專利名稱：用于脊柱關(guān)節(jié)重建的修復(fù)裝置的制作方法
用于脊柱關(guān)節(jié)重建的修復(fù)裝置
背景
椎間盤關(guān)節(jié)成形術(shù)是治療受傷的、退化的、或患病的脊柱關(guān)節(jié)的一種方法。一些椎間盤關(guān)節(jié)成形術(shù)治療包括用允許脊柱關(guān)節(jié)的某些接合或活動(dòng)的保持運(yùn)動(dòng)性的脊椎間盤替代受傷的椎間盤關(guān)節(jié)。通常，用螺釘作為緊固件將這些保持運(yùn)動(dòng)性的脊椎間盤連接到鄰近的椎骨上。由于各種原因，這些緊固件本身可以是不需要的。
除了保留脊椎間盤的運(yùn)動(dòng)性，經(jīng)常希望在介于鄰近椎骨之間的另一部分空間中保留運(yùn)動(dòng)性。例如，椎骨間的小平面關(guān)節(jié)(facet joint)經(jīng)常需要置換。置換小平面關(guān)節(jié)需要提供充足的耐磨性和緩沖性(減震性)。
所需要的是用于插入椎間隙的修復(fù)裝置，其與現(xiàn)有技術(shù)相比提供了進(jìn)步。本文公開的后關(guān)節(jié)置換裝置克服現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)問題。
概述
在一個(gè)示例性的方面，本公開涉及修復(fù)裝置(假體裝置，prostheticdevice),其用于安置在限定于上位椎骨和下位椎骨之間的椎間隙中，為上位椎骨和下位椎骨提供關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)性(接合運(yùn)動(dòng)性)。修復(fù)裝置可以包含第一關(guān)節(jié)部分和第二關(guān)節(jié)部分，第一關(guān)節(jié)部分被配置為至少部分位于椎間隙中和鄰近第一椎骨，第二關(guān)節(jié)部分被配置為至少部分位于椎間隙中和鄰近第二椎骨。還包括半球形構(gòu)件，所述第一和第二關(guān)節(jié)部分能通過該半球形構(gòu)件接合(關(guān)節(jié)連接，articulate)。撓性構(gòu)件撓性地將半球形構(gòu)件緊固于第一關(guān)節(jié)部分。
在一些實(shí)施方式中，第一關(guān)節(jié)部分包括第一后段和第一椎間盤段(interdiscal section)。第一后段可連接于第一椎骨的前弓并且第一后段可連接于第一椎骨的后弓。
在一些實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)部分包括第二后段和第二椎間盤段。第二后段可連接于第二椎骨的前弓并且第二后段可連接于第二椎骨的后弓。在另一個(gè)示例性方面，本公開涉及保持運(yùn)動(dòng)性的修復(fù)裝置組件，其用于 安置在限定于第一椎骨和第二椎骨之間的椎間隙中。該保持運(yùn)動(dòng)性的修復(fù)裝 置包括椎間部分和后段，椎間部分被配置為至少部分位于椎間隙中，后段被 配置為至少部分位于椎間隙的外面。椎間部分和后段各自單獨(dú)支持運(yùn)動(dòng)，并 且后段包括撓性活動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。
在另一個(gè)示例性方面，本公開涉及植入修復(fù)裝置的方法。所述修復(fù)裝置 包括椎體間組件(interdoby component).后部組件、以及組合的椎體間/ 后部組件。該方法包括將所述組合的椎體間/后部組件安置在第一和第二椎 骨之間的椎間隙中，安置組合的椎體間/后部組件以便與第一椎骨的前弓和 后弓嚙合。所述方法也包括在椎間隙中安置椎體間組件，安置椎體間組件以 便與第二椎骨的前弓嚙合。該方法進(jìn)一步包括在椎間隙中安置后部組件，安
置后部組件以便與第二椎骨的后弓嚙合。
在一些實(shí)施方式中，所述方法進(jìn)一步包括，通過后部組件中的孔引入緊 固件而將后部組件連接至第二椎骨的后弓。
在一些示例性方面中，本文公開的關(guān)節(jié)置換裝置和方法可以包含下列在先專利申請(qǐng)中公開的一個(gè)或多個(gè)特征，所述申請(qǐng)?jiān)诖艘砸梅绞饺坎⑷?br> 美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/343， 159號(hào)，提交于2006年1月30號(hào) 并且題目是"用于脊柱關(guān)節(jié)重建的修復(fù)裝置(Prosthetic Device For Spinal Joint Reconstruction) ，，
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/342， 961號(hào)，提交于2006年1月30號(hào) 并且題目是"用于脊柱關(guān)節(jié)重建的修復(fù)裝置(Prosthetic Device For Spinal Joint Reconstruction) ，， ，
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 602號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"脊柱關(guān)節(jié)成形術(shù)裝置和方法(Spinal Arthroplasty Device and Method)，'；
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 603號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"雙重接合脊柱裝置和方法(Dual Articulating Spinal Device and Method)，，；
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 780號(hào)，提交于2005年1月7號(hào)并且題目是"分裂脊柱裝置和方法(Split Spinal Device and Method)";
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 904號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"互連脊柱裝置和方法(Interconnected Spinal Device and Method)";
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 700號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"支撐結(jié)構(gòu)裝置和方法(Support Structure Device and Method)";
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 783號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"支持運(yùn)動(dòng)的脊柱裝置和方法(Mobile Bearing Spinal Device and Method)，，；
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 781號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"中心接合脊柱裝置和方法(Centrally Articulating Spinal Device and Method)";禾口
美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第11/031， 903號(hào)，提交于2005年1月7號(hào) 并且題目是"后部脊柱裝置和方法(Posterior Spinal Device and Method)"。
附圖簡(jiǎn)述


圖1是部分脊柱的側(cè)視圖的圖片表示。 圖2是限定椎間隙的一對(duì)鄰近椎體的側(cè)視圖的圖片表示。 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的頂視圖 的圖片表示。
圖4是兩個(gè)圖3的修復(fù)裝置安置在圖2的一個(gè)椎骨上的頂視圖的圖片表示。
圖5是一對(duì)鄰近椎骨和置于其間的圖3修復(fù)裝置的側(cè)視圖的圖片表示。 圖6是圖3的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的一個(gè)實(shí)施方式的等軸視圖 (isometric view)的圖片表示。
