專利名稱：柔性阻尼椎間間隔件裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種植入體，更具體地說涉及一種關節(jié)假體，更具體地說涉及一種椎 間植入體，甚至更具體地說涉及一種用于代替椎間盤的關節(jié)假體。
背景技術：
椎間的脊椎盤處于脊柱中的相鄰椎骨之間。各脊椎盤形成軟骨關節(jié)，該軟骨關節(jié) 允許椎骨稍微運動，并用作韌帶以便將椎骨保持在一起。由于普通的磨損和撕裂，脊椎盤可 能受損或移位，從而產(chǎn)生通常稱為“椎間盤突出”的問題。過去，受損或患病的脊椎盤通過 除去該脊椎盤和用骨片填充該空間(以便促進相鄰椎骨的熔合)而進行治療。不過，該方 法導致病人背部的運動性損失。用于治療受損或患病的脊椎盤的另一方案是用假體脊椎盤 植入體代替受損的脊椎盤。不過，當前的假體脊椎盤植入體通常不能復制由健康的脊椎椎 骨能夠進行的運動范圍，和/或包含導致磨損和可能碎屑的運動部件。因此，希望開發(fā)一種 假體脊椎盤植入體，它能夠更接近和允許通常由健康脊椎區(qū)段進行的運動范圍，而不會有 由于沿其它表面運動的部件引起的磨損和摩擦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種植入體，特別是一種關節(jié)假體，更優(yōu)選地是一種用于代替脊椎盤 的椎間植入體或關節(jié)假體。在第一實施例中的椎間植入體可以是用于放置在上部和下部椎 骨之間的間隔件，包括上部端板和下部端板。各端板可以有外表面，該外表面設置成用于與 第一或第二椎骨中的一個接觸和接合。間隔件優(yōu)選地還包括至少一個鉸接元件，該鉸接元 件有由至少一個空間分開的多個區(qū)段以及連接相鄰區(qū)段的至少一個橋接元件。鉸接元件可 以包括置于最外側區(qū)段內(nèi)部的最內(nèi)側區(qū)段以及可選的一個或多個中間區(qū)段。鉸接元件的第 一部分優(yōu)選地與上部和下部端板中的一個操作相聯(lián)，鉸接元件的第二不同部分優(yōu)選地與上 部和下部端板中的另一個操作相聯(lián)，以便使得端板能夠通過鉸接元件的彎曲而相對運動， 且沒有相互摩擦的相對表面。間隔件裝置優(yōu)選地提供了在端板之間的無摩擦或幾乎無摩擦 的運動。本發(fā)明的第二實施例可以是用于放置在上部和下部椎骨之間的椎間間隔件，它包 括上部端板和下部端板，各端板有外表面和內(nèi)表面，該外表面設置并適用于與第一或第二 椎骨中的一個接觸和接合，該內(nèi)表面有凹口。間隔件還包括第一中間部件和第二中間部件， 且第一中間部件的至少一部分接收至上部和下部端板中的一個的凹口中，第二中間部件的 至少一部分接收至上部和下部端板中的另一個的凹口中。間隔件還包括至少一個鉸接元件，該鉸接元件有由至少一個空間分開的多個區(qū)段以及連接區(qū)段的至少一個橋接元件。鉸 接元件可以包括置于最外側區(qū)段內(nèi)部的最內(nèi)側區(qū)段以及可選的一個或多個中間區(qū)段。鉸接 元件的第一部分與第一和第二中間部件中的一個操作相聯(lián)，鉸接元件的第二不同部分與第 一和第二中間部件中的另一個操作相聯(lián)，以便使得端板能夠通過鉸接元件的彎曲而相對運 動，且沒有相互摩擦的相對表面。間隔件還可以包括置入的區(qū)段，該置入的區(qū)段為同心0形環(huán)。間隔件還可以包括 活動端板，其中，當端板相對彼此運動時，區(qū)段相對彼此彈性偏轉，和/或當端板相對彼此 運動時，橋接元件可以彈性偏轉。鉸接元件可以提供至少6個運動度，包括屈曲、伸展、橫向 彎曲、軸向旋轉、水平移動和軸向壓縮。各區(qū)段的高度可以在從大約3mm至大約IOmm的范圍內(nèi)，各區(qū)段的寬度可以在從大 約0. 5mm至大約2mm的范圍內(nèi)，且各橋接元件的寬度可以在從大約Imm至大約IOmm的范圍 內(nèi)?？梢钥紤]鉸接元件、區(qū)段和橋接元件的其它尺寸。橋接元件和/或區(qū)段可以使得鉸接 元件與上部和下部端板中的一個連接，優(yōu)選地柔性連接。最外側區(qū)段可以固定連接在上部 和下部端板中的一個上，最內(nèi)側區(qū)段可以固定連接在上部和下部端板中的另一個上。區(qū)段 可以通過以下組中的至少一種而與它們的相應端板固定連接，該組包括焊接、膠接、壓配合 和粘接。鉸接元件、端板和中間元件可以由以下組中的至少一個來構成，該組包括可生物相 容的金屬、鈦、鈦合金、鈷-鉻合金、可生物相容的聚合物、可生物相容的聚合物的混合物、 鎳鈦諾、形狀記憶材料、陶瓷和復合材料。間隔件裝置可以有豎直軸線，各相鄰區(qū)段沿豎直軸線的高度可以從最外側區(qū)段朝 著最內(nèi)側區(qū)段增加。也可選擇，各相鄰區(qū)段沿豎直軸線的高度可以從最外側區(qū)段朝著最內(nèi) 側區(qū)段減小。也可選擇，間隔件可以有豎直軸線，相鄰區(qū)段的端部的位置可以沿豎直軸線上 下交替，從而形成之字形結構。椎間間隔件還可以有在鉸接元件和至少一個端板之間的間隙區(qū)域，以便使得區(qū)段 能夠運動至該間隙區(qū)域中。間隔件的一個端板可以包括凹入部分，用于接收鉸接元件；升 高的唇緣，用于接收鉸接元件；內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定了凹入部分，且內(nèi)壁沿向外方向朝著下部 端板的周邊成角度。鉸接元件的最外側區(qū)段可以有外表面，該外表面形成從鉸接元件的頂 部到底部向內(nèi)凸出的角度。凹入部分的向外成角度的內(nèi)壁或升高的唇緣可以設置成接收并 接觸最外側區(qū)段的向內(nèi)凸出的外表面。椎間間隔件還可以有可選的銷元件，該銷元件與端板或中間部件中的至少一個操 作相聯(lián)，并接收在由鉸接元件的相鄰區(qū)段限定的空間內(nèi)。銷元件可以接收在由最內(nèi)側區(qū)段 限定的中心空間內(nèi)。銷元件可以與端板或中間部件中的一個固定連接，并朝著端板或中間 部件中的另一個延伸，且可以壓配合到中心空間內(nèi)。也可選擇，銷元件可以松弛地接收在使 得鉸接元件的區(qū)段分開的至少一個空間內(nèi)。端板或中間部件中的至少一個還包括至少一個 孔，該孔設置成用于除去制造過程的碎屑。另外，上部端板、下部端板和鉸接元件可以由單個材料體整體制造。第一和第二中 間部件以及鉸接元件也可以由單個材料體整體制造。間隔件還可以包括第二鉸接元件，該 第二鉸接元件有多個區(qū)段，各區(qū)段由至少一個空間分開；以及至少一個橋接元件，該橋接 元件連接相鄰區(qū)段。間隔件還包括中心軸桿元件，該中心軸桿元件沿豎直方向?qū)q接元件 連接在一起。該中心軸桿元件可以由與上部端板、下部端板、第一中間部件、第二中間部件或第一和第二鉸接元件相同的材料體來制造。另外，彈性體元件可以填充在上部和下部端板之間的間隙和空間，并用作負載分 擔部件。另外，間隔件還可以有至少一個椎骨附接裝置，該椎骨附接裝置與上部和下部端 板中的至少一個操作相聯(lián)，該椎骨附接裝置包括從以下組中選擇的至少一個，該組包括龍 骨、齒、脊、長釘和螺釘。另外，間隔件還可以有在上部和下部端板的其中一個中的至少一個 孔，用于接收緊固部件。