專利名稱：前向體內(nèi)整合裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用作前向固定裝置的脊椎植入物，同時涉及到在除去一損傷的椎間盤之后用來置放于遺留下的脊椎骨間空隙內(nèi)，以促進體內(nèi)整合的植入物。
由于椎間盤環(huán)帶的破壞、椎間盤的慢性炎癥，或許由于衰老性病癥而可能造成的一定椎間盤周圍的脊椎骨體的相對不穩(wěn)定，會成為持續(xù)背痛且常常致殘的一個主要原因。在較嚴重的致殘病例中，需要在擬治療的椎間盤的每一側(cè)對脊椎骨的運動作出某種形式的機械限制。在更為嚴重的情況下，椎盤組織發(fā)生不可修復(fù)的損壞，從而就有移出整個椎盤的必要。但是當將脊間盤的核心組織去掉而此后不進行穩(wěn)定化處理，則會由于持續(xù)性的炎癥和/或不穩(wěn)定性，常會再次發(fā)生同樣的致殘背痛后果。
為在切除椎間盤物質(zhì)后穩(wěn)定其相鄰的椎骨體已開發(fā)出多種方法。其中的一種方法是用螺釘將剛性板的端部結(jié)合到各個脊椎骨上，即按照一個標準的技術(shù)使兩個相鄰的脊椎骨從后向沿橫側(cè)整合。但已然發(fā)現(xiàn)用剛性板作后向整合時會伴隨有使假骨節(jié)與植入物的松馳和/或失效。
另一種方法涉及到在采用前述的后向橫側(cè)整合與剛性的后向器械時，如上所述，附帶有從后向通道置入體內(nèi)移植物或植入物，利用這種方法盡管可以顯著地改進整合速率，但這會給脊椎神經(jīng)留下傷痕，導(dǎo)致痛苦或神經(jīng)病理缺陷。
在另一種方法中涉及植入前向移植物。當前已知有三種普通類型的前向裝置。在一種類型中，整個脊椎骨體由一個間跨此脊椎骨與兩個周圍的椎間盤內(nèi)空間的植入物取代。此方法常用于脊椎骨體同樣因腫瘤、破裂等而受損傷的情況。在另一種處理方法中，則只將椎間盤由修補性的盤取代。此方法的目的不是在器械化的水平上于脊椎骨間整合，而表現(xiàn)為由植入物替代椎間盤的機械特點。
第三種方法是本發(fā)明更具體針對的一種方法，它涉及到一種裝置，該裝置用來在椎間盤內(nèi)空間促進整合或關(guān)節(jié)固定。在上腰椎，可把骨移植物置入椎間盤內(nèi)，并利用螺釘突入到橫脊椎體內(nèi)，由設(shè)置在此側(cè)脊椎體上的板穩(wěn)定周圍的脊椎骨。這種方法由于區(qū)域性的脈管組織結(jié)構(gòu)而不能用于下腰椎間盤空間。不幸的是，有90％以上的腰椎整合術(shù)是在下腰椎區(qū)進行的。這樣就需要有一種裝置來穩(wěn)定相鄰的脊椎骨，例如在下腰椎區(qū)中，此種裝置主要限制在給定的椎間盤空間內(nèi)。
盡管有很少幾種這類裝置是周知的(例如Pove在美國專利第4,904,261號中所示的裝置)，但仍然需要有一種前向的腰椎體內(nèi)整合裝置，它能改進相鄰脊椎骨間的整合速率，還能防止由于例如端板有空隙化現(xiàn)象而導(dǎo)致的椎間盤內(nèi)空間塌縮。還需要有一種安全、有效且仍能與傳統(tǒng)的外科關(guān)節(jié)固定術(shù)實踐相一致的整合裝置。
聯(lián)系到本發(fā)明的體內(nèi)整合裝置的發(fā)展，申請人業(yè)已確定了一種安全和有效裝置應(yīng)該滿足某些設(shè)計的目的。一個重要的目的是，在相鄰脊椎間傳遞的負荷應(yīng)該是在脊椎體的最強部分上。某些先有技術(shù)整合裝置中的甚至是某些假體椎間盤裝置中的一個問題是，此種負荷的大部分反作用到脊椎體的最弱部分上，導(dǎo)致進入周圍脊椎端板內(nèi)的裝置空化，結(jié)果使椎間盤內(nèi)的空間塌縮，甚至損傷脊椎本身。
此外，一種理想的體內(nèi)整合裝置應(yīng)適合病人椎間盤內(nèi)的組織結(jié)構(gòu)，同時要盡可能接近于恢復(fù)椎間盤、梗節(jié)、神經(jīng)根與小平面關(guān)節(jié)的組織結(jié)構(gòu)關(guān)系，以免將來出現(xiàn)生理上的問題?；謴?fù)正常椎間盤高度也使椎間盤環(huán)帶回復(fù)到它的張緊狀態(tài)，減少環(huán)的鼓脹或脫出，同時改善椎盤內(nèi)空間的穩(wěn)定性。于此同時，此種裝置不應(yīng)使腰椎不受脊椎通常承受的所有應(yīng)力的影響，這是因為業(yè)已發(fā)現(xiàn)，減少脊椎上的正常應(yīng)力會損失骨的質(zhì)量與強度。
最后，這種體內(nèi)整合裝置應(yīng)提供足夠的空間內(nèi)部的剛性，以消除對外部固定板或剛性固定板的需要。本著上述目標，申請人開發(fā)了本發(fā)明的前向體內(nèi)整合裝置與方法。
發(fā)明概要本發(fā)明提出了一種體內(nèi)整合裝置，它的構(gòu)型制成便于在通過椎間盤環(huán)帶的一入口切除椎間盤物質(zhì)之后插入椎間盤內(nèi)空間。此裝置包括一對橫向隔件，它們大致以半圓形構(gòu)型形成并占據(jù)不到椎間盤內(nèi)空間的區(qū)域的一半。每個橫向隔件限定出一個對向并從內(nèi)部面向側(cè)面的槽。此裝置還包括一對中央隔件，每個隔件的構(gòu)型制成在其各自端部可與橫向隔件的槽相接合。這些槽與中央隔件的端部取聯(lián)鎖接合的構(gòu)型，例如鳩尾式，使得中央隔件只能沿此槽的長度滑動插入和撤出。換言之，上述橫向與中央隔件之間的聯(lián)鎖特點在橫向隔件之間保持一預(yù)定和固定的側(cè)向間隔，使得橫向隔件配置在椎間盤環(huán)帶的鄰近，而更重要的是配置在具有最大強度和最大承載能力的脊椎體的區(qū)域之上。
