CN108495604A - 能连续调节的椎间植入物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及椎间植入物，包括至少两个对置的彼此远离的贴靠面（10、10'），用于贴靠在两个相邻椎骨（3、3'）的指向彼此的椎体面（30、30'）处，两个贴靠面（10、10'）之间的间距可借由扩张装置改变，扩张装置布置在贴靠面（10、10'）之间且具有至少一个操作元件（12），扩张装置具有至少两个通过转动轴（13）以剪刀的方式彼此连接的能枢转的杠杆元件（14、15），扩张装置包括至少一个撑组件（16、16'）和至少一个保险元件（17），撑组件构造用于撑开杠杆元件（14、15），保险元件（17）构造用于固定住杠杆元件（14、15）的最小度撑开。椎间植入物（1）的构造在扩张时引起高的承受能力、高的强度发展还有足够大的全高调节。此外可对前凸角度进行调节。

Description

能连续调节的椎间植入物
技术领域
本发明涉及一种椎间植入物，其包括至少两个对置的、彼此背离的贴靠面以及至少一个布置在贴靠面之间的扩张装置，贴靠面用于贴靠在两个相邻椎骨的指向彼此的椎体面处，其中，扩张装置具有至少一个操作元件。
背景技术
脊柱处的磨损或病变会使椎间盘退化。如果保守的药物治疗和/或理疗不起作用，那么医生有时会进行手术处理。对此已知的是，将可运动的或不可运动的植入物引入椎间盘退化了的椎间空间中。该植入物承担了退化的椎间盘的承载和支撑作用。不可运动的植入物也被称作“融合植入物”，因为它阻止了相邻椎骨的相对运动。
已知有不同的手术技术用于融合植入物的植入。可以从腹部进入椎间盘，以避免伤及脊髓的危险。但是对此却需要长长的进入路径穿过患者的腹腔或胸腔。由于在此会导致并发症，所以建立了一种脊背侧的替代进入路径。这种直接从脊背侧或更多地是从脊背侧的手术技术作为PLIF（posterior lumbar intervertebral fusion，后路腰椎间融合术）或TLIF（transforaminelle interkorporelle lumbare Fusion，经椎间孔入路腰椎椎间融合术）已知，其中椎间盘从臀部或侧边露出。基于微创手术应用中的小的横截面，融合植入物的尺寸非常受限。
根据PLIF的椎间植入物的植入发生在靠近脊髓的一个非常敏感的区域中，神经末梢在该处从椎骨的椎管中出来。因此手术通常隐含伤及神经末梢的风险。基于这个原因会通过使用微创植入手术采取尽可能小的开口，结果是，一方面椎间植入物必须被实施的尽可能得小。另一方面，椎间植入物作为椎间盘的替代物应当要么覆盖尽可能大的表面，要么使椎骨彼此分开或者在椎骨之间形成固定的角度并支撑椎骨。
椎间植入物由此具有扩张装置。扩张装置例如能够扩大相邻椎骨处的植入物的贴靠面之间的间距。替代地，扩张装置可以将植入物的贴靠面扩大至椎骨处。
已知的是，针对椎间植入物的扩张设置有固锁机构。固锁机构允许椎间植入物的分级扩张。利用固锁机构是不可能连续调节椎间植入物用以灵活且精确的高度调节的。
连续调节可借由螺杆驱动器结合运动螺丝或拉楔技术（Zugkeiltechnik）进行。这种设备的缺点是，仅能满足对于植入物机械装置的单一要求。这些要求包括在植入物扩张时高的承受能力、高的强度发展还有调整前凸角度的可能性。如果可以调整前凸角度（Lordosewinkel），那么就无法进行植入物的全高调节。在支撑椎骨时具有高的承受能力的机械装置具有大的尺寸，这会阻止在PLIF中的应用。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种避免上述缺点的设备。
该目的通过独立权利要求的内容实现。有利的扩展方案是从属权利要求的内容。
椎间植入物包括至少两个对置的、彼此背离的贴靠面，用于贴靠在两个相邻椎骨的指向彼此的椎体面处，其中，两个贴靠面之间的间距可借由扩张装置改变，扩张装置布置在贴靠面之间且具有至少一个操作元件，椎间植入物根据本发明设置为，扩张装置具有至少两个通过转动轴以剪刀的方式彼此连接的、能枢转的杠杆元件，并且扩张装置包括至少一个借由操作元件操作的撑组件和至少一个保险元件，撑组件构造用于撑开杠杆元件，其中，保险元件构造用于固定住杠杆元件的最小度撑开。