本發(fā)明的第一實施例還可以包括一種用于治療受損或患病的脊椎盤的方法，該方 法包括以下步驟(a)形成通向受損或患病脊椎盤的進入口 ； (b)除去受損或患病脊椎盤的 至少一部分；(c)提供鉸接間隔件，該鉸接間隔件包括上部端板和下部端板以及至少一個 鉸接元件，該鉸接元件有多個區(qū)段，這些區(qū)段由至少一個空間分開；以及至少一個橋接元 件，該橋接元件連接這些區(qū)段，鉸接元件包括置入最外側區(qū)段內(nèi)部的最內(nèi)側區(qū)段，其中，鉸 接元件的第一部分可以與上部和下部端板中的一個操作相聯(lián)，鉸接元件的第二不同部分可 以與上部和下部端板中的另一個操作相聯(lián)，以便使得上部和下部端板能夠通過鉸接元件的 彎曲而相對運動，而沒有相互摩擦的相對表面；以及(d)將間隔件植入椎骨之間。本發(fā)明的第二實施例還包括一種用于治療受損或患病的脊椎盤的方法，該方法包 括以下步驟(a)形成通向受損或患病脊椎盤的進入口 ； (b)除去受損或患病脊椎盤的至少 一部分；(c)提供用于附接在椎骨上的至少兩個端板，各端板有凹口 ；(d)將各端板植入相 鄰椎骨中；(e)提供芯組件，該芯組件包括第一和第二中間部件以及至少一個鉸接元件，該 鉸接元件有多個區(qū)段，這些區(qū)段由至少一個空間分開；以及至少一個橋接元件，該橋接元 件連接這些區(qū)段，鉸接元件包括置入最外側區(qū)段內(nèi)部的最內(nèi)側區(qū)段，其中，鉸接元件的第一 部分可以與第一和第二中間部件中的一個操作相聯(lián)，鉸接元件的第二不同部分可以與第一 和第二中間部件中的另一個操作相聯(lián)，以便使得中間部件能夠通過鉸接元件的彎曲而相對 運動，而沒有相互摩擦的相對表面；以及(f)將芯元件植入端板中。治療受損或患病的脊椎盤的方法還可以包括通過使得第一中間部件滑入一個端 板的凹口內(nèi)和使得第二中間部件滑入另一端板的凹口內(nèi)而插入芯組件。該方法還可以包括 使得芯組件與端板固定連接。


當結合附圖閱讀時將更好地理解前面的概述以及后面的本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳 細說明。為了舉例說明本申請的優(yōu)選椎間植入體和/或脊椎假體，附圖中表示了優(yōu)選實施 例。不過，應當知道，本申請并不局限于所示的確切布置、結構、特征、實施例、方面和工具， 且所示的布置、結構、特征、實施例、方面和工具可以單獨使用，或者與其它布置、結構、特 征、實施例、方面和工具組合使用。附圖中圖1是本發(fā)明的椎間間隔件裝置的第一優(yōu)選實施例的側向立體分解圖；圖2是圖1的椎間間隔件裝置的鉸接元件和下部端板的頂部平面圖；圖3是圖1的椎間間隔件裝置的鉸接元件和下部端板的頂部立體圖，表示了在水 平平面中允許的運動；圖4是圖1的椎間間隔件裝置在裝配結構中沿圖1中的線4-4剖開的剖視圖，表 示了在矢狀(saggital)平面中允許的運動；
圖5是本發(fā)明的椎間間隔件裝置的第二優(yōu)選實施例的側向立體分解圖；圖6是圖5的椎間間隔件裝置在裝配結構中沿圖5中的線6-6剖開的剖視圖；圖7是本發(fā)明第三優(yōu)選實施例的椎間間隔件裝置的側向立體局部剖視圖；圖8是圖7的椎間間隔件裝置沿圖7中的線8-8剖開的剖視圖；圖9是本發(fā)明的椎間間隔件裝置的第四優(yōu)選實施例的側視圖；圖10是圖9的椎間間隔件裝置的側向立體局部分解圖；圖11是本發(fā)明第五優(yōu)選實施例的椎間間隔件裝置的正向立體局部分解圖；圖12是圖11的椎間間隔件裝置在裝配結構中沿圖11中的線12-12剖開的剖視 圖；圖13是圖11的椎間間隔件裝置的彈性元件的頂部立體圖；以及圖14是位于脊柱中并在相鄰上部和下部椎骨之間的椎間間隔件裝置的頂部立體 圖。
具體實施例方式下面的說明書中使用的某些術語只是為了方便，而不是限定。詞語“右”、“左”、“下 側”、“上側”、“頂部”和“底部”表示所參考的圖中的方向。詞語“向內(nèi)”或“遠側”和“向外” 或“近側”是指分別朝向和遠離椎間間隔件裝置和相關部件的幾何中心的方向，且并不是限 制。詞語“前面”、“后面”、“上面”、“下面”、“側面”、“中間”和相關詞語和/或短語是指所 參考的人體的優(yōu)選位置和方位，而不是進行限制。術語包括上述詞語、衍生詞和類似意思的 詞。圖1-4表示了鉸接椎間間隔件裝置100的第一優(yōu)選實施例。間隔件100優(yōu)選地用 于脊柱中，并可以用于脊柱的頸部、胸部和/或腰部區(qū)域。盡管間隔件100被描述為大致用 于脊柱，但是本領域技術人員應當知道，間隔件100可以有其它用途，并可以用作其它關節(jié) 的假體，其它關節(jié)例如肩、肘、腕、臀、膝蓋、踝、腳趾和手指。圖14表示了間隔件裝置500的 優(yōu)選用途，其植入脊柱中，在相鄰的上部椎骨25和下部椎骨50之間。盡管圖14表示了間 隔件500，但是任意間隔件100、500、700、800和900可以優(yōu)選地以這樣的方式用于相鄰椎骨 之間。而且，大致在整個申請中，間隔件的各個實施例可以以參考標號100、500、700、800和 900來表示。第一優(yōu)選實施例的間隔件100優(yōu)選地允許有至少六個運動自由度，且在運動部分 之間摩擦最小或沒有摩擦。這六個運動自由度包括屈曲、伸展、橫向彎曲、軸向旋轉、水平移 動和軸向阻尼以及它們的組合。在摩擦很小或沒有摩擦的情況下進行相對運動而提供的一 個優(yōu)點是摩擦部件幾乎不產(chǎn)生或不產(chǎn)生磨損，因此在間隔件100的操作過程中幾乎不產(chǎn)生 或不產(chǎn)生碎屑或外來材料。在脊柱中，屈曲是當脊柱沿前部方向進行向前彎曲的動作時，例如當人向前彎曲 以便看他的腳趾時。伸展是當脊柱沿后部方向進行向后彎曲的動作時，例如當人向后彎曲 以便看天空時。軸向旋轉是當脊柱繞它的豎直軸線進行旋轉運動時，例如當人繞脊柱的豎 直軸線扭轉他們的身體時。橫向彎曲是當脊柱沿側向，即沿中間或橫向方向(正交于前或 后方向)進行彎曲的動作時。水平移動是當脊柱中的椎骨的旋轉軸線橫向移動時。水平移 動可以沿前后方向、沿中間和橫向方向以及沿它們的組合來進行。
軸向壓縮在脊柱沿豎直方向負載(該負載壓縮脊柱中的脊椎盤)時進行。軸向壓 縮在人與地面連接時進行，例如行走、奔跑、跳躍等。脊椎盤吸收它們的軸向壓縮力，這稱為 軸向阻尼。當軟骨脊椎盤受損時，或者在患病的脊椎盤的情況下，外科醫(yī)生可能進行局部或 完全椎間盤切除術，并植入間隔件100，以便優(yōu)選地模擬天然、健康的脊椎盤的運動類型和 程度以及阻尼能力。如圖1-4中所示，間隔件100包括上部板101、下部板103和鉸接元件 102，其中，鉸接元件102位于上部板101和下部板103之間。間隔件100設計成這樣，上部 板101在原位相對于下部板103運動，優(yōu)選地有很小摩擦或沒有摩擦。優(yōu)選地，間隔件100 沒有彼此一起摩擦或沿著彼此運動的元件，因此幾乎沒有或沒有由于部件的運動而產(chǎn)生的 摩擦，且優(yōu)選地幾乎不產(chǎn)生或不產(chǎn)生磨損碎屑。上部板101和下部板103通過鉸接元件102 而相互操作關聯(lián)，優(yōu)選地設置為形成關節(jié)假體，以便局部或完全代替在兩個相鄰椎骨之間 的椎間盤。上部板101優(yōu)選地并不與下部板103接觸或碰撞，而是上部板101通過鉸接元 件102而與下部板103分離。盡管上部板和下部板101、103相對彼此的位置運動，但是它 們與鉸接元件102的部分操作相聯(lián)，優(yōu)選地固定附接在該部分上，從而產(chǎn)生鉸接的、大致無 摩擦或幾乎無摩擦的本體。由于鉸接元件102的柔性和能夠彈性偏轉，因此間隔件100的 上部和下部板101、103能夠相對彼此運動。