CN106473844B - 椎间植入物和用于插入椎间植入物的装置 - Google Patents

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Abstract

一种椎间植入物包括顶表面、底表面、和在顶表面和底表面之间延伸的侧壁，椎间植入物具有中空空间，所述中空空间形成于椎间植入物内并能够通过延伸通过侧壁的凹进部分的细长开口进出，其中，所述中空空间具有球截形形状，以接纳用于插入植入物的装置的驱动轴的接合部分，并且其中，所述侧壁的凹进部分限定至少两个引导表面，所述至少两个引导表面以弧形的方式在所述椎间植入物的端部周围延伸并且彼此面对，所述至少两个引导表面被配置用于由用于插入植入物的所述装置的套管的一部分滑动接合。

Description

椎间植入物和用于插入椎间植入物的装置
技术领域
本发明涉及一种椎间植入物，所述椎间植入物具有配置为接合第一椎体的顶表面、配置为接合第二椎体的底表面和连接所述顶表面与底表面的侧壁、以及中空空间，所述中空空间形成于植入物内并可通过延伸通过所述侧壁的一部分的细长开口接近。
本发明还涉及一种用于将椎间植入物插入体内的装置，所述装置包括驱动轴和套管，驱动轴包括用于以形状配合连接来接合椎间植入物的中空空间的接合部分，套管可移动地引导驱动轴并具有纵向轴线。
背景技术
从DE 10 2008 045 174 A1中已知一种椎间植入物，其被配置为由插入装置接合，所述插入装置用于将植入物插入到第一和第二脊椎构件之间。椎间植入物具有插入开口，所述插入开口包括延伸通过侧壁的狭缝状细长形状。插入开口用于插入装置进出植入物的内部空间。插入装置具有套管和通过套管引导的轴，其中，具有圆柱形支承表面的细长支承突起设置在所述轴的远端处。
所述轴可相对于套管转动，使得细长支承突起首先通过狭缝状开口插入内部空间，然后转动以便建立连接。然后，所述轴可以相对于套管抽回，以便将所述轴的圆柱形支承表面沿着横向于插入开口的方向以形状配合的方式与相应的圆柱形凹部连接，所述圆柱形凹部形成在内部空间的内壁上。该连接使得能够相对于插入工具旋转并选择性地定位植入物，其中，植入物的轴遵循狭缝状开口的路径。反作用力和滑动接合由套管的远端的适当成形的前壁实现，所述前壁接合植入物的插入开口周围的侧壁。
在US 2007/0162129 A1中公开了另一种插入装置，其具有轴状部，轴状部可以在插入之后旋转，以便建立所述装置与椎间植入物之间的连接。在所述轴的远端，设置了具有长方体形状的细长头部。拉回所述远端，之后将植入物的外壁夹在长方体形状的细长头部的背侧表面与设置在所述装置的套管状第一部分的远端处的止动部之间。
US 8,673,012 B2还公开了一种椎间间隔件，在其图8A-C中椎间间隔件具有内腔和通孔，具有横向延伸部的插入工具的一部分可以通过所述通孔插入并且然后被转动，以便建立椎间间隔件的尾端与插入工具之间的连接。因此，具有接合特征部的插入工具的适当成形的前壁被压到椎间间隔件的侧壁上。
文献EP 2 535 021 A1和EP 2 535 022 A1提供了一些装置的其他例子，这些装置适于遵照经椎间孔腰椎椎体间融合外科技术(TLIF)将椎间植入物插入体内。TLIF技术包括通过在患者背部的中线切口从椎管侧接近脊柱。这种方法大大减少了手术切开肌肉的量并且最小化了进出椎骨、椎盘和神经所需的神经操纵。
发明内容
本发明的目的是提供一种椎间植入物和一种包括椎间植入物和用于插入所述椎间植入物的装置的系统，所述系统简化了其使用以及最终定位的可能性。
所述目的由如权利要求1所述的椎间植入物、和如权利要求11所述的包括椎间植入物和用于插入所述椎间植入物的装置的系统来解决。其它的方面和有利实施例在所附权利要求中提供。
根据本发明的一个或多个实施例，提供了一种椎间植入物，其中，连接相应的顶表面和底表面的侧壁包括从植入物的外轮廓凹进的部分或者根据一个具体的实施例可以包括从植入物的外轮廓向后移的壁部。该凹进部分包括适合于将插入工具的驱动轴的接合部分插入设置在植入物内的中空空间中的细长开口。植入物的外轮廓限定至少两个引导表面，所述至少两个引导表面彼此面对并且配置用于由插入工具的套管的一部分来滑动接合。
因此，对这些实施例的植入物与用于将椎间植入物插入体内的装置之间的连接进行了如下改进：没有建立作用在(凹进的)侧壁上的力，而是建立了作用在面对凹进部的一个或多个接合表面上的力；或者不仅建立了作用在(凹进的)侧壁上的力，而且建立了作用在面对凹进部的一个或多个接合表面上的力。因此，增强了由相应的插入装置接合的植入物的引导稳定性、且避免了连接的失败。
在一个或多个实施例中，接合表面分别设置在顶表面和/或底表面的延伸部处，所述延伸部分别延伸超出侧壁的凹进部分与顶表面和底表面的交叉点。延伸部的外边缘在这个位置处形成植入物的外轮廓，凹进部分从所述位置后移以便形成在延伸部之间延伸的通道。
植入物的实施例可以包括中空空间，所述中空空间成形为在插入的第一状态下接纳插入工具的驱动轴的接合部分。中空空间允许建立与插入装置的互补成形的接合部分的形状配合连接。鉴于形状配合连接，不需要将薄侧壁夹在或压缩在驱动轴的接合部分与在套管的远端处的前壁或止动部之间。这允许例如仅在植入物的尾端在植入物内限定小尺寸的中空空间。
当完整的形状配合连接建立在中空空间与接合部分之间时，进一步的连接结构(如上述接合表面)可以特别适于不同于简单固定植入物的其它应用。例如，引导表面可以帮助引导和滑动插入工具的套管的接合结构。替代地或另外地，插入装置的接合结构可以适于防止从形状配合连接移除接合部分。更进一步地，插入装置的接合结构可以适应所述引导表面，以便通过限定如下所述的单侧旋转来改善对植入物的处理。
