用于夾持棘突的系統及其用途的制作方法

專利名稱：用于夾持棘突的系統及其用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于夾持棘突的系統及其用途。
背景技術：
脊柱疾病因其嚴重程度和特殊性通過不同的方法治療。手術就是其中一種方法。特別是，固定兩個或兩個以上相鄰椎骨是一項完善且有效的技術。阻擋兩個或兩個以上椎骨段能造成兩個或兩個以上椎骨融合在一起。現有一些用于固定這些椎骨的方法，其中，最知名的方法包括植入椎弓根螺釘和通過縱筋將其連接。另外一種方法包括夾持受影響的椎骨的棘突(spinous processes),從而阻擋它們的相對運動。為了實現上述目的，使用一種棘突間融合裝置。市場上現有這種類型的不同系統，特別是由Medtronic銷售的SPIRE Plate⑧系統和Lanx銷售的ASPEN 系統。雖然SPIRE Plate系統在夾持棘突方面效果很好，但是它的安裝某種程度上有些費力，因為手術師在保持兩個平板夾緊的同時還要擰緊螺母。由于僅通過兩手完成十分困難，進行這項操作通常都需要輔助。另外，SPIRE Plate系統中，沒有手術師可以放置用于融合兩個椎骨棘突的骨移植物的區域。ASPEN系統提供了一種手術師可以將骨移植物放入其中的圓柱體。但是，這種圓柱體由鈦或金屬材料制成，并且在放射線光影檢查過程中不能輕易觀察到移植物。另外，與SPIRE Plate: 系統類似，其很難安裝。因原理相同，所以手術師在擰緊固定螺釘的同時需要在棘突上保持壓力。鑒于兩個人更容易對其進行操作，因此這種裝置使用時也需要輔助。US2008/183211描述了一種用于棘突的植入物。該植入物包括一個墊片和與該墊片接合的兩個平板，其中的一個平板固定而另一個平板可以移動。為了固定植入物，可移動平板可向固定平板移動。通過向墊片的背面擰緊螺釘阻擋可移動平板，將植入物固定在適當的位置。因此，需要使用螺絲工具安裝移植物，使移植物的使用過程費時費力。特別是，不能缺少具有適當刀頭的螺絲刀。需要有新型系統，其易于安裝就位并無需擰緊螺釘，進而無需使用扳手或螺絲刀固定系統。還需要有新型系統，其特別是出于可能損失該組件的原因而無需長釘或類似輔助物以通過在組件的兩部分之間插入物體隔離所述兩部分才能夠固定該系統。還需要能使手術師安裝骨移植物。還需要使骨移植物能被監控，特別是在放射線光影檢查中。

發明內容
經過長期研究，申請人研發出一種新型裝置，該裝置效果非常理想，并基于使用鎖定機構的自鎖系統。另外，腔室可以使手術師安裝骨移植物。正是出于這種原因，本申請涉及用于夾持棘突的系統，其特征在于，該系統包括面對面安裝的第一平板和第二平板，以 及軸，所述軸可以任選為管狀的，并大致垂直于兩個平板安裝并至少部分穿過它們的中的一個，所述平板包括內表面和外表面，其中，所述平板的所述內表面的表面設有突出的粗糙特征部，其中，相對于所述第二平板，所述第一平板是可移動的，其中，相對于所述軸，所述第一平板在平移方向上是固定的，其中，所述軸和所述第二平板形成包括一系列凹痕的止回棘爪機構，所述凹痕與所述止回棘爪機構配合，從而，平板朝向彼此的運動在沒有外界輔助的條件下是不可逆的，由此，棘突能有效地夾持在所述兩個平板之間。棘輪是止回棘爪機構的典型示例，其是一種使旋轉機構只在一個方向上轉動的裝置。這種輪的圓周上設有凹痕，該凹痕使棘爪在選定方向上升高使其通過，但是在另一方向上阻止旋轉。在平移方向上相對于軸固定的第一平板可以與輪軸一體成型。但是，在使用本發明的優選條件下，第一平板和軸是兩個獨立的部件。因為棘突具有任意的形狀，所以實踐中會優選下述情況，即一個平板，特別是第一平板，能相對于軸以一定角度傾斜。有利地是，當第一平板和軸是兩個獨立的組件時，軸的其中一個端部包括相對于軸的軸線沿直徑方向設置的圓形孔，例如呈環形。第一平板可包括允許該端部穿過的腔室，以及作為用于圓形孔的輪軸使用的器件，使軸圍繞固定點運動。該裝置可以是螺釘、釘齒、銷、或者部分具有螺紋的銷。如果其直徑小于徑向圓形的開口的直徑，第一平板可以在有限程度上圍繞位于該器件的軸線上的固定點并沿著軸的直徑方向運動。