CN101530343B - 用于稳固椎骨或骨的植入物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于稳固椎体或骨的植入物，包括：第一端部(2)、第二端部(3，3′)以及在第一端部(2)和第二端部(3，3′)之间并具有纵向轴线(L)的管状部分(4，4′)，所述管状部分(4)具有的挠性使得所述管状部分可在力(F，F′)沿轴向方向作用时沿径向方向膨胀，这减小了第一端部(2)和第二端部(3)之间的距离。

Description

用于稳固椎骨或骨的植入物
技术领域
本发明涉及用于稳固椎骨或骨的植入物。特别地，本发明涉及用于稳固骨质疏松椎体的植入物。
背景技术
用于处理椎体骨折的一种已知方法称为脊椎成形术(vertebroplasty)。低粘度的骨接合剂用高压直接注射到椎体的骨折部位。存在的风险是骨接合剂的一部分离开椎体并且流入周围区域中。这会导致不舒服或疼痛，原因是骨接合剂会压迫神经或脊髓。而且，在脊椎终板之外的血管结构会被损坏。
用于处理椎体骨折的另一种方法称为椎体后凸成形术(kyphoplasty)。该方法在于首先将插管插入骨折椎体中。然后将气囊导管插入椎体中。通过在X射线监视下注射流体来膨胀气囊，由此产生由气囊导管容积限定的腔。此后，排出流体并且移除气囊。在下一步骤中将骨接合剂注射到腔中。骨接合剂可以是与脊椎成形术中使用骨接合剂相比具有高粘度的骨接合剂。尽管骨接合剂选出到周围区域中的风险比在脊椎成形术中低，但是风险仍然是不可忽略的。还由于所述腔的尺寸，骨接合剂的使用量是相当大的。
这两种方法也可以用于脆弱的和部分塌陷的骨质疏松椎骨中。
脊椎成形术和椎体后凸成形术的共同问题是椎体变得完全僵硬，这增加了相邻椎体由于超负荷而骨折的可能性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于稳固椎骨或骨的植入物，所述植入物克服了上述问题。
通过这样一种植入物实现了该目的，所述植入物包括：第一端部，第二端部，和在第一端部和第二端部之间并具有纵向轴线的管状部分，所述管状部分具有的挠性使得所述管状部分能够在力沿轴向方向作用时沿径向方向膨胀，这减小了第一端部和第二端部之间的距离，其特征在于，所述植入物包括套管，该套管用于引导所述管状部分穿过套管到达植入部位。
可以在没有骨接合剂的情况下使用根据本发明的植入物。所以，不会有损坏脊椎终板之外的血管结构的风险。提高了处理的长期结果。植入物形成终板的内部挠性支撑，这减小了相邻椎骨骨折的风险。
附图说明
从参考附图的实施例的详细描述将显而易见本发明的进一步特征和优点。在图中：
图1示出处于可以插入状态下的植入物的一个实施例的透视图。
图2示出处于膨胀状态下的图1的植入物的透视图。
图3示出处于膨胀状态下的植入物的改进实施例。
图4示出在膨胀之前抵靠在止动件上的图1的植入物的透视图。
图5示出膨胀图4的植入物的步骤。
图6示出在膨胀之前抵靠在止动件上的植入物的第二实施例。
图7示出膨胀时的图6的植入物。
图8-11示出将植入物插入椎体中并且使植入物膨胀的步骤。
图12示出插入和膨胀的两个植入物。
图13示出与椎弓根套管一起使用的植入物的第三实施例的侧视图。
图14在部分截面图示出图13的植入物。
图15示出带有根据图13和14的椎弓根套管和植入物的椎体的示意性截面图。
图16示出植入物的进一步应用的例子。
图17示出植入物的更进一步应用的例子。
具体实施方式
参考图1和2描述植入物的第一实施例。植入物1是管状的，具有纵向轴线L，并且包括第一端部2、第二端部3和中间部分4。中间部分4由从第一端部2延伸到第二端部3的多个纵向条带5组成。在纵向条带5之间具有间隙或狭槽6，所述间隙或狭槽也从第一端部2延伸到第二端部3。当沿纵向方向看去时成对的纵向条带5分别大致在条带的中心通过横向条带7彼此连接。因此，两个纵向条带5和连接横向条带7形成条带单元8。可以看出，每两个狭槽6进一步延伸到管状端部2和3中。条带5给中间部分4提供了挠性，使得(如图2中所示)中间部分4可以通过条带单元8的向外弯曲而像气囊一样膨胀，由此使条带单元8之间的狭槽6变宽。植入物的尺寸制成为使得所述植入物可以通过在椎骨的椎弓根中形成的孔而插入椎体中。特别地，中间部分4的长度选择成使得在如图2所示的膨胀状态下中间部分4可以容纳在椎体中。纵向和横向条带的数量、形状、距离和厚度选择成给膨胀植入物提供预期的弹性和预期的尺寸。
植入物可以由生物相容材料，特别是生物相容金属例如钛，或生物相容塑料例如PEEK(聚醚醚酮)制成。呈现形状记忆性质和/或超弹性的材料例如形状记忆合金是特别合适的。合适材料的一个例子是镍钛合金，例如镍钛诺。
