CN101868187B - 用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统 - Google Patents

用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统 Download PDF

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Abstract

用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统由一套柔性脊椎植入体构成，其是用关节连接、可滑动和动态的(1)，属于修复和植入的医疗领域，由U形支撑体或平台(3)的双线性平行序列构成，其中，所述序列的每一对以选择性的活动性与椎弓根螺钉(4)连接，同样成对地，每个脊椎(6)的适当的后骨部分(5)与两个薄的、连续的并且是柔性的金属叶片(8)被耦合在边缘(具有属于每个U形支撑体的轨道(7)的平台的侧部)之间。下方的薄叶片(8)固定于第一U形支撑体(3)，所述第一U形支撑体(3)与待植入的脊椎部分的第一下方的脊椎(6)对应。柔性薄叶片(8)以仅一个末端封闭的方式固定在上部的脊椎平台上，从而用内部自由末端使叶片滑动到弯曲状态或所植入的脊柱(2)延伸所需的任何其他运动。

Description

用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统
发明领域
本发明专利涉及修复装置(prosthetic device)及药物植入领域。其目的是在邻近患者脊柱的地方植入一套内部关节连接的且柔性的植入体。可推荐用于骨折、脊椎畸形、退化疾病、脊柱瘤及其它典型问题情况下的脊柱外科治疗。它能够让患者的脊柱在他/她的康复和治疗过程中保持可动性的同时具有更好的舒适性。 
因此，在本专利请求书中公开了一种新的适用于脊柱的植入系统，它在植入后能防止过度的力施加于脊柱上造成各种伤害或损害，从而为脊柱运动提供好处和支持。通过精心考虑和原创设计，本发明致力于保证患者能对治疗手段有所选择，并具有更舒适的康复经历。 
本发明提供了一种施用于脊椎的创新的体内植入系统，它具有低成本的产业可行性，考虑到安全要求、坚固性、舒适性和简明性，重申其实用可行性，使用户患者在修复整形外科手术领域具有选择安全的治疗方式的自由，并且还有机会得到改进的益处，这已成为药学领域怀有很大期望的特定典型。 
发明背景 
人类脊柱畸形的校正，如脊柱侧凸的校正，在治疗方式上有一种被称为“黄金标准”的程序，这种程序使用通过椎弓根螺钉(pedicular screw)(或钩)固定在脊椎内的植入体，它通过组装一对圆柱状的且刚性的金属连接杆根据刚性杆的排列来形成脊椎排列(vertebral alignment)。 
所述植入体(椎弓根螺钉)的每一部分与每个脊椎或成套脊椎固定，并且刚性地与所述杆连接，使得畸形校正后，脊柱根据预先模拟及所述刚性杆的定位保持相同的排列。这种标准程序把具备活动性的“弯曲”(脊 柱侧凸)脊柱转变成“直”(成一条直线)但是刚性的脊柱。也就是说，没有自然的活动性和灵活性。 
这种脊柱固定方式同样可用于与骨折相关的问题、退化疾病和脊柱瘤的治疗。 
现有技术的不足之处 
传统植入系统的不足之处在于，脊柱的手术部分引起自然活动性和灵活性的损失，导致患者的躯干以有限的方式移动，并且，作为活动性损失的后果，在中长期内，邻近固定位置的脊椎关节受到椎间盘和面关节退化的影响，引发过早关节病、脊椎痛，更不用提大量的不适。 
为了植入传统的现有系统，需要“破坏”一些解剖结构，但这会造成患者的要手术的脊柱在一定程度上受到部分毁损。 
传统程序的脊椎植入的另一个重大的不便之处在于，在患者的成长期(年青/成长)脊椎的发育和脊柱的成长的损失。 
发明概述 
目的在于得到一种克服了上述不便之处的用于植入系统的新型的脊柱，目标在于提供一种几乎具有全自然活动自由度的脊柱，凭借发明者在本领域负有名望的专有知识来使上述理想在本申请中得以实现和发展，本申请还允许儿童和青少年以保持其脊柱的正常发育和保持脊椎的解剖结构完整无缺的方式来校正脊椎畸形，本申请的名称为“用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统”，其特征在于，应用于脊柱的柔性、滑动并且用关节连接的脊椎植入系统具有表征健康的脊柱的所有自然运动度，该脊柱由两个线性平行序列的U形支撑体或平台制成，其中，每个序列对以极轴的方式装配到通过穿透固定的椎弓根螺钉中，同样成对地，装配到与待植入的脊椎部分相关的每个脊椎的适当的后骨部分上。 
用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，U形支撑体或用关节连接的平台(3)以选择性的极轴活动性装配到所述椎弓根螺钉头上，在与植入体的延伸相关的每个脊椎的后骨部分的每侧或仅一侧上植入一个；所述平台或支撑体在边缘具有内部轨道，以容纳柔性叶片。 
可以是金属的或由碳纤维或丙烯或聚醚醚酮制得的两个连续的且柔性的薄叶片被装配于穿过属于U形支撑体或平台的每个线性序列的内部轨道的边缘之间，即，每对且柔性的薄叶片以及一个在另一个之上在脊柱加工过程中被装配到脊柱的两侧上的每个线性序列U形支撑体或平台上。 
