CN103118612A - 用于夹持棘突的系统及其用途 - Google Patents

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Abstract

用于夹持棘突的系统，其特征在于，其包括面对面安装的第一平板(1)和第二平板(20)以及轴(3)，该轴大致垂直于这两个平板(1，20)安装并至少部分穿过其中之一，平板(1，20)包括内表面和外表面，其中，平板(1，20)的内表面的表面设有突出的粗糙特征部(6)，其中，第一平板(1)相对于第二平板(20)是可移动的，其中，第一平板(1)相对于轴(3)在平移方向上是固定的，其中，轴(3)和第二平板(20)形成包括一系列凹痕的止回棘爪机构，所述凹痕与所述止回棘爪机构配合，从而，所述平板(1，20)朝向彼此的运动在没有外界辅助的条件下是不可逆的，由此，棘突能有效地夹持在所述两个平板(1，20)之间。

Description

用于夹持棘突的系统及其用途
技术领域
本发明涉及用于夹持棘突的系统及其用途。
背景技术
脊柱疾病因其严重程度和特殊性通过不同的方法治疗。手术就是其中一种方法。特别是，固定两个或两个以上相邻椎骨是一项完善且有效的技术。阻挡两个或两个以上椎骨段能造成两个或两个以上椎骨融合在一起。
现有一些用于固定这些椎骨的方法，其中，最知名的方法包括植入椎弓根螺钉和通过纵筋将其连接。另外一种方法包括夹持受影响的椎骨的棘突(spinous processes)，从而阻挡它们的相对运动。为了实现上述目的，使用一种棘突间融合装置。
市场上现有这种类型的不同系统，特别是由Medtronic销售的SPIRE Plate系统和Lanx销售的ASPEN
Figure BPA00001688641800012
系统。
虽然SPIRE Plate系统在夹持棘突方面效果很好，但是它的安装某种程度上有些费力，因为手术师在保持两个平板夹紧的同时还要拧紧螺母。由于仅通过两手完成十分困难，进行这项操作通常都需要辅助。另外，SPIRE Plate系统中，没有手术师可以放置用于融合两个椎骨棘突的骨移植物的区域。
ASPEN系统提供了一种手术师可以将骨移植物放入其中的圆柱体。但是，这种圆柱体由钛或金属材料制成，并且在放射线光影检查过程中不能轻易观察到移植物。另外，与SPIRE Plate
Figure BPA00001688641800013
系统类似，其很难安装。因原理相同，所以手术师在拧紧固定螺钉的同时需要在棘突上保持压力。鉴于两个人更容易对其进行操作，因此这种装置使用时也需要辅助。
US2008/183211描述了一种用于棘突的植入物。该植入物包括一个垫片和与该垫片接合的两个平板，其中的一个平板固定而另一个平板可以移动。为了固定植入物，可移动平板可向固定平板移动。通过向垫片的背面拧紧螺钉阻挡可移动平板，将植入物固定在适当的位置。因此，需要使用螺丝工具安装移植物，使移植物的使用过程费时费力。特别是，不能缺少具有适当刀头的螺丝刀。
需要有新型系统，其易于安装就位并无需拧紧螺钉，进而无需使用扳手或螺丝刀固定系统。还需要有新型系统，其特别是出于可能损失该组件的原因而无需长钉或类似辅助物以通过在组件的两部分之间插入物体隔离所述两部分才能够固定该系统。
还需要能使手术师安装骨移植物。
还需要使骨移植物能被监控，特别是在放射线光影检查中。
发明内容
经过长期研究，申请人研发出一种新型装置，该装置效果非常理想，并基于使用锁定机构的自锁系统。另外，腔室可以使手术师安装骨移植物。
正是出于这种原因，本申请涉及用于夹持棘突的系统，其特征在于，该系统包括面对面安装的第一平板和第二平板，以及轴，所述轴可以任选为管状的，并大致垂直于两个平板安装并至少部分穿过它们的中的一个，所述平板包括内表面和外表面，其中，所述平板的所述内表面的表面设有突出的粗糙特征部，其中，相对于所述第二平板，所述第一平板是可移动的，其中，相对于所述轴，所述第一平板在平移方向上是固定的，其中，所述轴和所述第二平板形成包括一系列凹痕的止回棘爪机构，所述凹痕与所述止回棘爪机构配合，从而，平板朝向彼此的运动在没有外界辅助的条件下是不可逆的，由此，棘突能有效地夹持在所述两个平板之间。
棘轮是止回棘爪机构的典型示例，其是一种使旋转机构只在一个方向上转动的装置。这种轮的圆周上设有凹痕，该凹痕使棘爪在选定方向上升高使其通过，但是在另一方向上阻止旋转。
