穩(wěn)定脊柱用的桿狀植入物及包括該桿狀植入物的穩(wěn)定裝置的制作方法

專利名稱：穩(wěn)定脊柱用的桿狀植入物及包括該桿狀植入物的穩(wěn)定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及特別用于穩(wěn)定脊柱的桿狀植入物以及包括這種桿狀植 入物的脊柱穩(wěn)定裝置。所述桿狀植入物包括至少部分地由彈性體材料 制成的撓性桿，并且還包括用于加強所述植入物的特別是對沿軸線方 向的脊柱的轉動運動和剪切力的抵抗性的增強桿。所述脊柱穩(wěn)定系統(tǒng) ，一..，_______________ 一少兩個待連接剄
件，
背景技術：
EP0 669 109 Bl公開了 一種用于穩(wěn)定相鄰的胸推骨的穩(wěn)定裝置。 所述裝置包括兩個單軸推弓根螺釘、借助于夾緊螺釘固定在每個推弓 根螺釘?shù)慕邮諛嫾械臈l帶以及安裝在所述條帶上并且設計成壓力承 受體的支撐元件。然而，所述穩(wěn)定裝置不是抗扭剛性的并且不允許軸 向伸長。此外，使用單軸推弓根螺釘限制了這種穩(wěn)定裝置的應用。
US 2007/0093820 Al公開了 一種動態(tài)脊柱穩(wěn)定裝置，該動態(tài)脊柱 穩(wěn)定裝置包括由彈性體材料制成的撓性桿，該撓性桿夾緊在單軸骨螺 釘?shù)慕邮詹恐小P 1 795 134 Al和EP 1 900 334 Al描述了一種脊柱 穩(wěn)定系統(tǒng)，該脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)具有撓性彈性體桿和多軸骨螺釘。
包括撓性的彈性體桿的動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)適用于控制、特別是消除脊 柱運動段的軸向壓縮和伸長。對于通過切割彈性體桿來獲得桿狀植入 物的合適的長度來說，彈性體材料是有利的并且簡化了植入物的制造。
在推間盤早期退化或局部損壞或損傷的臨床病例中，脊柱的相應 運動段受到增大的轉動運動和剪切力。這樣的轉動運動和剪切力可能 導致劇烈疼痛。
US 2007/049937 Al公開了 一種桿狀植入物，該桿狀植入物包括金屬中空桿，該桿在桿的壁中具有螺旋形凹槽形式的撓性段。在所述中 空桿中設置有縱向芯，該縱向芯能夠相對于桿的一個端部固定，并且 能夠相對于桿的另一個端部運動。由脊柱的剪切運動導致的桿狀植入 物的扭折問題被顯著地減小。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供用于脊柱的植入物和穩(wěn)定系統(tǒng)，該用于脊柱 的植入物和穩(wěn)定系統(tǒng)特別適用于應當抑制脊柱的轉動運動和剪切運動 的情況。
所述目的通過根據權利要求1所述的植入物和根據權利要求12 所述的穩(wěn)定系統(tǒng)實現(xiàn)。在從屬權利要求中給出了其它研發(fā)成果。
根據本發(fā)明的桿狀植入物具有彈性體桿的優(yōu)點，諸如便于制造和 操控，但是與純粹的彈性體桿相比具有增強的穩(wěn)定性，并且是允許彈 性體桿和增強桿的各種組合的模塊化系統(tǒng)。
所述桿狀植入物和穩(wěn)定系統(tǒng)通過使用彈性體桿而允許動態(tài)消除軸 向拉伸運動和壓縮運動，并且由于增強桿而顯著增強了對轉動運動和/ 或剪切運動和/或彎曲運動的抵抗性。


其它特征和優(yōu)點將從借助于附圖對實施例的詳細描述中變得清 楚。附圖中
圖1示出穩(wěn)定系統(tǒng)沿桿的軸線截取的示意性剖視圖。 圖2示出穩(wěn)定系統(tǒng)的示意性側視圖。