圖7是圖3的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的另一實(shí)施方式的等軸視圖 的圖片表示。
6圖8是根據(jù)本發(fā)明另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等軸視圖的 圖片表示。
圖9是圖8的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的一個(gè)實(shí)施方式和用虛像表 示的上位關(guān)節(jié)部分的等軸視圖的圖片表示。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等軸視圖
的圖片表示。
圖11是圖10的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的一個(gè)實(shí)施方式和用虛像
表示的上位關(guān)節(jié)部分的等軸視圖的圖片表示。
圖12是圖10的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖 的圖片表示，其相對(duì)于上位關(guān)節(jié)部分(用虛像表示的)處于彎曲位置。
圖13是圖10的椎間修復(fù)裝置的下位關(guān)節(jié)部分的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖 的圖片表示，其相對(duì)于上位關(guān)節(jié)部分(用虛像表示的)處于伸展位置。
圖14是根據(jù)本發(fā)明另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等軸視圖 的圖片表示，該椎間修復(fù)裝置處于彎曲位置。
圖15是圖14的椎間修復(fù)裝置的等軸視圖的圖片表示，該椎間修復(fù)裝置 處于伸展位置。
圖16是圖14的椎間修復(fù)裝置的等軸視圖的圖片表示，該椎間修復(fù)裝置 處于側(cè)向拉伸(平移)位置。
圖17是根據(jù)本發(fā)明的另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等軸視 圖的圖片表示。
圖18是圖17的椎間修復(fù)裝置的等軸視圖的圖片表示，該椎間修復(fù)裝置 處于側(cè)向拉伸(平移)位置。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等軸視 圖的圖片表示。
圖20是圖19的椎間修復(fù)裝置的等軸視圖的圖片表示，該椎間修復(fù)裝置 處于彎曲位置。
圖21 -24是根據(jù)本發(fā)明的另一組實(shí)施方式、示例性椎間修復(fù)裝置的等 軸視圖的圖片表示。
圖25是兩個(gè)修復(fù)裝置安置在圖2的一個(gè)椎骨上的頂視圖的圖片表示。詳述
本發(fā)明一般涉及椎骨重建裝置，更具體地，涉及用于植入的椎間修復(fù)裝 置。為了促進(jìn)理解本發(fā)明的原理，現(xiàn)在將參考在附圖中說明的實(shí)施方式或?qū)?例，特定的語(yǔ)言將被用于描述同一事物。然而，可以理解的是，發(fā)明范圍不 意圖受到限制。所述的實(shí)施方式的任何變化和進(jìn)一步的修改和本文所述的發(fā) 明原理的任何進(jìn)一步應(yīng)用被考慮，這對(duì)本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員而言通常 如此。引用數(shù)字在實(shí)施方式中可以被重復(fù)，其本身不需要該引用數(shù)字所標(biāo)識(shí) 的事項(xiàng)或部件(feature)對(duì)每一實(shí)施方式都相同，或者從而需要其相等。 而且，下列描述中第一部件在第二部件間、在第二部件后下一個(gè)、或在第二 部件上的形成可以包含其中第一和第二部件直接接觸的實(shí)施方式，并且也可 以包括其中附加部件可插入第一和第二部件形成、以便第一和第二部件可能 不直接接觸的實(shí)施方式。
圖1顯示了脊柱10部分的側(cè)視圖，說明了被天然椎間盤D1、 D2、 D3隔 開的一組相鄰的上位和下位椎骨VI、 V2、 V3、 V4。示出這四個(gè)椎骨僅意圖 作為例子。另一個(gè)例子是骶骨和一個(gè)椎骨。
為了進(jìn)一步示例，將參照?qǐng)D2論述兩個(gè)椎骨。這兩個(gè)椎骨形成脊柱節(jié)段 12，其包括上位椎骨14和下位椎骨16。 一些類型的椎間盤關(guān)節(jié)成形術(shù)需要 通過椎間盤切除術(shù)或類似的手術(shù)方法去除已經(jīng)位于所述兩個(gè)椎骨14、 16之 間的一些天然椎間盤或全部天然椎間盤。去除患病的或者退化的椎間盤導(dǎo)致 在上位椎骨和下位椎骨14、 16的前弓之間形成椎間隙S。另外，上位和下 位椎骨14、 16的后弓的任意部分的去除也可以進(jìn)行，以增加椎間隙S，假 體可以植入椎間隙S中。
雖然圖2的說明通常將脊柱節(jié)段12描述為腰椎關(guān)節(jié)，但應(yīng)該理解，本 公開的裝置、系統(tǒng)和方法也可以應(yīng)用于脊柱的所有區(qū)域，包括頸部和胸部區(qū) 域。本發(fā)明能被容易地應(yīng)用于各個(gè)椎骨，包括不直接形成椎間隙S、但是分 別位于直接形成椎間隙S的那些椎骨的上面和下面的椎骨。
一些傳統(tǒng)的脊柱修復(fù)裝置使用前路手術(shù)被安裝，這需要醫(yī)生使用令人痛 苦的并且有時(shí)是損傷性的過程進(jìn)入脊柱。 一旦假體使用前路手術(shù)安裝，可能 在敏感脈管(vessel)上產(chǎn)生瘢痕組織。如果需要第二次手術(shù)，可能需要醫(yī) 生去除瘢痕組織以達(dá)到先前安置的假體。這一敏感方法可以對(duì)病人造成額外的痛苦。本文公開的椎間修復(fù)裝置相對(duì)現(xiàn)有裝置可以是有益的，因?yàn)槠淇梢?使用后路手術(shù)安裝。因此，醫(yī)生不需要接近和干擾位于脊柱前側(cè)的重要脈管。 進(jìn)一步地，如果需要第二次手術(shù)，醫(yī)生可以容易的進(jìn)入先前安置的假體，而 無需將瘢痕組織從敏感脈管去除。因此，手術(shù)可以被簡(jiǎn)化并對(duì)病人造成較少 的痛苦。
下述實(shí)施方式提供很多益處，其中一些益處可以包括在植入物的總體設(shè) 計(jì)中的縮小組件，改善的耐磨性，改善的后部應(yīng)力分布，和/或較少的復(fù)雜 手術(shù)需求。下述每一實(shí)施方式的另外的和/或不同的優(yōu)勢(shì)也將是顯而易見的。
為了一般參考的目的，圖3-7示出第一組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置
20。圖8-9示出第二組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置120。圖10-13示出第三 組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置220。圖14-16示出第四組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為 修復(fù)裝置320。圖17-18示出第五組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置420。圖19-20 示出第六組實(shí)施方式，標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置520。圖21-24示出第七組實(shí)施方式， 標(biāo)識(shí)為修復(fù)裝置620。修復(fù)裝置20、 120、 220、 320、 420、 520和620中的 每一個(gè)使椎骨14相對(duì)于椎骨16而接合，以便為脊柱關(guān)節(jié)提供活動(dòng)。公開的 修復(fù)裝置的尺寸被制成，以類似于天然椎間盤一如椎間盤Dl-D4中的任何 一個(gè)——的方式適合椎間隙的高度。在一些實(shí)施方式中，修復(fù)裝置被成對(duì)提 供，雖然其它實(shí)施方式可以具有不同數(shù)目的裝置。
參照?qǐng)D3-5，在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置20包括上位關(guān)節(jié)部分22和 下位關(guān)節(jié)部分24。上位關(guān)節(jié)部分22包括由椎間盤段26、后段28和在椎 間盤段和后段26， 28之間延伸的橋30組成的上主體。類似地，下位關(guān)節(jié)部 分24包括由椎間盤段32、后段34和在椎間盤段和后段32， 34之間延伸 的橋36組成的下主體。