這種體內(nèi)整合裝置的各個部件即橫向的與中央的隔件的尺寸設(shè)計成可以通過椎間盤環(huán)帶中的一單一入口。但當組裝到椎間盤內(nèi)空間時，此整合裝置則占據(jù)整個空間，只在隔件之間留下一個用于插入骨移植物質(zhì)的中央空腔。此中央空腔位于最弱的但分布有最多血管而最具生物活性的脊椎體骨的上方。用例如螺釘一類的緊固裝置來保持隔件在椎間盤空間內(nèi)它們的組裝起的構(gòu)型中。
橫向隔件在其前向面上設(shè)有納置緊固螺釘?shù)穆菁y孔。此外，這些孔可接納一個用來將橫向隔件導(dǎo)引到椎間盤內(nèi)的插桿，而這一插桿最終用來使這對橫向隔件在椎間盤內(nèi)空間中分離開。橫向隔件一旦分開，就利用一接合在每個隔件中的一導(dǎo)向孔內(nèi)導(dǎo)桿插入中間隔件。這樣，橫向與中央隔件便組裝和聯(lián)鎖成一個三維的甚難分開的部件。骨移植物質(zhì)則最好在后向中央隔件業(yè)已定位之后和插入前向隔件中之前插入。
本發(fā)明的另一實施例給出了只有一個中央隔件的整合裝置，以及一種能接受多個骨螺釘將該裝置固定于一相鄰脊椎骨上的裝置。本發(fā)明還提供了用來插入和組裝此裝置部件的器械。在一特定的方面中，是用齒條齒輪驅(qū)動的分布器桿將橫向分隔件分布于椎間盤內(nèi)空間中。
本發(fā)明的一個重要的目的在于提供一種能恢復(fù)或保持椎間盤內(nèi)空間的正常幾何結(jié)構(gòu)，例如椎間盤的高度和徑向角的整合裝置。另一個目的在于這種裝置這樣的多部件特點，它們能通過自身穿過椎間盤典型的切開入口插入而使各部件引入，但當在椎間盤內(nèi)空間組裝后它們基本上占據(jù)了此整個空間。
本發(fā)明的另一個目的在于提供這樣一種裝置，通過為設(shè)置與凹的脊椎骨體端板相配合的凸表面可使此裝置在椎間盤空間內(nèi)成為自穩(wěn)定的。
本發(fā)明的這種整合裝置的又一個目的在于實現(xiàn)使此種裝置的多組件特點能允許在最具有生物活性和血管分布最多的脊椎骨體的區(qū)域中產(chǎn)生一骨移植物空腔，由此能夠促進增強與快速的融合。此外，這種裝置的載荷部件是位于脊椎的最強脊椎骨之上。
通過考慮針對本發(fā)明所作的說明與附圖，可以迅速地認識到通過本發(fā)明所能實現(xiàn)的其它目的以及某些優(yōu)點。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明的前向體內(nèi)整合裝置一優(yōu)選實施例的頂視透視圖；圖2是已將圖1中的體內(nèi)整合裝置設(shè)置于脊椎骨體上的一腰椎的頂視圖；圖2A是說明脊椎體內(nèi)不等骨強度的區(qū)域的脊椎骨體的示意圖；圖3是圖1中所示體內(nèi)整合裝置設(shè)在兩個腰椎骨之間的A-P圖；圖4是定位于相鄰脊椎骨之間的上述體內(nèi)整合裝置的徑向平面圖；圖5是圖1中所示的體內(nèi)整合裝置沿5-5線截取且順箭頭示向觀察的頂視透視橫剖圖；圖6是圖1所示的整合裝置的一橫向隔件部件的頂視透視圖；圖7是圖6所示的橫向隔件部件的端視圖；圖8是圖1所示的整合裝置的后向隔件部件的底視透視圖；圖9是圖8所示的后向隔件部件的端視圖；圖10是圖8所示的后向隔件部件的頂視圖；圖11是圖1所示的整合裝置的前向隔件部件的底視透視圖12是圖8所示的前向隔件部件的端視圖；圖13是圖8所示的前向隔件部件的頂視圖；圖14是示明圖1所示的體內(nèi)整合裝置的橫向隔件部件配置的頂視透視圖，用來表示植入此種裝置的方法中的一個步驟；圖15示明圖14中所示的體內(nèi)整合裝置的橫向隔件部件的頂視局部橫剖圖，在此裝置中設(shè)有分布器桿；圖16-18是示明此體內(nèi)整合裝置的插入與裝配的其它步驟的頂視透視圖；圖19是用來將此裝置的各部件相聯(lián)結(jié)的緊固螺釘與用來插裝此螺釘?shù)尿?qū)動工具的頂視局部橫剖圖；圖20是圖6所示的體內(nèi)整合裝置的一側(cè)視圖；其表明這種裝置所具有的均勻厚度；圖21是與圖20所示類似的一種體內(nèi)整合裝置的另一種構(gòu)型的側(cè)視圖，其中具有成一定角度的徑向面；圖22是圖11中所示的前向隔件的一種變型的底視透視圖；圖23是圖22所示的前向隔件部件的端視圖；圖24是設(shè)置在包括有圖22與23所示變型的前向隔件部件的體內(nèi)整合裝置中兩脊椎骨間的徑向面的視圖；圖25是類似于圖24所示裝置的前向體內(nèi)整合裝置的底視透視圖，但例外的是使用了兩個固接螺釘；圖26是依據(jù)本發(fā)明的利用了單一的一個中央分隔件的前向體內(nèi)整合裝置的另一實施例的前向透視圖；圖27是本發(fā)明的又另一實施例的頂視透視圖，其中的骨移植材料插入件構(gòu)成的形狀適合于置放在此裝置的兩個橫向隔件之間；和圖28是用來將本發(fā)明的體內(nèi)整合裝置插入的器械的頂視透視圖。