在平移方向上相对于轴固定的第一平板可以与轮轴一体成型。但是，在使用本发明的优选条件下，第一平板和轴是两个独立的部件。因为棘突具有任意的形状，所以实践中会优选下述情况，即一个平板，特别是第一平板，能相对于轴以一定角度倾斜。
有利地是，当第一平板和轴是两个独立的组件时，轴的其中一个端部包括相对于轴的轴线沿直径方向设置的圆形孔，例如呈环形。
第一平板可包括允许该端部穿过的腔室，以及作为用于圆形孔的轮轴使用的器件，使轴围绕固定点运动。该装置可以是螺钉、钉齿、销、或者部分具有螺纹的销。如果其直径小于径向圆形的开口的直径，第一平板可以在有限程度上围绕位于该器件的轴线上的固定点并沿着轴的直径方向运动。因此，第一平板能够相对于轴以一定角度倾斜，以及用于夹持棘突的系统可以适用于不同形状的棘突。因而，第一平板和第二平板不是系统性地平行。
为了向第一平板运动并形成一种台钳，第二平板可沿着轴的轴线平移运动。第二平板具有井状通道，其允许轴穿过其中并使平板朝向彼此运动。
轴和第二平板形成止回棘爪机构，从而，平板朝向彼此的运动在没有外界辅助的情况下是不可逆的。当第二平板朝向第一平板移动时，该机构阻止第二平板的反向运动。
在使用本发明的优选条件下，轴是具有凹痕的杆。轴可以具有任意横截面，并且该横截面优选椭圆形，特别是圆形。可以看到，特别是设置在轴的外围上的一系列的平行槽，或在后一种情况下，围绕圆周设置的螺纹。
平移方向上相对于轴固定的第一平板任选地可以与轮轴一体成型，在这种条件下，用于阻挡可移动平板的凹痕的缓坡将设置为朝向轴的自由端，而其陡坡将设置为朝向第一平板。
除了上述条件外，在使用本发明的其它优选条件下，井状通道包括一个或多个柔韧的齿片，该齿片特别是在近端处固定到第二平板并在远端是自由的。柔韧齿片优选设置为大致与轴的轴线平行。有利地是，所述一个或多个柔韧齿片的内表面包括突起，如尖头的珠子或脊部或类似部件，优选该突起设置在远端或接近远端。轴的凹痕和突起之间的配合强化预期的制动效果。
除了上述条件外，在使用本发明的其它优选条件下，轴设有用于容纳骨移植物的一个或多个凹槽。例如该孔可以优选为以蜂巢形状紧密排列的多个孔。该凹槽具有一定深度，该深度代表轴的横截面的一部分(横截面是通过垂直于其轴线切割所述轴而获得的)。凹槽可以代表如10％到90％的横截面，优选15％到80％的横截面，尤其是20％到75％的横截面，特别是25％到70％的横截面，更特别是30％到65％的横截面。
凹槽还具有一定长度(在轴的轴线的方向上)。如果只有它们中的一个，就是该凹槽的长度，或当有几个凹槽时，就是整个凹陷区域的长度(例如以蜂巢形式紧密排列的凹槽的条件下)。这些凹槽的长度将从1mm到20mm，优选2mm到18mm，尤其是3mm到15mm，特别是4mm到12mm，更特别是5mm到10mm。
提供一种优选的用于沿着轴引导第二平板运动的系统。为了实现该目标，如在平板区域内，轴可以设有纵向通道，该纵向通道与朝向井状通道的内侧形成的突起物相配合。
轴优选由聚醚醚铜(PEEK)制成或其它具有相同机械性能和放射线光影透射性能的材料制成，从而在放射线光影检查时可以看到移植物。但是，它也可由其它可移植的聚合物材料或诸如钛、合金或纯的金属制成。
轴的外直径将是，例如2mm到18mm，优选4mm到16mm，尤其5mm到15mm，更特别是6mm到14mm。由于轴还用作棘突间楔形物(垫片)，轴的外直径将是，例如5mm到20mm，优选6mm到20mm，尤其是6mm到18mm，更特别是8mm到18mm。
轴的长度将是，例如20mm到50mm，优选25mm到45mm，尤其是25mm到40mm，更特别是30mm到35mm。
平板的长度将是，例如1.5cm到7cm，优选2cm到6cm，尤其是2cm到5cm，更特别是3cm到4cm。
平板的最大宽度将是，例如3mm到16mm，优选4mm到12mm，特别是5mm到10mm，更特别是6mm到8mm。
平板的厚度将是，例如1mm到8mm，优选1.5mm到6mm，尤其是1.5mm到4mm，更特别是2mm到3mm。
不包括平板的井状通道的长度(因此大约是齿片的长度)将是，例如2mm到14mm，优选3mm到12mm，尤其是4mm到10mm，更特别是6mm到8mm。
齿片的有利数量将是1到20，优选4到16，尤其是6到12，更特别是8到10。
槽的有利数量将是4到35，优选6到30，尤其是8到25，更特别是10到20。两个槽/凹痕间的距离(低点对低点或高点对高点)从0.2mm到2.5mm，优选从0.4mm到2mm，尤其是0.6mm到1.5mm。