上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24可以由任意適合的生物相容性材料形成， 其包括金屬，如鈷鉻合金、鈦合金、鎳鈦合金、和/或不銹鋼合金。陶瓷材 料例如氧化鋁或礬土、氧化鋯(zirconium oxide)或氧化鋯(zirconia)、 致密的顆粒金剛石、和/或熱解碳也可以是適合的。聚合物材料也可以被使 用，包括聚芳醚酮(PAEK)類的任意成員，例如聚醚醚酮(PEEK)、碳增強(qiáng)PEEK、 或聚醚酮酮(PEKK);聚砜；聚醚酰亞胺；聚酰亞胺；超高分子量聚乙烯
(U麗WPE);和/或交聯(lián)UHMWPE。包含上位關(guān)節(jié)部分22和下位關(guān)節(jié)部分24的各個(gè)部分可以由不同材料形成，因此，允許金屬載金屬、陶瓷載金屬、聚 合物載金屬、陶瓷載陶瓷、聚合物載陶瓷、聚合物載聚合物的構(gòu)造。
在所示的示例性實(shí)施方式中，每一個(gè)上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24由單 片材料一體化形成或模成型。在另一個(gè)實(shí)施方式中，上位或下位關(guān)節(jié)部分 22、 24的任一個(gè)的椎間盤段、后段和橋段中的一個(gè)或多個(gè)可以被單獨(dú)形成， 并連接到其它段中的一個(gè)或多個(gè)。在這些實(shí)施方式中，可以使用在現(xiàn)有技術(shù) 中已知的任意緊固機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連接，例如，螺紋連接(threaded connection)、 螺釘連接(bolted connection)、或閂連接(latched connection)等。在 那些實(shí)施方式中，椎間盤段、后段和橋段也可以由不同材料形成。
上位關(guān)節(jié)部分22的椎間盤段26可以包含骨接觸表面38和相對(duì)于骨接 觸表面38的內(nèi)表面44。第一關(guān)節(jié)面可以形成內(nèi)表面44的一部分。在所示 的實(shí)施方式中，第一關(guān)節(jié)面是凹陷的。類似地，下位關(guān)節(jié)部分24的椎間盤 段32可以包含相對(duì)于內(nèi)表面48的骨接觸表面40，第二關(guān)節(jié)面形成部分內(nèi) 表面并被配置為與第一關(guān)節(jié)面相匹配。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是 凸出的。
總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分22、 24彼此接合。這一接合又可以允許上位椎骨14相對(duì)于下位椎骨 16接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天然椎間盤所 提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是部分球形的，其可以在第 一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)(ball and socket style joint)。雖然顯示為球窩關(guān)節(jié)，但第一和第二關(guān)節(jié)面可以是允許上位 和下位關(guān)節(jié)部分22、 24中的一個(gè)相對(duì)于上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24的另一 個(gè)移動(dòng)的任意形狀或設(shè)計(jì)。例如，第一和第二關(guān)節(jié)面可以包含溝和凹槽、球 形和蝶形、或制成其它形狀的部件。在一些實(shí)施方式中，第一和第二關(guān)節(jié)面 由不同于椎間盤段26、 32的其余部分的材料形成，以提供適合的接合。
上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24的骨接觸表面38、 40可以包含增強(qiáng)植入修 復(fù)裝置20的固定的部件或涂層。例如，表面38、 40可以是粗糙的，例如， 通過化學(xué)蝕刻、噴丸(bead-blasting)、砂磨、研磨、刻鋸齒(serrating)、 和/或金剛石切割。上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24的骨接觸表面38、 40的所 有或部分也可以涂覆生物相容性和骨傳導(dǎo)性(osteoconductive)材料，例
10如羥基磷灰石(HA)、磷酸三鈣(TCP)和/或碳酸鈣以促進(jìn)骨生長(zhǎng)和固定。 可選地，可以使用骨誘導(dǎo)性涂層，例如來自轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF) e超家族 的蛋白質(zhì)，或成骨蛋白例如BMP2或BMP7。其它適合的部件可以包含銷釘 (spikes)、脊(ridges)、和/或其它表面紋理和特征。
在所示的示例性實(shí)施方式中，任選的上位和下位骨連接體50、 52分別 形成在骨接觸表面38、 40上。這些骨連接體50、 52朝著上位和下位椎骨 14、 16延伸，延伸的方式幫助將上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24固定在適當(dāng)?shù)?位置。在所示的實(shí)例中，骨連接體50、 52是龍骨(keels)，其被配置延伸 到椎骨終板上形成的切口或溝中。骨連接體也可以是一連串的脊、突起或其 它有助于固定修復(fù)裝置20在適當(dāng)位置的表面部件。
橋段30、 36分別從椎間盤段26、 32向后延伸。在所示的實(shí)施方式中， 橋段30、 36大體沿著修復(fù)裝置20的縱向中心線58 (圖4)延伸。在其它實(shí) 施方式中，橋段不與椎間盤段的縱向中心線對(duì)齊，而可以是彎曲的或成角度 的，以便離開縱向中心線。
后段28、 34可以被布置在橋段30、 36的末端，并且在一些實(shí)施方式中， 可以被配置為適合鄰近椎骨14、 16的突起(例如，小平面關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)棘突)。 下位關(guān)節(jié)部分24的后段34可以包含尾部60，尾部60 —般以沿脊柱方向并 且穿過上位關(guān)節(jié)部分22的后段28延伸。
尾部60可以連接于橋段36，并且所示的實(shí)例中，其通過橋段36中的 彎曲形成。尾部向上延伸，可以至少部分被布置在高于橋段36的位置。尾 部的一部分可以形成被配置以限制上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24之間的接合 范圍的運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器66。在所述的實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器66是在尾部60 中具有一定長(zhǎng)度的彎曲，其被配置為與上位關(guān)節(jié)部分22共同作用，以限制 上位和下位關(guān)節(jié)部分22、 24的關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的可及范圍。應(yīng)該注意到，尾部60 可以是基本直的或可以是彎曲的、成角度的或以其它方式形成。在一個(gè)示例 性實(shí)施方式中，尾部60可以包含與突出關(guān)節(jié)面46的曲率同心的彎曲。
上位關(guān)節(jié)部分22的后段28包括在其中形成的孔70，其被配置以容納 下位關(guān)節(jié)部分24的尾部60。在所示的實(shí)施方式中，部分后段28形成運(yùn)動(dòng) 制動(dòng)器，其被配置與尾部60上的運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器66協(xié)作。因此，當(dāng)上位和下位 關(guān)節(jié)部分22、 24如圖5所示裝配時(shí)，運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器66和該運(yùn)動(dòng)制動(dòng)器協(xié)作以便限制修復(fù)裝置20的接合范圍。另外，孔70被配置，以便當(dāng)接合表面42、 46匹配時(shí)，尾部60以接合仍然可以在該范圍內(nèi)自由發(fā)生的方式延伸通過孔 70o
