CN102240222A - 用于脊柱椎体的保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于脊柱椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其具有待加入到椎体中的植入体(1)还具有柄杆(2)。所述植入体(1)具有用于柄杆(2)运动性的空腔(3)，并且所述柄杆(2)基于植入体(1)设置在用于柄杆(2)的持久运动性的空腔(3)中。

Description

用于脊柱椎体的保持装置
技术领域
本发明涉及一种用于脊柱椎体的保持装置(Haltevorrichtung)，并且尤其涉及一种用于脊柱椎体的保持装置，其具有待加入到椎体中的植入体(Implantat)和柄杆(Pedikelstab)。
背景技术
在常见的用于脊柱椎体的保持装置中，柄杆刚性地设置在植入体中，其中通过在两个柄杆之间的连接杆上的固定装置可以确定柄杆的取向。这个结构的缺陷是，椎体的稳定性是僵硬的，由此限制运动范围。
发明内容
因此本发明的目的是，这样构成上述形式的用于脊柱椎体的保持装置，使得可以克服常见的保持装置在运动范围方面的缺陷。
按照本发明的第一观点，这个目的在上述的保持装置中通过以下方得以实现，即所述植入体具有用于柄杆运动性的空腔，并且所述柄杆基于植入体设置在用于柄杆的持久运动性的空腔中。这个结构的优点是，通过旋转中心腹部地在柄杆平面的生理的旋转中心区域内可以实现动态的分段稳定性。由此在很大程度上起到生理的运动肌肉的作用。附加的优点是，可以实现有效防止连接退化，并且保持更大的运动范围。
已经证实有利的是，所述植入体具有套状的形状，由此易于将植入体加入到椎体中。
所述柄杆优选具有弹性区域。特别优选所述弹性区域由从一个组中选出的材料构成，该材料组包括：金属和尤其是钛及其合金、钢或CoCr或塑料和尤其是聚乙烯、聚亚胺酯、聚醚醚酮、碳素纤维强化塑料或超级弹性的镍钛诺。这种结构的优点是，可以简单地实现柄杆相对于植入体的运动性。
此外所述植入体可以具有弹性元件，它设置在植入体与柄杆之间的连接区域上。这个结构的优点是，通过使用阻尼部件可以实现附加的稳定性。为此例如可以在植入体与柄杆之间的空腔中安置由聚碳酸酯脲(PCU)组成的空心圆柱体，其中形状和几何尺寸可以变化，用于有针对性地确定缓冲和稳定性的程度。
在优选的实施例中，所述植入体在空腔中具有螺纹锚固件(Gewindverankerung)，并且所述柄杆具有螺纹段，由此可以在植入体与柄杆之间实现固定的、但是可拆卸的连接。此外，其它的接合技术如粘接、夹紧、焊接、卡接或定位也是可行的。
此外在植入体与柄杆之间设有单轴、双轴或复合轴的铰链连接件，由此可以简单地实现柄杆相对于植入体的运动性、尤其是弹性和延展性。
在用于椎体的保持装置中已经证实有利的是，在后部区域所述植入体具有止挡面，并且所述柄杆具有止挡对应面，用于限制植入体与柄杆之间的运动性。
优选所述柄杆在后部具有可二次封闭的杆容纳体。与此相关已经证实有利的是，所述杆容纳体包括可调整的封止元件。这个结构的优点是，能够二次地通过经皮手术建立角度稳定的连接，并且例如在关键的骨骼关系中无负荷地实现植入体的向内张入(Einwachsen)。如果实现向内张入，例如可以经皮局部麻醉地封闭背部的连接，由此使动态或者僵硬的分段稳定性变得有效。
在按照本发明的用于椎体的保持装置中有利的是，所述柄杆具有椭圆的横截面。通过椭圆的横截面，可以在保持相同稳定性的同时，提高弹性和/或延展性的运动范围。由于椭圆的横截面，可以使不同的平面中的阻力矩不同，由此例如比侧弯更容易实现弯曲。此外由此还提高旋转时的稳定性。
特别有利的是，所述植入体通过后部减小的壁厚构成。
在用于椎体的保持装置中，所述植入体优选在后部在一个侧面上具有延长段，它为了持久地安置与第二保持装置连接的连接部件，配有耦联机构、尤其配有连接部件容纳体。这个结构特别适合于多分段的动态应用。为了通过多个分段尤其在弯曲/延展性方面实现完全的动态性，必须补偿在背部连接部件区域中出现的长度变化，由此可以使各个分段的运动性相加。这样可以在各个动态的固定装置之间实现连接，使一个固定装置的柄杆分别与下一头骨形(kranialer)植入体(套)在延长段上通过耦联机构连接。由此可以实现任意长的稳定性。这个优点按照本发明对于背部固定系统通过一定数目的这种保持装置通过以下方式实现，即至少第一保持装置具有连接部件，它通过第一保持装置的固定部件与第一保持装置的柄杆连接，并且通过第二保持装置的耦联机构与第二保持装置连接。
