CN1960678A - 用于椎间假体植入的技术和仪器 - Google Patents

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C·E·吉尔
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Abstract

一种组件用于在一对椎体之间准备一椎间盘间隔来接纳一假体。该组件包括一具有一第一撑开牵引臂和一第二撑开牵引臂的撑开牵引器。该组件还包括一第一锚定紧固件，用于可移动地连接第一撑开牵引臂至一第一椎体。第一锚定装置能够相对于第一撑开牵引臂旋转。

Description

用于椎间假体植入的技术和仪器
背景技术
最近，在关节再造装置中的技术优点已经彻底改革了关节变性病的治疗，将关注的基准从关节固定术转移至关节造型术。通过一功能关节假体而产生的一损坏关节的再造，提供运动并减少邻近骨和邻近关节的退化，这是对于许多病人需要的治疗。对于完成关节再造的外科医生，特定的仪器和外科方法可能是有用的以利于假体的精确设置。
发明内容
在一实施例中，一种组件用于在一对椎体之间准备一椎间盘间隔来接纳一假体。该组件包括一具有一第一撑开牵引臂和一第二撑开牵引臂的撑开牵引器(distractor)。该组件还包括一第一锚定紧固件，用于可移动地连接第一撑开牵引臂至椎体中的一第一椎体。第一锚定装置能够相对于第一撑开牵引臂旋转。
在另外的实施例中，公开了一种用于在一脊柱的第一和第二椎体之间准备一椎间盘间隔从而接纳一椎间假体的方法。该方法包括定位第一和第二锚定紧固件分别进入第一和第二椎体。该方法还包括连接一撑开牵引组件至第一和第二锚定紧固件，其中撑开牵引组件的一第一臂连接至第一锚定紧固件，且撑开牵引组件的一第二臂连接至第二锚定紧固件。该方法还包括将撑开牵引组件的第一和第二臂平行地相对于彼此移动，并相对于第一和第二臂分别旋转第一和第二椎体。
附图说明
图1是具有一损坏盘的一脊柱的一矢形面图。
图2是描述了一外科技术的一流程图。
图3是根据本说明书的一实施例的钻孔组件。
图4是根据本说明书的一实施例的一锚柱的一立体图。
图5是根据本说明书的一实施例的一撑开牵引组件。
图6是图5所示的第一实施例的撑开牵引器的一剖视图。
图7是根据本说明书的一实施例的一仪器导向器的一分解图。
图8是与图5的撑开牵引器组装在一起的图7的仪器导向器的一立体图。
图9是根据本说明书的一实施例的一测量仪器的一装配图。
图10是图4、7和9的装置的一装配图。
图11是根据本说明书的一实施例的一切割组件的一分解图。
图12是图4、7和11的装置的一装配图。
具体实施方式
本说明书一般地涉及整形外科领域，尤其涉及对于使用一椎间假体的椎骨再造的仪器和方法。为了促进对本发明的原理的理解，现在参照在附图中说明的实施例或例子，并且将使用专用语言来描述同样的事物。然而应该理解，不因此想要限定本发明的范围。本领域的普通技术人员通常会想到在所描述的实施例中的任何替换和进一步的修正以及在此描述的本发明原理的进一步应用。
首先参见图1，标号10涉及一具有一关节位置的一人体解剖，在此例中该关节位置包括一具有一损伤的、患病的或以其它方式损坏的、在椎骨14、16之间延伸的椎间盘12的脊骨。损坏的盘可以由一椎间盘假体18所替换，该椎间盘假体18可以是多种装置，包括已经在美国专利第5674296号、第5865846号、第6156067号、第6001130号以及美国专利申请第2002/0035400号、第2002/0128715号和第2003/0135277号中所描述的装置，这些结合于此作为参照。