根据实施例，中空空间是球形的。当插入工具的接合部分也至少部分为球形时，建立球接头形式的连接。
此外，根据本发明的实施例，用于将椎间植入物插入体内的装置包括驱动轴和套管，所述驱动轴包括用于接合椎间植入物的中空空间的接合部分，所述套管可移动地保持和引导驱动轴并具有纵向轴线。套管包括在其第一端处或附近的第一接合结构。
如上文关于植入物的实施例那样，插入装置的接合部分的形状可以例如对应于中空空间的形状(比如球截形形状)以便提供形状配合连接。另外，接合部分的形状可以被扁平化，以便允许在建立形状配合连接之前使接合部分穿过植入物的细长开口。
例如，如果接合部分具有部分球形形状，可以在球体的相对两侧上从球体移除一些部分，以便在球体的相对两侧上获得两个平坦的平行平面，所述平行平面也平行于插入装置的套管的纵向轴线延伸，所述轴线限定插入的方向。中空空间和接合部分二者均具有简单结构、需要较小的空间、易于制造、并且提供稳定的大接触面积的形状配合连接。
当接合部分被支承在中空空间中且套管朝凹进部分移动时，套管的第一接合结构可以接合凹进部分的引导表面。由此，第一接合结构被成形为允许套管沿着引导表面并且围绕延伸通过中空空间的轴线滑动旋转，但是阻止套管绕其自身的纵向轴线旋转。
在一个具体的第一实施例中，设置有两个定位成彼此临近的接合结构，也就是第一接合结构和第二接合结构。第二接合结构在接合部分以插入的第一状态被接纳在中空空间中时可以首先接合椎间植入物的引导表面。由此，第二接合结构成形为允许套管和驱动轴围绕纵向轴线的普通旋转，以将接合部分转移到第二状态。在第二状态中，驱动轴的接合部分以形状配合连接被支承在中空空间中。在该实施例中，驱动轴不能够相对于套管旋转。然后，相对于驱动轴和植入物调节所述套管允许接合结构以顺序的方式与植入物的引导表面接触。两个接合结构彼此不同之处在于：第二接合结构允许套管旋转，而第一接合结构防止套管的旋转。换句话说，第二接合结构允许通过旋转建立形状配合连接，而第一接合结构锁定或固定所述形状配合连接(第三状态或锁定状态)。
在另一个具体的第二实施例中，仅在套管处设置了一个第一接合结构，从而有助于结构简化。在这里，允许驱动轴相对于套管的旋转。如指出的那样，第一接合结构可以在接合部分以插入的第一状态被接纳在中空空间中时接合椎间植入物的引导表面。在该第一状态中，第一接合结构已经防止了套管相对于植入物的旋转。接下来，驱动轴被允许相对于套管围绕纵向轴线旋转角度α，以将驱动轴的接合部分转移到第二状态。在第二状态中，接合部分以形状配合连接支承在中空空间中。
在更加细化的实施例中，植入物在引导表面区域中的外轮廓限定圆化部分和从圆化形状凹进的部分(特别地，直线部分)。凹进或直线部分允许植入物相对于装置处于锁定状态，所述锁定状态例如可以对应于在朝着植入地点插入植入物期间所述植入物保持的具体姿势。锁定状态提供用于植入物和装置之间的牢固连接并辅助保持所述姿势直到植入物到达植入地点，并且锁定状态还为外科医生提供触觉反应，以指示现在植入物已经被迫在所述装置的第一端部处旋转。
根据一个或多个实施例，所述植入物和所述装置特别配置用于经椎间孔腰椎椎体间融合术(TLIF)，植入物具有肾形、前端和尾端、中空空间、细长开口、和侧壁的凹进部分以及设置在尾端的接合表面。
附图说明
结合附图，通过下文对一些实施例的详细描述将更好地理解本发明。附图中，
图1示出了椎间植入物的概略透视图，所述椎间植入物由根据本发明的第一实施例的用于将植入物插入体内的装置所保持；
图2A示出了处于插入之前状态的图1所示的装置的远端部分和椎间植入物的放大透视图；
图2B所示与图2A相同，但其为横截面俯视图；
图3A示出了处于插入的第一状态下的图2A所示装置的驱动轴的远端部分的透视图(未示出植入物)；
图3B所示与图3A相同，但其为侧视图；
图3C所示与图3A相同，但旋转90°而进入第二形状配合状态(未示出植入物)；
图3D所示与图3C相同，但其为侧视图；
图3E所示与图3A相同，但其为从远端侧的正视图；
图4A示出了图2A所示装置的引导套管的远端部分的俯视透视图；
图4B所示与图4A相同，但其为侧视图；
图4C所示与图4A相同，但其为仰视透视图；
图4D所示与图4C相同，但其为侧视图；
图4E所示与图4A相同，但其为从远侧的正视图；
图5A所示与图2A相同，但是驱动轴处于插入的第一状态且接合部分进入椎间植入物中；
图5B所示与图5A相同，但其为横截面俯视图；
图6A所示与图5A相同，但是在转动驱动轴之后且接合部分处于植入物和装置之间的形状配合连接的第二状态；
图6B所示与图6A相同，但其为横截面俯视图；
图7A所示与图6A相同，但其为拉回驱动轴以便锁定处于第三状态的所述装置与所述植入物之间的形状配合连接之后的视图；
图7B所示与图7A相同，但其为横截面俯视图；
图8A以透视图示出了处于如下状态下的椎间植入物的使用以及如图7A所示被牢固地连接的所述装置的远端部分，在所述状态下，植入物转动到驱动轴和细长开口之间的左侧抵接部；
图8B所示与图8A相同，但其为横截面俯视图；
图9A以透视图示出了处于如下状态下的椎间植入物的使用以及如图7A所示被牢固地连接的所述装置的远端部分，在所述状态下，植入物转动到驱动轴和细长开口之间的右侧抵接部；
图9B所示与图9A相同，但其为横截面俯视图；
图10示出了椎间植入物的概略透视图，所述椎间植入物由根据本发明的第二实施例的用于将植入物插入体内的装置所保持；
图11A示出了处于插入之前状态的图10所示的装置的远端部分和椎间植入物的放大透视图；
图11B所示与图11A相同，但其为横截面俯视图；
图12A示出了处于插入的第一状态下的图11A所示装置的驱动轴的远端部分的透视图(未示出植入物)；
