專利名稱：脊柱胸腰段前部固定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及前部固定脊骨的裝置，更具體地說，本發(fā)明涉及用于固定胸椎或腰椎的平板。本發(fā)明的固定板尤其適于治療脊椎Corpectomies例如具有明顯脊髓管損傷或脊椎腫瘤的突發(fā)性骨折。
脊骨折斷一般發(fā)生在胸腰關(guān)節(jié)，尤其是在T-11，T-12，L-1或L-2脊椎上。過去對(duì)突發(fā)性骨折的治療是通過用石膏或繃帶將驅(qū)體固定后長(zhǎng)時(shí)間臥床休息的方法。哈林頓桿是第一個(gè)在治療脊椎突發(fā)性骨折時(shí)可進(jìn)行體內(nèi)固定的非常成功的裝置。哈林頓桿適于脊骨的后部?jī)?nèi)脫位術(shù)而且通過內(nèi)脫位使脊椎高度復(fù)位。然而，哈林頓桿不能使駝背減輕或完全清理脊髓，這是該裝置的主要缺陷。
為了改進(jìn)復(fù)位術(shù)，可用成形桿、桿的套管、改進(jìn)的夾子和次層流金屬絲改善后部?jī)?nèi)脫位系統(tǒng)。然而對(duì)這些后部?jī)?nèi)脫位系統(tǒng)，通常被建議用于脊骨融合包括向尾側(cè)的骨折的2個(gè)脊椎骨水平面和向頭側(cè)的骨折的2或3個(gè)脊椎水平面。然而，對(duì)于后部的方案即使改進(jìn)到這種程度仍不是解決胸腰段突發(fā)性骨折治療中問題的最優(yōu)的方案。
80年代初一個(gè)前部裝置被開發(fā)用于治療突發(fā)性骨折。利用改進(jìn)的掃描技術(shù)可以觀察突發(fā)性骨折中存在的骨碎片，以便可以把注意力集中到使骨髓管的壓力完全降低，作為神經(jīng)的康復(fù)提供的最佳環(huán)境。從那時(shí)起，根據(jù)突發(fā)性骨折的體內(nèi)前部治療理論，研制了很多類型的固定裝置。可是，前部裝置在某些情況下可以引起手術(shù)后發(fā)病率增高。這是由于這個(gè)方法操作起來非常困難。除了對(duì)脊椎網(wǎng)有危害外，脊髓管的完全清理也是許多前固定方法所存在的問題，以前大部分體內(nèi)前體系統(tǒng)系具有過于復(fù)雜的缺點(diǎn)。
這種系統(tǒng)之一是Acromed，Inc.ofCleveland，Ohio出售的Kanada桿。該裝置利用了脊椎體的主要部分，使固定螺絲穿過這個(gè)主要部分固定在脊椎體內(nèi)部。然后將桿擰在上、下脊椎中的那兩個(gè)螺絲之間。通常在每個(gè)脊椎體內(nèi)部安放兩個(gè)螺絲，因此上、下脊椎之間需要有兩個(gè)桿。將這兩個(gè)桿端部的螺紋擰緊以便進(jìn)行加壓和內(nèi)脫位。
由Zimmer出售的另一裝置也提供了用于治療腫瘤或突發(fā)性骨折的前部脊骨固定裝置。1981年9月15日公布的Drnn，no4289123號(hào)專利描述了這種裝置。該裝置與Kanada裝置的相似之處在于都將桿配置在上、下脊椎之間。一對(duì)成形的脊椎的大固定板通過許多螺絲來安裝。
業(yè)已研究出幾種用于脊椎前部固定的平板裝置。其中之一是SyracuseI-板具有各種不同尺寸的I形板。它們跨越突發(fā)性骨折部位固定。然而，SyracuseI形板不允許對(duì)上、下脊椎之間的骨接合加壓和內(nèi)脫位。
Acromed Inc出售一種用于治療突發(fā)性骨折和腫瘤的成形前部脊骨固定板(CASETM板)。該固定板上有若干個(gè)穿過成形板的螺絲孔。這些孔只提供了將骨螺絲擰到脊椎上的不同位置，并不對(duì)骨接合進(jìn)行加壓和內(nèi)脫位。Duma International of Taipai提供了包括一個(gè)平板的Stafix板系統(tǒng)，該固定板具有許多螺絲孔和唯一的一個(gè)螺紋槽。Stafix板允許在四角安置骨螺絲，但難于適合加壓和內(nèi)脫位。而且，此板同前面提到的前部固定板一樣，不能用骨螺釘或骨螺栓進(jìn)行剛性或半剛性的固定。