優(yōu)選實施例的說明為促進本發(fā)明原理的了解，可參看附圖中所示實施例，同時用專門語言來說明這些實施例。但應(yīng)該認識到這并非用來限制本發(fā)明的范圍，對于圖示裝置的種種變動與進一步的更改以及對本發(fā)明的原理的進一步的應(yīng)用結(jié)果，這些對于熟悉本發(fā)明技術(shù)的技術(shù)人員乃是常識范圍內(nèi)的事情。
依據(jù)本發(fā)明的一實施例，一種體內(nèi)整合裝置在圖1以標號20示明。一般地說，這種整合裝置是一四部件式裝置。裝置20包括一對橫向隔件21、一個后向中央隔件22和一個前向中央隔件23，而這兩個中央隔件則接合到這對橫向隔件上使它們保持分開。設(shè)有一對緊固螺釘24用來將整個組合件鎖定到一起，以形成此完整的整合裝置20。這一完全裝配好的裝置20在橫向與中央隔件之間界定出一空腔25，可用來在其中納置骨移植材料。
在圖2-4中所示，例如裝置20是位于相鄰的腰椎骨L4與L5之間。具體地說，在圖2中此裝置20所在位置與脊椎骨體B相對。由裝置20的各部件所界定出的空腔25充填有骨移植材料G。骨移植材料G可以是此項技術(shù)中周知的網(wǎng)狀骨或骨片，或者可以是適當?shù)墓且浦布貌牧?。如圖3與4所示，體內(nèi)整合裝置20使相鄰的脊椎骨L保持或適當?shù)淖甸g盤距離。骨移植材料G充填到相鄰脊椎骨之間的整個空腔25內(nèi)，隨著時間的推移而把兩個脊椎骨整合到一起。
比較圖2與2A可以闡明本發(fā)明的一個重要特點。在圖2A中，脊椎體B以其骨強區(qū)域表示。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，脊椎體B中央的腎形部B1包括著絕大部分弱的網(wǎng)狀骨。圍繞著中央部分的環(huán)狀的腎形區(qū)B2含有較強的骨，而環(huán)形骨突B3則有著此脊椎體中最強的骨?？紤]到以上所述，本發(fā)明著眼于使負荷集中到具有最強載荷能力的脊椎體B的區(qū)域中。例如，整個整合裝置20取一般的環(huán)狀腎形，而對應(yīng)于脊椎體B中較強的骨部B2與B3的環(huán)狀腎形。裝置20的整體形狀是通過各具有部分透鏡形狀的兩個橫向隔件來實現(xiàn)的，而后向隔件22與前向隔件23具有一大致相應(yīng)于較強脊椎體骨的中央部分的外部輪廓?？涨?5中的骨移植材料G一般地位于脊椎體B的最弱部分B1的上方。但這部分B1已知也是血管密集與具有高度生物活性的區(qū)域，使得它成為一個骨移植物置入與整合的最理想的位置。
體內(nèi)整合裝置20的進一步細節(jié)表示在圖5的橫剖圖中。根據(jù)本發(fā)明，組裝起的裝置20中的各個部件是聯(lián)鎖到一起以提高它的強度與剛性，同時實現(xiàn)了一種易于組裝成一脊椎外科手術(shù)的嚴格規(guī)定的結(jié)構(gòu)。先有技術(shù)中只由一個單一部件組成的這類裝置的一個問題在于，這些裝置不能迅即適用于近代的前向整合技術(shù)。在前向整合術(shù)的早期歷史中，是在下腹部切開一個15英寸的刀口，而把較大型的單件整合部件通過這一切口植入?，F(xiàn)在，前向整合可以理想地通過一個更小的1.5至2英寸的切口完成而不用裂開任何下腹部肌肉。在一種典型的手術(shù)中，外科醫(yī)生將使切口的尺寸能按約45°角觀察到椎間盤環(huán)帶。較新的椎間盤切除術(shù)可迅捷地適合于這種有限的尺寸。但在本申請人的發(fā)明之前，據(jù)申請人所知尚沒有哪種體內(nèi)整合裝置能把負荷分配到脊椎體的一個顯著部分但仍能插過小的解剖術(shù)切口。
于是，整合裝置20的聯(lián)鎖部件所取的構(gòu)型是易于插入和組裝的。如圖1與圖5-6所示，每個橫向隔件21是由一個具有相對端板面30的體部29形成。這些端板表面30所具構(gòu)型能觸及相鄰脊椎體的端板。這種端板表面30每個的面積最好為完整的整合裝置20所占總面積的約1/3。
在一特定的實施例中，端板表面30可以包括一種多孔性的生物相容的涂層。在一具體的實施例中，此裝置的橫向隔件21以及其它部件可以由涂以羥基磷灰石涂層的鈦組成。此種涂層能夠促進各橫向隔件21與對應(yīng)的脊椎體B之間的整合。每個端板表面30包括一個環(huán)繞橫向隔件21的周界的斜切邊緣31。斜切邊緣31有利于朝相鄰脊椎間的插入，并顯著地減少了由于采用具有尖銳邊緣的裝置而可能損傷周圍組織。
橫向隔件21的體部29還包括一個如圖6最清楚表明的限定在此體部一個側(cè)面33中的聯(lián)鎖槽24。聯(lián)鎖槽34有一個端面35，其從裝置20的后端向前端構(gòu)成一角度。聯(lián)鎖槽34還包括有相對的斜切壁部36，它們?nèi)鐖D7所示，從此槽的封閉端到開口端相互構(gòu)成角度。這些壁部36定位成構(gòu)成一個角度A，此角度在一特定實施例中為45°。
各橫向隔件21的體部29還包括一個界定在體部29的前表面中的螺釘孔37。此螺釘孔37在其底部終止于一個螺紋孔38，該螺紋孔可嚙合圖1所示的其中一個緊固螺釘24。螺釘孔37還包括一個頭部凹座39，其可使緊固螺釘?shù)念^部隱蔽于體部20內(nèi)。每個橫向隔件29的前向表面還包括一個如圖6最清楚表明的，在聯(lián)鎖槽40的端部處界定在所述體部中并一個與螺釘孔37最鄰近的隔件槽口40。