在所示的實(shí)施方式中，上位關(guān)節(jié)部分22包括連接元件，例如，從上位 關(guān)節(jié)部分22的上主體向上延伸的螺釘孔72，和緊固件74。螺釘孔72被配 置以將緊固件74連接至上主體，并且因此將上位關(guān)節(jié)部分22固定到上位椎 骨14。類似地，螺釘孔(以下更詳細(xì)描述)和緊固件76將上位關(guān)節(jié)部分22 固定到上位椎骨14。
緊固件74、 76可以是骨螺釘，其具有插入骨的螺紋部分和可操作以固 定在相應(yīng)螺釘孔中的頭。緊固件74、 76可以大體在通過縱軸形成的平面上 被插入骨，并且在所示的實(shí)施方式中，緊固件大體平行于縱軸。在所示的實(shí) 施方式中，頭本身的直徑大于螺釘孔的直徑。墊圈或其它硬件可與緊固件 74、 76共同應(yīng)用，以將上位和下位部分22、 24固定到骨。
一對(duì)人工椎骨間關(guān)節(jié)20可以使用各種技術(shù)安裝于椎骨14、 16之間，包
括一個(gè)或多個(gè)已經(jīng)通過引用方式并入本文的上述專利申請(qǐng)中的那些技術(shù)。一 般情況下，使用類似于已知的經(jīng)椎間孔椎體融合術(shù)(transforaminal lumbar interbody fusion, TUF)或后路椎間融合術(shù)(posterior lumbar interbody fusion, PLIF)的后路經(jīng)椎間孑L方法(posterior transforaminal approach), 人工椎間修復(fù)裝置20可以被植入身體。PLIF方法通常是更內(nèi)側(cè)，并依賴于 穿過的神經(jīng)根和硬膜的更多回縮(retraction)以達(dá)到椎骨間隙。TLIF方 法一般是更傾斜的，需要現(xiàn)有神經(jīng)根的更少回縮，和較少的硬膜外出血以及 穿過結(jié)構(gòu)的較少回縮。也有可能使用遠(yuǎn)外側(cè)入路到達(dá)間隙。在一些情況下， 可能通過遠(yuǎn)外側(cè)到達(dá)間隙而無須切除小平面。而且，直接外側(cè)方法是已知的。 此方法完全避免后部神經(jīng)成分?？梢灶A(yù)期，修復(fù)裝置20的實(shí)施方式可以利 用這些通常方法中的任何方法。
現(xiàn)在參考圖6，在一個(gè)實(shí)施方式中，下位關(guān)節(jié)部分24的關(guān)節(jié)面形成于 球關(guān)節(jié)80上。球關(guān)節(jié)80可以使用與椎間盤段32相同或不同的材料制造。 不過，在本實(shí)施方式中，球關(guān)節(jié)80不是嚴(yán)格固定于椎間盤段32。取而代之 的是，球關(guān)節(jié)80通過撓性緩沖器82撓性連接至椎間盤段32。撓性緩沖器 >82例如通過化學(xué)和/或機(jī)械方式結(jié)合到球關(guān)節(jié)80和椎間盤段32 二者上，但是撓性緩沖器82允許二者間相對(duì)活動(dòng)，特別是沿著平行于內(nèi)表面48的平面
活動(dòng)。撓性緩沖器可用各種材料制造，包括生物相容性聚氨基甲酸酯和硅。
雖然圖6說明撓性緩沖器被布置在下位關(guān)節(jié)部分24的椎間盤段32中形成的 縫隙或凹槽84中，但在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以不存在這樣的縫隙。而且， 在一些實(shí)施方式中，縫隙84和/或球關(guān)節(jié)80可以分別包含逐漸變細(xì)的側(cè)壁 86、 88，類似于鴿子尾，其有助于撓性緩沖器82的固定。在一些實(shí)施方式 中，側(cè)壁86、 88可以具有不同形狀，例如逐漸變細(xì)的側(cè)壁86和"C"形的 側(cè)壁88。
除了允許球關(guān)節(jié)80和椎間盤段32之間的相對(duì)活動(dòng)，撓性緩沖器82有 助于減少和/或容納可能由于活動(dòng)導(dǎo)致的任何磨損碎片。同樣，通過緩沖器 的撓性性質(zhì)以及緩沖器在空間S(圖2)的更天然部分中布置旋轉(zhuǎn)中心(介于 兩個(gè)關(guān)節(jié)的部分22、 24之間)的能力，撓性緩沖器82使運(yùn)動(dòng)平滑。
在一些實(shí)施方式中，索纜89延伸穿過椎間盤段32、縫隙84、撓性緩沖 器82和球關(guān)節(jié)80。索纜89可以由金屬材料或其它材料包括撓性材料制成。 索纜89可以被固定于椎間盤段32、在縫隙84的對(duì)側(cè)。在撓性緩沖器82制 造期間，索纜89可以發(fā)揮放置球關(guān)節(jié)80的作用，禾B/或可以被用于為球關(guān) 節(jié)80的活動(dòng)提供額外的強(qiáng)度/緊固性以阻止活動(dòng)超過預(yù)先設(shè)定的最大限度。
現(xiàn)在參考圖7，在另一個(gè)實(shí)施方式，球關(guān)節(jié)80通過彈簧90被撓性連接 到椎間盤段32。在本實(shí)施方式中，彈簧90通過布置在球關(guān)節(jié)的上緣92下 而連接到球關(guān)節(jié)80。在另一個(gè)實(shí)施方式中，彈簧90可以被化學(xué)或機(jī)械地緊 固或固定到球關(guān)節(jié)周圍，并且球關(guān)節(jié)的額外下緣或其它突出部分可以被提 供。彈簧90位于縫隙84內(nèi)，以便允許球關(guān)節(jié)80和椎間盤段32間的相對(duì)活 動(dòng)，尤其是沿著平行于內(nèi)表面48的平面活動(dòng)。
彈簧90進(jìn)一步通過一個(gè)或多個(gè)機(jī)構(gòu)被連接到椎間盤段32。在本實(shí)施方 式中，兩部分撓性材料94a、 94b被提供以將彈簧90固定到椎間盤段32的 側(cè)壁86。撓性材料94a、 94b可以由各種材料制造，包括生物相容性聚氨基 甲酸酯和硅。材料94a、 94b可以提供類似于上述參考圖6的撓性緩沖器82 所論述的益處。在另一個(gè)實(shí)施方式中，彈簧90通過彈簧的伸展傾向提供的 其它摩擦裝置(frictionalfit)被連接于椎間盤段。套(sleeve)可以被 提供，以便按需要覆蓋彈簧90的一些部分或全部。現(xiàn)在參考圖8和9，上述人工椎間關(guān)節(jié)20的另一實(shí)施方式被指定為參 考數(shù)字120。該人工椎間關(guān)節(jié)120類似于一個(gè)或多個(gè)上述人工椎間關(guān)節(jié)20 的實(shí)施方式，其不同點(diǎn)在下文詳述。
在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置120包括上位關(guān)節(jié)部分122和下位關(guān)節(jié) 部分124。上位關(guān)節(jié)部分122包括上主體，由椎間盤段126、后段128和在 椎間盤段和后段126、 128之間延伸的橋130形成。類似地，下位關(guān)節(jié)部分 124包括下主體，由椎間盤段132、后段134和在椎間盤段和后段132、 134 之間延伸的橋136形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分122、 124可以由任何適合的生物相容性材料形成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包括另外的 類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。
總體來說，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分122、 124彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球180， 其可以在第一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施 方式中，球180類似于上文參考圖3-7所述的一個(gè)球關(guān)節(jié)80 (和環(huán)繞機(jī)構(gòu))。 在其它實(shí)施方式中，球180可以是固定的球、彈性椎間盤或其它適合的接合 部件。
后段128、 134被布置在橋段130、 136的末端，并且在一些實(shí)施方式中， 被配置為適合鄰近椎骨14、 16的突起。減震器系統(tǒng)140被安置在下位關(guān)節(jié) 部分124的后段134和上位關(guān)節(jié)部分122的后段128之間。在本實(shí)施方式中， 下位關(guān)節(jié)部分124包括一般以沿脊柱方向延伸的尾部142，并且減震器系統(tǒng) 140被配置在尾部上。尾部142向上延伸，可以至少部分被布置在高于橋段 136的位置。減震器系統(tǒng)140被連接或布置在尾部142周圍，如下文所述。