因此，第一平板能夠相對于軸以一定角度傾斜，以及用于夾持棘突的系統可以適用于不同形狀的棘突。因而，第一平板和第二平板不是系統性地平行。為了向第一平板運動并形成一種臺鉗，第二平板可沿著軸的軸線平移運動。第二平板具有井狀通道，其允許軸穿過其中并使平板朝向彼此運動。軸和第二平板形成 止回棘爪機構，從而，平板朝向彼此的運動在沒有外界輔助的情況下是不可逆的。當第二平板朝向第一平板移動時，該機構阻止第二平板的反向運動。在使用本發明的優選條件下，軸是具有凹痕的桿。軸可以具有任意橫截面，并且該橫截面優選橢圓形，特別是圓形。可以看到，特別是設置在軸的外圍上的一系列的平行槽，或在后一種情況下，圍繞圓周設置的螺紋。平移方向上相對于軸固定的第一平板任選地可以與輪軸一體成型，在這種條件下，用于阻擋可移動平板的凹痕的緩坡將設置為朝向軸的自由端，而其陡坡將設置為朝向
第一平板。 除了上述條件外，在使用本發明的其它優選條件下，井狀通道包括一個或多個柔韌的齒片，該齒片特別是在近端處固定到第二平板并在遠端是自由的。柔韌齒片優選設置為大致與軸的軸線平行。有利地是，所述一個或多個柔韌齒片的內表面包括突起，如尖頭的珠子或脊部或類似部件，優選該突起設置在遠端或接近遠端。軸的凹痕和突起之間的配合強化預期的制動效果。除了上述條件外，在使用本發明的其它優選條件下，軸設有用于容納骨移植物的一個或多個凹槽。例如該孔可以優選為以蜂巢形狀緊密排列的多個孔。該凹槽具有一定深度，該深度代表軸的橫截面的一部分(橫截面是通過垂直于其軸線切割所述軸而獲得的)。凹槽可以代表如10 %到90 %的橫截面，優選15 %到80 %的橫截面，尤其是20 %到75 %的橫截面，特別是25 %到70 %的橫截面，更特別是30 %到65 %的橫截面。
凹槽還具有一定長度(在軸的軸線的方向上)。如果只有它們中的一個，就是該凹槽的長度，或當有幾個凹槽時，就是整個凹陷區域的長度(例如以蜂巢形式緊密排列的凹槽的條件下)。這些凹槽的長度將從Imm到20mm,優選2mm到18mm,尤其是3mm到15mm,特別是4mm到12mm,更特別是5mm到10mnin提供一種優選的用于沿著軸引導第二平板運動的系統。為了實現該目標，如在平板區域內，軸可以設有縱向通道，該縱向通道與朝向井狀通道的內側形成的突起物相配合。軸優選由聚醚醚銅(PEEK)制成或其它具有相同機械性能和放射線光影透射性能的材料制成，從而在放射線光影檢查時可以看到移植物。但是，它也可由其它可移植的聚合物材料或諸如鈦、合金或純的金屬制成。軸的外直徑將是，例如2mm到18mm,優選4mm到16mm,尤其5mm到15mm,更特別是6mm到14mm。由于軸還用作棘突間楔形物(墊片)，軸的外直徑將是，例如5mm到20mm,優選6mm到20mm,尤其是6mm到18mm,更特別是8mm到18mm。軸的長度將是，例如20mm到50mm,優選25mm到45mm,尤其是25mm到40mm,更特別是 30mm 到 35_。平板的長度將是，例如1.5cm到7cm,優選2cm到6cm,尤其是2cm到5cm,更特別是3cm 到 4cm。平板的最大寬度將是，例如3mm到16mm,優選4mm到12mm,特別是5mm到IOmm,更特別是6mm到8mm。平板的厚度將是，例如Imm到8mm,優選1.5mm到6mm,尤其是1.5mm到4mm,更特別是 2mm 到 3mm。不包括平板的井 狀通道的長度(因此大約是齒片的長度)將是，例如2mm到14mm，優選3mm到12mm,尤其是4mm到IOmm,更特別是6mm到8mm。齒片的有利數量將是I到20，優選4到16，尤其是6到12，更特別是8到10。槽的有利數量將是4到35，優選6到30，尤其是8到25，更特別是10到20。兩個槽/凹痕間的距離(低點對低點或高點對高點)從0.2mm到2.5mm,優選從0.4mm到2mm,尤其是0.6mm到1.5mm。用于夾持棘突并形成本發明的主題的系統具有有利的性能和特點。它們可以快速阻擋相關椎骨的相對運動。彈性齒片通過鎖定平板的位置和保持施加在骨骼上的擠壓力確保運動的不可逆性。