用于夹持棘突并形成本发明的主题的系统具有有利的性能和特点。它们可以快速阻挡相关椎骨的相对运动。弹性齿片通过锁定平板的位置和保持施加在骨骼上的挤压力确保运动的不可逆性。
该系统的重要优势在于通过止回棘爪机构实现易于安装和长时稳定性。通过单一的拧紧操作就可以将其安装就位，该操作仅需要单手就可以完成。另外，随着时间的推移，固定螺钉不会变得松弛，这点之所以十分重要，是因为这种装置设计为用于终身的移植。
这些特点将在下文中阐述。它们证明在固定脊柱的过程中使用下文所述的杆系结构的合理性。
正是出于这个原因，本申请还涉及一种用于固定脊柱的方法，其中，用于夹持棘突的上述系统安装在相邻的椎骨上，并且所述相邻的椎骨被阻挡。优选地是，骨移植物也安装在轴的一个或多个凹槽中。
除了用于手术的上述装置之外，本申请还涉及无菌形式的所述装置，特别是封装在包装中保持它们的无菌性。
上文描述了使用用于夹持棘突的系统的优选条件，这些优选条件还适用于本发明的其它主题，特别是它们的使用过程和方法以及它们的生产。
附图说明
参考附图可以更好地理解本发明，其中：
图1示出了根据本发明的用于夹持棘突的系统的透视图，该系统的部件被拆卸。
图2示出了处于功能位置上的所述系统。
图3示出了棘爪系统的放大细节图。
图4是图3的横截面图。
图5示出了安装在相邻棘突上的根据本发明的系统。
具体实施方式
图1中，左侧可见细长形的第一平板1。该平板1的内表面2直接朝向轴3，并在其第一端4和第二端5具有突出的粗糙特征部6。参照下文图5可以看出，这些粗糙特征部6能使其本身嵌入棘突中。通常情况下，轴3是大致圆柱形且为实心。在该轴的第一端7，包括相对于轴的轴线沿直径方向设置的圆形开口，该圆形开口即包括孔9的环形体8。该环形体8能接合在设置在第一平板中的腔室10中。该腔室10具有允许轴枢转的尺寸(在该图中，从上到下或者相反)。为了将轴3固定到第一平板1上，设有螺纹销11，为了穿过环形体8的孔9并在允许轴3枢转的同时阻止其相对于第一平板1的平移运动，将该螺纹销11旋入设置在于第一平板1上形成的隆起内的螺纹通道12中。
在背离环形体8的端部，轴3包括一系列二十个周向的且互相平行的槽13，这些槽13形成锁止机构。所述系统还包括第二平板20，就平板本身而言，该第二平板20具有可与第一平板类似的结构。但是，平板的中心设有由一组齿片22形成的井状通道21，这些齿片22通过其基底23固定在平板20上，且该齿片22的顶部24是自由的。因此，齿片22具有柔韧性。朝向齿片22的端部24的方向上，每个齿片设有指向井状通道内侧的锋利的脊部25。这些脊部25通过卡扣与轴3的槽13配合，从而使第一平板和第二平板朝向彼此的运动不可逆。
为了防止第二平板20相对于轴3旋转，在轴3的壁厚内设有两个直径相对的细长的V形通道14，通道14在平板区域内与井状通道的内侧设置的具有互补形状的突起物(未示出)配合。当第二平板推向第一平板(可借助于钳子)时，随着一个接一个的槽通过，柔韧的齿片分散开，从而当突起穿过后，它们朝向彼此运动，并在下一个槽的凹陷中阻挡它们本身。因为轴3通常是大致圆柱体且为实心，所以该轴没有纵向切缝(该纵向切缝会将轴以下述方式分隔成两部分，即这两部分可以朝向彼此运动)。因此，与轴3的槽13相配合的脊部25产生的夹持力从槽13的一端到另一端保持恒定，但如果轴3具有纵向切缝时，则夹持力在远离两部分的结合区域的切缝开口处较小。
为了安装骨髓移植物，轴3内设有凹槽15。该凹槽15呈蜂巢状。在垂直于轴线的横截面内，由相关的凹槽决定它们代表的深度为轴的横截面的30％到80％。
图2中，组装该系统，以便用于夹持棘突。
在该图中，轴3具有单一的椭圆形凹槽15。它代表约60％的轴的横截面积(相对于轴的轴线垂直切割)。通道14具有U形横截面，而不是V形横截面。环形体8已经推入腔室10中，随后通过部分具有螺纹的销11固定到第一平板。设有通过艾伦(Allen)内六角扳手拧紧的六角套筒。两个平行的平板1，20在图中示出，并且为了更好地适应不同厚度和任意形状的棘突，左手侧的第一平板1可以枢转。
图3放大示出了图2中的细节，其中，可以更清楚地看出齿片22的远端24和其脊部25。
图4中可以更清楚地看到这些部分，图4示出了包括具有锯齿状横截面的锁止机构的相互平行的槽13。其中，也可清楚看到在齿片22的端部24上的脊部25.