接下来进一步阐述几个概念：
撑开理解为杠杆元件从相应于闭合的剪刀的闭合状态枢转到相应于打开的剪刀的撑开状态。
最小化撑开理解为杠杆元件的撑开不能再继续缩小了。也就是说，杠杆元件从撑开状态过渡到闭合状态只能进行到最小度撑开。
本发明基于以下思想，即借由使用升降平台原理的剪刀机构引起椎间植入物的扩张。该原理由以剪刀的方式通过转动轴彼此连接的杠杆元件实现。在闭合状态中，椎间植入物具有很小的高度，从而能够穿过借由微创手术形成的小开口被引入至椎骨之间。在该状态中，剪刀机构是闭合的。当椎间植入物布置在其设置位置处时，椎间植入物可以通过杠杆元件撑开到撑开状态来进行扩张。
杠杆元件的撑开借由通过操作元件操作撑组件来进行。撑组件借由该操作对杠杆元件施加扭矩。杠杆元件通过扭矩围绕转动轴枢转，并像剪刀一样撑开。杠杆元件的撑开使得贴靠面之间的间距变大。保险元件在枢转结束时固定住杠杆元件的最小度撑开。只要不操作操作元件，杠杆元件的撑开就只能最多缩小到通过保险元件确定的最小度撑开。
撑组件能够对杠杆元件施加大扭矩。由此可以使用足够的力将两个椎骨间隔开。此外，支承面和杠杆元件负载较大的力。扩张元件的剪刀机构由此能够承受住脊柱的负载。
本发明还能够借由匹配杠杆元件的杠杆臂长度来匹配相邻椎骨之间的前凸角度。杠杆臂理解为杠杆元件的分段，该分段布置在转动轴与杠杆元件的末段之间。在植入物的闭合状态中，两个杠杆元件的彼此贴靠放置的杠杆臂是一样长的。然而单个杠杆元件的杠杆臂的长度关系是可变的，从而在杠杆元件撑开时，椎间植入物的彼此对置的贴靠面可以彼此相对枢转。
根据本发明的椎间植入物可以用于调整相邻椎骨之间的高度。
椎间植入物替代地构造为，通过扩张来扩大相邻椎骨之间被椎间植入物绷紧的支承面。各替代方案通过植入物在被引入椎间空间中时的取向来确定。
两个替代方案引起相邻椎骨的融合。这些椎骨在植入完成后不能再相对彼此运动并且在脊柱运动时形成一个单元。
在第一种有利的实施方式中，转动轴将杠杆元件分成两个长度相同的杠杆臂。这能够实现以平行取向的锥体表面抬高椎骨。
在替代的第二种有利的实施方式中，转动轴将杠杆元件分成两个长度不同的杠杆臂。该实施方式能够实现椎骨之间的前凸角度的结构调整。
有利的是，保险元件和操作元件构造为一件式。符合目的的是，保险元件在此构造为螺丝且操作元件构造为螺丝头。撑组件构造为至少两个利用螺丝作为主轴驱动器连接的楔子。螺丝结合楔子的螺纹形成主轴驱动器。主轴驱动器构造为自动制动的，因而只能通过操作螺丝头来进行楔子的调节。因此撑组件的保险在该实施方式中是自动的。楔子在转动轴的对置的侧上布置在杠杆元件之间。楔子分别具有指向相反方向的楔子尖。利用该布置方式，当螺丝通过操作元件转动时，撑元件相对彼此地沿着螺丝运动。楔子利用其楔子尖压到杠杆元件之间。这使以剪刀的方式连接的杠杆元件撑开。
有利的是，至少一个贴靠面布置在桥元件处，桥元件借由固定轴承布置在一个杠杆元件处，其中，桥元件借由浮动轴承（Loslager）布置在另一个杠杆元件处。相对于可布置在杠杆元件本身处的贴靠面，布置在桥元件处的贴靠面在杠杆元件撑开时获得它的尺寸。由此能够实现压力在椎体面上均匀的分布。此外还提供了最大化的贴靠面，因为桥元件桥接了杠杆元件之间通过杠杆元件的撑开而得到的自由空间。
有利的是，浮动轴承构造为布置在杠杆元件处的滑轨。在杠杆元件撑开时，桥元件的浮动端沿着滑轨滑动。由此减小杠杆元件与桥元件之间的摩擦，使得撑开能够更简单地进行，并且避免对杠杆元件或桥元件的破坏。
有利的是，桥元件在闭合状态中齐平地贴靠在椎间植入物处。此外，杠杆元件和桥元件在闭合状态中构成椎间植入物的至少一个闭合的旁侧面（Lateralseite）。椎间植入物的表面不具有开口。椎间植入物因此具有“流线型”，这简化了椎间植入物到椎间空间中的引入。
此外符合目的的是，椎间植入物的旁侧面在撑开状态中具有穿孔。在穿孔中可以引入填装材料，其促进骨骼生长穿过椎间植入物。