即使利用了這些早期的前部固定系統(tǒng)，仍然需要用于有效治療胸腰段突發(fā)性骨折和腫瘤的固定板和螺紋系統(tǒng)。需要這樣一個(gè)可使前部負(fù)荷平均分配以及加壓和內(nèi)脫位的系統(tǒng)。該系統(tǒng)還必須容易植入以便減少術(shù)后發(fā)病率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明固定在上、下脊椎之間用于治療突發(fā)性骨折的體內(nèi)前部胸腰段固定板的側(cè)視圖。
圖2是沿圖1中線2-2剖開，從箭頭所示方向看去的前部胸腰段固定板一端的橫截面視圖。
圖3是與圖1所示板相似，但長(zhǎng)度較短的前部胸腰段固定板的頂視圖。
圖4是沿線4-4剖開并從箭頭所示方向看去的圖3所示板的側(cè)橫截面視圖。特別顯示出板的切成扇形的槽和螺紋孔的結(jié)構(gòu)。
為了有助于理解本發(fā)明的原理，將參考附圖中所示出的實(shí)施例并用專業(yè)術(shù)語(yǔ)描述本發(fā)明。不難理解，這決不是對(duì)本發(fā)明范圍的限制，關(guān)于對(duì)所示裝置的等同物替代和進(jìn)一步的改型以及根據(jù)本發(fā)明原理的進(jìn)一步應(yīng)用等對(duì)于本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說都是顯而易見的。
首先參照?qǐng)D1，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明制造的前部胸腰固定板系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括安裝在上脊椎V1和下脊椎V2之間的特殊成形的板11。板11跨越了有突發(fā)性骨折F的脊椎V3。脊椎V3屬于脊椎Corpectomy，例如用于腫瘤切除。另外本發(fā)明適合應(yīng)用于跨越上、下脊椎之間的脊椎骨接合的場(chǎng)合。
板11包括3個(gè)不同部分。第一部分是上部12，包括一對(duì)加工在上面的槽15。每一個(gè)槽15的結(jié)構(gòu)適合接收一個(gè)通過的骨固定元件16。在板的相反一部是下部20，它包括一個(gè)用于接收連接脊椎V2的固定元件(例如骨螺栓或骨螺釘)的孔21，上部12和下部20分別通過橋部25互連，橋部25的結(jié)構(gòu)適合于跨越突發(fā)性骨折脊椎V3。通過比較圖1和圖3所示的固定板可以發(fā)現(xiàn)，可以通過改變橋部分25的長(zhǎng)度改變上、下部分12和20之間的距離。
不難理解，橋部25可根據(jù)特定脊椎結(jié)構(gòu)所要求的板11的總長(zhǎng)度而延長(zhǎng)或縮短。板11必須足夠長(zhǎng)以使固定部分12和20分別在上、下脊椎上獲得可靠的固定支撐區(qū)。本發(fā)明的胸腰段固定板的總長(zhǎng)度可以根據(jù)脊骨結(jié)構(gòu)和板所跨越的脊椎數(shù)目在2.5-5.0時(shí)范圍內(nèi)以半英寸遞增。
本發(fā)明的前部胸腰固定板的特殊結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的主要特征。例如板的所有角都是倒圓的。具體地說，上部12的拐角30和下部20的端頭32被倒圓。另外，上部12和橋部25之間的過渡部分34具有光滑的輪廓，下部20和橋25之間的過渡部分36也是這樣。板11的這個(gè)“倒圓的”的輪廓在植入板時(shí)減少了對(duì)周圍的組織損傷。
另一個(gè)重要方面是橋25的橫向?qū)挾缺劝?1的固定部分12和20的寬度小。與先前的前部固定板不同，本發(fā)明的固定板的較寬的部分僅限于直接同脊椎面接的那些部分。業(yè)已發(fā)現(xiàn)減小尺寸的橋部有利于板的插入并且盡可能地減少了對(duì)周圍組織的損傷，并且不損害板保持平穩(wěn)固定區(qū)域的能力，橋25的寬度W最好比固定板上部12中的兩個(gè)槽16之間的中心線CL之間的距離稍長(zhǎng)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，這個(gè)寬度為1.5英寸。
為了便于板11固定到脊椎上，板11的下邊11b被彎曲以與圖2所示的脊椎V2的椎體外曲面相匹配。板下邊以半徑R變曲，一個(gè)具體的實(shí)施例中R根據(jù)板所固定的脊椎結(jié)構(gòu)在1.0-1.5英寸的范圍內(nèi)選擇。