間隔件100的上部和下部板101、103優(yōu)選地設置為端板，優(yōu)選地有外表面101a、 103a,該外表面101a、103a設置成與位于脊柱中的相鄰上部和下部椎骨操作相聯(lián)，優(yōu)選地 附接在該上部和下部椎骨上。外表面101a、103a可以相對平滑。也可選擇或者另外，外表 面101a、103a可以粗糙，或者它們的一部分粗糙，例如有脊101c、103c，以便于接合和附接 在椎骨上。另外和/或也可選擇，外表面101a、103a可以有椎骨附接元件，例如龍骨、齒、脊、 用于骨向內(nèi)生長的多孔結構、或者其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的附接裝置。上部和下部板101、103可以有外表面，該外表面彎曲、相對較平和/或傾斜，以便 幫助保持脊柱中的椎骨的曲率和/或?qū)R，上部和下部板101、103的所需形狀(如相對較 平、彎曲或傾斜)將取決于間隔件100在脊柱中的位置和脊柱的狀態(tài)。間隔件100的上部 和下部板101、103可以有外周邊106、107，該外周邊106、107可以為腎形，或者為大致“D” 形，如圖所示，或者可以采取其它示例形狀，例如圓形、矩形、八邊形、三角形、橢圓形等。外 表面101a、103a優(yōu)選地成形為與椎骨(間隔件100在植入結構中安裝在該椎骨之間)的端 板的大部分接觸。間隔件100的上部和下部板101、103優(yōu)選地還有內(nèi)表面10lb、103b，它們優(yōu)選地可 以相對較平和/或具有相對較平的一個或多個部分101d、103d。上部和下部板101、103可 以為任意合適的厚度。優(yōu)選地，鉸接元件102與上部和下部板101、103的內(nèi)表面101b、103b 操作相聯(lián)，更優(yōu)選地固定附接在該內(nèi)表面101b、10 上，優(yōu)選地連接在該內(nèi)表面101b、103b上。間隔件100優(yōu)選地具有外周邊104，該外周邊104可以為任意形狀，包括但不局限 于圓形、矩形、橢圓形、三角形、八邊形、“D”形或腎形。間隔件100的外周邊104可以分別 由上部和下部板101、103的外周邊106、107來限定。間隔件100的尺寸可以設置成提供用 于特定用途所需的最佳尺寸和特性。在優(yōu)選地用于脊柱的腰部區(qū)域的第一優(yōu)選實施例中，間隔件100為“D”形或腎形，具有寬度Wt，該寬度Wt優(yōu)選地在從大約20mm至大約30mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在大約24mm 至大約^mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約25mm。第一實施例的間隔件100優(yōu)選地有長度Lt，該 長度Lt在從大約17mm至大約24mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在大約19mm至大約21mm的范圍內(nèi)， 更優(yōu)選地大約20mm。間隔件100優(yōu)選地具有高度Ht，該高度Ht在從大約3mm至大約7mm 的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在大約5mm至大約6mm的范圍內(nèi)。也可以考慮其他的尺寸用于間隔件， 包括但不局限于間隔件100的長度、寬度、深度和高度尺寸。在優(yōu)選地用于脊柱的頸部區(qū)域的優(yōu)選實施例中，間隔件100的寬度Wt可以優(yōu)選地 在從大約15mm至大約19mm的范圍內(nèi)，它的長度Lt可以在從大約12mm至大約18mm的范圍 內(nèi)。也可以考慮其他的尺寸用于間隔件，包括但不局限于上述間隔件100的長度、寬度、深 度和高度尺寸。鉸接元件102優(yōu)選地包括一個或多個區(qū)段202，優(yōu)選地為置入的區(qū)段，優(yōu)選地同心 區(qū)段，它們由空間或間隙201分開，并通過一個或多個橋接元件203連接。優(yōu)選地，區(qū)段202 有增大或減小的內(nèi)周和外周(例如外部區(qū)段20fe、2(^b的內(nèi)周和外周)，從而使得區(qū)段202 能夠相互之間插入配合。區(qū)段202優(yōu)選地由位于區(qū)段202之間的空間或間隙201分開，優(yōu) 選地使得區(qū)段202能夠相對運動。橋接元件203優(yōu)選地使得一個或多個區(qū)段202相互連 接，并優(yōu)選地連接相鄰區(qū)段202。橋接元件203還可以與上部或下部板101、103連接?？臻g 201優(yōu)選地由區(qū)段202和橋接元件203來限定和界定。區(qū)段202優(yōu)選地布置和設置成通過 橋接元件203而柔性連接，該橋接元件203優(yōu)選地為柔性和可彈性偏轉，以便允許區(qū)段202 相對彼此運動。此外，區(qū)段202自身可以為柔性和可彈性偏轉。鉸接元件102優(yōu)選地形成 柔性芯組件。在第一優(yōu)選實施例中，鉸接元件102由鈷-鉻合金構成，而上部和下部板101、103 由鈦或可生物相容的鈦合金構成。在另一實施例中，鉸接元件102可以由與上部和下部板
101、103相同的材料構成。鉸接元件102和/或上部和下部板101、103可以由任意可生物 相容的金屬、金屬合金、聚合物、聚合物的混合物、鎳鈦諾、形狀記憶合金、陶瓷或復合材料 來制造。區(qū)段202可以由與橋接元件203不同的材料來構成。在第一優(yōu)選實施例中，5個同心區(qū)段20加1由四個橋接元件203a_d連接。區(qū)段 202為連續(xù)封閉形狀，即區(qū)段202形成封閉空間，優(yōu)選地區(qū)段202成形為封閉的環(huán)或0形環(huán)。 不過，區(qū)段202可以為任意形狀，包括但不局限于圓形、矩形、橢圓形、“C”形、馬蹄形、三角 形、八邊形或腎形形狀。在圖1-4的實施例中的鉸接元件102具有外部區(qū)段20 、中間區(qū)段 202b-d和內(nèi)部區(qū)段20加。中間空間201a-d環(huán)繞中間區(qū)段202b-d，內(nèi)部或中心空間211位 于內(nèi)部區(qū)段20 的內(nèi)部。區(qū)段202、空間201和橋接元件203的數(shù)目可以變化，且并不局限 于特定數(shù)目、值或范圍。盡管圖2表示了具有封閉同心區(qū)段202的實施例，但是區(qū)段202也 可以為“開放”的，例如形成C形區(qū)段、馬蹄形或者任意其它合適形狀。下部板103的內(nèi)表面10 優(yōu)選地具有凹入部分105，用于接收和容納鉸接元件