符合目的的是，贴靠面具有结构化的表面。贴靠面通过结构化的表面在椎体面处具有提高的保持力。由此避免了植入物滑下或滑出。
此外符合目的的是，贴靠面的另一部分布置在杠杆元件的端部区域处，并且在闭合状态中围绕椎间植入物的中轴倾斜。有利的是，贴靠面的该部分的倾斜角度介于5°至30°之间，优选介于10°至20°之间，进一步优选为15°。由此在撑开状态中会引起贴靠面相对于椎体表面的平行取向。椎体面由此可靠地贴靠在贴靠面处。
此外有利的是，椎间植入物包括冲击面，冲击面构造用于接收锤击。因此植入物可借由锤子被引入到椎间空间中。
有利的是，椎间植入物由钛、钛合金、CoCr或PEEK组成。这些材料可避免患者的并发症和排异反应。
本发明还涉及一组根据权利要求1构造的椎间植入物，其中，椎间植入物的区别在于杠杆元件的两个杠杆臂的长度关系。
至少一个椎间植入物可根据上述说明书中的至少一个特征构造。
附图说明
借由示出有利的实施方式的附图进一步阐述本发明。其中：
图1a、b、c示出了椎间植入物在闭合状态（a）、撑开状态（b）和具有前凸角度调整（c）的示意图；
图2a、b、c示出了椎间植入物组件的示意图；以及
图3a、b示出了被引入椎间空间中的椎间植入物在闭合状态（a）和撑开状态（b）中的示意图。
具体实施方式
椎间植入物整体上以附图标记1标识。它包括两个借由转动轴13以剪刀的方式彼此连接的杠杆元件14、15。图1a中示出了在闭合状态中的椎间植入物1。转动轴13将两个杠杆元件14、15分成大小相同的两半。两半中的每一半都是杠杆臂。在这里描述的实施方式中，不同的杠杆元件14、15的在闭合状态中彼此相邻布置的杠杆臂的长度相同。不过它们也可具有不同的长度。
在杠杆元件14、15的在闭合状态中彼此相邻布置的杠杆臂之间，撑组件16、16'布置在椎间植入物1的彼此对置的侧上。撑组件16、16'可借由操作元件12彼此相向运动。在此，撑组件向着转动轴13运动并且继续压到杠杆元件14、15的杠杆臂之间。操作元件12在此布置在撑组件16、16'中的一个撑组件处。
撑组件16、16'构造为楔形。楔子尖18、18'分别朝着另一个撑组件16、16'取向并且继续指向杠杆元件14、15之间。撑组件16、16'的贴靠在楔子尖18、18'处的侧壁贴靠在杠杆元件14、15处。撑组件16、16'在挤入杠杆元件14、15之间的过程中借由侧壁对杠杆元件14、15施加扭矩。扭矩引起杠杆元件14、15的撑开。图1b中示出了图1a中示出的椎间植入物1的撑开状态。
在杠杆臂14、15的末段处，贴靠面10、10'布置在相邻的椎骨3、3'的椎体面30、30'处。与根据图1a的闭合状态相比，贴靠面10、10'在根据图1b的撑开状态中彼此间隔得更开。
撑组件16、16'具有内螺纹。如图2a中所示，撑组件通过螺丝彼此连接，螺丝作为保险元件17起作用。内螺纹和螺丝构成主轴驱动器。螺丝具有头部，其作为操作元件12起作用。操作元件12的操作引起螺丝的转动，由此可使撑组件16、16'彼此相向运动或彼此相背运动。如果没有螺丝作为保险元件17的转动，撑组件16、16'之间的间距就不会基于主轴驱动器的自动制动而改变，主轴驱动器确定撑组件16、16'的位置。由此通过保险元件17确定杠杆元件14、15的最小度撑开。撑组件16、16'保持在其位于杠杆元件14、15之间的位置中。结合椎骨3、3'对贴靠面10、10'施加的压力可防止杠杆元件14、15继续枢转，该压力引起扭矩，该扭矩使椎间植入物1从撑开状态过渡到闭合状态。
根据图2b，杠杆元件14、15的转动轴13具有导引钻孔19。保险元件17穿过钻孔19。撑组件16、16'在转动轴13的对置的侧上布置在保险元件17处。利用导引钻孔19可将撑组件16、16'、保险元件17和操作元件12导引至杠杆元件14、15之间。
图1c中示出了椎间植入物1的实施方式，椎间植入物的杠杆元件14、15被转动轴13分成大小不同的杠杆臂。当杠杆元件14、15撑开时，相较于短的杠杆臂的末段，较长的杠杆臂的末段彼此间隔得更开。由此在贴靠面10、10'之间出现一个角。利用椎间植入物1的该实施方式可调整相邻的椎骨3、3'之间的前凸角度。