各橫向隔件21的特點適合于各中央隔件22與23作聯(lián)鎖接合。首先描述后向中央隔件22，從圖5與圖8至10可以看到，后向隔件22包括一個隔件體45，它有一對從此本體的兩側(cè)突出的鳩尾臂47。這對鳩尾臂47包括相對成角度的表面48，它們的構(gòu)型制成可接合到各橫向隔件21的聯(lián)鎖槽34內(nèi)。這樣在各成角度表面48中便界定出一個約等于槽34的兩斜切壁部36所確定出的角度A的包含角。
每個鳩尾臂47包括一個彎曲的端面49，它的構(gòu)型構(gòu)成可與各橫向隔件21中的聯(lián)鎖槽34的彎形端壁35相匹配。從圖5與10可以看出，鳩尾臂47的端面49所構(gòu)成的角度與橫向隔件21中的端臂35的角度互補。每個臂47還包括一個內(nèi)延伸部50，它充填著橫向隔件體29中的聯(lián)鎖槽34的近一半的長度。最后，在后向隔件體45內(nèi)限定出一個中央導(dǎo)向孔51，其中它使用在此裝置的裝配過程中，后面將對此作較詳細地說明。
特別是在圖5中可以看到，后向中央隔件22借助每個鳩尾臂47被定位成進入各橫向隔件21中的一相應(yīng)聯(lián)鎖槽34內(nèi)。此后向隔件22沿各個槽運動，直至各鳩尾臂47的端面49接觸各聯(lián)鎖槽34的端壁35。聯(lián)鎖槽34與鳩尾臂47的互鋪的角部防止在這兩個部件之間發(fā)生橫向分離。也就是說，后向隔件體22在體內(nèi)整合裝置20位于兩相鄰脊椎骨之間時保持著各橫向隔件21之間的距離。
整合裝置20的另一個部件是前向中央隔件23，它詳細地示明在圖4與圖11至13中。具體地說，前向中央隔件23包括一個隔件體55，其有一對朝后向從其上延伸出的臂57。每個臂57包括相對的成角度的表面58，它們與后向隔件的鳩尾臂47類似構(gòu)型制成可接合在橫向隔件21的聯(lián)鎖槽34內(nèi)。每個后向臂57包括一個端面59，它直接貼合著后向中央隔件22的鳩尾臂47的各個前向延伸部50的端部。這樣，當這兩個前向與后向隔件接合于聯(lián)鎖槽34內(nèi)時，這兩個中央隔件牢牢地相互壓觸。
前向隔件體55還包括一個與各臂57相鄰的朝后向的內(nèi)表面60。內(nèi)表面60與各個橫向隔件21中的隔件槽口40的一部分接觸，以便將各前向隔件保持就位。前向隔件體55還包括一對限定在此體的側(cè)邊內(nèi)且沿朝向后向的臂57的前向部取向的凹口62。在此裝配好的結(jié)構(gòu)中，這些凹口62與橫向隔件體29中對應(yīng)的頭部凹座39對齊。前向中央隔件23上的凹口62與頭部凹座39共同組合形成在其中可置納緊固螺釘24的頭部的大致呈圓形的凹座。最后，此前向隔件體55包括一中央孔64，該孔當裝置20組裝好后與后向中央隔件22中的孔51準直。
如上所述，本發(fā)明的體內(nèi)整合裝置20包括幾個部件，每個部件小到足以通過一個典型的前向椎間盤切開入口植入。確切地說，這些部件的各個端面的面積顯著地小于椎間盤內(nèi)空間或環(huán)形區(qū)域的面積。例如各橫向隔件21的端板表面30的面積小于上述環(huán)形區(qū)域面積的一半。后向中央隔件22的端面46和前向中央隔件23的端面56占據(jù)著一個顯著小于此環(huán)形區(qū)域面積的面積(例如參見圖2)。由這樣最小表面區(qū)域與各部件的最小尺寸組成的體內(nèi)整合裝置意味著，此種裝置可以用于最小損傷手術(shù)。
于是在植入本裝置的一種方法中，從事的是一種標準的前向剖切與骨節(jié)脫離術(shù)。在取出椎間盤的內(nèi)核物質(zhì)后，可用周知的方式制備出脊椎端板。一旦制備好相鄰的脊椎端板后，可將一對橫向隔件21插入手術(shù)位置，使相鄰的脊椎骨從脫位分開，允許使各個橫向隔件21合適地定位。
在一個實施例中，是用圖14所示的一種分布器桿80將各個橫向隔件21引入。分布器桿80的細節(jié)可從圖15看清。具體地說，從圖中可知分布器桿80包括一個延伸到橫向隔件體29的螺釘孔37內(nèi)的定位銷81。分布器桿80還可包括一個推迫止動件82，它的直徑大于前述螺紋孔的直徑但它配合在橫向隔件21的頭部凹座39內(nèi)。分布器桿80可以用來操縱和推迫橫向隔件21進入相鄰脊椎骨之間的一適當位置。最好是使這兩個橫向隔件21最初緊緊并排地且甚至使它們各自的側(cè)面33直接接觸地插入。一旦這些隔件大致與脊椎體重疊，那么隔件21就通過用一根的單立的分布器棒(未示出)將兩個分布器桿80移開而分開這對分隔體21。分布器棒則可構(gòu)造成將各個分布器桿80的端部相對病人由外部移入而將這兩個桿分開，由此而使橫向隔件21分開一個合適的尺寸。
一旦橫向隔件21適當?shù)囟ㄎ缓?，便將后向中央隔?2引入到病人體內(nèi)。設(shè)有一導(dǎo)桿85用來將后向中央隔件22推進到適當位置。在一個具體的實施例中，導(dǎo)桿85可帶有螺紋以與后向隔件22的導(dǎo)孔51中相似的螺紋配合。此隔件體則支承在導(dǎo)桿85的端部，然后再用此導(dǎo)桿推進和操縱后向中央隔件使其就位，而以鳩尾臂47定位到各個橫向隔件21的聯(lián)鎖槽34內(nèi)。后向中央隔件的某些操作步驟一般需要使鳩尾臂47在各個聯(lián)鎖槽34內(nèi)適當定位。這樣，利用一導(dǎo)桿85的某些優(yōu)點便有可能夾持或接合上中央隔件。