參照?qǐng)D3，圖4示出了本發(fā)明的前部胸腰段固定板的其它重要特征。圖3所示固定板與圖1所示固定板相同，但橋部25較短。如圖3所示，板11′包括一對(duì)細(xì)長(zhǎng)的平行槽15，固定元件穿過這二個(gè)槽被擰緊。每個(gè)槽包括將一些扇形凹口40限定在槽中的上表面11b′。另外，也可以將一些扇形凹口40成形在板的下邊11a′上。
扇形凹口40和42適于通過骨螺釘和骨螺栓例如圖2所示的骨螺釘22的倒圓嚙合表面，只有合適輪廓的板嚙合表面的骨固定元件是本技術(shù)領(lǐng)域的普通專業(yè)人員所熟知的。滿足這些需求的骨螺絲是由DanekMedicalInc出售的小齒形骨螺絲，其部分系列號(hào)為803-370到803-384。不難理解，也可以利用骨螺栓，該骨螺栓包括一個(gè)同板11最佳部分的下側(cè)11a′的扇形凹口42嚙合的合適形狀的上表面。這樣以骨螺栓包括一嚙合到脊椎骨上的下部分帶螺紋部分，一個(gè)同下側(cè)扇形凹口42配合的中間部分和一個(gè)穿過板的開口伸出的上部帶螺紋的部分。一個(gè)也具有適合形面的螺帽通過螺紋擰到螺栓的上部帶螺紋的部分上并且向下擰緊到板的頂表面11b′上，以便使板夾緊骨螺栓，Heining等人的美國(guó)專利No4887595和Sma比等人的美國(guó)專利No5129889公開了適合的骨螺釘結(jié)構(gòu)。骨螺釘或骨螺栓二者最好都包括六角驅(qū)動(dòng)凹槽以便允許元件“頂部加載”和“擰緊”固定元件。
本發(fā)明的前部固定板的一個(gè)重要方面是槽15和孔21允許用骨螺釘或骨螺栓或兩者共同將板固定到脊椎上，用骨螺釘還是用螺栓取決于所要求的固緊程度。骨螺釘(例如螺釘22)比可以從兩端螺紋擰緊的螺栓剛性固定要弱，由于在螺栓的情況下是其中間部分接觸板的下邊11a′。突發(fā)性骨折F的性質(zhì)往往能決定在操作中所需要的固定程度。在先前的體內(nèi)前部固定裝置中不可能獲得固定裝置的這個(gè)靈活性。
如圖1和圖3所示，細(xì)長(zhǎng)的槽15沿軸線平行延伸到板11和11′的縱軸上，除了扇形凹口40和42之外，槽的長(zhǎng)度也應(yīng)適合骨螺釘16安裝脊椎內(nèi)以后進(jìn)行加壓和內(nèi)脫位。在典型的操作中，可以用穿過槽15的骨螺釘16安裝板，但開始時(shí)并不需要將螺釘牢牢地?cái)Q在脊椎上。在完成了加壓或內(nèi)脫位之后，就立即向下擰骨螺釘，以便使板夾緊到脊椎上，形成了可靠的固定。而且，加工有扇形和槽可以使螺釘根據(jù)在骨折的位置上所需要保持的適當(dāng)?shù)膬?nèi)脫位的加壓程度在手術(shù)后重新定位。通過調(diào)整上、下脊椎骨之間距離使螺釘在手術(shù)后重新固定，這一特點(diǎn)也是先前的裝置所沒有的。通過消除被固定的脊錐骨之間間隙達(dá)到對(duì)脊椎間的骨接合加壓的主要目的。
板的另一端即下部20上有一對(duì)孔21。當(dāng)采用細(xì)長(zhǎng)的槽時(shí)，孔21包括上面的埋頭部分45和下面的埋頭部分47，以便接收穿過的骨螺釘或螺栓的螺帽。從圖中可以看到通過這兩個(gè)孔21的中心所述的線同板11、11′的縱軸線之間構(gòu)成的斜角A。這個(gè)特定角度的方位提供了一個(gè)穩(wěn)固的四邊形結(jié)構(gòu)，又使連接的脊椎之間的前部負(fù)荷獲得最佳分配。如圖1所示，在典型的操作中，上部12的螺釘16也按同板的縱軸線的夾角進(jìn)行安裝，以便形成四邊形結(jié)構(gòu)。
板11和11′是由生物相容材料(例如316LVM不銹鋼)。制成的，其它的材料例如鈦合金也可考慮使用，條件是這些材料具有生物相容性和脊椎前部固定所需的剛性。
本發(fā)明的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)10，尤其是前部板11提供了脊椎骨的穩(wěn)定的前部固定結(jié)構(gòu)，特別是在胸腰段接合處。板11的成形形狀適合于固定數(shù)目盡可能少的活動(dòng)段。固定板還提供了調(diào)節(jié)固定螺釘或螺栓的手段，以便進(jìn)行加壓和內(nèi)脫位。板的外形有利于減少對(duì)組織的損傷，并且便于插入。本發(fā)明的板11具有上述的所有功能并提供一個(gè)四邊形結(jié)構(gòu)和可改變固定剛性的大小。
