專利名稱：脊椎骨接合術(shù)裝置的制作方法
脊椎骨接合術(shù)裝置本發(fā)明涉及矯形外科，更具體地，涉及由板形件組成的脊椎骨接合術(shù)裝置，該板形 件被設(shè)計為植入脊柱以固定兩塊或更多塊連續(xù)椎骨的相對位置。在一種情形中，病人患有使一個或多個椎間盤的功能性惡化的疾病，通常借助于 安裝金屬板，用螺釘將金屬板固定到受損椎間盤(一個或多個)周圍的椎骨上。通過將他 們牢固地結(jié)合在一起，起到固定涉及的椎骨的相對位置的作用。這些板被特別用在頸部區(qū) 域，并且通過前路(anterior pathway)或后路(posterior pathway)安裝。重要的是,這 些板牢固地固定到椎骨且不能與椎骨逐步脫離，因而通常使用螺釘來固定它們。將這些板固定到椎骨的螺釘是獨立的部件，因此必須和板分開制造。有必要為所 述板提供抗卸裝置(anti-withdrawal device)，以防止螺釘脫離它們的外殼，例如部分覆 蓋螺釘頭部的椎間盤。植入螺釘與抗卸板的必要性也是延長裝備(installation)持續(xù)時 間的原因(source)。本發(fā)明的目的是提出采用新設(shè)計的板形件，其使得能夠省去通常與螺釘關(guān)聯(lián)的抗 卸裝置，螺釘也同樣省去。為此，本發(fā)明目標是提供由板形件組成的脊椎骨接合術(shù)裝置，該板形件被設(shè)計成 用錨定機構(gòu)進行固定，疊蓋患者的至少兩塊椎骨，其特征在于所述板形件，在靜止狀態(tài)下， 在其縱向和/或其橫向呈現(xiàn)彎曲，并且在安裝板形件時，它表現(xiàn)出的彈性能使所述彎曲變直。板形件可以在其縱向及橫向方向均呈現(xiàn)出彎曲。所述錨定機構(gòu)可以是牢固地貼到板上的錨固釘。板形件的側(cè)邊可具有至少一個凹槽(concavity)。錨固釘可具有抗返回邊(anti-return edge)或抗返回倒鉤(anti-return barb)。該板形件可設(shè)計成與兩塊椎骨重疊放置，并包含有四個錨固釘，其中兩個所述錨 固釘被設(shè)計成穿入其中一塊椎骨，并且另外兩個所述的錨固釘被設(shè)計成穿入另外一塊椎骨。該板形件可設(shè)計成與三塊椎骨重疊放置，并包含有五個錨固釘，其中一個錨固釘 被設(shè)計成穿入中間椎骨。該板形件包含凹陷(expression)或孔口，設(shè)置在椎骨之間且被板形件壓緊的骨 移植物可以滲透其中。本發(fā)明又一個目的是提供用于定位前面的脊椎骨接合術(shù)裝置的器械，其特征在于 包括裝配有把手的管狀桿，在其前端有確保板形件的預(yù)緊機構(gòu)；伸直桿，其可以在管狀桿內(nèi)移動，并能夠?qū)υ摪逍渭┘油屏驙恳亩蛊渖熘?。用于板形件預(yù)拉伸的所述機構(gòu)可以由可在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的兩個叉鉗組成，該器 械包括確保所述叉鉗會合的機構(gòu)。確保叉鉗會合的所述機構(gòu)可以包括一塊套在所述叉鉗上的滑塊。
已經(jīng)理解，本發(fā)明在于板形件的使用，板形件在靜止狀態(tài)下，在其縱向和橫向至少 一個方向上是彎曲的，并且在安裝的時候能夠彈性伸直，例如利用特別適用于下面將會說 明的目的的器械。優(yōu)選地，板形件在其縱向與橫向上均彎曲。優(yōu)選地，裝配有錨固到牢固固 定到其的椎骨的機構(gòu)，并使得相應(yīng)椎骨與板形件間能夠易于安裝和可靠地結(jié)合。圓形或扁 形橫截面的錨固釘特別用于該目的，該錨固釘可包括抗返回邊或鉤。通過作用于伸直的板 形件，外科醫(yī)生將這些錨固釘穿入椎骨上事先制成的孔口中。板形件在安裝之后恢復(fù)到其 初始彎曲形狀的趨勢，使得錨固釘對孔口壁施加推力，這防止它們自行拔出。在這樣的情形 中，板形件在靜止狀態(tài)下在其縱向上是縱向彎曲的，也觀察到在安裝區(qū)域與椎骨接合或分 離的傾向(一方面是根據(jù)板形件在正常狀態(tài)下的縱向彎曲傾向于使錨固釘相集中或是相 分離，另一方面根據(jù)板形件在脊柱上的前路設(shè)置或后路設(shè)置)，外科醫(yī)生也可利用壓緊植入 物來加快骨融合，或局部伸直脊柱彎曲。