图12B所示与图12A相同，但其为侧视图；
图12C所示与图12A相同，但旋转90°而进入第二形状配合状态(未示出植入物)；
图12D所示与图12C相同，但其为侧视图；
图12E所示与图12A相同，但其为从远端侧的正视图；
图13A示出了图11A所示装置的引导套管的远端部分的俯视透视图；
图13B所示与图13A相同，但其为侧视图；
图13C所示与图13A相同，但其为仰视透视图；
图13D所示与图13C相同，但其为侧视图；
图13E所示与图13A相同，但其为从远侧的正视图；
图14A所示与图11A相同，但是驱动轴处于插入的第一状态且接合部分进入椎间植入物中；
图14B所示与图14A相同，但其为横截面俯视图；
图15A所示与图14A相同，但是在转动驱动轴之后且接合部分处于植入物和装置之间的形状配合连接的第二状态；
图15B所示与图15A相同，但其为横截面俯视图；
图16A所示与图15A相同，但其为拉回驱动轴以便锁定处于第三状态的所述装置与所述植入物之间的形状配合连接之后的视图；
图16B所示与图16A相同，但其为横截面俯视图；
图17A以俯视图示出了处于如下状态的椎间植入物的使用以及如图16A所示被牢固地连接的所述装置的远端部分，在所述状态下，植入物转动到驱动轴和细长开口之间的左侧抵接部；
图17B所示与图17A相同，但其为横截面俯视图；
图18A以俯视图示出了处于如下状态的椎间植入物的使用以及如图16A所示被牢固地连接的所述装置的远端部分，在所述状态下，植入物转动到驱动轴和细长开口之间的右侧抵接部；
图18B所示与图18A相同，但其为横截面俯视图。
具体实施方式
参照图1-9B来进一步详细说明椎间植入物以及用于将椎间植入物插入体内的装置二者的第一实施例。图1在透视图中示出了由装置50保持的椎间植入物1，所述装置50用于将植入物插入体内、或更具体地插入脊柱的两个脊椎之间的空间。
装置50包括驱动轴51(见图2A，2B)、引导套管54、手柄58、弹性旋钮59、和调节装置60，调节装置在一个实施例中为调节螺母，调节螺母具有内螺纹(未示出)，内螺纹与驱动轴51的近端处或附近的外螺纹(未示出)互相作用。驱动轴51可移动地被引导在套管54内，并可通过旋转调节装置60的调节螺母相对于套管前进或缩回。也可以构思其他促进驱动轴51相对于引导套管54前进或缩回的装置，并且本发明不局限于特定实施例。
特别地，如可以从显示驱动轴51的远端的细节的图3A至3E中看到的，驱动轴51包括接合部分53，接合部分具有部分球形形状(球形表面57)，其中在接合部分的相对两侧，球体的一部分被移除，以产生平坦表面61，61’。平坦表面61，61’提供接合部分53的扁平形状，使得能够通过植入物1的狭窄细长开口8引入接合部分。
接合部分53经由颈部62连接到驱动轴51的主部63，颈部直径小于主部63的直径。但是，颈部62(其在一个实施例中为圆柱形)的直径与接合部分53的宽度基本相同，所述接合部分的宽度沿着垂直于相对的平坦表面61，61’的方向，如可从图3B中看到的那样。
驱动轴51还在邻近颈部62处和在主部63的一端处具有两个相对的突起56，56’，所述突起垂直于驱动轴51的纵向轴线延伸。突起之一(突起56’)设置有纵向槽52，其沿着驱动轴51的一部分延伸。突起56，56’和槽52与设置在引导套管54的内孔65中的互补特征部(比如,凹部64，64’和肋55)相互作用(见图4A至4E)。结果，驱动轴51能够如上所述使用调节装置60沿引导套管54的纵向轴线L相对于引导套管54移位，但是不能够相对于引导套管54旋转。
如从图1，2A和2B中可看出的那样，椎间植入物1大体上呈肾形并具有前端12和尾端13。术语“前”和“尾”源自在该具体实施例(指TLIF支架)中从侧部放置到所述脊椎之间的空间中的方式。植入物1具有顶表面2、底表面3和在顶表面2与底表面3之间延伸的侧壁4。顶表面2和底表面3大体上是平面并相互平行，除了朝前端12(其有利于更容易地插入脊椎之间)延伸的倾斜部分2a、2b和3b之外。
侧壁4在肾形TLIF支架的例子中包括在前端12处的圆柱形部4a、在侧部上的凹部4b、在尾端13处的基本圆柱形的凹进部分4d、在凹进部分4d的两侧上的凹进过渡部4c、和在相对的侧部上的凸部4e。
顶表面2包括边缘，其具有在植入物1的侧部和前端12处的侧壁4的部分4a，4b和4e中的每一个。然而，在尾端13处，顶表面2延伸超过侧壁4的部分4c和4d，从而形成一个悬伸的延伸部7，如可从图2A中看出的那样。类似地，底表面3包括边缘，其具有在植入物1的侧部和前端12处的侧壁4的部分4a，4b和4e中的每一个。在尾端13处，底表面3延伸超过侧壁4的部分4c和4d，从而形成与悬伸的延伸部7相对的悬伸的延伸部6。结果，侧壁4的部分4c和4d从由顶和底表面2和3的边缘(在本示例中，包括延伸部6和7的边缘)限定的植入物1的外轮廓凹进或后移。
如图2A所示，因侧壁4的部分4c，4d的后移，悬伸的延伸部6和7分别形成表面16，17。更具体地，表面16，17以弧形的方式在尾端13周围延伸且面朝彼此,其中侧壁4的凹进部分4c，4d在表面16、17之间延伸。因此，通道或凹陷形成在外轮廓中、在植入物1的尾端13处的延伸部6，7之间，所述通道或凹陷由延伸部6，7的表面16，17和侧壁4的部分4c，4d限定。由于表面16，17用于引导和支承套管54的接合结构(如将在下文解释的)，表面16，17将在下文称为引导表面16，17。本实施例的引导表面16，17彼此平行，但也可以是倾斜的或圆的。
如图2A所示，细长开口8形成在侧壁4的圆柱形凹进部分4d内。细长开口具有大于其竖直高度的水平长度，并沿大体上平行于顶表面2和底表面3的平面的方向、在右侧端或止动部8a与左侧端或止动部8b之间延伸穿过侧壁4的部分4d。