按照本发明的第二观点，这个目的在背部固定系统中通过以下方式得以实现，即设置有按照上述实施例中任一项所述的用于椎体的第一保持装置，并设置有用于椎体的带连接部件的第二保持装置，此连接部件具有第一固定部件和第二固定部件，第一固定部件具有第一保持装置的第一柄杆，第二固定部件具有第二保持装置的第二柄杆。这个结构的优点是，通过生理上定位的旋转中心在椎体的背部部分中实现了更好的分段运动性。由此也可以使该系统例如作为椎间盘假体使用。此外，在以后的阶段也可以与替代小关节(Facettengelenkersatz)组合起来。
在背部固定系统中，优选所述第一固定部件和/或第二固定部件这样构成，分别使连接部件与第一保持装置的第一柄杆之间的第一角度保持稳定，以及使连接部件与第二保持装置的第二柄杆之间的第二角度保持稳定。
在背部固定系统中，备选地可以使所述第一固定部件和/或第二固定部件这样构成，即分别使连接部件与第一保持装置的第一柄杆之间的第一角度保持变化，以及使连接部件与第二保持装置的第二柄杆之间的第二角度保持变化。
在所述的背部固定系统中已经证实有利的是，所述连接部件具有套叠式伸缩的区域和/或柔性的区域，用于补偿在背部连接部件区域中出现的长度变化。
优选使所述的背部固定系统具有用于椎体的第三保持装置，并且所述连接部件通过第三保持装置的第三固定部件与第三保持装置的第三柄杆连接。通过这种方式可以实现多段的动态的稳定性。
按照本发明的固定系统的另一优点是，通过背部的连接部件实现分段牵引，用于例如连续地减轻椎间盘的负担。
附图说明
下面借助于附图所示的实施例详细解释了本发明。附图中：
图1示出按照本发明的第一实施例的用于椎体的保持装置的横截面图；
图2示出按照本发明的第二实施例的用于椎体的保持装置的横截面图；
图3示出按照本发明的第三实施例的用于椎体的保持装置的横截面图；
图4示出按照本发明的第四实施例的用于椎体的保持装置的横截面图；
图5示出与图1至4类似的横截面图中示出了对应的常见保持装置，但其具有抑制的自由度；
图6在横截面图示出了柄杆，其具有后部的连接部件；
图7示出按照本发明的背部固定系统第一实施例的横截面图，具有用于脊柱椎体的第一保持装置和用于脊柱椎体的第二保持装置；
图8示出按照本发明的用于多段应用的背部固定系统第二实施例的横截面图；
图9示出按照本发明的背部固定系统第三实施例的横截面图，其具有柔性的连接部件；
图10简示出背部固定系统的运动可能性；
图10a以与图10相比更加抽象的视图示出在静止状态的背部固定系统；
图10b以对应于图10a的视图示出了由于运动偏转的状态；
图11示出背部固定系统第四实施例的横截面图；
图12示出背部固定系统第五实施例的横截面图；
图13示出背部固定系统第六实施例的横截面图。
附图标记清单
1植入体
1a第一植入体
1b第二植入体
1c第三植入体
2柄杆
2a第一柄杆
2b第二柄杆
2c第三柄杆
3空腔
4在植入体中的螺纹锚固件
5柄杆的螺纹段
6植入体的止挡面
7柄杆的止挡对应面
8可封闭的杆容纳体
9封止元件
10弹性元件
11连接部件
11a第一连接部件
11b第二连接部件
11c第三连接部件
12动态区域
13运动受限区域
14锚固区域
15a第一固定部件
15b第二固定部件
15c第三固定部件
16a第一机械旋转中心
16b第二机械旋转中心
16c第三机械旋转中心
17a第一后部延长段
17b第二后部延长段
17c第三后部延长段
18耦联机构
19连接部件的套叠式伸缩区域
20a按照第一实施例的保持装置
20b按照第二实施例的保持装置
20c按照第三实施例的保持装置
20d按照第四实施例的保持装置
21第一保持装置
22第二保持装置
23第三保持装置
31生理旋转中心
30连接区域的柔性区域
31a第一生理旋转中心
31b第二生理旋转中心
31c第三生理旋转中心
50a按照第一实施例的背部固定系统
50b按照第二实施例的背部固定系统
50c按照第三实施例的背部固定系统