在閱讀了下面參照附圖的說明后，能更好地理解本發(fā)明?！D1示出了根據(jù)本發(fā)明的板形件的實例的輪廓圖；·圖2示出了該同一板形件的透視圖；·圖3示出了該同一板形件的俯視圖；·圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的板形件另一實例的透視圖； 圖5和圖6示出了根據(jù)本發(fā)明板形件另一實例的兩個表面的透視圖；圖7示出了用于安裝根據(jù)本發(fā)明的板形件的器械的透視圖；·圖8示出了該器械與放置在其叉鉗之間的板形件的細節(jié)透視圖；·圖9示出在圖8中的位置時見到的該器械與板形件的輪廓；·圖10示出在板形件正準備安裝的位置時見到的器械與板形件的輪廓；
具體實施例如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的板形件1的實例被設(shè)計成與兩塊連續(xù)椎骨重疊 安裝。板形件1包括上邊緣2，下邊緣3和兩個側(cè)邊4和5。側(cè)邊4和5各有一個凹槽，這 樣板形件1的中部比其上部和下部窄，這促進其彈性變形。優(yōu)選地，如圖所示，上邊緣2和 下邊緣3呈現(xiàn)彎曲，這賦予了板形件1在橫向方向(YY)的彎曲形狀，使得在前路安裝時，板 形件1的后表面6與其安裝在其上的椎骨的形狀大致符合。根據(jù)本發(fā)明，板形件1在縱向(XX)上呈現(xiàn)彎曲，這在靜止狀態(tài)時賦予板1彎曲形 狀。還根據(jù)本發(fā)明，板形件1可以利用適當器械進行彈性變形，通過這種方式來減小 甚至消除板形件安裝時的彎曲，稍后將予以解釋。在所示的例子中，板形件1也在其橫向方向(YY)呈現(xiàn)彎曲，在安裝的時候在板形 件彈性變形時也減小或消除該彎曲。在所示例子中，在板形件1的后表面6上包含四顆錨固釘7、8、9、28(圖1至3中 有3顆可見)。這些錨固釘7、8、9、28和板形件1 一體形成，因此無需提供單獨的部件，如將 板形件1固定到椎骨上的螺釘，這簡化了板形件1的安裝和部件庫存的管理。在圖1、2、3、
48、9、10所示的例子中，錨固釘7、8、9、28有一個近似圓形的橫截面。它可以是扁平的以優(yōu)化 對松質(zhì)骨的支撐，如在圖5和圖6所示的替換中的錨固釘28。在圖1、2、3、8、9、10所示的例 子中，錨固釘7、8、9、28每個都在靠近板形件1的后表面6的位置包含具有邊緣12的局部 凸起11。該邊緣具有抗返回鉤的作用，并傾向于防止板形件定位后的自行拔出。作為一種 替代方案，可以為錨固釘7、8、9、28提供一個或多個真實鉤子從而構(gòu)成抗返回裝置。對圖5 和圖6的替換中示出了這種鉤子35。顯然，所有錨固釘7、8、9、28不必相同。這是圖5和圖 6的替換例中的情況，其中錨固釘28的橫截面近似為正方形，只是要確保錨固釘28遠端穿 入椎骨。優(yōu)選地，板形件1由具有良好機械特性的碳或生物相容的聚合物制成，如PEEK(聚 醚-醚-酮)，其具有放射透明的優(yōu)點。該放射透明性使得借助簡單的X射線便能夠清楚 骨融合的實際特點。如果外科醫(yī)生接受缺乏放射可透性，則生物相容的金屬(鈦、不銹鋼、 超彈性形式的記憶合金等等)也可使用。對圖5和圖6的替換，在板形件1的外表面和錨 固釘7、8、9、28的末端局部提供非放射透明的標記36，這樣，板形件8的主點可用X射線檢 測，即使板形件1由放射_透明性材料制成。各種尺寸的板形件1被選擇，作為涉及到的椎骨的尺寸、板形件1將來的定位以及 材料的機械特性的函數(shù)。板形件1必須有足夠的彈性，以便在安裝的過程中，可以大大減少 甚至消除其縱向(XX)及橫向(YY)的至少一個方向上的彎曲。以該方式，板形件1在安裝 之后有恢復(fù)其初始形狀的傾向，這樣，如果板形件ι在安裝時不可彈性變形，錨固釘7、8、9、 28將針對所發(fā)生的對各孔口的壁施加增加的力。因此，板形件1抗拔出的能力增加。優(yōu)選地，錨固釘7、8、9、28在靜止狀態(tài)下不是平行的，而是會合在一起，這使得板 形件1在安裝后更難以拔出。這種會合用錨固釘7、8、9、28的軸之間的角度α表示，并在 相應(yīng)錨固釘7、8、9、28的起點處垂直于后表面6。此外，在所示的例子中，板形件1的彎曲被構(gòu)造在其縱向(XX)方向，板形件1返回 到其初始形狀的傾向具有使安裝有板形件1的椎骨傾向于靠攏的作用。以該方式，實現(xiàn)事 先插在椎骨之間以取代病變椎間盤的骨植入物的永久限制。