下方的柔性薄叶片固定于第一下方的U形支撑体或平台，所述第一下方的U形支撑体或平台与待植入的脊椎延伸的第一下方的脊椎对应；而上方的柔性薄叶片固定于装配到上方的脊椎的第一U形支撑体或上方的平台；所述叶片以仅一个末端封闭的方式固定，从而其内部自由末端使所述叶片滑动到弯曲状态或所植入的脊柱的延伸所需的任何其它运动。 
其特征还在于，柔性的薄叶片在一个或多个装配到成对叶片的每一个上的环或金属带或包装套之间互相滑动，因此，引导自由末端正确滑动并使所述柔性的薄叶片分离从而导向所述柔性的薄叶片的运动，并且还具有以下特征：在每个U形支撑体的边缘之间和薄叶片之上具有S形紧固件。 
本发明构思了一种用脊柱来连接植入体并校正和稳定脊柱的植入系统，但是能够保持其最大可能的运动只有在畸形或不稳定的平面中才限制其运动。这种新的脊柱植入系统(vertebral column implant system)同样也可应用于“成长发育中的脊柱”(未成年患者)而不必向脊柱成长维护妥协，也不必破坏任何脊柱的解剖结构，从而保持其完整无缺。 
这种创新的植入系统把脊柱用于植入体，在许多平面中保持与正常相比几乎全部生理运动性，它允许脊柱弯曲和伸展，并且还允许左右侧倾、旋转或扭曲(右或左)，以及其它复合和复杂的运动(在两个或多个平面的运动)。 
新植入和稳定技术所取得的成就主要从以下三个类型进行考虑： 
类型1：用市场上可得到的椎弓根螺钉将植入体(锚)固定至脊椎。 
类型2：U形紧固件或平台是连接至螺钉头部的固定植入体，所述螺钉头部也可作为平台工作，具有容纳滑动叶片的内轨道。与相应螺钉头部连接的平台利用极轴关节连接(poli-axial articulation)的方式制成，允许在多个平面内转运和运动。平台也可具有侧面连接，从而允许其相对于椎弓根螺钉倾于一侧。 
类型3：柔性叶片：这些植入体由一套或两套两个柔性叶片制成，它们之间在植入体2的头部轨道内发生滑动。这些替代临床的刚性杆系统的装置在市场上已经能够见到。这些叶片装置沿脊椎(spinal prove)在脊柱的两侧被放置在一起(连接)，使得对于组件的每一侧，至少两个叶片被连接到平台，而平台固定到螺钉。 
柔性叶片在脊柱后凸或脊柱前弯症中可直接预先模制。 
每个叶片的长度总是比总的想要的固定要小，以允许叶片在互相之间以及一个在另一个上滑动。 
滑动柔性叶片装置产生对侧部畸形(脊柱侧凸)的校正，同时允许脊柱的弯曲-伸展运动和脊柱关节的转动，除此之外，在未成年(儿童和青少年)脊柱中，还允许脊柱的正常发育和继续成长。 
本发明所述的新型的脊椎植入系统(vertebral implant system)基于叶片的柔性产生的运动和能够使脊柱缩短和伸展的滑动而设计，所述滑动利用螺钉头上的关节连接的平台以极轴方式轨道运动。 
新型植入装置通过将叶片中的一个固定到一个平台的一个末端并且另一叶片在相对的末端固定的固定方式，通过这种方式，每个叶片都被在仅一个末端锁定，从而当脊柱运动时，叶片之间能发生相对滑动。因此，叶片的内部末端能互相发生自由滑动。 
叶片通过轨道连接到中间极轴平台(intermediate poly-axial platform)(U形紧固件)，从而允许叶片能发生导向滑动，因此，新展示的植入体的应用允许校正脊柱畸形，保持脊柱的运动，并且当用于未成年患者(儿童和处于成长/发育期的青少年)时允许脊柱发育。 
该新的植入系统可进一步用于其它脊柱疾病或问题，还有退化破坏疾病和新陈代谢疾病的稳定。 
本发明的创新可以解释为： 
1.替代刚性杆的柔性叶片装置。 
2.柔性叶片之间的滑动。 
3.具有内轨道且与椎弓根螺钉头关节连接的平台允许叶片滑动。平台相对于椎弓根螺钉的运动度或角度可选择性地通过定义和/或根据要治疗的畸形或疾病来限定。 
4.沿叶片分布的保持接触的环或套(S形限制紧固件)，还能防止叶片之间的分离，并且因此引导(导向)它的运动。 
5.金属材料(钛)或碳材料制成的叶片。可以是那些在脊柱后凸或脊柱前弯症中直接预先模制的叶片。 
本发明所述新的脊椎植入系统通过这种新的技术所取得的进展容易理解，并且是可行的，还取得了极好的实用和功能效果，并且还包括简单、原创和创新的技术。 
创新的脊椎植入系统利用惰性和无毒的原材料制成，给用户提供了高质量的功能性和耐用性，在植入体程序和应用中取得了巨大的成功。 
附图说明
为了更好地理解本发明所要求保护的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统是如何工作的，提供以下说明性的附图： 
图1展示了与用于脊柱稳定和校正的新型脊椎植入系统关节连接的脊柱部分的后部透视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(articulatedvertebral implant)(1)、脊柱(2)、U形支撑体或平台(3)、脊椎(6)和平台或边缘的侧部(7)。 
图2展示了与用于脊椎畸形的稳定和校正的脊椎植入系统关节连接 的脊柱部分的前部透视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、脊柱(2)、U形支撑体或平台(3)、后骨部分(5)、脊椎(6)、平台或边缘的侧部(7)、柔性叶片(8)和S形限制紧固件或“套”。 