102。鉸接元件102可以與下部板103的壁10 操作相聯(lián)，優(yōu)選地附接在該壁10 上，優(yōu) 選地固定附接在該壁10 上。鉸接元件可以壓配合、焊接、電子束焊接、粘接或者緊固在下 部板103上，可以使用任意其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的連接機構或裝置將鉸接元件與下部 板103連接。更具體地說，鉸接元件102的外部區(qū)段20 的外表面10 的下部部分102b 可以優(yōu)選地與凹入部分105的壁10 充分接觸。優(yōu)選地，鉸接元件102的外部區(qū)段20 的外表面10 的下部部分102b可以附接在凹入部分105中，以便在鉸接元件102的底部 表面111和下部板103的底部表面110之間留有空間或間隙109，使得鉸接元件102的區(qū)段 202優(yōu)選地浮動在凹入部分105的底部表面110上面。鉸接元件102也可以與上部板101操作相聯(lián)，優(yōu)選地附接在該上部板101上。區(qū) 段20h-e或橋接元件203a-d中至少一個的頂表面可以優(yōu)選地附接在上部板101的內(nèi)表面 IOlb上，優(yōu)選地固定附接在其上。鉸接元件可以壓配合、焊接、電子束焊接、粘接或緊固在上 部板101上，且可以使用任意其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的連接機構或裝置將鉸接元件102 與上部板101連接。優(yōu)選地，鉸接元件102的內(nèi)部區(qū)段20 可以附接在上部板101的內(nèi)表 面IOlb上，優(yōu)選地固定附接在內(nèi)表面IOlb上。在一個實施例中，內(nèi)部區(qū)段20 的上表面 202f優(yōu)選地通過焊接而固定附接在上部板101上。在可選實施例中，可選的銷元件108可 以從上部板101的內(nèi)表面IOlb伸向下部板103，并伸入鉸接元件102的內(nèi)部空間211中。 另外和/或也可選擇，銷元件108可以位于相鄰區(qū)段202之間的空間201中。銷元件108 附接在鉸接元件102上，優(yōu)選地以允許力從相鄰椎骨傳遞給上部和下部板101、103以及鉸 接元件102的方式來附接?？蛇x的銷元件108可以壓配合到內(nèi)部空間211中，以便將鉸接 元件102固定附接在上部板101上?？梢允褂萌缟纤龅钠渌浇雍瓦B接裝置來使得銷元 件108與內(nèi)部區(qū)段202c連接。另外和/或也可選擇，銷元件108可以并不與鉸接元件102連接，并可以松弛地裝 配至內(nèi)部空間211或其它空間201中，這樣，銷元件108可以在內(nèi)部空間211或其它空間 201中運動。當銷元件108在內(nèi)部空間201 c中運動并與內(nèi)部區(qū)段202c接觸時，銷可以從上 部板101向鉸接元件102傳遞力。當力施加給上部和下部板101、103時，鉸接元件102優(yōu)選地以區(qū)段202的相對運 動來進行響應。當施加力時，區(qū)段202和/或橋接元件203彈性偏轉，并相對彼此運動。例 如，當橫向彎曲施加在上部和下部板101、103上時，在鉸接元件102的、施加力的一側的區(qū) 段202的部分將運動得相互靠近，從而使它們之間的空間201變窄，在相對側的區(qū)段202的 部分將運動得彼此遠離，從而使得它們之間的空間201變寬。區(qū)段202優(yōu)選地相對彼此以 及相對于上部和下部板101、103無摩擦地運動。區(qū)段202優(yōu)選地允許沿至少6個運動度運動，包括屈曲、伸展、橫向彎曲、軸向旋 轉、水平移動和阻尼，如上所述。圖4表示了間隔件100的剖視圖，其中，上部和下部板101、 103相對于鉸接元件102運動，允許進行屈曲和伸展。上部和下部板101、103還可以相對于 鉸接元件102沿橫向/中間方向(未示出)運動。區(qū)段202和橋接元件203也可以沿豎直 軸線305提供相對于壓縮力的阻尼。因此，當壓縮力施加在上部和下部板101、103上時，區(qū) 段202可以沿軸向方向平移，或者沿施加力的方向偏轉。在鉸接元件102下面的空間105 允許區(qū)段202平移，優(yōu)選地并不與凹入部分105的底部表面110接觸。另外和/或也可選 擇，橋接元件203可以在施加力時偏轉。區(qū)段202和橋接元件203響應壓縮力而進行的偏 轉和平移將在間隔件100中產(chǎn)生阻尼效果。當間隔件100設計用于脊柱的腰部區(qū)域中時，間隔件100優(yōu)選地使得脊柱能夠進 行以下范圍的運動(i)在屈曲和伸展過程中大約+/-10度；(ii)在橫向彎曲過程中大約 +/-7度，以及(iii)在軸向旋轉過程中大約+/-10度。第一優(yōu)選實施例的橋接元件203連接區(qū)段202，并可以允許和向區(qū)段202、上部和
10下部板101、103的相對運動提供阻力。對于區(qū)段202(和因此上部和下部板101、10；3)的相 對運動的阻力可以通過改變區(qū)段202的數(shù)目、高度、材料、厚度(或?qū)挾?、形狀或其它特性 而變化和進行控制。對于區(qū)段202(和因此上部和下部板101、10；3)的相對運動的阻力可以 通過改變橋接元件203的數(shù)目、寬度、厚度、材料、形狀或其它特性而變化和進行控制。對于 區(qū)段202(和因此上部和底部端板101、10；3)的相對運動的阻力還可以通過增加連接兩個區(qū) 段202的橋接元件203的數(shù)目而變化和進行控制。多個橋接元件203可以用于連接相鄰區(qū) 段202，以便改變對于在區(qū)段202之間的相對運動的阻力。盡管間隔件100的第一優(yōu)選實 施例包括沿中間/橫向軸線302(即與前后軸線301正交)對齊的橋接元件203，但是橋接 元件203可以以任意合適的方式定位在鉸接元件102的區(qū)段202之間。當以對齊方式定位 時，如圖所示，橋接元件203大致優(yōu)選地對于施加的力提供對稱響應，并可以沿對齊方向提 供更堅硬的阻力。當希望非對稱響應的用途時，橋接元件203的定位可以相應地變化。鉸接元件102優(yōu)選地可以為圓形形狀，如圖2中所示，具有總半徑R，該總半徑R優(yōu) 選地在從大約7mm至大約19mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地從大約1 Imm至大約13mm，更優(yōu)選地大約 12mm。區(qū)段202優(yōu)選地可以有寬度Ws，該寬度Ws優(yōu)選地在從大約0. 5mm至大約2mm的范圍 內(nèi)，更優(yōu)選地大約1mm。橋接元件203優(yōu)選地可以有寬度恥，該寬度恥在從大約Imm至大 約IOmm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約2mm至大約7mm，且它的厚度T在從大約0. Imm至大約Imm 的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約0. 4mm至大約0. 6mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約0. 5mm。空間201優(yōu) 選地可以有寬度Wp，該寬度Wp在從大約0. Imm至大約Imm范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約0. 4mm至 大約0. 6mm,更優(yōu)選地0. 5mm。區(qū)段202優(yōu)選地可以有高度Hs，該高度Hs在從大約3mm至大 約IOmm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地大約5mm至大約7mm。應當知道，這些尺寸只是示例，可以考慮 其它尺寸用于鉸接元件102、區(qū)段202、橋接元件203和空間201。另外，鉸接元件102和間隔件100的高度Hs可以在前側與在后側不同(即沿前/ 后軸線301)。