一旦后向隔件22就位后，就可從后向體45的導(dǎo)孔51內(nèi)旋擰下導(dǎo)桿85而從病人體內(nèi)退出。然后將導(dǎo)桿85旋擰入前向隔件23中的類似的螺紋孔64內(nèi)，以便于前向中央隔件23的引入。在另一種方式中，導(dǎo)桿85可以保持著與后向隔件體45中的導(dǎo)孔51相連接就位，而使前向中央隔件22單獨地沿導(dǎo)桿85向前推入其適當位置。這是需要有一個單獨的推迫件將前向隔件體55沿著上述桿徐緩地推進，直至其定位到它的合適的聯(lián)鎖位置。在此種情況下，前向中央隔件23中的孔64是不帶螺紋的并且較桿85粗。
在使前向中央隔件23定位之前，可將骨移植物或其替代物引入空腔25中，此時這一空腔僅由兩個橫向隔件21與后向隔件22來限定。應(yīng)該將足夠量的移植物引入以填滿空腔25，但仍允許引入前向中央隔件23來完全構(gòu)成裝置20。也可以換一種方式，在把整個裝置裝配好后再在使相鄰脊椎骨脫位時將骨移植物引入到裝置和一相鄰的脊椎骨之間。還有一種方式是，在完成組裝后通過前向隔件23中的孔64插入骨移植物G。
一旦整合裝置20的聯(lián)鎖部件就位于兩相鄰脊椎骨之間，就可以除去導(dǎo)桿85和分布器桿80。整個組件由緊固螺釘24夾持在一起。如圖5與19所示，每個緊固螺釘包括一個螺紋部分70，其可與各橫向隔件21的螺紋孔38嚙合。這些螺釘還包括一個將其導(dǎo)入螺絲孔37內(nèi)的一個導(dǎo)向部分71。每個螺釘?shù)念^部72的大小制成可以納置于橫向隔件21的頭部凹座39之內(nèi)。每個螺釘24包括一個從頭部72延伸到螺釘內(nèi)的銷子孔73。與此銷子孔同心的是一驅(qū)動工具凹座74，該凹座在一特定的實施例中是一六邊形凹座。銷子孔73與驅(qū)動工具凹座74的構(gòu)型制成可與一驅(qū)動工具90相接合，如圖18與19所示，此驅(qū)動工具用來插入緊固螺釘24。
驅(qū)動工具90包括一個定位銷91，它適合插入到銷子孔83內(nèi)。銷子91可稍稍彎曲，以在銷子伸入孔73內(nèi)后將螺釘24保持在工具90上。工具90還包括一個在此特定實施例中為六邊形驅(qū)動頭92，其可以置納于驅(qū)動工具凹座74之內(nèi)。然后用驅(qū)動工具90將各個緊固螺釘24導(dǎo)入螺絲孔37內(nèi)，并將各螺釘緊固于各相應(yīng)孔內(nèi)，使此裝置的各個部件完全夾持在一起。
本發(fā)明的前向體內(nèi)整合裝置20是一種適于通過標準前向椎間盤切開入口插入的多部件裝置。裝置20是一種靜態(tài)裝置。這就是說，椎間盤內(nèi)的間隙不隨脊椎的運動而改變。因此重要的是，此種裝置的尺寸在插入時要恰當，以保持病人的脊椎能有正確的組織結(jié)構(gòu)關(guān)系。為此，各個橫向隔件11可以按多種尺寸規(guī)格提供，以適應(yīng)椎間盤的尺寸，同時也適應(yīng)于腰椎的各個高度上脊椎體中較強脊椎骨的環(huán)狀腎形區(qū)。
在一個特定的實施例中，各橫向隔件在A-P方向所具有的長度略超過1英寸(25mm)，且所形成的外半徑約0.556英寸(14mm)，使得此種隔件的橫寬約為0.588英寸(15mm)。在此同一特定實施例中，橫向隔件20厚約0.344英寸(8.5mm)，以同病人的椎間盤內(nèi)空間的厚度相關(guān)聯(lián)。各個橫向隔件21的橫向間隔由后向與前向隔件22和23來保持。在此特定實施例中，每個這些隔件在其聯(lián)鎖臂之間的寬度約為0.787英寸(20mm)。與橫向隔件21相同，每個中央隔件22與23可以按多種尺寸規(guī)格提供，特別是在這些隔件的橫向臂或臂柱之間可以有不等的寬度變化。此外應(yīng)該認識到，裝置20的各個隔件的各種尺寸是在特定的高度上根據(jù)對脊椎的具體結(jié)構(gòu)來確定的，它所取的構(gòu)型要使此裝置能接觸到脊椎體B的最強的骨。
此外，一種合適的整合裝置的幾何結(jié)構(gòu)可以有一個固定的徑向角度，以在裝置植入后保持病人有一個恰當?shù)募棺登巴骨?。如圖20所示，裝置21在端板表面30之間有一固定寬度，另外也可以提供如圖21中所示的一種裝置21′，其中相對的端板表面30′朝前向以一個角度A發(fā)散成近似于上述在兩個脊椎骨之間的徑向角或脊柱前凸角。
能夠指望封裝于此體內(nèi)整合裝置中的骨移植物會融合到相鄰的脊椎骨上?？呻S骨移植材料引入促進骨結(jié)合或骨生長的物質(zhì)，以提高脊椎骨的初始和最終整合效果。此外，至少在本發(fā)明的一種應(yīng)用中可以期望椎間盤環(huán)帶保持成基本上不受損傷，例外的只是在其前向表面有一個引入切口。這一椎間盤環(huán)帶將產(chǎn)生一種抵抗整合裝置的自然張力，以給椎間盤空間提供穩(wěn)定性，并幫助把裝置維持在其進行整合的合適位置。