图3展示了两个代表性的脊椎的视图，暴露了位于每根脊椎的后骨部分中的椎弓根螺钉和U形支撑(平台)植入体。 
图4展示了与用于脊柱畸形的稳定和校正的脊椎植入体关节连接的脊柱部分的侧视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、脊柱(2)、U形支撑体或平台(3)、椎弓根螺钉(4)、脊椎(6)、平台或边缘的侧部(7)、滑动的柔性叶片(8)。 
图5展示了脊椎植入体组件元件的双线性序列的后上透视图，前述脊椎植入体组件元件用关节连接，以用于稳定和校正脊柱畸形，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、U形支撑或平台(3)、椎弓根螺钉(4)、平台或边缘的侧部(7)、柔性叶片(8)、金属套或S形锁(10)。 
图6展示了用于脊柱畸形和不稳定性的稳定和校正的用关节连接的脊椎植入体组件的元件的线性序列的详细视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、U形支撑体或平台(3)、椎弓根螺钉(4)、平台或边缘的侧部(7)、柔性薄叶片(8)、S形紧固件或套(9)和(10)。 
图7展示了呈弯曲状态的用于脊柱畸形的稳定和校正的用关节连接的脊椎植入系统的脊椎植入体组件元件的双线性序列的后上透视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、U形支撑体或平台(3)、椎弓根螺钉(4)、平台或边缘的侧部(7)、柔性薄叶片(8)、金属套(10)。 
图8展示了呈弯曲状态的用于脊柱畸形的稳定和校正的用关节连接的脊椎植入系统的组件元件的线性序列的详细放大视图，其中可见：用关节连接的脊椎植入体(1)、脊柱(2)、椎弓根螺钉(4)、脊椎(6)、平台或边缘的侧部(7)、柔性薄叶片(8)。 
发明详述 
根据上述附图，描述了“用于选择性地稳定和校正脊柱畸形和不稳定 性的柔性、滑动、动态植入系统”是如何通过一套新型的用于校正脊柱(2)的畸形和/或治疗脊柱(2)的体内植入体构成的，其被命名为用关节连接的脊椎植入体(1)，具有健康脊柱所需要的各种级别的自然活动性，由两个线性平行序列的U形支撑体或平台(3)构成。支撑体或平台还可以有其它名称和几何形状，其中，每对序列被连接在通过穿透固定的椎弓根螺钉(4)中，同样成对地(in parity)，被连接在与待植入的脊椎延伸(vertebralextension)相关的每个脊椎(6)的适当的后骨部分(due posterior bonyportion)(5)中。 
把U形支撑体或平台(3)装配到植入到脊椎(6)上的椎弓根螺钉(4)上后，两个薄的、连续的并且是柔性的金属叶片(8)被耦合到属于每个内部轨道U形支撑体或平台(3)的平台的边界或侧部(7)之间，即，每侧上两个，并且在另一相对于每一成对的U形线性支撑序列(3)上一个。 
柔性薄叶片装置(8)在脊柱加工过程(spinal process)中装配到脊柱(2)的两侧上，使得叶片的末端连接并固定到U形终端支撑体或平台(3)上。 
下方的柔性薄叶片(inferior flexible thin blade)(8)固定到第一下方的U形支撑体/平台(3)，所述第一下方的U形支撑体/平台(3)与待植入的脊椎延伸的第一下方的脊椎(6)对应，这个沿固定到U形支撑体/平台(3)的横向轴弯曲180度。之后，上方的柔性薄叶片(superior flexiblethin blade)固定到部件(8)的上方的平台。叶片以仅一个末端封闭的方式固定，从而其内部自由末端使叶片滑动到弯曲状态或所植入的脊柱(2)延伸所需的任何其它运动。 
在每个U形支撑体(3)的平台(7)的边缘或侧部之间和所述柔性薄叶片(8)之上有使所述柔性薄叶片(8)安全地容纳于支撑体/平台序列内的S形紧固件(9)。 
因为柔性薄叶片(8)在一个或多个估计装配到成对叶片的每一个上的环或金属带(metallic lacing)或包装套(10)之间互相滑动，因此，引导自由末端正确滑动并使它们分离从而导向其运动。 
用关节连接的脊椎植入系统(1)的应用允许对脊柱畸形进行校正，从而保持脊柱的运动，并且当用于年轻患者(儿童和青少年)时还能保持他们脊柱(2)的发育。 
技术上用到了以下部件：用关节连接的脊椎植入系统(1)、脊柱(2)、U形支撑体或平台(3)、椎弓根螺钉(4)、后骨部分(5)、脊椎(6)、平台的具有用于柔性叶片(7)的容纳和滑动的内部轨道的边缘或侧部、柔性薄叶片(8)、S形紧固件(9)、金属带或包装套(10)。 
通过以上披露，可以得出结论，本发明所述用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统是一种新的脊椎植入系统，通过本发明的分析和附图的说明，与现有的整形外科手术领域用于脊柱的产品相比存在很多不同，更不用说，在技术上、功能上、结构特征上与现有技术完全不同。 
在本领域，本发明提供了许多具备创意和新颖的优点，并且具有实质的创新特征，本发明的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统集合了必要和足够的条件，值得获得发明特权。 