细长开口8用于进出植入物1内的定位在细长开口8附近的中空空间5。中空空间5具有球体5b的形状。此外，中空空间5的直径大于细长开口8的竖直高度。中空空间5可以例如用如下方法制成：首先在植入物1内的固体材料中提供圆柱形核心钻孔5a，然后在第二步骤中刮擦球体5b，从而沿着核心钻孔5a在邻近细长开口8的适当位置处将核心钻孔5a扩展成球体5b的形状，如在图2B中可看出的那样。然而，植入物的其它制造技术(诸如快速成型、机械或激光切割等)也是可以的。
特别地，如可在图2B的俯视图中看到的那样，中空空间5具有球体5b的对称中心点M，并且侧壁4的部分4d以及引导表面16，17(在图2B中，只有表面16示出)围绕延伸通过中心点M的轴线是同心的。该轴线A通过中心点M竖直延伸通过植入物，并表示植入物1相对于装置50的旋转轴线。如将在下文描述的那样，当如图1所示在装置50与植入物1之间建立连接时，凹进部分4d与引导表面16，17由设置在套管54的远端的接合结构70，80接合。接合可以是滑动接合，以允许植入物1相对于装置50旋转并具有一系列角位置。此外，在接合之后，引导表面16，17帮助牢固地支承接合结构70，80。
返回到装置50的描述，图4A至4E示出了引导套管54的接合结构70，80的细节。更具体地，在套管54的远端，套管54设置有第一接合结构80，还设置有第二接合结构70，第一和第二接合结构彼此相邻定位。在装置50和植入物1的操作中，在图5A和5B所示的插入的第一状态下以及如图6A和6B所示的已经建立了形状配合连接的第二状态下，第二接合结构70与引导表面16，17接合；在图7A和7B所示的第三状态(其中形状配合连接被固定或锁定)下，第一接合结构80与引导表面16，17接合。
第二接合结构70包括前壁71，所述前壁被配置为与侧壁4的凹进部分4d进行接触。为此目的，前壁71具有相对于凹进部分4d的互补形状，即，在本实施例中为圆柱形。
第二接合结构70还具有两个相对的外圆形引导面72，72’，每个引导面成形为圆柱体的一段。外圆形引导面72，72’围绕套管54的纵向轴线L延伸大约四分之一个圆、并且限定大体上等于在植入物1的引导表面16，17之间距离的直径。因此，第二接合结构70和外圆形引导面72，72’可以被插入到限定在植入物1的引导表面16，17之间的通道。
第二接合结构70还具有两个相对的止动部或止动面73，73’，所述止动部与外圆形引导面72，72’相连续、但是从圆柱形状朝向更大的半径偏离。在本实施例中，止动面73，73’对应于长方体形状的部分。当从正面看时，止动面73，73’提供了正方形轮廓而圆形引导面72，72’提供了圆形轮廓。结果，相对的止动面73，73’的延伸通过纵向轴线L的各部分之间的直径大于植入物1的相对的引导表面16，17之间的距离。
图5A和5B示出了执行如下插入步骤(见图5A中的箭头201)之后的第一状态：驱动轴51的接合部分53通过细长开口8进入中空空间5中，其中接合部分53的平坦表面61被保持在水平姿势中(见图2A)。在该第一状态下，接合部分53和颈部62在驱动轴51的远端处从套管54的孔65的敞开远端伸出预定的距离，使得当接合部分53抵接中空空间5的后表面以便在插入后被完全接纳在其中时，外圆形引导面72，72’与植入物1的引导表面16，17接合。在该姿势中，止动面73，73’只分别抵接在引导表面16，17上。
结果，引导套管54能够仅沿一个方向相对于引导表面16，17旋转，同时止动面73，73’由于抵接和较大直径而阻碍在其它方向上的旋转。
图6A和6B示出了执行如下旋转步骤(见图6A中箭头102)之后的第二状态：引导套管54连同保持在其中的驱动轴51绕纵向轴线L沿顺时针方向旋转90°的角度α。此时鉴于相应的互补形状，接合部分53已经与中空空间5形成形状配合连接。接合部分53的平坦表面61垂直于细长开口8，因此，在旋转后的姿势中，接合部分53不能够从中空空间5移除。
此外，在圆形引导面72，72’允许套管54相对于引导表面16，17滑动旋转，使套管54旋转了大约四分之一个圆(即，α＝90°)的同时，止动面73，73’再次抵靠在引导表面16，17上，以便阻碍套管54的进一步旋转。该旋转的终点和停止为操作者提供了明确的指示：形状配合连接已建立。此外，在打算将装置50从植入物1移除的情况下，例如当植入物1已被放置在两个脊椎之间时，只有一种将套管54以90°的角度α旋转回另一方向(逆时针方向)的可能性。这允许操作者在有限能见度的条件下精确地控制对装置50和植入物1的处置。
图7A和7B示出了在执行如下步骤之后的第三状态：使用例如图1所示的调整螺母60使驱动轴51相对于引导套管54缩回预定的距离(见箭头203)。在本实施例中，颈部62几乎缩回在套管54的孔65中。由于接合部分53因与中空空间5形状配合连接而被牢固地保持，因此套管54被拉向和移向植入物1。更具体地，第二接合结构70的前壁71与植入物1的侧壁4的凹进部分4d相接触。此外，圆形引导面72，72’和止动部的抵接面73，73’在引导表面16，17处向内滑动。
结果，相对于第一接合结构80设置的平坦表面81(其与止动部的抵接面73，73’相连续)与植入物1的引导表面16，17接合。然而，由于第一接合结构80不具有直径等于引导表面16，17之间距离的圆形引导面，引导套管54不再能够在该第三状态下绕其纵向轴线L旋转。结果，接合部分53与中空空间5之间的形状配合连接被锁定或固定。
图1所示的旋钮59可以被配置为与例如在驱动轴51处的突起或槽相互作用，以便给操作者提供触觉响应，所述触觉响应表明驱动轴51已缩回正确数量的距离，使得前壁可以以较小的摩擦在侧壁4的凹进部分4d上滑动。如果需要的话，进一步的缩回可以用于可释放地固定装置50与植入物1之间的期望角位置。