50d按照第四实施例的背部固定系统
50e按照第五实施例的背部固定系统
50f按照第六实施例的背部固定系统
200常见的保持装置
α连接部件与第一柄杆之间的第一角度
β连接部件与第二柄杆之间的第二角度
具体实施方式
图1示出按照本发明的第一实施例的用于脊柱椎体的保持装置20a。该保持装置20a包括具有空腔3的植入体1和柄杆2。该植入体1具有螺纹锚固件4，在其中可以旋入柄杆2的螺纹段5，其中已经证实，4mm至5mm的直径对柄杆2的螺纹段5是有利的。此外，该植入体1可以具有锥形的带有外螺纹的基本形状，其中前端螺纹部分可以是锥台形的，用于实现双皮层的固定。在后端区域中可以使外螺纹变得更加扁平并且相交，用于避免挣脱柄杆。所述植入体的表面最好加有覆层。该植入体1的壁厚可以在后部减小地构成。该植入体1可以从后部经椎弓根地加入到腰部的椎体中并且固定，其中植入体1的套状结构已经证实是有利的。在椎体中的固定可以通过表面结构(例如螺纹或覆层)和/或通过植入体1变形(例如扩张、墩粗或球化)来实现。
所述柄杆2还具有动态区域12、锚固区域14和运动受限区域13，其中柄杆2止挡对应面7在植入体1的止挡面6上的定位限制了运动。因此使植入体1和柄杆2在后部区域这样变形，从而在所期望的范围内限制运动。为了有针对性地确定允许的运动范围，植入体1的止挡面6和柄杆2的止挡对应面7可以选择相应的结构。
为了使动力学程度和旋转中心更好地适配于患者特有的需求，可以使柄杆2在动态区域12具有不同的直径和/或不同的形状。在图1中所示的按照第一实施例的保持装置20a中，所述柄杆2在动态区域12中具有与螺纹段5相比基本相同的直径，其中在第一实施例中柄杆2的动态区域12设置得与柄杆2的螺纹段5邻接。在描述下面附图的其它实施例时要注意，相同的部件配有相同的标记符号，并且为了避免重复对于下面的实施例只描述不同之处。
图2示出按照本发明的用于脊柱椎体的保持装置20b的第二实施例，其中所述柄杆2在动态区域12中具有与螺纹段5相比减小的直径，其中在第二实施例中柄杆2的动态区域12设置得与柄杆2的螺纹段5邻接。
图3示出按照本发明的用于脊柱椎体的保持装置20c的第三实施例，其中所述柄杆2在动态区域12中具有与螺纹段5相比减小的直径，其中在第三实施例中在柄杆2的动态区域12与柄杆2的螺纹段5之间设置一个顶靠在植入体1上的、具有加大直径的加粗区域17。
图4示出按照本发明的用于脊柱椎体的保持装置20b的第四实施例，其中所述柄杆2在动态区域12中具有与螺纹段5相比减小的直径，其中在第四实施例中所述柄杆2的动态区域12设置得与柄杆2的螺纹段5邻接，并且附加地在柄杆2的动态区域12与植入体1之间设置弹性元件10。
因此通过动态区域的不同结构，可以最佳地适配于各患者的特殊需求。此外，可以在系统中含有刚性的柄杆，用于能够二次地将动态的稳定更换成刚性的稳定，或者能够二次地把刚性的稳定更换成动态稳定。
为了更好地理解本发明，在图5中示出常见的用于脊柱椎体的保持装置200。常见的保持装置200包括植入体1和柄杆2，其中既不构成动态区域也不构成运动受限区域，由此只能实现僵硬固定。
图6示出柄杆2的横截面图，它具有用于与其它柄杆连接的后部连接部件11，其中该连接部件11最好由连接杆构成。该柄杆2在后部具有用于连接部件11的可封闭的杆容纳体8。为了激活连接，可以设有封止元件9，它为了激活连接可以在图6中所示的箭头方向上运动。
图7示出背部固定系统50的横截面图，其具有按照本发明的用于脊柱椎体的第一保持装置21，并具有按照本发明的用于脊柱椎体的、包含连接部件11的第二保持装置22，此连接部件11具有用于与第一保持装置21的第一柄杆2a固定的第一固定部件15a，并且具有用于与第二保持装置22的第二柄杆2b固定的第二固定部件15b。备选地还在按照本发明的背部固定系统中，能够使第一保持装置21或第二保持装置22由在图7中未示出的常见的用于脊柱椎体的、具有刚性柄杆的保持装置来替换。通过这种方式可以把刚性稳定和动态稳定组合起来。