由于這個原因，椎骨的融合被 加速。根據(jù)板形件1的位置是前路還是后路，以及錨固釘7、8、9、28插入椎骨的深度，椎骨 可以在其前路區(qū)域或后路區(qū)域或是中部區(qū)域?qū)崿F(xiàn)靠攏，從而使得它們在大致與所考慮區(qū)域 中的脊柱的取向平行的方向上靠攏。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在頸部區(qū)域優(yōu)先但不唯一的應(yīng)用實例，提 供前路板形件的安裝，和足夠長的錨固釘7、8、9、28通常是有利的，以便使椎骨在其后部發(fā) 生靠攏。通過該方式，考慮區(qū)域中的脊柱的自然彎曲得到恢復(fù)。板形件1的安裝如下外科醫(yī)生設(shè)法在所涉及的椎骨上形成孔口，所述孔口使得能夠開始插入錨固釘7、 8、9、28。孔口軸線的中心距離相應(yīng)于板形件1處于伸直狀態(tài)時錨固釘7、8、9、28之間的距罔。然后，如果前面沒有做，則醫(yī)生將骨植入物插入椎骨之間，這將能夠?qū)崿F(xiàn)椎骨終 板的融合。這種骨植入物可以單獨插入，或者，也可以如大家熟知的，被限制在椎間籠 (intervertebral cage)，椎間籠確保其保持在適當位置和有助于在骨融合后形成錐間距罔。然后，利用諸如下面說明的器械，外科醫(yī)生抓緊板形件1并對其施力以減小或消除沿(XX)的縱向彎曲，從而賦予錨固釘7、8、9、28末端以相應(yīng)于孔口中心距離的中心距離。 在該位置，優(yōu)選地發(fā)現(xiàn)錨固釘7、8、9、28處在大致平行的取向，以便促進他們的導(dǎo)入。然后，外科醫(yī)生將錨固釘7、8、9、28置于椎骨的孔口內(nèi)，并壓緊板形件1，例如用錘 子敲打器械，使板形件伸直并保持，用這種方法將錨固釘7、8、9、28向下推入孔口，并在孔 口內(nèi)放大從而堵塞在里面。因而板形件1的后表面6和椎骨接觸。然后，在伸直板形件1上的伸直力突然中斷，如器械與板形件1脫開。因此，板形 件1傾向于恢復(fù)其初始彎曲形狀，這樣使板形件1更加難以抽出，原因在前面已提到。而且， 板形件1施力使椎骨靠攏并壓緊骨植入物。與沒有發(fā)生壓縮的情況相比，增加了椎體終板 融合的可能性和速度。該壓縮的局部化和強度是通過選擇板形件的材料和尺寸控制的。如在圖5和圖6所示的實例中，無論其在其它方面的構(gòu)造，可在板形件1上提供凹 槽或孔口 37，其中骨植入物可以在其受擠壓時刺入。通過固化，這些骨植入物有助于將板形 件1維持在適當位置。優(yōu)選地，如所示的，這些孔口穿過板形件1。通過非限制性實例，由PEEK制成的板形件——其被設(shè)計成通過后路植入，與兩塊 頸椎重疊，長22毫米，最寬處16毫米，厚1. 8毫米——能夠賦予縱向彎曲的半徑為170毫 米，和側(cè)凹槽的半徑為14. 5毫米。錨固釘7、8、9的長度為13毫米，直徑為3. 5毫米，其中 卯入邊緣12處4毫米，α為60。也能夠賦予板形件1縱向彎曲，與前面描述和所示的方向相反。因此，錨固釘7、8、 9、28在植入后傾向于相互分開而非相互聚攏。以該方式，如果被植入例如在前胸區(qū)或后腰 區(qū)，板形件1可以用來局部伸直脊柱彎曲。當板形件1延伸與兩塊連續(xù)椎骨重疊時，通常建議用四個錨固釘7、8、9、28。特別 是如果板形件1被設(shè)計為植入再最小的頸椎骨上，則只提供其中的兩個錨固釘。當板形件 1被設(shè)計為植入在脊柱中最大的椎骨上時，也可用更多數(shù)目的錨固釘7、8、9、28。當板形件1延伸超過三塊連續(xù)椎骨時，如圖4所示，可使用板形件13，其裝配有兩 個敲入上椎骨的錨固釘14，15，兩個敲入下椎骨的錨固釘16，17，和一個敲入中間椎骨的錨 固釘18。從外形上看，板形件13像是圖1至3中兩塊板形件1的接頭，其中一塊板形件的 上邊緣和另一塊板形件的下邊緣結(jié)合。中間椎骨上錨固釘18構(gòu)成中心點，在板形件13發(fā) 生變形時，其兩個半部相對于中心點連接。也可以考慮不是將錨固元件和板形件1、13合并在一起，而是根據(jù)確保板形件施 加的力適當傳遞到錨固元件的條件，通過例如穿過在板形件1，13中加工的孔口的螺釘進 行該固定，該力傾向于通過與螺釘——特別是與螺桿——充分接觸的表面，使板形件返回 到其初始彎曲構(gòu)造。