植入物可以由管制成，其中中间部分4通过例如借助于激光切割在管中切割狭槽以形成条带而制成。
在图1和2中可以看出，第一端部2比第二端部3短，并且第一端部2可以具有封闭端(未示出)。第一端部2用作首先被引入椎体中的近端端部，而第二端部3可以适于与工具或与另外的植入物部件接合。
图3示出植入物的改进实施例1′的透视图，该实施例与图1和2中所示的植入物1的区别在于经膨胀的中间部分4′的形状。其它部分是相同的，因此对其不重复进行描述。虽然图2中所示的中间部分4具有大体球形或椭球形形状，但是图3中的植入物1′的中间部分4′包括平行于纵向轴线L延伸的条带5′的平坦部分5a′。条带5′成形为使得当使中间部分4′膨胀时条带5′形成大体多角形形状，所述多角形形状朝着第一端部2渐缩到第二端部3。
应当注意的是，经膨胀的中间部分4的任何预期形状可以通过以合适的方式设计纵向和横向条带的图案来实现。例如，可以将中间部分4设计成多根线材的图案，所述线材从第一端部2延伸到第二端部3并且以开口网格状(open mesh-like)方式通过熔接或由中间横向线材连接。通过提供间隙而产生挠性，当沿轴向方向压缩植入物时，所述间隙允许中间部分4沿径向方向膨胀。中间部分4还可以被预压缩到某种程度。经预膨胀的中间部分由于其挠性可沿径向方向被压缩。
参考图4和5解释植入物的功能。图4和5中所示的植入物1具有形成一个横向宽条带的两个相邻横向条带7。然而，如上所述，条带的任何形状以及横向和纵向条带的图案可以通过条带的特定形状和特定尺寸获得。图4示出中间部分4处于非膨胀状态的植入物1。植入物1在第一端部2的最外端和第二端部3的最外端之间具有长度l1并且在中间部分4的中心处具有直径d1。植入物1用第一端部2抵靠在止动件或支座9上。所述支座例如是椎体的内壁部分。当如图5中所示沿轴向方向施加力F以挤压植入物1并且第一端部2压靠在支座9上时，中间部分4像气囊一样膨胀并且呈现一种形状，在该实施例中所述形状为大体球形或椭球形。在该膨胀状态下，植入物具有小于l1的长度l2和大于非膨胀状态下的直径d1的直径d2。因此，中间部分4具有的挠性使得所述中间部分可在力沿轴向方向作用时沿径向方向膨胀，这减小了第一端部2和第二端部3之间的距离。
在图6和7中示出植入物的第二实施例10。与先前实施例相同的部分用相同的附图标记表示并且对其不重复进行描述。植入物10与根据本发明的先前实施例的区别在于：植入物10包括拉力元件11，所述拉力元件设在管状植入物内部并且连接到一个端部，在所示实施例中拉力元件连接到第一端部2。拉力元件延伸穿过中间部分4和第二端部3到达外部。拉力元件11在与第一端部2相对的一端包括端部12，所述端部12可以成形为方便握持。端部12的直径可以大于第二端部3的直径，从而端部12相对于第二端部3形成止动件。拉力元件11例如可以是杆或线材。拉力元件11可以由任何生物相容材料制成。根据第二实施例的植入物10的功能与先前实施例植入物的功能的区别在于：止动件9′必须设在第二端部3。当沿轴向方向施加力F′而将拉力元件11拉离止动件9′时，植入物10被沿轴向方向从长度l1压缩到更小的长度l2，同时中间部分4从直径d1膨胀到更大的直径d2。
第二实施例对于不可能在近端第一端部2提供止动件的情况是有用的。
现在参考图8-11解释植入物的使用。图8-10从顶部并且图11从侧面示出椎骨100的示意图。椎体101例如由于骨质疏松症或由于骨折被损坏(未示出)。首先，如图8中所示，在椎骨100的椎弓根中制备孔102，所述孔到达被损坏的内椎体101。将植入物1插入所述孔中，并且如图9中所示将植入物推入椎体101中直到第一端部2抵靠在内壁上，所述内壁形成植入物的止动件9。当将植入物1推靠在止动件9上时，中间部分4膨胀到椎体中。在图11中可以看出，在中间部分4的区域中可压缩到某种程度的经膨胀的植入物形成用于终板103的挠性支撑件，由此近似于椎体的弹性性质。通过上述可以减小可能导致相邻椎骨骨折的过大应力。
可以通过例如用闭合螺钉(未示出)闭合孔而将植入物1固定就位，所述闭合螺钉可以拧入孔102中并且压在第二端部3上。
如图10中所示，中间部分4完全膨胀。然而，中间部分也可以仅仅部分地膨胀。当中间部分未被完全引入椎体中并且中间部分4的一部分受到孔102的周壁约束时就是这种情况。
如图12中所示，可以在单个椎骨中使用两个植入物，所述两个植入物分别从左和右椎弓根插入。这提供了更对称的稳固。外科医生根据临床情况选择使用一个或两个植入物。