此外，对于在图7中所示的实施例来说，所述背部固定系统50在第一保持装置21中具有第一旋转中心16a，并且在第二保持装置22中具有第二旋转中心16b。第一固定部件15a和/或第二固定部件15b可以这样构成，即分别稳定地保持连接部件11与第一保持装置21的第一柄杆2a之间的第一角度α，以及连接部件11与第二保持装置22的第二柄杆2b之间的第二角度β。也可以备选地使第一固定部件15a和/或第二固定部件15b可以这样构成，即分别变化地保持连接部件11与第一保持装置21的第一柄杆2a之间的第一角度α，以及连接部件11与第二保持装置22的第二柄杆2b之间的第二角度β。
此外，在按照本发明的背部固定系统中，用于脊柱椎体的保持装置数量不局限于两个，而是也可以使用多个保持装置。
图8示出用于多分段应用的背部固定系统50b的第二实施例的横截面图，其具有三个保持装置21，22，23。该保持装置21，22，23分别具有柄杆2a，2b，2c，在其上分别通过相应的固定部件15a，15b，15c来安置连接部件11a，11b，11c。此外第一和第二连接部件11a，11b与下一头骨形植入体通过耦联机构18连接在相应植入体1的后部的延长段17上。在这个实施例中，生理的旋转中心31a，31b，31c位于机械旋转中心16a，16b，16c附近。
图9示出按照第三实施例的背部固定系统50c的横截面图，其具有柔性的连接部件。该结构类似于在图7中所示的实施例，其中该连接部件11具有可套叠式伸缩的区域19和柔性的区域30，此柔性区域30在这种情况下通过连接部件11中的变细区域构成。
在图10中简示出背部固定系统在单段器械时的运动性。除了通过箭头表示的旋转运动以外，也能够实现平移。此外通过分开植入体与柄杆，也可以减小可能的螺栓松开，因为动态运动不是通过骨骼-植入体-节点传递，而是通过植入体-柄杆-节点传递。此外在背部通过柄杆和纵向支架实现牵引，由此保持动态性(运动范围)。此外可以避免驼背，由此对矢状(saggital)的轮廓有积极影响，但不会损害运动范围。
图11示出背部固定系统50d的第四实施例的横截面图，其中生理的旋转中心31在尾区域于植入体的机械旋转中心16附近。因此能够实现刚性的连接部件11，并且对于第二和第三保持装置来说可以使用常见的保持装置，因为无需附加的运动性。由此背部固定系统50d按照第四实施例包括一个按照本发明的保持装置和两个常见的保持装置。
图12示出示出背部固定系统50e的第五实施例的横截面图，其中生理的旋转中心31远离机械旋转中心16，由此需要第二运动。这要求动态的连接部件11。如图12所示，这一点可以通过柔性区域30实现，该区域例如通过变细区域构成。该背部固定系统50e按照第五实施例仍然包括一个按照本发明的保持装置和两个常见的保持装置。
图13示出背部固定系统50f的第六实施例的横截面图，具有按照本发明的保持装置，其中这三个生理旋转中心31a，31b，31c在尾区域于三个机械旋转中心16a，16b，16c附近。与单段的器械不同，在单段器械中两个运动区域就足以影响弯曲和平移，而在这里所示的多段器械中需要其它运动区域，它们在图13所示的实施例中由变细区域构成。

Claims (19)

1.一种用于脊柱椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其具有待加入到椎体中的植入体(1)，还具有柄杆(2)，其特征在于，所述植入体(1)具有用于柄杆(2)运动性的空腔(3)，并且所述柄杆(2)基于植入体(1)设置在用于柄杆(2)的持久运动性或用于柄杆(2)的暂时运动性的空腔(3)中。
2.如权利要求1所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)具有套状的形状。
3.如权利要求1或2所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述柄杆(2)具有弹性区域。
4.如权利要求3所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述弹性区域具有从一个组中选择出的材料，该材料组包括：金属和尤其是钛及其合金、钢、镍-钛-合金包括镍钛诺、记忆金属、或CoCr或塑料和尤其是聚乙烯、聚亚胺酯、聚醚醚酮、碳素纤维强化塑料。
5.如权利要求3或4所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)具有弹性元件(10)，它设置在植入体(1)与柄杆(2)之间的连接区域上。