該系統的重要優勢在于通過止回棘爪機構實現易于安裝和長時穩定性。通過單一的擰緊操作就可以將其安裝就位，該操作僅需要單手就可以完成。另外，隨著時間的推移，固定螺釘不會變得松弛，這點之所以十分重要，是因為這種裝置設計為用于終身的移植。這些特點將在下文中闡述。它們證明在固定脊柱的過程中使用下文所述的桿系結構的合理性。正是出于這個原因，本申請還涉及一種用于固定脊柱的方法，其中，用于夾持棘突的上述系統安裝在相鄰的椎骨上，并且所述相鄰的椎骨被阻擋。優選地是，骨移植物也安裝在軸的一個或多個凹槽中。除了用于手術的上述裝置之外，本申請還涉及無菌形式的所述裝置，特別是封裝在包裝中保持它們的無菌性。
上文描述了使用用于夾持棘突的系統的優選條件，這些優選條件還適用于本發明的其它主題，特別是它們的使用過程和方法以及它們的生產。


參考附圖可以更好地理解本發明，其中:圖1示出了根據本發明的用于夾持棘突的系統的透視圖，該系統的部件被拆卸。圖2示出了處于功能位置上的所述系統。圖3示出了棘爪系統的放大細節圖。圖4是圖3的橫截面圖。圖5示出了安裝在相鄰棘突上的根據本發明的系統。
具體實施例方式圖1中，左側可見細長形的第一平板I。該平板I的內表面2直接朝向軸3，并在其第一端4和第二端5具有突出的粗糙特征部6。參照下文圖5可以看出，這些粗糙特征部6能使其本身嵌入棘突中。通常 情況下，軸3是大致圓柱形且為實心。在該軸的第一端7，包括相對于軸的軸線沿直徑方向設置的圓形開口，該圓形開口即包括孔9的環形體8。該環形體8能接合在設置在第一平板中的腔室10中。該腔室10具有允許軸樞轉的尺寸(在該圖中，從上到下或者相反)。為了將軸3固定到第一平板I上，設有螺紋銷11，為了穿過環形體8的孔9并在允許軸3樞轉的同時阻止其相對于第一平板I的平移運動，將該螺紋銷11旋入設置在于第一平板I上形成的隆起內的螺紋通道12中。在背離環形體8的端部，軸3包括一系列二十個周向的且互相平行的槽13，這些槽13形成鎖止機構。所述系統還包括第二平板20，就平板本身而言，該第二平板20具有可與第一平板類似的結構。但是，平板的中心設有由一組齒片22形成的井狀通道21，這些齒片22通過其基底23固定在平板20上，且該齒片22的頂部24是自由的。因此，齒片22具有柔韌性。朝向齒片22的端部24的方向上，每個齒片設有指向井狀通道內側的鋒利的脊部25。這些脊部25通過卡扣與軸3的槽13配合，從而使第一平板和第二平板朝向彼此的運動不可逆。為了防止第二平板20相對于軸3旋轉，在軸3的壁厚內設有兩個直徑相對的細長的V形通道14，通道14在平板區域內與井狀通道的內側設置的具有互補形狀的突起物(未示出)配合。當第二平板推向第一平板(可借助于鉗子)時，隨著一個接一個的槽通過，柔韌的齒片分散開，從而當突起穿過后，它們朝向彼此運動，并在下一個槽的凹陷中阻擋它們本身。因為軸3通常是大致圓柱體且為實心，所以該軸沒有縱向切縫(該縱向切縫會將軸以下述方式分隔成兩部分，即這兩部分可以朝向彼此運動)。因此，與軸3的槽13相配合的脊部25產生的夾持力從槽13的一端到另一端保持恒定，但如果軸3具有縱向切縫時，則夾持力在遠離兩部分的結合區域的切縫開口處較小。為了安裝骨髓移植物，軸3內設有凹槽15。該凹槽15呈蜂巢狀。在垂直于軸線的橫截面內，由相關的凹槽決定它們代表的深度為軸的橫截面的30%到80%。圖2中，組裝該系統，以便用于夾持棘突。在該圖中，軸3具有單一的橢圓形凹槽15。它代表約60%的軸的橫截面積(相對于軸的軸線垂直切割)。通道14具有U形橫截面，而不是V形橫截面。環形體8已經推入腔室10中，隨后通過部分具有螺紋的銷11固定到第一平板。設有通過艾倫(Allen)內六角扳手擰緊的六角套筒。兩個平行的平板1，20在圖中示出，并且為了更好地適應不同厚度和任意形狀的棘突，左手側的第一平板I可以樞轉。圖3放大示出了圖2中的細節，其中，可以更清楚地看出齒片22的遠端24和其脊部25。圖4中可以更 清楚地看到這些部分，圖4示出了包括具有鋸齒狀橫截面的鎖止機構的相互平行的槽13。其中，也可清楚看到在齒片22的端部24上的脊部25.