图8A和8B示出了如下状态的植入物1，在所述状态中，通过分别沿凹进部分4d和引导表面16，17向左滑动套管的接合结构70，80、直到颈部62的仍从套管54突出的一部分抵接在细长开口8的左侧止动面8b上而从示于图7A和7B的状态对角位置进行更改。
类似地，图9A和9B示出了如下状态的植入物1，在所述状态中，通过分别沿凹进部分4d和引导表面16，17向右滑动套管的接合结构70，80、直到颈部62的仍从套管54突出的一部分抵接在细长开口8的右侧止动面8a上而从示于图7A和7B的状态对角位置进行更改。
使用如上所述的步骤，在两个脊椎之间的根据所述第一实施例的植入物1的放置可以使用装置50来进行，所述装置用于以例如文献EP 2 535 022 A1的图9a)至9f)中所示的方法插入植入物，在这一点上，所述文献通过援引并入本文，其中，所述文献的装置20与植入物1分别用当前第一实施例的装置50和植入物1取代。
接下来，参照图10-18B来分别解释椎间植入物以及用于将椎间植入物插入体内的装置二者的第二实施例。该第二实施例的植入物的总体结构类似于第一实施例的总体结构，在下文将省略类似特征的重复讨论。能够看见的是，系统的各实施例之间的一个不同在于：在第二实施例的装置中仅设置了第一接合结构180，而在其中省略了第二接合结构。在第一实施例中，第二接合结构70允许用于引导套管和驱动轴相对于植入物的接头式旋转，以便建立形状配合连接。在第二实施例中，如将在下文描述的，允许驱动轴相对于引导套管的旋转，使得可以提供更加简单的套管设计。图10在透视图中示出了由装置150保持的椎间植入物101的概略图，所述装置150用于将植入物插入脊柱的两个脊椎之间的空间内。
装置150包括驱动轴151(见图11A，11B)、引导套管154、手柄158、转向手柄159和调节装置160，调节装置可以是类似于第一实施例的调节装置60的调节螺母，并且类似地其经由螺纹与驱动轴151相互作用。驱动轴151可移动地被引导在套管154内，并可通过致动调节装置160而相对于套管前进或缩回。也可以构思其他促进驱动轴151相对于引导套管154前进或缩回的装置，并且本发明不局限于特定实施例。转向手柄159允许驱动轴151相对于引导套管154旋转。
图12A至12E显示了驱动轴151的远端的细节。驱动轴151包括接合部分153，接合部分具有球截形形状的表面157，其中，像第一实施例那样，在接合部分的相对两侧设置有平坦或平面的表面161，161’。位置标记269以条的形式设置在平坦表面161，161’中的一者或两者上。条向操作者指示接合部分153在中空空间内的定向，如将在下文解释的那样。
类似于第一实施例，接合部分153也经由颈部162连接到驱动轴151的主部163，当从考虑的球截形形状的表面157观察时，颈部的直径小于主部163以及接合部分153的直径。但是，如能够在图12B中直接看到的那样，颈部162的直径与接合部分153的宽度基本相同，所述接合部分的宽度沿着垂直于相对的平坦表面161，161’的方向。主部163具有圆柱形形状，其在本实施例中允许驱动部分151相对于引导套管154旋转。
类似于第一实施例，第二实施例的椎间植入物101也基本呈肾形，椎间植入物101包括前端12和尾端13、顶表面102、底表面103、和在顶表面102与底表面103之间延伸的侧壁104。顶表面102和底表面103大体上是平面的并且相互平行，除了朝前端12延伸的倾斜部分102a之外。
侧壁104包括在前端12处的圆化部104a、在侧部上的凹部104b、在尾端13处由向内延伸的壁部形成的凹进部分104d(其将在下文更详细地解释)、和在相对的侧部上的凸部104e。
顶表面102以及底表面103每者形成边缘，所述边缘具有在植入物101的侧部和前端12处的侧壁104的部分104a，104b和104e中的每一个。在尾端13处，顶表面102延伸超过形成侧壁4的凹进部分104d的向内延伸的壁部。结果，形成如图11A所示的悬伸的延伸部106，107。在包括延伸部106和107的边缘的该示例中，植入物101的外轮廓可以由顶表面和底表面的边缘限定。
由于侧壁104的凹进部分104d的存在，分别由这些延伸部106和107提供基本平面的表面116，117。表面116，117以弧形的方式在尾端13周围延伸且面朝彼此,其中凹进部分104d在表面116、117之间延伸。因此，在植入物101的尾端13处的外轮廓中形成凹陷，所述凹陷由延伸部106，107的表面116，117和侧壁104的凹进部分104d限定。像在第一实施例中的那样，表面116，117可以称为引导表面。另外，第二实施例的引导表面116，117彼此平行，但也可以是倾斜的或圆化的。
如能够在图11A和11B中最佳看到的那样，中空空间105设置在植入物101中并且具有球体的形状。第二实施例的中空空间105由设置在延伸部106，107中并彼此面对的每一个球截形部分105b、以及由球形壁部105d形成，所述球形壁部105d在该示例中与凹进部分104d的向内延伸的壁部连续。中空空间105朝着外部敞开。凹进部分104d的向内延伸的壁部形成细长开口108，因此，所述细长开口延伸通过凹进部分104d并提供至中空空间105的通道。细长开口108的水平长度大于其竖直高度，并且细长开口在设置为右侧止动部和左侧止动部的相应壁部之间沿着基本平行于顶表面102和底表面103的平面的方向延伸穿过凹进部分104d。