在某些情形下，可能需要使體內(nèi)整合裝置對脊椎骨有較強的初始固定水平。為此可以利用圖22與23中所示改進的前向中央隔件95來完成此裝置的較強的固定。中央隔件95絕大部分與上述前向隔件22一致。與前述的隔件22相同，此前向隔件95包括一個穿過隔件的前表面延伸的孔96，此孔為與一個導(dǎo)桿85對準后用于插入所述隔件。但另一種前向隔件95則包括一個成一定角度與上述導(dǎo)向孔96相交的斜孔97。此斜孔構(gòu)造成可讓一固定骨螺釘98通過其中而最后旋擰入到一脊椎骨內(nèi)。圖24示明了這樣一種結(jié)構(gòu)，其中的骨螺釘98部分地旋擰入到L5脊椎骨中。此種骨螺釘能進一步固定整合裝置，可加速骨移植物G與脊椎骨之間的整合過程。
另外，也可以提供兩個骨螺釘將此裝置固定到其中一個脊椎骨之上。這樣一種裝置示明在圖25中，其中所示的前向隔件體95＇有一個中央導(dǎo)孔96和兩個斜孔97′與97″。這兩個斜孔97′與97″的構(gòu)型制成能讓一相應(yīng)的骨螺釘98通過其中接納?？?7′與97″最好(但非必須)按不同角度取向，以使兩個骨螺釘98能夠不抵觸地旋擰到脊椎骨上。
前述幾個最優(yōu)實施例的體內(nèi)整合裝置利用了兩個中央隔件，例如圖1中所示的后向隔件22與前向隔件23。在圖26所示的另一實施例中，則只用一個單件的中央隔件。確切地說，圖26的體內(nèi)整合裝置120包括有一對如前所述的橫向隔件21。但此裝置120替代一后向與一前向隔件而包括一個居中的單件中央隔件122，它由一具有一個跨置在兩個橫向隔件之間的體部123和形成在此體部123的兩相對端上的細長鳩尾臂124構(gòu)成。每個鳩尾臂124構(gòu)造制成可滑動地納置于橫向隔件的聯(lián)鎖槽34內(nèi)。每個臂124包括一個后向部125，其構(gòu)型制成能接觸上橫向隔件的端臂35(見圖6)。此種臂還包括一個前向部126，使緊固螺釘24能相對于它起作用以將裝配好的整合裝置保持到一起。
居中的中央隔件122的體部123包括一個界定于其中的貫穿導(dǎo)孔128，它如以上所述用來導(dǎo)引相應(yīng)螺釘插入兩橫向隔件21之間的中央隔件122內(nèi)。將此整合裝置120按類似于前述裝置20的方式組裝，例外的是只插入一個中央隔件。最好是在插入居中的中央隔件122之前和之后將骨移植料放置到相分開的兩個橫向隔件之間，以完成對由體內(nèi)整合裝置120所限定的空腔進行充填。另外，中央隔件122也可以構(gòu)造成使體部123例如圖25所示，位于橫向隔件21的前向或后向面上。當取上述形式的結(jié)構(gòu)時，此隔件的臂124將不包括有前向部125與后向部126，而只包括一個延伸部，此延伸部從前向面至端壁35橫貫聯(lián)鎖通道34的整個長度。
在本發(fā)明的又一個實施例中，一整合裝置130包括一對改型的橫向隔件132。這兩個橫向隔件不包括前述隔件的鳩尾式聯(lián)鎖槽34。但在隔件132的前向面上設(shè)有導(dǎo)孔134，以接納一個用來將橫向隔件132插入并分布到椎間盤內(nèi)空間中的插入桿80(見圖14)。此整合裝置130包括一個骨移植物插件136，它的外形制成能納置于在相分開的橫向隔件132之間的椎間盤空間內(nèi)。整合裝置130是由環(huán)繞各部件的椎間盤環(huán)帶的自然張力來保持其組裝好的構(gòu)型。另外，上述骨移植物插件136也可依中央隔件22與23的方式成型為包括鳩尾臂，以與橫向隔件21的聯(lián)鎖槽34接合。
業(yè)已描述過，前述插入器械能通過一損傷最小的入口來實現(xiàn)逐件式地構(gòu)制成組裝好的體內(nèi)整合裝置。此種插入器械的又一實施例示明于圖28，確切地說，它是一個分布器組件100。分布器組件100提供了一種裝置，用來使這對橫向隔件21在椎間盤空間內(nèi)相分開，并在一定程度上可以用作前述手動的分布器桿80的替代物，同時仍然定位于相似的分布器桿之外。
具體地說，分布器組件100包括一對分布器棒101，它們的端部與分布器桿部102相接合。分布器桿部102的構(gòu)型制成與桿80的端部類似，可用來置納于橫向隔件21的螺孔37內(nèi)。設(shè)有兩個分布器棒101R與101L，每一個遠離分布器桿部102成鈍角彎開。每個彎折的棒101R與101L的相對端安裝在一相應(yīng)的導(dǎo)向體103或104上。
安裝于左導(dǎo)向體104上并從其上突出的是一導(dǎo)桿106，而安裝于右導(dǎo)向體上的是一推進齒條108。推進齒條108穿過在左導(dǎo)向體104中所界定的一矩形孔延伸，使導(dǎo)向體104可在此齒條上滑動。導(dǎo)桿106的終端不與右導(dǎo)向體103接合，對于左導(dǎo)向體104朝右導(dǎo)向體103的相對運動起到一止動或限制的作用。推進齒條108包括一多個齒109，其構(gòu)型制成齒條齒輪系的形式，與一小齒輪111的齒112相嚙合。設(shè)有一個旋鈕113用來轉(zhuǎn)動小齒輪111使齒條108相對于導(dǎo)桿106推進。隨著齒條108相對于桿106的運動，便將右導(dǎo)向體103(上面連接著齒條)從左導(dǎo)向體104(上面連接著導(dǎo)向桿)上推開。