鉸接元件102和間隔件100的高度也可以在側部與在中部不同(即沿中間/ 橫向軸線30 。優(yōu)選地，這可以通過使得區(qū)段202的某些部分比其它部分偏離得更高或更 低來實現(xiàn)，或者通過使得特定區(qū)段202制造為具有更大高度來實現(xiàn)。這使得間隔件100能 夠特別適應病人(考慮到他們個人的脊柱前凸、個人的脊柱后凸以及治療的脊柱的情況)。鉸接元件102可以由任意材料來制造，優(yōu)選地允許有一些柔性的材料。在第一優(yōu) 選實施例中，鉸接元件102由鈷-鉻合金構成。也可選擇，鉸接元件102可以由鈦或可生物 相容的鈦合金、形狀記憶材料例如鎳鈦諾、或者任意可生物相容的金屬、金屬合金、聚合物、 聚合物的混合物、陶瓷、復合材料或者這些材料的組合來構成。間隔件100優(yōu)選地還可以有可選的硅酮、聚氨酯彈性體或其它合適填料，它們注 入間隔件的空間中，以便提供負載支承和負載分擔能力。也可選擇和/或另外，夾子(未示 出)優(yōu)選地可以插入間隔件100中，以便限制或防止上部和下部板101、103和/或鉸接元 件102的運動。限制的軸向旋轉306優(yōu)選地繞豎直中心軸線305沿兩個方向產(chǎn)生，順時針方向和 逆時針方向。在區(qū)段202之間橋接元件203的存在以及它們的柔性限制和阻止了完全旋轉 的能力。鉸接元件102還允許區(qū)段202進行有限的水平移動，因此允許上部和下部板101、 103在水平平面中進行有限的水平移動，即沿前/后軸線301和中間/橫向軸線302進行有 限的水平移動或沿兩個軸線的移動。當施加平移力時，在區(qū)段202之間存在橋接元件203以及存在用于接收鉸接元件102的、凹入部分105的壁10 將允許和/或限制區(qū)段的水平 移動。另外，在區(qū)段202之間的橋接元件203可以提供對于軸向旋轉和水平移動的阻力，并 允許同時進行該軸向旋轉和水平移動。在第一優(yōu)選實施例中，間隔件100優(yōu)選地有開口空間40 ，優(yōu)選地橫向位于鉸接 元件102的側部，且優(yōu)選地在上部和下部板101、103之間，這樣，當上部和下部板101、103 植入病人的脊柱內(nèi)并工作時，并不相互抵靠或接觸，優(yōu)選地即使當完全鉸接運動、樞轉、旋 轉或完全壓縮時也是如此。優(yōu)選地，開口空間40 可以通過使得區(qū)段2(^a-e中的每一個 沿向上豎直軸線方向305偏離而實現(xiàn)，這樣，最外側的區(qū)段20 處于最低位置112，最內(nèi)側 的區(qū)段20 處于最高位置113。相鄰區(qū)段202的豎直偏離(如圖4中所示)也優(yōu)選地通過 提供在區(qū)段202和上部板101之間的另一開口空間40 而允許上部板101繞鉸接元件102 進行樞轉和鉸接運動。另外，區(qū)段202沿豎直向上軸線方向305的偏離優(yōu)選地可以產(chǎn)生在 鉸接元件102和下部板103之間的間隙109。該間隙109提供用于區(qū)段202的空間，以便沿 軸向方向305運動，從而當壓力施加在上部和下部板101、103上時提供阻尼特性。也可選擇，開口空間40 可以通過使得區(qū)段20加-(3中的每一個沿豎直向下方向 偏離而實現(xiàn)，這樣，最外側的區(qū)段20 處于最高位置，最內(nèi)側的區(qū)段20 處于最低位置。在 另一可選結構中，各區(qū)段202的端部可以相對于它的相鄰區(qū)段202交替地沿向上和向下豎 直軸線方向(即沿豎直軸線305)偏離，例如形成之字形形狀。另外，在之字形結構中的區(qū) 段202的偏離優(yōu)選地可以在鉸接元件102和下部板103之間產(chǎn)生間隙105。該間隙105提 供了用于區(qū)段202的空間，以便沿軸向方向305平移，從而當壓力施加在上部和下部板101、 103上時提供了阻尼特性。如上所述，鉸接元件102沿任意方向運動的阻力和柔性可以通過 改變各個區(qū)段202、空間201和橋接元件203的數(shù)目、寬度、高度、厚度、材料或其它特性而變 化。也可選擇，代替區(qū)段20加-202(3的偏離，區(qū)段202可以增加或減小高度Hs，從而提 供用于上部和下部板101、103鉸接的類似開口空間40 。參考圖5和圖6，間隔件500的第二優(yōu)選實施例包括下部板503、上部板501和鉸 接元件502，該下部板503有凹入部分507和升高的唇緣506。下部板503包括內(nèi)表面504， 該內(nèi)表面504優(yōu)選地包括凹入部分507，該凹入部分優(yōu)選地用于接收鉸接元件502。凹入部 分507優(yōu)選地與鉸接元件502的形狀相同或相似。凹入部分507包括內(nèi)壁508，該內(nèi)壁508 優(yōu)選地沿向外方向朝著下部板503的周邊520成一定角度。在第二優(yōu)選實施例中，鉸接元 件502有外表面512，該外表面512優(yōu)選地形成從頂部520向底部530向內(nèi)凸出的角度，優(yōu) 選地該角度設置成與內(nèi)壁508的角度匹配。鉸接元件502的外表面512和(因此)外部區(qū) 段50 的外表面512優(yōu)選地沿基本整個相對表面512、508而與凹入部分507的內(nèi)壁508接 觸。鉸接元件502的基部515的尺寸為使得該尺寸大于凹入部分507的基部517的尺寸， 以便優(yōu)選地阻止鉸接元件502的基部515接觸和擱置在凹入部分507的基部517上，從而 在鉸接元件502的下面和基部517之間產(chǎn)生間隙區(qū)域509。在鉸接元件502下面存在間隙 區(qū)域509使得間隔件500能夠阻尼軸向壓縮。當壓力沿軸向施加在上部或下部板501、503 上時，該力傳遞給鉸接元件502，該鉸接元件502由于區(qū)段202和橋接元件503而阻擋該軸 向力。間隙區(qū)域509優(yōu)選地允許鉸接元件502的中間和內(nèi)部區(qū)段502b-g向下運動，優(yōu)選地 并不與下部端板503接觸，從而阻尼在板501、503上的任何壓力，提供類似于減振器的性CN 102088932 A
說明書
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質(zhì)。當鉸接元件502裝配在下部板103中時，外部區(qū)段50 的高度Hs優(yōu)選地與唇緣部分 506的高度平齊。第二優(yōu)選實施例的間隔件500還包括銷元件505，該銷元件505從上部板501的內(nèi) 表面501b的中心區(qū)域伸出。當裝配時，銷元件505優(yōu)選地朝著下部板503伸出，并伸入鉸接 元件502的內(nèi)部空間510中。具有外表面50 的銷元件505優(yōu)選地在內(nèi)部空間510處與 鉸接元件502操作相聯(lián)，優(yōu)選地附接在該鉸接元件502上，優(yōu)選地固定附接在其上。具有內(nèi) 壁510b的內(nèi)部空間510的直徑可以與銷元件505的直徑類似或相等，優(yōu)選地允許沿銷元件 505和內(nèi)部空間510的相對表面50 、5IOb的大部分進行接觸。銷元件505優(yōu)選地并不伸 入間隙區(qū)域509中，且優(yōu)選地并不與下部端板503在基部517處接觸。另外，當間隔件500 布置在脊柱中，并在脊柱中受到壓力時，銷元件505優(yōu)選地并不與基部517接觸。