椎间植入物1还具有桥元件2、2'。图2c中示出了桥元件2、2'的示例。桥元件2、2'包括贴靠面10、10'的一部分。桥元件通过固定轴承21、21'与杠杆元件14、15中的一个杠杆元件能转动地连接。桥元件通过浮动轴承22、22'支承在相应的另一个杠杆元件14、15上。浮动轴承22、22'由滑轨26构成，滑轨布置在相应的另一个杠杆元件14、15处。当椎间植入物1撑开时，桥元件2、2'通过构造为滑轨26的浮动轴承22、22'沿着相应的杠杆元件14、15滑动。在此，桥元件2、2'围绕固定轴承21、21'转动。桥元件2、2'由此桥接了杠杆元件14、15之间的路段。由此在椎间植入物1的旁侧面中出现穿孔25。在穿孔中可引入促进骨骼生长的材料。
与布置在杠杆元件2、2'处的贴靠面10、10'相反，布置在桥元件2、2'处的贴靠面10、10'的尺寸不会通过扩张过程而改变。由此为贴靠的椎骨3、3'的椎体表面30、30'提供了最大化的贴靠面10、10'。
贴靠面10、10'具有结构化的表面23。借由结构化的表面23可改善与椎骨3、3'的椎体面30、30'的接触。此外，结构化的表面23避免了椎间植入物1在各骨骼表面处滑下。结构化的表面23的结构可包括横向沟槽、纵向沟槽或防滑纹。
贴靠面10、10'的布置在杠杆元件14、15的端部处的部分构造为在椎间植入物1的闭合状态中相对于椎间植入物1的中轴倾斜15°。当椎间植入物1过渡到撑开状态中时，贴靠面10、10'倾斜至平行于椎体表面30、30'的取向中，从而使贴靠面10、10'最大化。
图3a和3b示出了利用布置在上椎骨3处的桥元件2撑开椎间植入物1。对此，椎间植入物1须先以闭合状态布置到椎骨3、3'之间。当椎间植入物到达设置位置时，借助于操作元件12操作椎间植入物1的扩张装置，从而使椎间植入物1扩张。
椎间植入物1同样可围绕保险元件17呈90°转动地插入。操作元件12的操作结果就是椎间植入物1沿着椎体面30、30'的撑开。
此外，椎间植入物1具有冲击面11，冲击面构造用于接收锤击。冲击面11布置在撑组件16、16'处，在撑组件处布置有操作元件12。椎间植入物1由此可借由锤子被引入椎间空间中。此外，操作元件12能够通过在撑组件16、16'处的布置从外部到达且能够继续操作，其中，撑组件处布置有冲击面11。
不具有冲击面11的撑组件16、16'包括倒角的后壁24。后壁24与撑组件16、16'的楔子尖18、18'相对置。通过后壁24的倒角简化了椎间植入物1到椎骨3、3'之间的空间中的引入。
有利的是，椎间植入物1具有介于15mm和30mm之间的全长、优选为23mm的全长。此外有利的是，椎间植入物1具有介于7mm和12mm之间的高度、优选为7mm的高度。此外符合目的的是，椎间植入物具有介于7mm和20mm之间的宽度、优选为7mm的宽度。具有这种尺寸的椎间植入物在植入时仅需小小的切口用以嵌入到椎骨3、3'之间。
此外，扩张装置可构造为，贴靠面16、16'能够彼此间隔开至14mm。此外，椎间植入物由钛、CoCr或PEEK组成。

Claims (21)

1.椎间植入物，其包括至少两个对置的、彼此背离的贴靠面（10、10'），用于贴靠在两个相邻椎骨（3、3'）的指向彼此的椎体面（30、30'）处，其中，所述两个贴靠面（10、10'）的间距能借由扩张装置改变，所述扩张装置布置在所述贴靠面（10、10'）之间且具有至少一个操作元件（12），其特征在于，所述扩张装置具有至少两个通过转动轴（13）以剪刀的方式彼此连接的、能枢转的杠杆元件（14、15），并且所述扩张装置包括至少一个借由所述操作元件操作的撑组件（16、16'）和至少一个保险元件（17），所述撑组件构造用于撑开所述杠杆元件（14、15），其中，所述保险元件（17）构造用于固定住所述杠杆元件（14、15）的最小度撑开。
2.根据权利要求1所述的椎间植入物，其特征在于，所述转动轴（13）将所述杠杆元件（14、15）分成长度相同的两半。