圖3示出適合于桿狀植入物的骨錨固元件的示意性透視圖。
圖4示出圖3的骨錨固元件垂至于桿的軸線截取的示意性剖視圖，
其中插入有桿狀植入物。
圖5示出具有改進的桿狀植入物的圖3的骨錨固元件的示意性剖視圖。
圖6示出具有另一改進的桿狀植入物的圖3的骨錨固元件的示意性剖視圖。
圖7示出在對桿狀植入物的適應性進行改進的骨錨固元件的示意 性透^L圖。
圖8示出圖7的骨錨固元件垂至于桿的軸線截取的示意性剖視圖， 其中插入有桿狀植入物。
具體實施例方式
如圖l和2中所示，穩(wěn)定裝置1包括桿狀植入物2和多個骨錨固 元件3。所述骨錨固元件可以錨固在骨結構中，特別是錨固在脊柱的 相鄰推骨中。桿狀植入物2可以連接到骨錨固元件，從而所述桿狀植 入物錨固在推骨中。因此，桿狀植入物2的總長度是使得桿狀植入物 橫跨脊柱的至少兩個推骨的距離。
在所示的實施例中，所述桿狀植入物由圓柱形桿20形成，該圓柱 形桿20包括第一端部2a和第二端部2b。 一同軸孔21從第一端部2a 到第二端部2b延伸穿過圓柱形桿20。在該實施例中，所述同軸孔具 有圓形橫截面。
在同軸孔21中容納有增強桿22，該增強桿22具有圓形橫截面并 且直徑尺寸制成為使得增強桿22能夠在同軸孔21內滑動。增強桿22 從第 一端部2a延伸到至少第二端部2b并且可以突出超過圓柱形桿20 的第二端部2b。增強桿22在一個端部(例如在第一端部2a)處借助 于止擋23被限制了其相對于桿20的運動。止擋23可以形成為例如盤 狀物，該盤狀物安裝到增強桿的所述一個端部?？梢韵氲街箵?3的其 它構造。例如，所述止擋可以是沿增強桿22的端部部分能夠進行調節(jié) 的。這例如可以通過在增強桿22的端部部分的外表面上設置螺紋并且 通過設置待旋擰于所述螺紋端部部分上并抵靠圓柱形桿22的端部2a 的螺母而得以實現(xiàn)(未圖示)。
所述增強桿在第二端部2b處是能夠運動的。然而，還可以在距離 第二端部2b —定距離處設置第二止擋(未圖示)。所述第二止擋可以 是能夠調節(jié)的。如果設置第二止擋，那么第一止擋和第二止擋之間的距離大于第一端部2a和第二端部2b之間的距離，從而增強桿22是能 夠自由運動的。
桿20的材料是當桿20受到沿軸線方向作用的壓縮力或拉伸力時 呈現(xiàn)撓性的塑性材料。特別合適的是呈現(xiàn)這樣的撓性的聚合材料，優(yōu) 選彈性體材料(諸如聚氨酯、聚碳酸酯型聚氨酯(PCU)或聚硅醚)。 然而，呈現(xiàn)這樣的彈性特征的任何其它材料都是合適的。因為所述材 料呈現(xiàn)撓性特性，所以圓柱形桿20也反作用于繞桿的軸線的轉動力和 具有垂至于桿的軸線的分量的剪切力。這些力由脊柱運動段的扭轉運 動和剪切運動引起。
為了控制和消除這些轉動力和剪切力，增強桿22由比圓柱形桿 20的撓性小的材料或者由在沿著桿的軸線作用的力的作用下不呈現(xiàn) 出撓性的材料制成。特別合適的材料是生物相容金屬(諸如不銹鋼、 鈦或鈦合金(諸如鎳鈦諾))或剛性塑性材料(諸如PEEK或碳纖維 增強的PEEK)或其它材料。
增強桿22可以是帶涂層的，以便于在圓柱形桿20的同軸孔內滑 動。可供選擇地，可以設置滑動導引件或滑動軸承以便于所述增強桿 的滑動。
骨錨固元件3可以是任意的單軸骨螺釘或骨鉤，但是優(yōu)選地是如 圖l和2中圖示的多軸骨螺釘。所述多軸骨螺釘3包括螺釘元件31, 螺釘元件31具有螺紋錨桿和球形頭部，該球形頭部能夠樞轉地保持在 接收所述桿的接收部32中。為了相對于接收部32以所需的角位置固 定螺釘元件31，設置作用在螺釘元件31的頭部上的壓力元件33。桿 狀植入物2被接收在接收部32中并且借助于固定元件34被固定。