盡管第二 優(yōu)選實施例的鉸接元件502包括圓柱形內(nèi)部空間510和銷元件505，但是該內(nèi)部空間510 和銷元件505可以由幾乎任意形狀構成。例如，銷元件505可以由包括上部板501的單件 來制造，或者可以通過壓配合、焊接、粘接、利用緊固件、者任意其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn) 的連接機構或裝置而附接在上部板501上。銷元件505還可以通過壓配合、焊接、粘接、利 用緊固件、或者任意其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的連接機構或裝置而附接在鉸接元件502的 內(nèi)部區(qū)段502g上。另外，銷元件505根本不需要附接，并可以松弛地裝配至內(nèi)部區(qū)段502g 中。而且，銷元件505可以卡在鉸接元件502上，并采取各種形狀，例如“L”形、六邊形、矩 形以及能夠與鉸接元件502接合的任意形狀。優(yōu)選實施例的上部和下部板501、503還包括龍骨513，優(yōu)選地用于提高上部和下 部板501、503附接在相鄰椎骨(未示出)上的穩(wěn)定性。龍骨513可以由包括上部或下部板 501、503的單件來制造，或者可以通過壓配合、焊接、粘接、利用緊固件、或者任意其它目前 已知或以后發(fā)現(xiàn)的連接機構或裝置而附接在上部或下部板501、503上。另外和/或也可選 擇，上部和下部板501、503可以包括其它椎骨附接裝置，例如齒、長釘、螺紋或其它目前已 知或以后發(fā)現(xiàn)的附接機構或裝置。另外，用于使得板501、503與儀器接合的孔515可以布 置在板501、503的任意一個或兩個上，用于平移、去除或以其它方式操作該間隔件500。間 隔件500優(yōu)選地還可以有硅酮、聚氨酯彈性體或其它合適填料，它們注入間隔件500的空間 和間隙中，以便提供負載支承和負載分擔能力。另外，夾子(未示出)優(yōu)選地可以插入間隔 件500中，以便限制上部和下部板501、503和/或鉸接元件502的運動。參考圖7和圖8，椎間間隔件700的第三優(yōu)選實施例包括上部板701，該上部板701 具有鉸接元件702、銷元件705、龍骨元件704和下部板703。銷元件705附接在最內(nèi)側區(qū) 段20 的一部分上、與最內(nèi)側區(qū)段20 的一部分連接和形成該最內(nèi)側區(qū)段20 的一部 分，而橋接元件203使得最外側區(qū)段20 與下部端板703連接。上部和下部板701、703優(yōu) 選地由單件材料制造。這例如可以通過選擇性激光燒結(SLS)或選擇性激光熔化(SLM)或 者通過任意其它目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的制造技術來實現(xiàn)?？?06可以布置在上部和下部 板701、703中，以便能夠除去制造技術固有的多余材料。第三優(yōu)選實施例的間隔件700還 包括鉸接元件702，該鉸接元件702允許板701、703相對運動，與第一和第二優(yōu)選實施例的 鉸接元件102、502類似。間隔件700優(yōu)選地還可以有硅酮、聚氨酯彈性體、聚碳酸酯聚氨酯 (PCU)或任意其它合適填料，它們注入間隔件700的空間或間隙中，以便提供負載支承和負 載分擔能力。另外，夾子(未示出)優(yōu)選地可以插入間隔件700中，以便限制上部和下部板701、703和/或鉸接元件702的運動。參考圖9和圖10，在第四優(yōu)選實施例中，間隔件800包括形成為上部和下部中間部 件804、805的上部和下部板801、803。鉸接元件802與中間部件804、805操作相聯(lián)，優(yōu)選地 附接在該中間部件804、805上，以便形成芯組件820。優(yōu)選地，以上述第一優(yōu)選實施例中將 鉸接元件102附接在上部和下部板101、103上的任意方法將鉸接元件802固定地附接在上 部和下部中間部件804、805上，這些方法包括壓配合、焊接、粘接、使用緊固件，如圖1-6中 所示和所述，或者目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的任意其它連接機構或裝置，或者鉸接元件802和 中間部件804、805可以由單件材料整體制造。間隔件800還可以包括上部和下部端板801、 803，并可以包括附加椎骨附接裝置，例如龍骨810、長釘808、脊(例如見101c、103c)，或者 目前已知或以后發(fā)現(xiàn)的任意其它附接裝置。在第四優(yōu)選實施例中，上部和下部端板801、803 還包括凹入部分806、807，用于接收中間部件804、805，該中間部件804、805在裝配過程中 或在處理過程中滑入凹入部分806、807中。上部和下部端板801、803還可以包括凸肩811， 用于引導中間部件804、805進入凹入部分806、807中。為了避免中間部件804、805和鉸接 元件802退回或滑出凹入部分806、807，以及為了將中間部件804、805豎直固定在上部和下 部板801、803上，緊固方式(例如壓配合、焊接、粘接、使用緊固件、螺栓、螺釘、卡扣或目前 已知或以后發(fā)現(xiàn)的任意連接機構或裝置)優(yōu)選地可以用于將中間部件804、805固定在上部 和底部端板801、803上。由第四實施例提供的一個優(yōu)點是可以產(chǎn)生“一套工具”，其中，各種 芯元件820提供了不同高度、相對硬度和/或限制運動，它們可以根據(jù)病人的特定需要而裝 配在上部和下部端板中。此外，上部和下部端板801、803可以最先安裝在椎骨V1、V2上，椎 骨可以分散，中間部件804、805和鉸接元件802可以在原處滑入端板801、802中。第四優(yōu)選實施例的間隔件800的運動和阻尼能力可以通過插入剛性插入件而限 制或完全阻止，例如附加夾子(未示出)，以便阻止和防止在中間部件804、805和鉸接元件 802之間相對運動。夾子(未示出)可以布置在鉸接元件802或鉸接元件802的一部分的 周圍，并阻止或防止中間部件804、805更靠攏和/或更遠離。當脊柱的狀態(tài)退化成必須使 得椎骨VI、V2熔合時，優(yōu)選的間隔件800可以阻止鉸接運動。這樣的夾子的插入可以通過 相對較小的外科手術介入來進行。也可選擇，當使用具有中間部件804、805的鉸接元件802 時，芯組件820可以除去，并由剛性插入件(未示出)代替，同時上部和下部端板801、803 保持附接在椎骨VI、V2上。為了最小化骨向內(nèi)生長至椎間間隔件800內(nèi)的危險，保護片(未示出)可以環(huán)繞 椎間間隔件800。這樣的保護片可以由可生物相容的彈性體或織物狀結構或者任意其它目 前已知或以后發(fā)現(xiàn)的合適材料來制造。間隔件800優(yōu)選地還可以有硅酮、聚氨酯彈性體、聚 碳酸酯聚氨酯(PCU)或任意其它合適填料，它們注入間隔件800的空間和間隙815中，以便 提供負載支承和負載分擔能力。參考圖11-13，在第四優(yōu)選實施例中，間隔件900包括上部和下部板901、903、軸桿 元件905和雙鉸接元件9(^a、902b。間隔件900可以選擇還包括板插入件910a、9IOb和彈 性元件920。上部和下部板901、903、雙鉸接元件9(^a、902b和軸桿元件905優(yōu)選地可以由 單件材料來制造。