在所示實施例中，小齒輪111圍繞其整個周邊上設(shè)有齒112，這就是說某些齒將與導(dǎo)桿106的無齒表面接觸?；蛘?，小齒輪111也可以只圍繞其一部分周邊設(shè)有齒。由于這對橫向隔件21只需分開到足以引入兩個中央隔件的程度即可，因而兩分布器棒101R與101L之間，且同樣在導(dǎo)向體103與104之間的相對行程便受到了限制。結(jié)果也限制了齒條108的行程量及相應(yīng)地限制了小齒輪111的轉(zhuǎn)動量。在此優(yōu)選實施例中，小齒輪111的約半轉(zhuǎn)便能實現(xiàn)兩個橫向分隔件21的所需分開的程度，從而上述齒112只需在整個齒輪上布展到約一半即可。
一旦合適地操縱此齒條齒輪系來分開兩個橫向隔件21，就能用導(dǎo)向桿85將后向中央隔件22引入。兩個分布器棒101中的彎折提供了可在這兩個棒之間操縱中央分隔件22與導(dǎo)向桿85的空間。前向中央隔件23可按相似的方式組裝上，這以后便從手術(shù)位置撤出分布器組件100。
盡管上面已通過附圖與描述詳細闡明了本發(fā)明，但應(yīng)把它們視作為解釋性的而不是對其特征作限制，應(yīng)理解上面只是示明和描述了優(yōu)選實施例，而在本發(fā)明的精神內(nèi)的種種變化與改動形式是要求受到保護的。
權(quán)利要求
1.一種體內(nèi)整合裝置，其構(gòu)型制成能用來引入兩脊椎骨之間的椎間盤內(nèi)空間，此裝置包括一對橫向隔件，它們每個都具有相對的端板表面，該表面可在所述橫向隔件處于椎間盤內(nèi)空間中時與相鄰脊椎骨的每一個接觸，且每個隔件有一個側(cè)面，其中界定有一個槽，以及一第一中央隔件，它具有兩個相對的表面，該表面定向成當所述第一中央隔件位于椎間盤內(nèi)空間中時朝向各個相鄰的脊椎骨；且還具有兩個相對的端部，每個所述相對的端部的構(gòu)型制成可使其能滑動地置納于相應(yīng)的一個所述橫向隔件的所述槽中，其中所述對橫向隔件與所述第一中央隔件所取的尺寸可以單個地引入椎間盤內(nèi)空間中，使所述第一中央隔件的所述相對端接合到所述相應(yīng)的一個所述橫向隔件的槽內(nèi)，而組裝于此椎間盤內(nèi)空間中。
2.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述對橫向隔件中每一個的端板表面與所述第一中央隔件的相對表面各界定出一個顯著小于椎間盤內(nèi)空間的面積的面積。
3.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述第一中央隔件延展到一個在所述兩相對端部之間的長度，所述長度設(shè)定成，當所述第一中央隔件與所述對橫向隔件的每一個裝配好時，使橫向隔件與椎間盤環(huán)帶相鄰。
4.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，此裝置還包括有一個細長的第二中央隔件，它具有朝向各個相鄰脊椎骨設(shè)置的兩個第二相對表面，以及兩個第二相對端部，后者的構(gòu)造制成可滑動地納置于相應(yīng)的一個橫向隔件的槽內(nèi)，以及其中當所述第二中央隔件同所述橫向隔件與所述第一中央隔件在椎間盤內(nèi)空間組裝到一起時，由所述橫向隔件、第一與第二中央隔件的各個的側(cè)面界定出一個空腔，此空腔的尺寸確定成可用來將骨移植物引入到此空腔中。
5.如權(quán)利要求4所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于所述各個橫向隔件中的槽有一定的槽長度；所述第一中央隔件有確定在各個所述相對端部上的一第一對臂，此第一對臂的構(gòu)造制成可滑動地置納于相應(yīng)的一個所述橫向隔件中的所述槽內(nèi)，以沿所述槽長的一第一部分延伸；所述第二中央隔件有一確定在各個所述第二相對端部上的第二對臂，所述第二對臂的構(gòu)造制成可滑動地置納于相應(yīng)的一個所述橫向隔件中的所述槽內(nèi)，以沿所述槽長的其余部分延伸；以及所述第一對臂中的每個與相應(yīng)的一個所述橫向隔件中所述槽內(nèi)的所述第二對臂中對應(yīng)的一個相接觸，以在所述第一與第二中央隔件間保持一預(yù)定的間距，由此界定出所述空腔。
6.如權(quán)利要求5所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件中的所述槽在所述槽長的一端有一端壁，而在所述槽長的相對端有一孔口，用來引入所述第一與第二中央隔件的相應(yīng)的第一與第二臂；以及所述整合裝置還包括有設(shè)在所述槽長相對端上的緊固裝置，用來將所述相應(yīng)的第一與第二臂緊固到一相應(yīng)的槽內(nèi)，所述緊固裝置抵靠著所述第二中央隔件，而使所述第二對臂相對于所述第一對臂緊固并使所述第一對臂相對于所述相應(yīng)槽的所述端壁緊固。
7.如權(quán)利要求6所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各個橫向隔件在所述槽的附近界定出一個螺紋孔，以及所述緊固裝置包括一螺紋緊固件，它的一端有一個大的頭部，用來在所述緊固件旋擰入所述螺紋孔內(nèi)時與所述第一中央隔件結(jié)合。
8.如權(quán)利要求5所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于所述各橫向隔件中的所述槽和所述第一與第二對臂中的每一個所取的構(gòu)型可聯(lián)鎖接合到一起，以防止相應(yīng)的臂從相應(yīng)的槽中沿不同于所述槽長方向的其它方向撤出。