圖3和4示出尤其適于與所述桿狀植入物一起使用的骨錨固元件 30。所迷骨錨固元件30包括螺釘元件31，該螺釘元件31具有螺紋錨 桿、球形頭部和用于接收桿狀植入物2的接收部32。所述接收部基本 為圓柱形或立方形并且包4舌同軸孔32a，該同軸孔32a從一個端部延 伸到相對的端部并且相對于一個端部漸縮，以便能夠樞轉地容納螺釘 元件31的螺釘頭部。接收部32還包括用于接收桿狀植入物2的U形
7凹槽32b。
設置笫一壓力元件33，該第一壓力元件33基本為圓柱形并且能 夠在所述孔中運動。所述第一壓力元件壓在螺釘元件的頭部上并且具 有用于容納桿狀植入物2的U形凹槽33b。該U形凹槽33b所具有的 深度使得當桿狀植入物插入時，壓力元件伸出到桿狀植入物2的表面 之上。
設置一 固定螺釘34，該固定螺釘34可以從U形凹槽32b的自由 端部擰入接收部32中。
此外，還設置第二壓力元件35，該第二壓力元件35可以用固定 螺4丁34向下按壓。
第一壓力元件33和第二壓力元件35成形為使得在不壓在增強桿 22上的情況下，將桿狀植入物2封閉在第一壓力元件和第二壓力元件 之間并且沿軸線方向固定桿狀植入物2。因此，增強桿仍然是能夠運 動的。固定元件34還壓在第一壓力元件33上，以便將螺釘元件31 的頭部固定在接收部中，而與桿狀植入物的固定無關。
第一壓力元件33和第二壓力元件35的接觸所述桿狀植入物的表 面可以具有接合結構，該接合結構接合桿的表面而不會損傷桿狀植入 物的表面結構。
圖5和6示出增強桿的橫截面和彈性體桿20中的相應的孔的變 型。在圖5中，示出了改進的桿狀植入物2'，該桿狀植入物2'與前述 實施例的桿狀植入物2的區(qū)別在于增強桿22'的橫截面是矩形的，并 且桿20中的相應的孔也具有矩形的橫截面。在圖5中所示的實施例中， 桿狀植入物2'布置成使得增強桿22'的矩形的長邊與螺釘元件31的軸 線垂直地對準。然而，任意其它定向也是可以。在圖6中所示的實施 例中，增強桿2'的橫截面是十字形的。
可以想到增強桿的其它橫截面，例如多邊形橫截面。通過使用具 有非圓形橫截面的增強桿可以增強對轉動力和/或剪切力和/或彎曲力 的抵抗性。此外，如果需要的話，所述桿狀植入物可以通過使用具有 非圓形橫截面的增強桿而具有依賴方向的彎曲撓性(orientationdependent bending flexibility )。
圖7和8示出改進的骨錨固元件300，該骨錨固元件300與骨錨 固元件30的區(qū)別在于壓力元件33'具有U形凹槽33b'，該U形凹槽 33b'所具有的深度使得當桿狀植入物插入時，所述壓力元件僅僅略微 地伸出到桿狀植入物2的表面之上。在所述U形凹槽的底部上設置有 一個或多個銷狀突起36,該銷狀突起36接合桿狀植入物2的表面。
固定元件34'是具有外螺釘37和內螺釘38的兩件式固定元件。外 螺釘37擰入接收部32中并且壓在壓力元件33'上，以便鎖定螺釘元件 31在所述接收部中的角位置。內螺釘38在其面向桿狀植入物2的側 面上具有銷狀突起39。內螺釘38連同突起36 —起夾緊桿狀植入物2， 而與螺釘元件31的頭部在接收部32中的固定無關。銷狀突起36和 39的尺寸以及固定元件34'的內螺釘和外螺釘?shù)某叽缡鞘沟脙H僅桿20 被夾緊，而增強桿22仍然能夠自由地運動。
使用中，首先將至少兩個骨錨固元件插入相應的推骨中。此后， 確定所需的桿狀植入物的長度，并從由彈性體桿和增強桿組成的桿上 切下合適的桿狀植入物。如果需要的話，在一個或兩個端部處包括止 擋。
此后，將桿狀植入物插入骨錨固元件的接收部中。然后，將推骨 調節(jié)到它們相對于彼此的合適位置上，并且鎖定螺釘元件31相對于所 述接收部的多軸位置。在調節(jié)接收部的距離之后，固定桿狀植入物。