減震器系統(tǒng)140可以包含一個(gè)或多個(gè)裝置，其響應(yīng)于后段134和后段 128之間的不同方向的相對(duì)活動(dòng)。在本實(shí)施方式中，減震器系統(tǒng)140包括螺 形彈簧144、壓縮彈簧146、環(huán)150和內(nèi)軸承(inner bearing) 152。
螺形彈簧144纏繞在尾部142周圍并依靠在后段128上。與減震器系統(tǒng) 140的一些其它裝置相對(duì)比，螺形彈簧在尾部142上延伸比較短的距離。螺
14形彈簧144被提供以吸收側(cè)-側(cè)向或橫向力，例如，那些與平行于椎間盤段 124的內(nèi)表面的平面平行的力。這些力可以響應(yīng)兩個(gè)椎骨12、 14 (圖2)間 的脊柱變形和/或平移活動(dòng)而提供。螺形彈簧144可以由金屬構(gòu)成，并且可
以包含為脊柱環(huán)境提供額外保護(hù)的外涂層。
壓縮彈簧146也纏繞在尾部142周圍并且依靠在后段128上。在本實(shí) 施方式中，壓縮彈簧146被布置在螺形彈簧144內(nèi)側(cè)，雖然在其它實(shí)施方式 中，這可以是不同的。與螺形彈簧144相比，壓縮彈簧146在尾部142上 延伸比較高的距離。壓縮彈簧146被提供以吸收壓力和/或減壓力，例如， 那些與平行于椎間盤段124的內(nèi)表面的平面垂直的力。這些力可以響應(yīng)兩個(gè) 椎骨12、 14 (圖2)間的脊柱彎曲和/或伸展而提供。壓縮彈簧146可以由 金屬構(gòu)成，并且可以包含為脊柱環(huán)境提供額外保護(hù)的外涂層。
環(huán)150也纏繞在尾部142周圍，并且在本實(shí)施方式中，其被布置于螺 形彈簧144和壓縮彈簧146之間，與壓縮彈簧具有大約相同的高度。環(huán)150 被提供以隔離螺形彈簧144和壓縮彈簧146。另外地或可選地，環(huán)150被提 供以支持和緩沖在上述任意方向上的各種力。在一些實(shí)施方式中，環(huán)150可 以被用于替代壓縮彈簧146和/或螺形彈簧144。環(huán)150可以由金屬如鋁構(gòu) 成，并且可以包含外涂層如特氟龍(Teflon)，特氟龍是表示DuPont公司的 產(chǎn)品的商品名。
內(nèi)軸承152也纏繞在尾部142周圍并且依靠在后段128上。在本實(shí)施方 式中，內(nèi)軸承152支撐螺形彈簧144、壓縮彈簧146和環(huán)150的活動(dòng)。內(nèi)軸 承152可以由金屬如鋁構(gòu)成，并可以包含外涂層例如特氟龍。
在操作時(shí)，減震器系統(tǒng)144配合在護(hù)罩(housing) 160中，護(hù)罩在上 位關(guān)節(jié)部分122的后段128中形成。在本實(shí)施方式中，護(hù)罩160與壓縮彈簧 146和/或環(huán)150的頂部接觸。在一些實(shí)施方式中，護(hù)罩160可以進(jìn)一步與 螺形彈簧144的側(cè)部接觸。組合起來，兩個(gè)后段128和134可以在各種方向 上彼此相對(duì)移動(dòng)，這種移動(dòng)至少部分地被減震器系統(tǒng)140的一個(gè)或多個(gè)組件 影響和/或限制。
現(xiàn)在參考圖10-13，上述人工椎間關(guān)節(jié)20和120的另一實(shí)施方式被指 定為參考數(shù)字220。該人工椎間關(guān)節(jié)220類似于一個(gè)或多個(gè)上述人工椎間關(guān) 節(jié)20和120的實(shí)施方式，其不同點(diǎn)在下文詳述。在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置220包括上位關(guān)節(jié)部分222和下位關(guān)節(jié)部 分224。上位關(guān)節(jié)部分222包括上主體，其由椎間盤段226、后段228和延 伸于椎間盤部分226和后段228之間的橋230形成。類似地，下位關(guān)節(jié)部分 224包括下主體，其由椎間盤段232、后活動(dòng)段234和延伸于椎間盤段和后 段232、 234之間的橋236形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分222、 224可以由任何適合的生物相容性材料制成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包括另外的 類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。
總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分222、 224彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球280， 其可以在第一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施 方式中，球280類似于上文參考圖3-7所述的一個(gè)球關(guān)節(jié)80 (和環(huán)繞機(jī)構(gòu))。 在其它實(shí)施方式中，球280可以是固定的球、彈性椎間盤或其它適合的接合 部件。
后段228、 234被分別布置在橋段230、 236的末端，并且在一些實(shí)施方 式中，被配置以適合鄰接椎骨24、 26的突起。在本實(shí)施方式中，后活動(dòng)段 234包括一個(gè)或多個(gè)撓性組件，其允許兩個(gè)后段228、 234之間在各個(gè)方向 上的相對(duì)活動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，后活動(dòng)段234包括撓性緩沖器242，其 布置在撓性構(gòu)件244、桿246和撓性聯(lián)接器248周圍。
撓性構(gòu)件244被固定于橋236以允許在各個(gè)方向上的活動(dòng)。圖12和13 分別示出兩個(gè)椎骨12、 14 (圖2)之間的彎曲和伸展活動(dòng)所引起的在兩個(gè)方 向上的活動(dòng)。撓性構(gòu)件244可以由單一材料或材料組合制造。例如，連接于 橋236的撓性構(gòu)件部分可以由更具撓性的材料形成，而延伸遠(yuǎn)離橋的撓性構(gòu) 件部分可以由撓性較低的材料形成。
撓性緩沖器242環(huán)繞撓性構(gòu)件244，并且從而提供用來以分配由動(dòng)力引 起的負(fù)載的方式吸收動(dòng)力。撓性緩沖器242可進(jìn)一步被配置以促使撓性構(gòu)件 244到達(dá)所希望的或"正常"的位置(例如，沒有彎曲或伸展)。撓性緩沖 器242可由材料例如任何橡膠材料或彈性材料形成。
1桿246被連接于撓性緩沖器242和/或撓性構(gòu)件244，并在遠(yuǎn)離橋236 的方向上延伸。該連接可以是剛性的或允許一定程度的柔韌性。桿可以由相 對(duì)堅(jiān)硬的材料如金屬或PEEK制成。在本實(shí)施方式中，桿246被構(gòu)造為這樣 的長(zhǎng)度，以至于延伸至上位關(guān)節(jié)部分222的后段228，如下文更詳細(xì)討論。
撓性聯(lián)接器248被布置在桿246周圍。在本實(shí)施方式中，撓性聯(lián)接器 248包括可變形段249和基段(base section) 250?；?50的形狀被制 成與上位關(guān)節(jié)部分222的后段228接觸，如下文更詳細(xì)討論。取決于給定的 彎曲或伸展量，可變形段249也可以接觸后段228。撓性聯(lián)接器248也被配 置允許桿246縱向延伸穿過撓性聯(lián)接器的中心部分，從而允許修復(fù)裝置220 的兩個(gè)后段之間的活動(dòng)。撓性聯(lián)接器可由金屬制造，基段250相對(duì)堅(jiān)硬并且 可變形段249具有螺旋形切口以支持變形。
在操作中，至少部分后活動(dòng)段234配合在上位關(guān)節(jié)部分222的后段228 中形成的護(hù)罩260中。在本實(shí)施方式中，護(hù)罩260包括開口 262，桿246可 以穿過開口 262延伸不同量(取決于彎曲/伸展的量)。如圖12和13所示， 護(hù)罩260在基段250接觸撓性聯(lián)接器248。取決于彎曲/伸展、平移或兩個(gè) 椎骨12、 14 (圖2)之間的其它活動(dòng)的量，此接觸可移動(dòng)和/或變化。在此移 動(dòng)期間，后活動(dòng)段234的一個(gè)或多個(gè)組件可相對(duì)于彼此在各個(gè)方向上移動(dòng)、 彎曲或改變，這種移動(dòng)至少部分地被后活動(dòng)段234的一個(gè)或多個(gè)組件影響和 /或限制。
現(xiàn)在參考圖14-16，上述人工椎間關(guān)節(jié)20、 120和220的另一實(shí)施方式 被指定為參考數(shù)字320。該人工椎間關(guān)節(jié)320類似于一個(gè)或多個(gè)上述人工椎 間關(guān)節(jié)20、 120和220的實(shí)施方式，其不同點(diǎn)在下文詳述。