板形件1返回到彎曲構(gòu)造的傾向能夠增加螺釘桿與孔口壁之間的摩 擦，這使得螺釘更加難以撤出，并能夠消除通常與板形件關(guān)聯(lián)的抗卸設(shè)備。必須理解，圖1至6中所示的構(gòu)造絕不是對本發(fā)明的限制。具體地，如果沒有明顯 的不相容，可以結(jié)合各種特征，每種特征只在一個所示替換例中存在?，F(xiàn)在說明根據(jù)本發(fā)明特別設(shè)計來操縱和定位板形件1，13的器械的實例。其在圖 7到10中示出。器械19包括裝配有把手21的管狀桿20，其使得外科醫(yī)生能夠握住并操縱該器械。 在管狀桿20的前端有兩個叉鉗22，23，其能夠在圍繞著兩條平行軸的同一平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(圖 示中不可見)。在它們的自由端各自具有鉗爪24、25、26、27，使得板形件1能夠通過錨固釘7、8、9、28而抓緊并且令其自由伸直?；瑝K29套在叉鉗22、23的后部?；瑝K29的推進由套 管30控制，該套管30被牢固地固定在滑塊29上并套住桿20。當外科醫(yī)生移動套管30以 便將其向器械19的前端推進時，滑塊29是沿套管30攜帶的并傾向于使叉鉗22、23相互靠 近。如果板形件1設(shè)置在鉗爪24、25、26、27之間，則鉗爪靠攏，以便實現(xiàn)板形件1的夾持， 因此板形件1被牢固地保持在鉗爪之間，如圖8所示。器械19還包括插入管狀桿20的伸直桿31，當外科醫(yī)生旋轉(zhuǎn)設(shè)置在伸直桿31后端 33的調(diào)整輪32時，通過其表面上加工的螺紋，伸直桿31可旋進管狀桿20。當板形件1已經(jīng)設(shè)置并夾持在叉鉗22、23的鉗爪24、25、26、27之間時，外科醫(yī)生 旋轉(zhuǎn)調(diào)整輪32，以便將伸直桿31的前端34與板形件1接觸。然后器械19處于圖8與圖9 中所示的位置，其中板形件1保持在彎曲的狀態(tài)。然后外科醫(yī)生繼續(xù)旋轉(zhuǎn)調(diào)整輪32，以便 通過繼續(xù)前進的伸直桿31對板形件1施加推力。在該推力作用下，板形件1彈性變形，并 在不再有明顯彎曲且錨固釘7，8，9，28優(yōu)選地基本平行的狀態(tài)下結(jié)束，如圖10所示。此時， 板形件1定位就緒。然后，外科醫(yī)生使其靠近患者椎骨，將錨固釘7，8，9，28插入事先在椎 骨中形成的孔口中，并利用錘子沖擊器械19后端，使得錨固釘7，8，9，28深深刺入椎骨。一 旦實現(xiàn)刺入，外科醫(yī)生旋轉(zhuǎn)調(diào)整輪32從而執(zhí)行伸直桿的撤出，然后旋轉(zhuǎn)套管30以執(zhí)行叉鉗 22,23的松開。板形件1因此從器械19釋放并可以起到固定植入到其上的椎骨的作用。器械19也適用于這樣的情形，其中板形件1在靜止時呈現(xiàn)與圖示相反的彎曲，如 上面設(shè)想的那樣。在這樣的情形中，伸直是通過使伸直桿31的前端34牢固固定到板形件1 實現(xiàn)的(如，利用螺紋或卡口組裝件)，并且通過直桿31向器械19的后部逐步推進使其對 板形件1施加牽引力。如果提供這樣的可能性，即伸直桿端部34的部分作為板形件1的構(gòu) 構(gòu)造函數(shù)而改變，同一器械19可用于兩種用途。也可提供這樣的可能性，即叉鉗22，23作 為要植入板形件1的構(gòu)構(gòu)造和尺寸的函數(shù)而改變。特別地，可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的 方式，這些叉鉗適用于抓緊能夠在兩個以上的椎骨上延伸的板形件13。在保留基本功能的同時，可以對本發(fā)明器械做出改動。例如，叉鉗22、23和/或鉗 爪24、25、26、27可以由適當且與所用板形件1、13相容的其它任何抓緊機構(gòu)代替，且滑塊29 可用使叉鉗22，23靠攏的任何其它機構(gòu)代替。
權(quán)利要求