6.如权利要求3至5中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)在空腔(3)中具有螺纹锚固件(4)，并且所述柄杆(2)具有螺纹段(5)。
7.如权利要求1或2所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，在植入体(1)与柄杆(2)之间设有单轴或多轴的铰链连接件。
8.如上述权利要求中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)在后部区域具有止挡面(6)，并且所述柄杆(2)具有止挡对应面(7)，用于限制植入体(1)与柄杆(2)之间的运动性。
9.如上述权利要求中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述柄杆(2)具有可二次封闭的杆容纳体(8)。
10.如权利要求9所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述杆容纳体(8)包括可调整的封止元件(9)。
11.如上述权利要求中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述柄杆(2)具有椭圆的横截面。
12.如上述权利要求中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)构造成带有后部减小的壁厚。
13.如上述权利要求中任一项所述的用于椎体的保持装置(20a，20b，20c，20d)，其特征在于，所述植入体(1)在后部在侧面上具有延长段(17)，该延长段(17)为了持久地安置与第二保持装置(20a，20b，20c，20d)连接的连接部件(11)而配有耦联机构(18)。
14.一种背部固定系统(50b)，其具有多个如权利要求13所述的用于椎体的保持装置(21，22，23)，其特征在于，至少第一保持装置(21)具有连接部件(11)，它通过第一保持装置(21)的固定部件(15a)与第一保持装置(21)的柄杆(2a)连接，并且通过第二保持装置(22)的耦联机构(18b)与第二保持装置(22)连接。
15.一种背部固定系统(50a，50c，50d，50e，50f)，其具有如权利要求1至12中任一项所述的用于椎体的保持装置(21)和用于椎体的第二保持装置(22)，其特征在于连接部件(11)，所述连接部件(11)具有第一固定部件(15a)和第二固定部件(15b)，第一固定部件与第一保持装置(21)的第一柄杆(2a)，第二固定部件与第二保持装置(22)的第二柄杆(2b)。
16.如权利要求13所述的背部固定系统(50a，50c，50d，50e，50f)，其特征在于，所述第一固定部件(15a)和/或第二固定部件(15b)这样构成，即，分别稳定地保持连接部件(11)与第一保持装置(21)的第一柄杆(2a)之间的第一角度(α)，以及连接部件(11)与第二保持装置(22)的第二柄杆(2b)之间的第二角度(β)。
17.如权利要求13所述的背部固定系统(50a，50c，50d，50e，50f)，其特征在于，所述第一固定部件(15a)和/或第二固定部件(15b)这样构成，即，分别变化地保持连接部件(11)与第一保持装置(21)的第一柄杆(2a)之间的第一角度(α)，以及连接部件(11)与第二保持装置(22)的第二柄杆(2b)之间的第二角度(β)。
18.如权利要求15至17中任一项所述的背部固定系统(50a，50c，50d，50e，50f)，其特征在于，所述连接部件(11)具有套叠式伸缩的区域(19)和/或柔性的区域(30)。
19.如权利要求15至18中任一项所述的背部固定系统(50a，50c，50d，50e，50f)，其特征在于，该系统具有用于椎体的第三保持装置(23)，并且所述连接部件(11)通过第三保持装置(23)上的第三固定部件(15c)与第三保持装置(23)的第三柄杆(2c)连接。
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