圖5中，由于棘突以臺鉗的形式被夾持在第一平板I和第二平板20之間，通過使用根據本發明的系統已經阻擋了兩個相鄰的椎骨31和32。在這種模型下，軸3由聚醚醚銅(PEEK)制成，而其它三個部件由鈦制成。軸3的直徑約為12mm，以及包括環形體的它的總長度約為32mm。平板的長度約為3cm,以及它們的最大寬度約為1cm。平板的厚度約為2_，以及不包括平板的井狀通道的長度約為8mm。因為可以圍繞軸的整個周長或者圍繞幾乎是整個周長進行阻擋，以及軸3可以額外用作棘突之間的墊片，所以軸3具有相對大的直徑可以確保脊部25和槽13之間的配合良好。基于同樣的原理，還可生產下述兩個不同尺寸和種類的系統。
權利要求
1.用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述系統包括面對面安裝的第一平板(I)和第二平板(20)、以及軸(3)，所述軸(3)大致垂直于所述兩個平板(1，20)安裝并至少部分穿過所述兩個平板中的一個，所述平板(1，20)包括內表面和外表面，其中，所述平板(1，20)的所述內表面的表面設有突出的粗糙特征部￠)，其中，所述第一平板(I)能夠相對于所述第二平板(20)移動，其中，所述第一平板(I)相對于所述軸(3)在平移方向上是固定的，其中，所述軸(3)和所述第二平板(20)形成包括一系列凹痕的止回棘爪機構，所述凹痕與所述止回棘爪機構配合，使所述平板(1，20)朝向彼此的運動在沒有外界輔助的條件下是不可逆的，由此使棘突能有效地夾持在所述兩個平板(1，20)之間。
2.根據權利要求1所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸的所述外直徑從2mm 到 18mm,優選 4mm 到 18mm,特別是 4mm 到 1 Bmnin
3.根據權利要求1所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸的所述外直徑從5mm 至Ij 20mmo
4.根據權利要求1到3中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述第一平板和所述軸(3)是兩個獨立的組件。
5.根據權利要求1到4中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸(3)的端部其中之一包括相對于所述軸(3)的軸線沿直徑方向設置的圓形孔(9)。
6.根據權利要求5所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述第一平板包括用于使所述軸(3)的所述端部穿過的腔室(10)，以及器件(11)，該器件用作用于所述圓形孔(9)的輪軸使所述軸(3)圍繞固定點運動。
7.根據權利要求1到6中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述第二平板(20)具有井狀通道(21)，該井狀通道(21)允許所述軸(3)通過并使所述平板(1，20)朝向彼此運動。`
8.根據權利要求1到7中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸是具有凹痕的桿。
9.根據權利要求1到8中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，一系列平行的槽(13)設置在所述軸(3)的外圍上。
10.根據權利要求7到9中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述井狀通道(21)包括一個或多個柔韌的齒片(22)。
11.根據權利要求1到8中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述柔韌的齒片(22)在近端固定并在遠端保持自由。
12.根據權利要求10或11所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述柔韌的齒片(22)在其內表面上具有突起(25)。
13.根據權利要求7到12中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸(3)設有用于容納骨移植物的一個或多個凹槽(15)，用于所述移植物的所述凹槽形成在所述軸⑶上。
14.根據權利要求1到6中的任意一項所述的用于夾持棘突的系統，其特征在于，所述軸(3)設有與朝向所述井狀通道內側的突起物配合的縱向通道(14)。
全文摘要
用于夾持棘突的系統，其特征在于，其包括面對面安裝的第一平板(1)和第二平板(20)以及軸(3)，該軸大致垂直于這兩個平板(1，20)安裝并至少部分穿過其中之一，平板(1，20)包括內表面和外表面，其中，平板(1，20)的內表面的表面設有突出的粗糙特征部(6)，其中，第一平板(1)相對于第二平板(20)是可移動的，其中，第一平板(1)相對于軸(3)在平移方向上是固定的，其中，軸(3)和第二平板(20)形成包括一系列凹痕的止回棘爪機構，所述凹痕與所述止回棘爪機構配合，從而，所述平板(1，20)朝向彼此的運動在沒有外界輔助的條件下是不可逆的，由此，棘突能有效地夾持在所述兩個平板(1，20)之間。
文檔編號A61B17/70GK103118612SQ201180044949
公開日2013年5月22日 申請日期2011年9月16日 優先權日2010年9月17日
發明者G·凱珀, J·勒維厄 申請人:脊柱工藝公司