中空空间105的直径大于细长开口108的竖直高度，即，大于在引导表面116，117之间的距离。在该实施例中，直径足够大，以使得圆孔105c形成于每个顶表面102和底表面103中。圆孔105c允许操作者察看驱动轴151的接合部分153在被接纳在中空空间105中时的定向。中空空间105的直径等于或稍微大于接合部分153的直径，以允许在其中接纳、旋转和支承接合部分153。另外，在该实施例中，引导表面116，117之间的距离等于或稍微大于接合部分153的平坦或平面的表面161，161’之间的距离，以允许将接合部分153以水平姿势插入到细长开口108中。中空空间105可以像第一实施例那样进行制造，例如，通过首先提供圆柱形核心钻孔105a等。
此外，中空空间105具有由球截形形状的表面105b，105d限定的对称中心点M。另外，引导表面116，117围绕延伸通过中心点M的轴线A是同心的，所述轴线A竖直延伸(垂直于表面102，103的平面)通过植入物。轴线A表示植入物101相对于装置150的旋转轴线。当如图10所示在装置150与植入物101之间建立连接时，引导表面116，117由设置在引导套管154的远端面处的接合结构180接合。还有，当接合部分153支承在中空空间105中时，颈部162(其直径与接合部分153的平坦或平面的表面161，161’之间的距离相同)因此还被夹持并可滑动地引导在引导表面116，117之间，这进一步增大了系统在接合期间的稳定性和牢固性。
参照图13A至13E来解释引导套管154和接合结构180。如能够看到的那样，套管154设置有第一接合结构180，所述第一接合结构呈双突起180a的形式，所述突起180a具有圆柱形切片状并且沿着远端方向从远端面延伸。远端面呈基本环形的形状并且包括凹部171a和平面部171b。两个突起180a每者均从平面部171b延伸并且沿直径布置成彼此相对。每个突起180a的内壁与套管154的内钻孔165的表面连续。因此，两个突起还沿周向方向围绕内钻孔165在其相应的端面之间延伸。在该实施例中的这些端面具有平面形状并且彼此平行。这些端面形成引导面181，所述引导面构造用于与植入物的引导表面116，117滑动接合。在一个突起180a的两个引导面之间的距离等于或稍微小于在植入物101的引导表面116，117之间的距离。结果，在装置和植入物的附接状态中，突起180a被夹在与引导面181滑动接合的引导表面116，117之间。
凹部171a沿圆周方向定位在突起180a之间并且具有弯曲部，所述弯曲部对应于延伸部106，107的弧形外轮廓的弯曲部，以允许在致动调节装置160之后滑动和/或锁紧。注意到的是，根据进一步的修改，凹部171a还可以是平面的。另外，引导面181还可以具有圆化的形状并且可以在装置被附接时相对于植入物的引导表面以及相对于彼此倾斜。此外，套管154可以具有沿着套管的外表面从远端面的凹部171a延伸的扁平化部分257和以类似的方式从平面部171b延伸的部分258。扁平化部分有助于抓持(部分157)或接纳设置为条的位置标记259。
参照附图14A至18B解释装置150和植入物101的操作。不同于第一实施例，在将驱动轴151插入到根据第二实施例的植入物101中之后，第一接合结构180在所有的附接过程的状态中(即，在图14A和14B示出的将接合部分153插入到中空空间105中的第一状态301中、在图15A和15B示出的其中已经建立了形状配合连接的第二状态中、以及在连接被锁定的第三状态303中，所述锁定通过向后拉支承植入物的驱动轴151并且由此沿着相反的方向将套管154的凹部171a按压在延伸部106，107的外轮廓上来实现)均与引导表面116，117接合。
更具体地，图14A和14B示出了执行将驱动轴151的接合部分153通过细长开口108插入到中空空间105中的插入步骤(参见图14A中的箭头301)之后的第一状态。像在第一实施例中的那样，接合部分153的平坦表面161保持为水平姿势(参见图11A或12A)。因此，在驱动轴151的远端处的接合部分153和颈部162从套管154的内钻孔165的敞开远端突出一预定距离，使得在接合部分153抵接在中空空间105的后表面时，接合结构180的突起180a进入由凹进部分4d限定的通道或细长开口108。结果，引导面181在突起180a处与植入物101的引导表面116，117接合。还有，将两个引导面布置在套管的任一侧上防止了套管围绕其纵向方向L的任何旋转。另外，引导套管154的远端表面的凹部171a抵接在植入物101的在延伸部106，107的区域中的弧形外轮廓上，其包括对应的弯曲部。在图14A示出的该姿势中，驱动轴151的位置标记269仍然与在套管处的位置标记259对准(参见图11A)，并且能够通过圆孔105c看见。
图15A和15B示出了执行如下旋转步骤(见图15A中箭头302，驱动轴以虚线示出)之后的第二状态：驱动轴151相对于引导套管154绕纵向轴线L沿顺时针方向旋转90°的角度α。该旋转可以通过致动如图10所示设置在手柄158处的转向手柄159来实现。由此，接合部分153被转换成与中空空间105形状配合连接。像在第一实施例中那样，接合部分153不能够以旋转后的姿势从中空空间105移除。同时，由于驱动轴151的旋转，位置标记269从圆孔105c消失。
图16A和16B示出了在执行如下步骤之后的第三状态：使用例如图10所示的调整螺母160相对于引导套管154向后拉驱动轴151(见箭头303)。由此，沿远端方向推进套管154并经由凹部171a将套管压靠在延伸部106，107的外轮廓上，同时驱动轴151被向后拉到近端方向中，与植入物101保持为形状配合连接。不像第一实施例，在驱动轴151和引导导管154之间的相互移位很小，并且没有另外的接合部分被引入到植入物的在引导表面之间的通道中。将驱动轴151相对于套管向后拉的瞬时步骤因此仅用于固定或锁定植入物101相对于装置151的角位置，或者用于调整在引导面和引导表面之间的摩擦量。