脊椎骨接合術(shù)裝置，其由以錨固機構(gòu)騎跨固定在患者至少兩個椎骨上的板形件(1，13)組成，其特征在于，所述板形件在未受應(yīng)力時沿其縱向方向(XX)上具有彎曲，所述彎曲在所述板形件(1，13)的后表面6上沿其縱向方向(XX)形成凹槽和/或沿其橫向方向(YY)上產(chǎn)生彎曲，和所述板形件具有彈性，所述彈性在安裝板形件(1，13)期間允許所述彎曲伸直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述板形件(1，13)在未受應(yīng)力時，沿其橫 向(YY)方向上具有彎曲，所述彎曲在所述板形件(1，13)的后表面6上沿其橫向(YY)方向 形成凹槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述板形件(1，13)沿其縱向(XX)和 橫向(YY)方向上都呈現(xiàn)彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其特征在于所述錨固機構(gòu)是由和所述板形件 (1,13) 一體形成的錨固釘(7、8、9、28 ;14、15、16、17、18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其特征在于所述板形件(1，13)的側(cè)邊(4，5) 具有至少一個凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于所述錨固釘(7、8、9、28； 14、15、16、17、 18)具有抗返回邊(12)或抗返回鉤(35)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的裝置，其特征在于所述板形件(1)傾向于騎跨在兩 塊椎骨上，并具有四個錨固釘(7、8、9、28)，其中兩個錨固釘(7、9)傾向于刺入所述椎骨之 一，而另外兩個錨固釘(8、28)傾向于刺入另外一塊所述椎骨。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的裝置，其特征在于所述板形件(13)傾向于騎跨在三 塊椎骨上，并具有五個錨固釘(14、15、16、17、18)，其中一個錨固釘(18)傾向于刺入所述中 間椎骨。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的裝置，其特征在于所述板形件(1、13)具有凹槽或是 孔口(37)，設(shè)置在所述椎骨之間且由所述板形件(1，13)作用壓縮的骨植入物可以穿入其中。
10.用于安裝根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的脊椎骨接合術(shù)裝置的器械(19)，其特征 在于包括管狀桿(20)，其設(shè)有把手(21)并在其近端攜帶所述板形件(1，13)預(yù)緊機構(gòu)； 伸直桿(31)，其能夠在所述管狀桿(21)內(nèi)移動，并能夠?qū)λ霭逍渭?10)施加推力 或牽引力使其伸直。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的器械(19)，其特征在于所述板形件(1、13)的預(yù)緊機構(gòu)由 能夠在同一平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的兩個鉗爪(22、23)組成，且器械(19)具有使所述鉗爪(22、23)相 互靠近的機構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的器械(19)，其特征在于使所述鉗爪(22、23)相互靠近的機 構(gòu)包括套在所述鉗爪上的滑塊(29)。
全文摘要
本發(fā)明的實施方式包括由板形件(1、13)組成的脊椎骨接合術(shù)裝置和用來定位前面的脊椎骨接合術(shù)裝置的器械(19)，板形件(1、13)通過錨固機構(gòu)固定在患者的至少兩塊椎骨上，其特征在于所述板形件在靜止時在其縱向(XX)方向和/或橫向(YY)方向上呈現(xiàn)彎曲，且在安裝板形件(1、13)時，它所展現(xiàn)的彈性使得所述彎曲能夠伸直。
文檔編號A61B17/70GK101909535SQ200980102769
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者J-f·達愛摩爾, P·杜邦, R·阿薩克 申請人:華沙整形外科股份有限公司