各鉸接元件90h、902b的最外側區(qū)段950優(yōu)選地可以與上部和下部板 901、903操作相聯(lián)，或者制造成與上部和下部板901、903連接，如圖中906a、906b所示。連 接元件906190 可以為橋接元件。軸桿元件905優(yōu)選地使得上部鉸接元件90 與下部鉸接元件902b連接。上部和下部板901、903優(yōu)選地可以包括外表面90la、903a，該外表面 901a、903a有凹入部分907，用于接收板插入件910a、910b。板插入件910a、910b優(yōu)選地可 以與上部和下部板901、903操作相聯(lián)和連接。各雙鉸接元件90加、90沘優(yōu)選地包括區(qū)段202、橋接元件203和在區(qū)段202之間 的空間201。雙鉸接元件90加、90沘優(yōu)選地可以由開口空間904分開，該開口空間904提 供了用于鉸接元件90h、902b的空間，以便在雙鉸接元件90h、902b之間沒有接觸或者上 部和下部板901、903之間沒有接觸的情況下運動?？刂戚S桿905優(yōu)選地豎直連接鉸接元件 902a,902bo優(yōu)選地，間隔件900提供了至少六個運動度，包括屈曲、伸展、橫向彎曲、軸向旋 轉、水平移動和軸向阻尼，大致幾乎沒有摩擦或沒有摩擦，如上所述。優(yōu)選地，間隔件900由可生物相容金屬來構成，優(yōu)選地，上部和下部板901、903、雙 鉸接元件90h、902b和軸桿905由單塊金屬材料整體形成。形成間隔件900的一種優(yōu)選方 式是在材料塊的上部和下部部分中形成凹入部分907。然后，通過機械加工形成區(qū)段202和 橋接元件203以及軸桿905，可以在材料塊中形成同心“C”形環(huán)形式的空間201。然后，位 于中部并環(huán)繞材料塊的周邊的開口空間904通過機械加工而形成，以便形成間隔件900。由 單塊材料形成間隔件900的步驟可以變化，例如通過在“C”形空間201之前形成空間904。 空間201可以從塊的一側形成，并形成為使得上部鉸接元件90 與下部鉸接元件902b相 同。也可選擇，上部鉸接元件90 可以形成為與下部鉸接元件902b不同，且在一個實施例 中可以通過從基體塊的不同側以不同模式產(chǎn)生空間201而形成。彈性體元件920可以與上部和下部板901、903操作相聯(lián)，并優(yōu)選地附接在上部和 下部板901、903之間。優(yōu)選地，彈性體元件920 (例如硅酮、聚氨酯彈性體、聚碳酸酯聚氨酯 或任意其它合適的可生物相容材料)注入間隔件900的芯中和環(huán)繞間隔件900的芯注入和 /或注入空間904中。彈性體元件920優(yōu)選地填充在上部和下部板901、903、雙鉸接元件 90h、902b和任意其它合適區(qū)域之間的一些或全部空隙。優(yōu)選地，彈性體元件920是椎間間 隔件900的負載分擔部件，提供了屈曲、伸展、橫向彎曲、軸向旋轉、水平移動和軸向壓縮力 的某些吸收。彈性體元件920可以由硅酮基的材料、聚碳酸酯-聚氨酯或任意合適的可生 物相容彈性體材料來構成。第五優(yōu)選實施例的間隔件900優(yōu)選地可以有與第一、第二、第三 和第四優(yōu)選實施例中所述的元件相同的運動和阻力特性。如本領域技術人員已知，這里所述的任意或全部部件可以成組或成套提供，這樣， 外科醫(yī)生可以選擇部件的各種組合，以便形成植入體和產(chǎn)生專門設置成用于病人的特殊需 要/解剖結構的椎間盤替換系統(tǒng)。應當知道，各部件中的一個或多個可以成組或成套提供。 在一些成套或成組工具中，相同部件或元件可以以不同形狀和/或尺寸來提供。外科醫(yī)生 或工作人員可以將這些部件混合和匹配，以便在處理之前或處理過程中產(chǎn)生間隔件100、 500、700、800、900。用于植入間隔件100、500、700、800、900或其它間隔件的優(yōu)選外科手術技術包括
以下步驟⑴露出相鄰椎骨VI、V2的相鄰椎骨本體和椎間盤；(2)清理椎間空間，從椎骨 本體之間除去椎間盤組織和軟骨碎片；C3)可選地通過撐開器而使得椎間空間擴散，以便 恢復椎間空間的高度；(4)可選地，插入試驗植入體，以便確定最終尺寸、高度和脊柱前凸 或脊柱后凸角度以及要插入的間隔件的位置；( 可選地，進行鑿或銑，以便產(chǎn)生用于間隔 件的龍骨床、槽或槽道，如果需要時或其他情況下準備椎骨的端板，以便接收間隔件；(6)將間隔件插入在椎骨VI、V2之間的制備區(qū)域中；以及(7)封閉切口。另一優(yōu)選的外科手術技術大致包括以下步驟(1)露出相鄰椎骨VI、V2的相鄰椎 骨本體和椎間盤；( 清理椎間空間，從椎骨本體之間除去椎間盤組織和軟骨碎片；(3)可 選地通過撐開器而使得椎間空間擴散，以便恢復椎間空間的高度；(4)可選地插入試驗植 入體，以便確定最終尺寸、高度或脊柱前凸或脊柱后凸角度以及要插入的間隔件的位置； (5)可選地進行鑿，以便產(chǎn)生用于間隔件的龍骨床、槽或槽道，如果需要時或在其他情況下 準備椎骨VI、V2的端板，以便接收間隔件；(6)插入端板；(7)通過將鉸接元件滑動到上部 板和下部板凹部中而插入鉸接元件；以及(8)封閉切口。本申請的優(yōu)選間隔件100、500、700、800、900在除去椎間盤或除去椎間盤的一部 分之后大致安裝在兩個相鄰椎骨V1、V2之間，如圖14中所示。不過，間隔件100、500、700、 800、900并不局限于安裝在兩個相鄰椎骨VI、V2之間，而是可以設計和設置成安裝在兩個 椎骨V1、V2(其中，在它們之間的椎骨或椎骨本體已經(jīng)除去)之間。另外，當間隔件100、500、 700,800,900描述為大致用于脊柱，但是本領域技術人員應當知道，間隔件100、500、700、 800、900可以有其它用途，并可以用作其它關節(jié)的假體，例如肩、肘、腕、臀、膝蓋、踝、腳、腳 趾和手指。間隔件還可以用于非醫(yī)療用途。盡管前面的說明書和附圖表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應當知道，在不脫離 由附加權利要求確定的本發(fā)明精神和范圍的情況下可以進行各種添加、變化、組合和/或 代替。特別是，本領域技術人員應當知道，本發(fā)明可以以其它特定形式、結構、布置、比例或 其它元件、材料和組分來實施，而并不脫離本發(fā)明的精神和基本特征。本領域技術人員應當 知道，在本發(fā)明的實施中，本發(fā)明可以用于多種變化的結構、布置、比例、材料和組分，它們 特別適合特定環(huán)境和操作需要，而并不脫離本發(fā)明的原理。此外，這里所述的特征可以單獨 使用或與其它特征組合使用。因此，這里所述的實施例在所有的方式是作為示例說明，而不 是進行限制，本發(fā)明的范圍由附加權利要求來確定，而不限于前述說明。
1權利要求
1.一種用于放置在上部椎骨和下部椎骨之間的椎間間隔件，所述椎間間隔件包括上部端板，所述上部端板具有外表面，用于與所述上部椎骨和所述下部椎骨中的一個 接觸；下部端板，所述下部端板具有外表面，用于與所述上部椎骨和所述下部椎骨中的另一 個接觸；至少一個鉸接元件，所述鉸接元件具有由至少一個空間分開的多個區(qū)段以及連接相鄰 區(qū)段的至少一個橋接元件，所述鉸接元件具有被置入最外側區(qū)段內(nèi)部的最內(nèi)側區(qū)段；其中，所述鉸接元件的第一部分與所述上部端板和下部端板中的一個操作相聯(lián)，所述 鉸接元件的第二不同部分與所述上部端板和所述下部端板中的另一個操作相聯(lián)，以便通過 鉸接元件的彎曲允許上部端板和下部端板進行相對運動，而沒有相互摩擦的相對表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中被置入的區(qū)段是同心0形環(huán)。