Claims (6)

1.用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，应用于脊柱的柔性、滑动并且用关节连接的脊椎植入系统(1)具有表征健康的脊柱(2)的所有自然运动度，该脊柱(2)由两个线性平行序列的U形支撑体或平台(3)制成，其中，每个序列对以极轴的方式装配到通过穿透固定的椎弓根螺钉(4)中，同样成对地，装配到与待植入的脊椎部分相关的每个脊椎(6)的适当的后骨部分(5)上，金属的或由碳纤维或丙烯或聚醚醚酮制得的两个连续的且柔性的薄叶片(8)被装配于穿过属于U形支撑体或平台(3)的每个线性序列的内部轨道(7)的边缘之间，即，每对且柔性的薄叶片(8)以及一个在另一个之上在脊柱加工过程中被装配到脊柱(2)的两侧上的每个线性序列U形支撑体或平台(3)上。
2.如权利要求1所述的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，U形支撑体或用关节连接的平台(3)以选择性的活动性装配到所述椎弓根螺钉(4)上，在与植入体的延伸相关的每个脊椎(6)的后骨部分(5)的每侧或仅一侧上植入一个；所述平台或支撑体在边缘具有内部轨道，以容纳柔性叶片。
3.如权利要求1所述的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，下方的柔性薄叶片(8)固定于第一下方的U形支撑体或平台(3)，所述第一下方的U形支撑体或平台(3)与待植入的脊椎延伸的第一下方的脊椎(6)对应；而上方的柔性薄叶片固定于装配到上方的脊椎的第一U形支撑体或上方的平台；所述叶片以仅一个末端封闭的方式固定，从而其内部自由末端使所述叶片滑动到弯曲状态或所植入的脊柱(2)延伸所需的任何其它运动。
4.如权利要求1所述的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，柔性的薄叶片(8)在一个或多个装配到成对叶片的每一个上的环或金属带或包装套(10)之间互相滑动，因此，引导自由末端正确滑动并使所述柔性的薄叶片分离从而导向所述柔性的薄叶片的运动。
5.如权利要求1所述的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，在每个U形支撑体或平台(3)的边缘(7)之间和薄叶片(8)之上具有S形紧固件(9)。
6.如权利要求1所述的用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统，其特征在于，一套用关节连接的脊椎植入体(1)的应用允许儿童和青少年以保持其脊柱(2)的正常发育和保持脊椎的解剖结构完整无缺的方式来校正脊椎畸形。
CN2007801015924A 2007-09-21 2007-12-07 用于选择性地稳定与校正脊柱畸形和不稳定性的柔性、滑动、动态植入系统 Active CN101868187B (zh)

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