图13-15示出植入物的第三实施例。植入物20与先前所述的实施例的区别在于第二端部的结构。植入物20的与先前实施例相同的其它部分用相同的附图标记表示并且对这些部分不重复进行描述。植入物20包括端部3′，与先前实施例的植入物的端部3相比，该端部3′被延长。第二端部3′包括带有外螺纹的部分21，该带有外螺纹的部分优选设在背离中间部分4的一端。所述外螺纹可以是公制螺纹。第二端部的长度使得第二端部3′在图15中所示的插入状态下延伸穿过椎弓根区域。
所述植入物进一步包括套管22，该套管设有用于接合孔102的内壁的骨螺纹。代替骨螺纹，套管22的外径可以相对于孔102的直径稍稍过大，从而在椎弓根孔和套管之间形成压配合连接，或者套管22可以被粗糙化使得所述套管仅仅通过摩擦固定在孔102中。套管22进一步在一端包括带有内螺纹的部分23，该带有内螺纹的部分与植入物的第二端部3′的部分21的外螺纹配合。套管的长度与椎弓根孔102的长度大致相同。套管在椎弓根孔102中定向成使得带有内螺纹的部分23远离椎体101的中心。
在使用中，首先将套管22插入孔102中，然后引导植入物20穿过套管22直到植入物和套管各自的螺纹部分21和23形成接合。通过进一步将植入物拧入套管中直到第一端部抵靠在椎体的内壁上，中间部分4膨胀以扩张椎体的一部分。经膨胀的植入物形成稳固椎体的挠性支撑件而不需要使用骨接合剂。
另外，可以有相对于该实施例的修改。第二端部3′可以由两部分制成，其中包括外螺纹的部分制成为可连接到植入物的独立件。中间部分4可以可旋转地固定到第二端部3′使得通过拧入第二端部3′中，仅仅产生相对于中间部分的轴向力，即中间部分4在推进到椎体中时不旋转。所述端部不需要是管状的，它们可以具有代替圆形横截面的任何其它横截面。它们也可以是弧形的而不是线性的。
还可以想到用于连接植入物和套管的其它手段，例如压配合连接。
还可以将植入物连接到另外的植入物部件例如螺钉头，所述植入物部件将脊柱杆或其它部分连接到椎骨。图16示出带有两个植入物20′和20″以及相应的套管22′、22″的椎骨100的示意性俯视图。一个植入物20′通过其第二端部3′单轴连接到接收部分24，所述接收部分容纳由螺钉固定的脊柱杆104。另一植入物20″通过其端部3″多轴连接到接收部分25，所述接收部分25容纳由螺钉固定的杆104′。
植入物的附加临床使用可以是支撑长骨中的脆弱或骨折骨结构，例如股骨头部分、胫骨坪和其它骨区域。图17示出植入物200应用于支撑股骨头201。植入物200的第二端部203连接到骨螺钉204，所述骨螺钉自身可以连接到髓钉205。另外可以照常设置螺钉206。

Claims (11)

1.用于稳固椎体的植入物，包括：
第一端部(2)，
第二端部(3，3′)，和
在第一端部(2)和第二端部(3，3′)之间并具有纵向轴线(L)的管状部分(4，4′)，
所述管状部分(4)具有的挠性使得所述管状部分能够在力(F，F′)沿轴向方向作用时沿径向方向膨胀，这减小了第一端部(2)和第二端部(3)之间的距离，
其中所述植入物包括套管(22)，其特征在于：
所述套管(22)在一端具有第一开口并且在相反端具有第二开口，用于引导所述管状部分(4，4′)穿过套管到达植入部位；和
所述套管(22)包括外螺纹。
2.根据权利要求1所述的植入物，其中所述管状部分(4，4′)由条带(5，5′)形成，所述条带沿从第一端部(2)到第二端部(3)的方向延伸，并且所述条带在条带的端部分别连接到第一端部和第二端部。
3.根据权利要求1或2所述的植入物，其中所述管状部分(4，4′)包括在壁中的纵向狭槽(6，6′)。
4.根据权利要求1所述的植入物，其中所述管状部分(4，4′)具有开口网格状结构。
5.根据权利要求1所述的植入物，其中至少所述管状部分(4)由呈现超弹性的形状记忆合金制成。
6.根据权利要求1所述的植入物，其中设置拉力元件(11)，当致动所述拉力元件时，所述拉力元件使所述管状部分(4，4′)的长度变短。
7.根据权利要求1所述的植入物，其中第一端部和第二端部(2，3)中至少一个是管状的。
8.根据权利要求1所述的植入物，其中所述植入物的第一端部和第二端部(2，3)中至少一个包括用于与外部工具或与另外的植入物部件接合的第一接合结构(21)。
9.根据权利要求8所述的植入物，其中所述套管(22)包括用于与第一端部或第二端部的第一接合结构(21)接合的第二接合结构(23)。
10.根据权利要求9所述的植入物，其中所述第一/第二接合结构(21，23)是螺纹。
11.根据权利要求1所述的植入物，其中，所述套管(22)的外螺纹是骨螺纹。
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