9
權利要求
1.一種用于穩(wěn)定骨結構、特別是用于穩(wěn)定脊柱的桿狀植入物，該桿狀植入物(2，2′，2″)包括桿構件(20)，所述桿構件具有第一端部(2a)和第二端部(2b)以及縱向軸線，所述桿構件至少部分地由呈現(xiàn)撓性的塑性材料制成；設置在所述桿構件中的縱向孔(21)；和容納在所述孔(21)中的增強桿構件(22，22′，22″)，所述增強桿構件由比所述桿構件本身更具剛性的材料制成，其中所述增強桿構件能夠在所述孔中滑動。
2. 根據權利要求1所述的桿狀植入物，其中所述桿構件的塑性材 料是彈性體材料。
3. 根據權利要求1或2所述的桿狀植入物，其中所述增強桿構件 由生物相容金屬或生物相容的剛性塑性材料制成。
4. 根據權利要求l-3之一所述的桿狀植入物，其中所述孔從所述 第一端部延伸到所述第二端部。
5. 根據權利要求l-4之一所述的桿狀植入物，其中所述增強桿構 件(22， 22'， 22〃)相對于所述桿構件的第一端部(2a)的滑動運動 被限制，并且能夠相對于所述桿構件的第二端部(2b)運動。
6. 根據權利要求1-5之一所述的桿狀植入物，其中設置有止擋 (23)，所述止擋(23)限制所述增強桿構件(22， 22'， 22")相對于所述第一端部(2a)的相對運動。
7. 根據權利要求6所述的桿狀植入物，其中在距離所述第二端部 (2b) —定距離處設置第二止擋。
8. 根據權利要求1-7之一所述的桿狀植入物，其中所述桿構件 (20)整體由所述塑性材料制成。
9. 根據權利要求l-8之一所述的桿狀植入物，其中所述增強桿構 件(22'， 22〃)的橫截面是非圓形的。
10. 根據權利要求1-9之一所述的桿狀植入物，其中所述桿構件
11.根據權利要求l-10之一所述的桿狀植入物，其中設置有便于所述增強桿構件的滑動的裝置。
12. —種脊柱穩(wěn)定裝置，該脊柱穩(wěn)定裝置包括根據權利要求1-11 之一所述的桿狀植入物(2 )以及至少兩個待連接到所述桿狀植入物的 骨錨固元件(3)。
13. 根據權利要求12所述的脊柱穩(wěn)定裝置，其中至少一個所述骨 錨固元件是多軸螺釘(3)，該多軸螺釘(3)包括能夠在接收所述桿 狀植入物(2)的接收部(32)中樞轉的螺釘元件(31)。
14. 根據權利要求13所述的脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)，其中所述多軸螺釘設 計成使得所述螺釘元件(31)相對于所述接收部(32)的位置能夠被 鎖定，而與所述桿狀植入物(2)的固定無關。
15. 根據權利要求12-14之一所述的脊柱穩(wěn)定系統(tǒng)，其中所述桿 狀植入物(2)固定成使得所述增強桿構件在所述桿構件(20)被夾緊 時仍然能夠運動。
全文摘要
一種用于穩(wěn)定骨結構、特別是用于穩(wěn)定脊柱的桿狀植入物，該桿狀植入物(2，2′，2″)包括桿構件(20)，所述桿構件具有第一端部(2a)和第二端部(2b)以及縱向軸線，所述桿構件至少部分地由呈現(xiàn)撓性的塑性材料制成；設置在所述桿構件中的縱向孔(21)；和容納在所述孔(21)中的增強桿構件(22，22′，22″)，所述增強桿構件由比所述桿構件本身更具剛性的材料制成，其中所述增強桿構件能夠在所述孔中滑動。
文檔編號A61B17/70GK101664334SQ20091017066
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權日2008年9月4日
發(fā)明者B·丹內克爾, H·拉普, J·哈姆斯, L·比德曼 申請人:比德曼莫泰赫有限公司