3.根据权利要求1所述的椎间植入物，其特征在于，所述转动轴（13）将所述杠杆元件（14、15）分成长度不同的两半。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述保险元件（17）和所述操作元件（12）构造为一件式。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述保险元件（17）构造为螺丝且所述操作元件（12）构造为螺丝头，且所述撑组件（16、16'）构造为至少两个利用所述螺丝作为主轴驱动器连接的楔子，其中，所述楔子布置在所述杠杆元件之间的转动轴（13）的对置的侧上，且所述楔子分别具有指向相反方向的楔子尖（18、18'）。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，至少一个贴靠面（10、10'）布置在桥元件（2、2'）处，所述桥元件借由固定轴承（21、21'）布置在所述杠杆元件（14、15）中的一个杠杆元件处，其中，所述桥元件（2、2'）借由浮动轴承（22、22'）布置在相应的另一个杠杆元件（14、15）处。
7.根据权利要求6所述的椎间植入物，其特征在于，所述浮动轴承（22、22'）在相应的另一个杠杆元件（14、15）处构造为滑轨（26）。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述桥元件（2、2'）在闭合状态中齐平地贴靠在所述椎间植入物（1）处。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述杠杆元件（14、15）和所述桥元件（2、2'）在闭合状态中形成所述椎间植入物（1）的至少一个闭合的旁侧面。
10.根据权利要求9所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）的旁侧面在撑开状态中具有穿孔（25）。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）具有介于15和30mm之间的全长、优选为23mm的全长。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）具有介于7和12mm之间的高度、优选为7mm的高度。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）具有介于7和20mm之间的宽度、优选为7mm的宽度。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述贴靠面（10、10'）能够彼此间隔开至14mm。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述贴靠面（10、10'）具有结构化的表面（23）。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述贴靠面（10、10'）的一部分布置在所述杠杆元件（14、15）的端部区域处，并且在闭合状态中围绕所述椎间植入物（1）的中轴倾斜。
17.根据权利要求16所述的椎间植入物，其特征在于，所述贴靠面（10、10'）的该部分的倾斜角度介于5°至30°之间，优选介于10°至20°之间，进一步优选为15°。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）包括冲击面（11），所述冲击面构造为针对锤击的撞击面。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）由钛、钛合金、CoCr或PEEK组成。
20.一组根据权利要求1所述的椎间植入物，其特征在于，所述椎间植入物（1）的区别在于杠杆元件（14、15）的两个杠杆臂的长度关系。
21.一组根据权利要求20所述的椎间植入物，其特征在于，至少一个椎间植入物（1）是根据权利要求2至19中的任一项构造的。
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