图17A和17B示出了如下状态的植入物101，其中，从图16A和16B所示的角位置通过沿着引导表面116，117和延伸部106，107的外轮廓向左(由箭头所示)滑动引导套管的接合结构180直到套管154的突起180a中的一个分别抵接在凹进部分4d的左侧的向内延伸壁部上或者细长开口8上来改变角位置。植入物101围绕延伸通过中空空间105的中心点M的轴线A旋转。在这里，套管的远端面的凹部171a抵靠延伸部106，107的外轮廓的弧形或弯曲部分106a并相对于所述弧形或弯曲部分106a滑动。弯曲部彼此对应，以便实现在距离中空空间105的中心点M的恒定径向距离处的平滑引导的滑动接触。
类似地，图18A和18B示出了如下状态的植入物101，其中，从图16A和16B所示的角位置通过沿着引导表面116，117和延伸部106，107的外轮廓向右(见图18A，18B中的箭头)滑动引导套管154的接合结构180直到套管154的突起180a中的另一个分别抵接在凹进部分4d的右侧的向内延伸壁部上或者细长开口8上来改变角位置。如上所述，植入物101围绕轴线A旋转。在这里，引导套管154的远端面的平面部171b抵靠延伸部106，107的外轮廓的对应成形的直线部分106a并相对于所述直线部分106b滑动，所述直线部分从弯曲部分106a凹进一定的距中心点M的径向距离。如果在植入物101围绕轴线A旋转的整个过程中保持沿远端方向施加在套管上的轻微压力，则套管在到达图18A和18B所示的位置中时锁定。锁定状态在转移到植入地点期间提供用于植入物和装置之间的特别牢固的连接。
所述植入物和/或所述装置的各种修改可以在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围内进行。
即，在上面描述的实施例中示出的植入物仅仅为示例。植入物的轮廓和形状可以根据具体临床需求而不同。例如，所述轮廓可以具有任何其他形状，诸如圆形、矩形、椭圆形等。在一些实施例中，整个植入物的侧壁的高度可以是恒定的。
另外，细长开口可以是在另一位置处。更进一步地，细长开口可以竖直地或以倾斜的姿态延伸。此外，也可以仅设置一个开口或多于一个开口。另外，通过为现有椎间植入物提供如本文所提出的那样的开口，有可能改造没有开口的现有椎间植入物。
根据另外的修改，套管54的前壁71和/或侧壁4的凹进部分4c和/或4d可以设置有棘轮特征部，或齿或肋和槽，或粗糙表面，以便在彼此接触时增加夹持力。可替代地，所述表面可以被涂覆，以便增加摩擦。
在上述实施例中，可以使驱动轴51，151旋转约90°的角度α。然而，其它旋转范围也是可以的。此外，当在第一实施例中的具有抵接面的各个止动部73，73’被设置成限定旋转的终点时，可以设置可释放的卡扣装置，以便给操作者提供如下触觉反应：相对于接合部分53的期望状态已经达到。类似地，当考虑第二实施例时，限定端点的止动部可以就驱动轴在套管内的旋转进行设置。
植入物由生物相容性材料制成。例如，植入物可由不锈钢或钛、或生物相容的金属合金(比如镍钛合金，例如镍钛诺)制成，或者可以由生物相容的塑料材料例如PEEK(聚醚醚酮)制成。
还可以构思本发明的替代方面，其中，包括细长开口的侧壁部分可以不从外轮廓凹进或后移。
在一个或多个实施例中，提供了一种具有中空空间的椎间植入物，所述中空空间形成于植入物内并且可通过细长开口进出，所述细长开口延伸通过侧壁的凹进部分，其中，中空空间被成形为接纳用于插入植入物的装置的驱动轴的接合部分；其中，中空空间被成形为在插入的第一状态下接纳插入工具的驱动轴的接合部分，并且在以形状配合连接的第二状态下支承接合部分，在形状配合连接的第二状态下，接合部分从第一状态旋转角度α。中空空间可以呈球形。
在具体方面，提供了一种具有中空空间的椎间植入物，所述中空空间形成于植入物内并可通过细长开口进出，所述细长开口延伸通过侧壁的凹进部分，其中，中空空间被成形为接纳用于插入植入物的装置的驱动轴的接合部分；其中，中空空间呈球形。
还可以构思本发明的替代方面，其中，分别省略了第一接合结构或第二接合结构，并且只实施所述接合结构中的一个，而其他特征可以与所附权利要求所限定的相同。

Claims (16)

1.一种椎间植入物(1，101)，所述椎间植入物包括顶表面、底表面、和在所述顶表面和底表面之间延伸的侧壁(4)，
所述椎间植入物具有中空空间(5，105)，所述中空空间形成于所述椎间植入物(1，101)内并能够通过延伸通过侧壁(4，104)的凹进部分(4d，104d)的细长开口(8，108)进出，
其中，所述中空空间(5，105)具有球截形形状，以接纳用于插入植入物的装置(50，150)的驱动轴(51，151)的接合部分(53，153)，
并且其中，所述侧壁(4，104)的凹进部分(4d，104d)限定至少两个引导表面(16，17；116，117)，所述至少两个引导表面以弧形的方式在所述椎间植入物的端部(13，113)周围延伸并且彼此面对，所述至少两个引导表面(16，17；116，117)被配置成由用于插入植入物的装置(50，150)的套管(54，154)的一部分滑动接合。
2.根据权利要求1所述的椎间植入物(1，101)，其中，在所述侧壁(4，104)的凹进部分(4d，104d)的位置处，由所述顶表面(2，102)的延伸部(6，7；106，107)和所述底表面(3，103)的延伸部提供所述椎间植入物(1，101)的外轮廓，其中，所述延伸部(6，7；106，107)中的每一个包括沿着所述外轮廓延伸的所述至少两个引导表面(16，17；116，117)中的相应的一个引导表面。