在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置320包括上位關(guān)節(jié)部分322和下位關(guān)節(jié)部 分324。上位關(guān)節(jié)部分322包括上主體，其由椎間盤段326、后段328和延 伸于椎間盤部分326和后段328之間的橋330形成。類似地，下位關(guān)節(jié)部分 324包括下主體，其由椎間盤段332、后段334和延伸于椎間盤段和后段332、 334之間的橋336形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分322、 324可以由任何適合的生物相容性材料制成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24 (圖3-7)的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包 括另外的類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié)
部分322、 324彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球380， 其可以在第一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施 方式中，球380類似于上文參考圖3-7所述的一個(gè)球關(guān)節(jié)80 (和環(huán)繞機(jī)構(gòu))。 在其它實(shí)施方式中，球380可以是固定的球、彈性椎間盤或其它適合的接合 部件。
后段328、 334被分別布置在橋段330、 336的末端，并且在一些實(shí)施方 式中，被配置以適合鄰接椎骨24、 26 (圖2)的突起。在本實(shí)施方式中，后 段328包括一個(gè)或多個(gè)撓性組件，其允許兩個(gè)后段328、 334之間在各個(gè)方 向上的相對(duì)活動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，后段328包括與后段334嚙合的撓性 構(gòu)件342。
撓性構(gòu)件342被安置和固定在上位后段328的開口 344中。撓性構(gòu)件 342被進(jìn)一步固定在后段334。撓性構(gòu)件342可由單一材料或幾種不同材料 制造。在一個(gè)實(shí)施方式中，撓性構(gòu)件342是彈性橡膠膜，其可被機(jī)械和/或 化學(xué)地連接至后段328和334。在另一個(gè)實(shí)施方式中，撓性構(gòu)件342僅連接 到上位后段328，并且下位后段334被允許在撓性構(gòu)件內(nèi)移動(dòng)。另外，在一 些實(shí)施方式中，橋336和后段334可以由不同于椎間盤部分332的材料制造。 例如，橋336和后段334可以由PEEK或支持后段和椎間盤部分332之間的 一定量的活動(dòng)的一些材料制造。
具體參考圖14和15，在操作中，上位和下位關(guān)節(jié)部分322、 324之間 的、在兩個(gè)方向350、 352上的相對(duì)活動(dòng)(例如，圖2的兩個(gè)椎骨12、 14之 間的彎曲或伸展活動(dòng))被撓性構(gòu)件342支持。撓性膜342環(huán)繞后段334，并 從而提供用來以分配由動(dòng)力引起的負(fù)載的方式吸收動(dòng)力。撓性膜342可以進(jìn) 一步被配置以促使下位關(guān)節(jié)部分324到達(dá)所希望的或"正常的"位置(例 如，沒有彎曲或伸展)。
具體參考圖16，在進(jìn)一步的操作中，上位和下位關(guān)節(jié)部分322、 324之 間的、在另外兩個(gè)方向354、 356上的相對(duì)活動(dòng)(例如，圖2的兩個(gè)椎骨12、 14之間的平移活動(dòng))也可以被撓性構(gòu)件342支持。在本實(shí)施方式中，撓性構(gòu)件344是彈性的，并且從而可以提供力以便將上位和下位關(guān)節(jié)部分322、 324恢復(fù)至正常(例如，非平移的)位置。在另一個(gè)實(shí)施方式中，橋336能 夠滑動(dòng)穿過撓性構(gòu)件344以支持相對(duì)活動(dòng)354、 356。
可以理解，在各種實(shí)施方式中，活動(dòng)方向350、 352、 354和356中的一 個(gè)或多個(gè)可以不被支持。同樣，在另外的實(shí)施方式中，進(jìn)一步活動(dòng)方向可以 被支持，這可以允許修復(fù)裝置320由外科醫(yī)生插入第一位置，接著允許下位 關(guān)節(jié)部分322、 324移動(dòng)到更天然的或預(yù)定的位置進(jìn)行接合。
現(xiàn)在參考圖17和18，上述人工椎間關(guān)節(jié)20、 120、 220和320的另一 實(shí)施方式被指定為參考數(shù)字420。該人工椎間關(guān)節(jié)420類似于人工椎間關(guān)節(jié) 20、 120、 220和320，其不同點(diǎn)在下文詳述。
在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置420包括上位關(guān)節(jié)部分422和下位關(guān)節(jié)部 分424。上位關(guān)節(jié)部分422包括上主體，其由椎間盤段426、后段428和延 伸于椎間盤部分426和后段428之間的橋430形成。類似地，下位關(guān)節(jié)部分 424包括下主體，其由椎間盤段432、后活動(dòng)段434和延伸于椎間盤段和后 段432、 434之間的橋436形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分422、 424可以由任何適合的生物相容性材料制成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24 (圖3-7)的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包 括另外的類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。
總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分422、 424彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球480， 其可以在第一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施 方式中，球480類似于上文參考圖3-7所述的一個(gè)球關(guān)節(jié)80 (和環(huán)繞機(jī)構(gòu))。 在其它實(shí)施方式中，球480可以是固定的球、彈性椎間盤或其它適合的接合 部件。
后段428、 434被布置在橋段430、 436的末端，并且在一些實(shí)施方式中， 被配置以適合鄰接椎骨14、 16 (圖2)的突起。在本實(shí)施方式中，后段434 包括一個(gè)或多個(gè)撓性組件，其允許兩個(gè)后段428、 434之間在各個(gè)方向上的 '相對(duì)活動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，后活動(dòng)段434包括上撓性緩沖器442和下
19撓性緩沖器444。
撓性緩沖器442、 444形成開口，上位后段428穿過所述開口被安置和 固定。撓性緩沖器442、 444中的每一個(gè)可由單一材料或幾種不同材料制造。 在一個(gè)實(shí)施方式中，撓性緩沖器442、 444用彈性橡膠材料形成，其可以被 機(jī)械和/或化學(xué)地連接到下位后段434。另外，在一些實(shí)施方式中，橋430 和后段428可以用不同于椎間盤部分426的材料制造。例如，橋436和后段 434可以用PEEK或支持后段和椎間盤部分432之間的一定量的活動(dòng)的一些 材料制造。
具體參考圖17，在操作中，上位和下位關(guān)節(jié)部分422、 424之間在兩個(gè) 方向450、 452的相對(duì)活動(dòng)(例如，彎曲或伸展移動(dòng))被撓性緩沖器442、 444支持。撓性緩沖器442、 444環(huán)繞后段434，并從而提供用來以分配由 動(dòng)力引起的負(fù)載的方式吸收動(dòng)力。撓性緩沖器442可以進(jìn)一步被配置以促使 后段434到達(dá)所需的或"正常"位置(例如，無彎曲或伸展)。撓性緩沖器 442、 444可以由材料例如任何橡膠材料或彈性材料形成。