雖然上面是通過結(jié)合附圖和文字描述詳細(xì)說明了本發(fā)明的，但是附圖和上面的描述只是作為發(fā)明的舉例解釋而不是對(duì)發(fā)明特征的限制，顯然，只要示出和描述了這些優(yōu)選的實(shí)施例，在本發(fā)明的方案范圍內(nèi)的所有的改變和改型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于治療脊椎突發(fā)性骨折的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于包括一個(gè)具有縱向軸線的細(xì)長(zhǎng)板，該板包括一個(gè)上部、一個(gè)下部以及整體地跨越該上部和下部之間的橋部，該上部具有一對(duì)穿通的細(xì)長(zhǎng)槽，每個(gè)槽具有一個(gè)基本上平行于該板的縱向軸線的縱向軸線，該下部分具有一對(duì)穿通的孔；以及，一些包括一個(gè)骨連接部分和一個(gè)板的固定部分的脊錐固定元件，該板的固定部分適合于穿過該板上的槽或孔以便固定該板。
2.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于，該下部上的一對(duì)孔中的每個(gè)孔包括在兩孔之間確定一條直線的形心，這條直線同該板的縱軸線成一個(gè)斜角。
3.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于該上部和該下部都具有一個(gè)寬度，而該橋部的寬度基本上小于該上部和該下部的那個(gè)寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于該一對(duì)細(xì)長(zhǎng)槽的配置應(yīng)滿足使這兩個(gè)槽的縱向軸線互相平行的要求。
5.如權(quán)利要求4所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于，該橋部的寬度小于該上部和該下部的那個(gè)寬度，并且基本等于那兩個(gè)槽之間的縱軸線之間的距離。
6.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于，該板包括一些扇形凹口，這些扇形凹口被限定在每個(gè)細(xì)長(zhǎng)槽的邊界線周圍的該板的上表面中。
7.如權(quán)利要求6所述的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)，其特征在于，該板包括一些扇形凹口，這些扇形凹口被限定在每個(gè)細(xì)長(zhǎng)槽的邊界線周圍的該板的下表面中。
全文摘要
一個(gè)治療脊椎突發(fā)性骨折的體內(nèi)前部固定系統(tǒng)(10)，包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的板(11)，板(11)由上部(12)、下部(20)和橋部(25)構(gòu)成。上部(12)包括一對(duì)互相平行的貫通該部分的細(xì)長(zhǎng)槽(15)，每個(gè)槽有用于接收骨固定螺釘?shù)?22)的扇形凹口(40、42)。下部(20)包括一對(duì)孔(21)，固定螺釘或螺栓可穿過所述的孔。上部(12)中的槽(15)可使中間的脊椎部分加壓和內(nèi)脫位。下部(20)的孔(21)同板的軸線形成斜角(A)，從而提供一個(gè)四邊形結(jié)構(gòu)。橋部(25)的寬度(W)比上、下固定部分的寬度小得多。
文檔編號(hào)A61B17/70GK1088421SQ93119848
公開日1994年6月29日 申請(qǐng)日期1993年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月24日
發(fā)明者T·A·茲迪布力克, M·C·舍曼 申請(qǐng)人:丹內(nèi)克醫(yī)學(xué)有限公司