3.根据权利要求2所述的椎间植入物(1，101)，其中，所述中空空间(5，105)的球截形形状具有中心点(M)，其中，所述至少两个引导表面(16，17；116，117)中的每一个的外轮廓至少在其第一部分(106a)中关于延伸通过所述中心点(M)的轴线(A)同心。
4.根据权利要求3所述的椎间植入物(101)，其中，所述至少两个引导表面(116，117)中的每一个包括第二部分(106b)，其中，所述外轮廓从同心形状凹进，用于降低所述外轮廓朝着所述轴线(A)的径向距离，以便允许锁定套管(154)的一部分。
5.根据权利要求4所述的椎间植入物(101)，其中，在所述第二部分(106b)处，所述外轮廓沿着直线方向延伸。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的椎间植入物(101)，其中，所述细长开口(108)在所述凹进部分(104d)的壁部之间延伸，所述凹进部分的壁部从外轮廓向内延伸。
7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的椎间植入物(101)，其中，所述中空空间(105)由至少两个球截形形状的表面(105b)形成，所述至少两个球截形形状的表面形成在所述引导表面(116，117)中的每一个附近，所述球截形部(105a，105b)彼此面对。
8.根据权利要求7所述的椎间植入物(101)，其中，在所述顶表面(102)或底表面(103)中形成至少一个孔(105c)，所述至少一个孔允许看得见所述中空空间(105)。
9.根据权利要求2或3所述的椎间植入物(1)，其中，所述侧壁(4)的凹进部分(4d)限定所述侧壁(4)的壁部，所述壁部从所述椎间植入物(1)的外轮廓后移。
10.根据权利要求9所述的椎间植入物(1)，其中，每个延伸部(6，7)延伸超过所述侧壁(4)的凹进部分(4d)的后移壁部。
11.根据权利要求9所述的椎间植入物(1)，其中，所述中空空间(5)的球截形形状具有中心点(M)，其中，所述侧壁(4)的凹进部分(4d)的后移壁部具有布置成关于延伸通过所述中心点(M)的轴线(A)同心的圆柱形形状或球形形状。
12.一种包括根据权利要求1至11中的任意一项所述的椎间植入物(1，101)和用于将所述椎间植入物插入体内的装置(50，150)的系统，其中，所述装置包括：
驱动轴(51，151)，所述驱动轴包括接合部分(53，153)，所述接合部分具有在其相对的侧部(61，161)上被扁平化的球形形状，所述接合部分构造成在所述中空空间(5，105)中接合所述椎间植入物(1，101)；和
套管(54，154)，所述套管能够移动地保持和引导所述驱动轴(51,151)并且具有纵向轴线(L)，其中，所述套管(54，154)包括第一接合结构(80，180)，
其中，所述第一接合结构(80，180)构造成接合所述至少两个引导表面(16，17；116，117)并沿着所述至少两个引导表面滑动，并且所述第一接合结构成形为当所述接合部分(53，153)通过所述细长开口(8，108)接纳在所述中空空间(5，105)中且围绕所述纵向轴线(L)旋转角度(α)以转移所述接合部分(53，153)时防止所述套管(54，154)相对于所述至少两个引导表面围绕所述纵向轴线(L)旋转，其中，所述接合部分支承在所述中空空间(5，105)中。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一接合结构(180)包括至少一个突起，所述至少一个突起从套管(154)的远端面(171a)在沿着所述纵向轴线(L)的方向上延伸，其中，所述至少一个突起提供用于两个引导面(181)中的每一个，所述两个引导面沿着周向方向布置在所述至少一个突起的相应端部处并且彼此相距第一距离，所述第一距离对应于在所述至少两个引导表面(116，117)之间的第二距离。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述套管的远端面包括基本环形的形状，并且所述套管的远端面包括：
平表面部分，所述平表面部分用于与所述引导表面(116，117)中的至少一个的外轮廓的第二部分接合，所述平表面部分沿着直线方向延伸，和
凹表面部分，所述凹表面部分具有弯曲部，所述弯曲部对应于所述至少两个引导表面(116，117)中的每一个的外轮廓的同心部分。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述套管(154)构造成允许所述驱动轴(151)相对于所述套管(154)围绕所述纵向轴线(L)旋转。
16.根据权利要求12所述的系统，其中：
所述套管(54)还包括第二接合结构(70)，所述第二接合结构邻近所述第一接合结构(80)；
其中，所述第二接合结构(70)在所述接合部分(53)以第一状态(201)接纳在所述中空空间(5)中时构造成接合所述至少两个引导表面(16，17)，其中，所述第二接合结构(80)成形为允许所述套管(54)连同所述驱动轴(51)围绕所述纵向轴线(L)旋转角度(α)，以将所述接合部分(53)转移到第二状态(202)中，其中，所述接合部分以形状配合连接支承在所述中空空间(5)中；和
其中，所述第一接合结构(80)构造成在所述接合部分(53)以所述第二状态(202)支承在所述中空空间(5)中并且所述第二接合结构(70)还沿着朝向凹进部分(4b)的方向移动时接合所述至少两个引导表面(16，17)，其中，所述第一接合结构(80)成形为防止所述套管(54)在第三状态(203)中旋转。
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