液體參考圖18，在進(jìn)一步的操作中，上位和下位關(guān)節(jié)部分422、 424之 間在另外兩個(gè)方向454、 456上的相對(duì)活動(dòng)(例如，平移活動(dòng))也可以被撓 性緩沖器442、 444支持。在一些實(shí)施方式中，開口 460在后段434中形成， 部分的后段428和/或撓性緩沖器442、 444可以延伸穿過開口 460。在本實(shí) 施方式中，撓性緩沖器442、 444具有彈性，并且從而可以提供力以便將上 位和下位關(guān)節(jié)部分422、 424恢復(fù)至正常(例如，非平移的)位置。在另一 個(gè)實(shí)施方式中，橋436能夠滑動(dòng)穿過撓性緩沖器442、 444以支持相對(duì)活動(dòng) 454、 456。可以理解，在各種實(shí)施方式中，活動(dòng)方向450、 452、 454和456 中的一個(gè)或多個(gè)可以不被支持。
現(xiàn)在參考圖19和20，上述人工椎間關(guān)節(jié)20、 120、 220、 320和420的 另一實(shí)施方式被指定為參考數(shù)字520。人工椎間關(guān)節(jié)520類似于人工椎間關(guān) 節(jié)20、 120、 220、 320和420，其不同點(diǎn)在下文詳述。
在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置520包括上位關(guān)節(jié)部分522和下位關(guān)節(jié)部 分524。上位關(guān)節(jié)部分522包括上主體，其由椎間盤段526、后段528和延 伸于椎間盤部分526和后段528之間的橋530形成。類似地，下位關(guān)節(jié)部分 524包括下主體，其由椎間盤段532、后段534和延伸于椎間盤段和后段532、
20534之間的橋536形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分522、 524可以由任何適合的生物相容性材料制成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24 (圖3-7)的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包 括另外的類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。
總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分522、 524彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。在所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球580， 其可以在第一關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施 方式中，球580類似于上文參考圖6所述的球關(guān)節(jié)80并且被連接到撓性緩 沖器582，撓性緩沖器582進(jìn)一步連接到椎間盤段532以允許在其間活動(dòng)。
后段528、 534被布置在橋段530、 536的末端，并在活動(dòng)器件540中。 活動(dòng)器件540包括護(hù)罩542、滑動(dòng)構(gòu)件544和鉸鏈(hinge) 546。在本實(shí)施 方式中，滑動(dòng)構(gòu)件544和鉸鏈546由金屬制造，并且護(hù)罩542由PEEK制造。 在另一個(gè)實(shí)施方式中，活動(dòng)器件540的一個(gè)或多個(gè)組件可以由撓性材料制 造，以支持上位和下位關(guān)節(jié)部分522、 524之間的各種類型的活動(dòng)。
在本實(shí)施方式中，下位后段534被配置以適合鄰接下位椎骨16 (圖2) 的關(guān)節(jié)突，和護(hù)罩542被配置以適合上位椎骨14的關(guān)節(jié)突。如此，下位后 段534和護(hù)罩542中的一個(gè)或兩個(gè)可以包含各種組件(例如，系鏈(tethers)) 和/或表面，以便促進(jìn)與各自棘突的連接和相互作用。
上位后段528包括開口，滑動(dòng)構(gòu)件544可以移動(dòng)穿過所述開口。下位后 段534也包括固定于滑動(dòng)構(gòu)件544的開口 ?；瑒?dòng)構(gòu)件544被進(jìn)一步固定于護(hù) 罩542的上部。
在操作中，上位和下位關(guān)節(jié)部分522、 524之間在兩個(gè)方向550、 552上 的相對(duì)活動(dòng)(例如，圖2兩個(gè)椎骨12、 14之間的彎曲或伸展活動(dòng))被活動(dòng) 器件540支持。如圖19和20所示， 一定量的彎曲和伸展分別可以通過上位 后段528沿著滑動(dòng)構(gòu)件544移動(dòng)而發(fā)生?？梢岳斫?，在一些實(shí)施方式中，滑 動(dòng)構(gòu)件544可以被彎成弓形以便支持兩個(gè)后段528、 534之間的彎曲/伸展相 對(duì)活動(dòng)。另外，在一些實(shí)施方式中，滑動(dòng)構(gòu)件544在接近末端可以具有不同 的形狀或輪廓(在那里會(huì)發(fā)生完全的彎曲或伸展)。甚至進(jìn)一步地，撓性組件可以被提供以幫助吸收兩個(gè)后段528、 534之間的震動(dòng)，并促進(jìn)后段到達(dá)
更正常的位置。
現(xiàn)在參考圖21-24，上述人工椎間關(guān)節(jié)20、 120、 220、 320、 420和520 的另一實(shí)施方式被指定為參考數(shù)字620。人工椎間關(guān)節(jié)620類似于人工椎間 關(guān)節(jié)20、 120、 220、 320、 420和520，其不同點(diǎn)在下文詳述。
在一個(gè)實(shí)施方式中，修復(fù)裝置620包括上位關(guān)節(jié)部分622和下位關(guān)節(jié)部 分624。上位關(guān)節(jié)部分622包括椎間盤段626和后段628，沒有在其間延伸 的橋。下位關(guān)節(jié)部分624包括下主體，其由椎間盤段632、后段634和在椎 間盤段及后段632、 634之間延伸的橋636形成。
上位和下位關(guān)節(jié)部分622、 624可以由任何適合的生物相容性材料制成， 例如，參照關(guān)節(jié)部分22、 24 (圖3-7)的那些上述材料，并且可以進(jìn)一步包 括另外的類似部件，例如，螺釘孔、骨接觸表面、和骨連接體。
總體而言，第一和第二關(guān)節(jié)面可以形成接合關(guān)節(jié)，其使上位和下位關(guān)節(jié) 部分622、 624彼此相互接合。此接合又可以使得上位椎骨14能夠相對(duì)于下 位椎骨16進(jìn)行接合活動(dòng)，并且在一些實(shí)施方式中，可以使得活動(dòng)類似于天 然脊椎間盤所提供的活動(dòng)。
在圖21-23所示的實(shí)施方式中，下位關(guān)節(jié)部分624包括支軸680，上位 關(guān)節(jié)部分622可以繞支軸680移動(dòng)。在本實(shí)施方式中，支軸680被連接到撓 性緩沖器682，撓性緩沖器682進(jìn)一步連接到椎間盤段632以允許其間的活 動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，支軸680可以進(jìn)一步包括銷或軸684，用于允許上 位和下位關(guān)節(jié)部分622、 624之間的接合，同時(shí)將這兩個(gè)關(guān)節(jié)部分牢固地保 持在預(yù)定位置。這能夠促進(jìn)修復(fù)裝置620的插入，并允許上位關(guān)節(jié)部分622 被固定而不使用另外的工具(例如，骨螺釘)。
在圖24所示的實(shí)施方式中，第二關(guān)節(jié)面是局部球681，其可以在第一 關(guān)節(jié)面中旋轉(zhuǎn)或平移，形成松散限制的球窩型關(guān)節(jié)。在本實(shí)施方式中，球 580類似于上述參考圖6的球關(guān)節(jié)80，并被連接到撓性緩沖器682，撓性緩 沖器682被進(jìn)一步連接到椎間盤段632以允許在其間活動(dòng)。