3.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中當上部端板和下部端板相對彼此運動時，被置 入的區(qū)段相對彼此彈性偏轉。
4.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中當上部端板和下部端板相對彼此運動時，所述 橋接元件彈性偏轉。
5.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述鉸接元件還包括至少一個中間區(qū)段，所述 中間區(qū)段置入最內(nèi)側區(qū)段和最外側區(qū)段之間。
6.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中各區(qū)段的高度在從大約3mm至大約IOmm的范 圍內(nèi)。
7.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中各區(qū)段的寬度在從大約0.5mm至大約2mm的 范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中各橋接元件的寬度在從大約Imm至大約IOmm 的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述橋接元件的其中之一使得所述鉸接元件 與所述上部端板和下部端板中的一個連接。
10.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述最外側區(qū)段固定地連接到所述上部端板 和下部端板中的一個上，所述最內(nèi)側區(qū)段固定地連接到所述上部端板和下部端板中的另一 個上。
11.根據(jù)權利要求10所述的間隔件，其中所述區(qū)段通過以下組中的至少一種與它們 的相應端板固定連接，所述組包括焊接、膠接、壓配合和粘接。
12.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述鉸接元件由以下組中的至少一個來構 成，所述組包括可生物相容的金屬、鈦、鈦合金、鈷-鉻合金、可生物相容的聚合物、可生物 相容的聚合物的混合物、鎳鈦諾、形狀記憶材料、陶瓷和復合材料。
13.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述間隔件具有豎直軸線，各相鄰區(qū)段沿所 述豎直軸線的高度從所述最外側區(qū)段朝著所述最內(nèi)側區(qū)段增加。
14.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述間隔件具有豎直軸線，各相鄰區(qū)段沿所 述豎直軸線的高度從所述最外側區(qū)段朝著所述最內(nèi)側區(qū)段減小。
15.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述間隔件具有豎直軸線，相鄰區(qū)段的端部 的定位沿所述豎直軸線上下交替，從而形成之字形結構。
16.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括位于上部端板和下部端板的一個中的凹入 部分，所述凹入部分用于接收所述鉸接元件。
17.根據(jù)權利要求16所述的間隔件，其中內(nèi)壁限定所述凹入部分，所述內(nèi)壁沿向外方 向朝著內(nèi)壁形成于其中的端板的周邊成角度。
18.根據(jù)權利要求17所述的間隔件，其中所述鉸接元件的最外側區(qū)段具有外表面，所 述外表面形成從所述鉸接元件的頂部到底部向內(nèi)凸出的角度，所述凹入部分的向外成角度 的內(nèi)壁設置成接收并接觸所述最外側區(qū)段的向內(nèi)凸出的外表面。
19.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括位于所述鉸接元件和其中一個端板之間的 間隙區(qū)域，以允許所述區(qū)段運動至所述間隙區(qū)域中。
20.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括銷元件，所述銷元件與所述端板中的至少 一個操作相聯(lián)，當所述間隔件處于裝配結構時容納在將所述鉸接元件的相鄰區(qū)段分開的至 少一個空間內(nèi)。
21.根據(jù)權利要求20所述的間隔件，其中所述銷元件松弛地接收在將所述鉸接元件 的被置入的區(qū)段分開的至少一個空間內(nèi)。
22.根據(jù)權利要求20所述的間隔件，其中所述銷元件與一個端板固定地連接并朝著 另一個端板延伸，且被壓配合到將所述鉸接元件的區(qū)段分開的至少一個空間內(nèi)。
23.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括形成于所述上部端板和下部端板的至少一 個中的至少一個孔。
24.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，其中所述上部端板、下部端板和鉸接元件由單個 材料體整體制造。
25.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括第二鉸接元件，所述第二鉸接元件具有 多個區(qū)段，各區(qū)段由至少一個空間分開；以及至少一個橋接元件，所述橋接元件連接相鄰區(qū) 段。
26.根據(jù)權利要求25所述的間隔件，還包括中心軸桿元件，所述中心軸桿元件將鉸接 元件豎直連接在一起。
27.根據(jù)權利要求沈所述的間隔件，其中所述中心軸桿元件由與上部端板、下部端板 以及第一鉸接元件和第二鉸接元件相同的材料體制造。
28.根據(jù)權利要求1所述的間隔件，還包括彈性體元件，所述彈性體元件填充在所述 上部端板和下部端板之間的間隙和空間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種柔性阻尼椎間間隔件(100)，用于代替脊椎盤，它包括上部和下部板(101、103)、鉸接元件(102)和可選的中間部件(804、805)。鉸接元件有多個置入的同心環(huán)形區(qū)段(202)，這些區(qū)段由一個或多個空間(201)分開；以及一個或多個橋接元件(203)，該橋接元件連接置入的區(qū)段。優(yōu)選地，鉸接元件的第一部分，優(yōu)選地為最內(nèi)側區(qū)段，與上部板固定連接，鉸接元件的第二部分，優(yōu)選地為最外側區(qū)段，優(yōu)選地與下部板連接，以便使得端板能夠通過鉸接元件的彈性偏轉或彎曲而相對運動，而沒有相互摩擦的相對表面。
文檔編號A61F2/44GK102088932SQ200980126481
公開日2011年6月8日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權日2008年7月14日
發(fā)明者B·萊希曼, C·瓦薩爾, R·弗里格, S·楚施密德, T·奧弗雷斯, U·赫里格 申請人:斯恩蒂斯有限公司