图5中，由于棘突以台钳的形式被夹持在第一平板1和第二平板20之间，通过使用根据本发明的系统已经阻挡了两个相邻的椎骨31和32。
在这种模型下，轴3由聚醚醚铜(PEEK)制成，而其它三个部件由钛制成。
轴3的直径约为12mm，以及包括环形体的它的总长度约为32mm。平板的长度约为3cm，以及它们的最大宽度约为1cm。平板的厚度约为2mm，以及不包括平板的井状通道的长度约为8mm。
因为可以围绕轴的整个周长或者围绕几乎是整个周长进行阻挡，以及轴3可以额外用作棘突之间的垫片，所以轴3具有相对大的直径可以确保脊部25和槽13之间的配合良好。
基于同样的原理，还可生产下述两个不同尺寸和种类的系统。
2 3
用于轴的材料 PEEK T40
用于第一平板和第二平板的材料 Ta6v Ta6v
用于销的材料 Ta6v Ta6v
平板的高度 2.5cm 3cm
平板的最大宽度 12mm 8mm
平板的厚度 2.5mm 3mm
不包括平板的井状通道的长度 8mm 12mm
轴的总长度 25mm 42mm

Claims (14)

1.用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述系统包括面对面安装的第一平板(1)和第二平板(20)、以及轴(3)，所述轴(3)大致垂直于所述两个平板(1，20)安装并至少部分穿过所述两个平板中的一个，所述平板(1，20)包括内表面和外表面，其中，所述平板(1，20)的所述内表面的表面设有突出的粗糙特征部(6)，其中，所述第一平板(1)能够相对于所述第二平板(20)移动，其中，所述第一平板(1)相对于所述轴(3)在平移方向上是固定的，其中，所述轴(3)和所述第二平板(20)形成包括一系列凹痕的止回棘爪机构，所述凹痕与所述止回棘爪机构配合，使所述平板(1，20)朝向彼此的运动在没有外界辅助的条件下是不可逆的，由此使棘突能有效地夹持在所述两个平板(1，20)之间。
2.根据权利要求1所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴的所述外直径从2mm到18mm，优选4mm到18mm，特别是4mm到16mm。
3.根据权利要求1所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴的所述外直径从5mm到20mm。
4.根据权利要求1到3中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述第一平板和所述轴(3)是两个独立的组件。
5.根据权利要求1到4中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴(3)的端部其中之一包括相对于所述轴(3)的轴线沿直径方向设置的圆形孔(9)。
6.根据权利要求5所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述第一平板包括用于使所述轴(3)的所述端部穿过的腔室(10)，以及器件(11)，该器件用作用于所述圆形孔(9)的轮轴使所述轴(3)围绕固定点运动。
7.根据权利要求1到6中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述第二平板(20)具有井状通道(21)，该井状通道(21)允许所述轴(3)通过并使所述平板(1，20)朝向彼此运动。
8.根据权利要求1到7中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴是具有凹痕的杆。
9.根据权利要求1到8中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，一系列平行的槽(13)设置在所述轴(3)的外围上。
10.根据权利要求7到9中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述井状通道(21)包括一个或多个柔韧的齿片(22)。
11.根据权利要求1到8中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述柔韧的齿片(22)在近端固定并在远端保持自由。
12.根据权利要求10或11所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述柔韧的齿片(22)在其内表面上具有突起(25)。
13.根据权利要求7到12中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴(3)设有用于容纳骨移植物的一个或多个凹槽(15)，用于所述移植物的所述凹槽形成在所述轴(3)上。
14.根据权利要求1到6中的任意一项所述的用于夹持棘突的系统，其特征在于，所述轴(3)设有与朝向所述井状通道内侧的突起物配合的纵向通道(14)。
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