后段634被布置在橋段636的末端；后段628不直接連接于關(guān)節(jié)部分 626。后段628、 634都被進(jìn)一步安置在活動(dòng)器件640中?；顒?dòng)器件640包 括護(hù)罩642、 644 (其在圖21的實(shí)施方式中被連接，在圖22的實(shí)施方式中被分離)和鉸鏈646、 648。在本實(shí)施方式中，鉸鏈646、 648由金屬制造， 并且護(hù)罩642、 644由PEEK制造。在另一個(gè)實(shí)施方式中，活動(dòng)器件640的一 個(gè)或多個(gè)組件可以由撓性材料制造以支持上位和下位關(guān)節(jié)部分622、 624之 間的各種類型的活動(dòng)。在本實(shí)施方式中，下位后段634被配置為適合鄰接下 位椎骨16 (圖2)的關(guān)節(jié)突。
護(hù)罩642、 644通過鉸鏈646被可旋轉(zhuǎn)地連接于下位后段634。護(hù)罩642、 644也通過鉸鏈648被可旋轉(zhuǎn)地連接于上位后段628。上位后段628進(jìn)一步 包括制動(dòng)件650與固定支架654，用于容納和固定于緊固件74如骨螺釘。 骨螺釘74可以是標(biāo)準(zhǔn)椎弓根螺釘(例如，圖23和24的實(shí)施方式)、多軸螺 釘(multi-axial screw)(例如，圖21和22的實(shí)施方式)或其它類型的螺 釘。在圖21的實(shí)施方式中，護(hù)罩642、 644通過橋部分659連接，而在圖 22-24的實(shí)施方式中，沒有橋部分。
在圖22的實(shí)施方式中，制動(dòng)件650進(jìn)一步包括固定連接652和支架655， 其相對(duì)于連接至鉸鏈648的制動(dòng)件部分是可移動(dòng)的。這允許骨螺釘74被插 入并被以各種角度固定至上位椎骨14 (圖2)。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)骨螺 釘74被緊固于椎骨時(shí)，固定連接652變?yōu)榫o固。在本實(shí)施方式中，固定連 接652保持移動(dòng)能力，甚至在骨螺釘74被緊固于椎骨之后也如此。
在圖23的實(shí)施方式中，槽656被提供在護(hù)罩642和644中，鉸鏈648 可以滑動(dòng)穿過所述槽。這允許支架654上移和下移到護(hù)罩中，促進(jìn)骨螺釘 74定位并支持相對(duì)椎骨間的活動(dòng)。
在圖24的實(shí)施方式中，固定連接652提供骨螺釘74和支架655間的相 對(duì)活動(dòng)。同樣，支架655包括槽658，骨螺釘74可以移動(dòng)穿過所述槽。這 也允許骨螺釘74被插入并以各種角度固定于上位椎骨14 (圖2)。在一個(gè)實(shí) 施方式中，當(dāng)骨螺釘74被緊固于椎骨時(shí)，固定連接652變?yōu)榫o固。在本實(shí) 施方式中，固定連接652保持移動(dòng)能力，甚至在骨螺釘74被緊固于椎骨之 后也如此。
在操作中，上位和下位后段628、 634之間的相對(duì)活動(dòng)在多個(gè)方向上得 到鉸鏈646、 648 (對(duì)于一些實(shí)施方式，固定連接652)的允許。平移活動(dòng)可 以部分得到鉸鏈646和648的支持。彎曲和伸展可以部分得到鉸鏈648和固 定連接652的支持。所有的實(shí)施方式提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的很多優(yōu)勢(shì)。很多實(shí)施方式可以使用 不同外科技術(shù)插入。例如，如圖25所示， 一對(duì)人工椎間關(guān)節(jié)620可以使用
各種方法插入，包括直接后路，作為上述參考圖4的方法的替代。在此實(shí)施 方式中，后段628、 634不必須連接到棘突，而是可以連接到后弓的其它部 分，包括椎板。同樣地，椎間關(guān)節(jié)可以是相對(duì)穩(wěn)定的和自定中心的。前接合 和后連接都使修復(fù)裝置抵抗剪切力，特別是前-后力。
前接合的堅(jiān)固和寬大的(包容性強(qiáng)的，forgiving)結(jié)構(gòu)容許安置修復(fù) 裝置中的失準(zhǔn)和輕微的不準(zhǔn)確。例如，球窩結(jié)構(gòu)的關(guān)節(jié)連接容忍組件之間一 定量的失準(zhǔn)。如此，根據(jù)本公開，修復(fù)裝置的一些實(shí)施方式可以單獨(dú)利用椎 間盤段，其不直接與分離的后端相連，具有不同類型的后部植入物或根本沒 有后部植入物。
盡管上面僅詳細(xì)描述了少數(shù)示例性實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將很容易理解，在示例性實(shí)施方式中許多改變是可能的，而沒有本質(zhì)上背離 本公開內(nèi)容的新的教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)。因此，所有這些變化和選擇意圖包括在本發(fā) 明的范圍內(nèi)，如在下面權(quán)利要求中所限定的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該也意 識(shí)到，這些改變和等價(jià)結(jié)構(gòu)或方法沒有背離本公開內(nèi)容的精神和范圍，他們 可以進(jìn)行各種變化、替代和改變而沒有背離本公開內(nèi)容的精神和范圍。應(yīng)該 理解，所有空間參考例如"水平的"、"垂直的"、"頂部"、"上部"、
"下部"、"底部"、"左邊"、"右邊"、"上方的"、"下方的"、"上 面"和"下面"僅僅是為了說明的目的，并且在本公開的范圍內(nèi)可以改變。 在權(quán)利要求書中，手段加功能的句子意圖包括在本文中描述為實(shí)施所述功能 的要素，所述要素不僅是結(jié)構(gòu)上的等價(jià)物，而且是等價(jià)的要素。
權(quán)利要求
1.保持運(yùn)動(dòng)性的修復(fù)裝置組件，用于安置在第一椎骨和第二椎骨間限定的椎間隙中，其包含椎間段，其配置為至少部分布置于所述椎間隙中；和后段，其配置為至少部分布置于所述椎間隙外，其中所述椎間段和后段分別獨(dú)立地支持運(yùn)動(dòng)，并且其中所述后段包括撓性活動(dòng)控制機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括彈簧，用于控制所述第一和第二椎骨的后弓中的相對(duì)活動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括撓性聯(lián)接器， 其配置用于控制所述第一和第二椎骨的后弓中的相對(duì)活動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的修復(fù)裝置，其中所述撓性聯(lián)接器圍繞在所述 后段的相對(duì)部分之間延伸的桿被連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的修復(fù)裝置，其中所述桿被撓性連接到所述后 段的相對(duì)部分中的至少之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括撓性緩沖器， 用于控制所述第一和第二椎骨的后弓中的相對(duì)活動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括鉸鏈，用于控 制所述第一和第二椎骨的后弓中的相對(duì)活動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括棒，部分所述 后段可以圍繞所述棒滑動(dòng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的修復(fù)裝置，其中所述后段包括護(hù)罩并且所述 棒被安置所述護(hù)罩內(nèi)的槽中。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的所述修復(fù)裝置，其中所述后段進(jìn)一步包括固定連 接，用于將所述后段旋轉(zhuǎn)固定到所述兩個(gè)椎骨中的一個(gè)。
全文摘要
修復(fù)裝置，用于安置在上位椎骨和下位椎骨之間限定的椎間隙中，以便為上位和下位椎骨提供接合活動(dòng)性。所述修復(fù)裝置可以包含第一關(guān)節(jié)部分，其配置為至少部分位于椎間隙中和鄰近第一椎骨；并且包含第二關(guān)節(jié)部分，其配置為至少部分位于椎間隙中和鄰近第二椎骨。半球形構(gòu)件也被包括，第一和第二關(guān)節(jié)的部分可以通過所述半球部分接合。撓性構(gòu)件將半球形構(gòu)件撓性固定到第一關(guān)節(jié)部分。植入方法也被公開。
文檔編號(hào)A61F2/44GK101495068SQ200780028725
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者E·C·蘭格, K·余 申請(qǐng)人:華沙整形外科股份有限公司