9.如權(quán)利要求8所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件內(nèi)的所述槽是一鳩尾式槽，而所述第一與第二對臂中的每一個取一鳩尾構(gòu)型。
10.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件的所述槽有一定的槽長；和所述第一中央隔件在所述各相對端部上有一細長的臂，每個所述臂均構(gòu)造成可滑動地置納于所述槽內(nèi)，且每個臂所具有的長度基本上等于所述槽長。
11.如權(quán)利要求10所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述第一中央隔件的各相對端的所述細長臂包括有一個設(shè)置在所述中央隔件與所述槽的一端之間的后向部，以及一個設(shè)置在所述中央隔件與所述槽的相對端之間的一個前向部。
12.如權(quán)利要求10所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件中的所述槽在所述槽長的一端有一端壁，而在所述槽長的相對端有一孔口用來引入所述第一中央隔件的相對端部上的相應(yīng)臂；和所述整合裝置還包括有在所述槽長的所述相對端部處的緊固裝置，而此緊固裝置抵貼住所述第一中央隔件，用來使所述相應(yīng)臂相對于所述相應(yīng)的槽的所述端壁緊固住。
13.如權(quán)利要求12所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件限定出一個與所述槽相鄰的螺紋孔；和所述緊固裝置包括一螺紋緊固件，它在一端有一個擴大的頭部，用來在所述緊固件旋擰到上述螺紋孔內(nèi)時與所述第一中央隔件結(jié)合。
14.如權(quán)利要求10所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件中的所述槽和所述第一中央隔件的相對端處的所述臂均構(gòu)造成可聯(lián)鎖結(jié)合在一起，以防止相應(yīng)的臂從相應(yīng)的槽中沿不同于所述槽長方向的其它方向撤出。
15.如權(quán)利要求14所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件內(nèi)的所述槽是一鳩尾式槽，而在所述第一中央隔件的各相對端處的所述臂取鳩尾構(gòu)型。
16.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述各橫向隔件在其中于所述槽的附近限定出一個孔；和所述整合裝置包括有用來使所述橫向隔件在椎間盤內(nèi)空間中分布隔離開的裝置，所述分布裝置包括一對分布器桿，所述對橫向隔件的每一個有一個，其尺寸設(shè)定成能以可撤出的方式置納于所述橫向隔件的所述孔內(nèi)，而當置納于設(shè)置在椎間盤內(nèi)空間中的所述橫向隔件的所述孔內(nèi)時則伸延到病人的體外，由此可從病人體外操縱所述對分布器桿，以將所述對橫向隔件在椎間盤內(nèi)空間中移分開。
17.如權(quán)利要求16所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述分布裝置包括一個嚙合在所述對分布器桿之間的齒條齒輪組件，使得所述齒輪沿所述齒條轉(zhuǎn)動時能使所述對分布器桿移分開。
18.如權(quán)利要求1所述的體內(nèi)整合裝置，其特征在于，所述第一中央隔件界定出一個通孔，所述通孔的軸線當所述第一中央隔件設(shè)置在椎間盤內(nèi)空間中時朝一個相鄰的脊椎骨構(gòu)成角度；和所述整合裝置還包括一個骨螺釘，其大小設(shè)定成可通過所述中央隔件的所述孔引入以與相鄰的脊椎骨接合，由此將所述第一中央隔件固定到此脊椎骨上。
全文摘要
一種體內(nèi)整合裝置(20)，它包括一對橫向隔件(21)和一對中央隔件(22，23)，其每個大小制成允許經(jīng)皮膚穿過一椎間盤環(huán)帶的一個切開的入口引入。每個橫向隔件(21)包括一對在其間確定出一個槽(34)的相對側(cè)面(33)，而各中央隔件(21，23)在其相對端部處包括構(gòu)造成可置納于一相應(yīng)橫向隔件(21)的一槽(34)內(nèi)的臂(47，57)。臂與槽可聯(lián)鎖，以防止組裝在椎間盤空間內(nèi)完成時各部件分開。此中央與橫向隔件組件在其間界定出一個用來插入骨移植物的空腔(25)。中央與橫向隔件構(gòu)造成可使骨移植物所在的空腔位于最弱但具有最多血管及最具有生物活性的脊椎骨體的上方，而橫向隔件則與椎間盤環(huán)帶相鄰并位于最強的脊椎骨的上方。
文檔編號A61F2/46GK1137232SQ94194428
公開日1996年12月4日 申請日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月12日
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