在一实施例中，通过图2所示的流程图，可以呈现一种用于修复损坏关节的外科技术。首先参见步骤22，可以切除损坏的盘12的全部或一部分。可以使用前进入、前外侧进入、侧进入或其它本领域普通技术人员已知的进入来完成此步骤，然而，前述的实施例将一般地指向前进入。一般地，组织去除步骤22可以包括定位和稳定病人。可以使用荧光镜或其它成像方法来帮助椎骨对准和外科导向。也可以使用成像技术来确定椎间假体18的适当尺寸。在一实施例中，可以使用一确定尺寸的模板来预先操作地确定恰当的假体尺寸。围绕盘间隔的组织可以缩回以进入，并检验目标盘间隔。目标盘区域可以通过去除多余的骨来准备，包括可能已生长的骨赘以及其它可能包括环带的部分和细胞核肉的全部或部分。可以包括一环切术的组织去除步骤22可以可选择地或附加地在采取了对准和/或测量步骤之后完成。
继续至图2的步骤23，多种对准步骤可以引导来对准椎间组织从而为盘假体18作准备。盘间隔的横向中心被确定和标记。其次，使用一对准导向器30来确定锚定紧固件36的精确位置，该对准导向器30包括一钻孔导向器32和一椎间部分34。钻孔导向器32可以具有用于导向一钻孔的孔38。
连接至钻孔导向器32的椎间部分34可以在邻近的椎体14、16之间插入。可以使用钻孔导向器32作为一模板来标记对于锚定紧固件36的位置，例如通过预钻孔入椎体14、16。使用钻孔导向器32作为一模板可以促进锚定紧固件36及其后来连接的仪器相对于椎体14的终板的精确位置。例如，标记的位置可以位于离盘间隔的中心一通常固定的距离。在标记了位置之后，锚定紧固件36然后可以通过钻孔导向器32在确定的位置插入。
如图4详细所示，在此实施例中，锚定紧固件36可以具有一螺纹部分40和一局部球体部分42。一距离保持部分44可以在螺纹和局部球体部分40、42之间延伸。一延长部分46可以延伸自局部球体部分42。
现在继续至图2的步骤24，椎体14、16可以撑开牵引和承受拉力来为椎间盘间隔的进一步处理作准备。现在参见图5，步骤24(图2)的撑开牵引可以由连接至锚定紧固件36的一撑开牵引组件50来完成。撑开牵引组件50可以包括具有一固定机构54的一横杆元件52。一对撑开牵引臂56可以连接至横杆元件。在图5的实施例中，固定机构54是一棘轮系统，该棘轮系统可以包括在撑开牵引臂56之间维持一选定的距离。可以选定包括夹具、螺纹连接件和销的多种可选择的固定机构54作为一在撑开牵引臂56之间维持一选定的距离的装置。撑开牵引臂56中的至少一个可以通过固定机构54可移动地连接至横杆元件52。每个撑开牵引臂56可以包括例如在图5中显示的T槽的附连导向器58。其它类型的附连导向器可以包括燕尾槽或其它机械连接件。附连导向器58可以用于定位、保持和导向下面将要描述的测量和切割仪器。附连导向器58可以包括限位器或其它用于位置确认或仪器支持的特征。
参见图6，撑开牵引臂56还可以包括连接至锚定紧固件36的末端部分60。末端部分60可以由撑开牵引臂56整体地形成或可以可移动地或固定地连接至撑开牵引臂56。末端部分60可以包括细长槽61，该细长槽61允许锚定紧固件36的球体部分42滑入末端部分60。锚定紧固件36的距离保持部分44可以被定尺寸，来根据所需的程度约束撑开牵引臂56相对于椎体14、16的表面的轴向移动(沿着锚定紧固件36的轴线)。细长槽61的宽度可以被定尺寸，来约束锚定紧固件和连接的椎体14、16的横向移动。
由于椎体14、16随撑开牵引组件50而撑开牵引，撑开牵引臂56可以保持相对平行，然而至少允许椎体14、16的有限旋转。当球体部分42在细长槽61中相对于撑开牵引臂56旋转和/或平移时，可能处于矢形面(sagittal plane)的此旋转可以发生。锚定紧固件36的距离保持部分44和细长槽61的深度可以提供允许旋转量的限制。当椎体14、16和锚定紧固件36旋转或枢转时，锚定紧固件36可以保持相对于椎体14、16固定。
再次参见图2，随着椎体14、16的撑开牵引和所需椎骨约束的施加，外科技术20继续至步骤25。在步骤25，例如深度测量的测量可以在盘位置完成来确定贯穿余下的外科技术20使用的仪器和装置的适当尺寸。
现在参见图7和8，测量步骤25(图2)可以使用多种装置，包括例如一可以连接至任一撑开牵引臂56的仪器导向器70。在此实施例中包括一导向器外壳72和一保持组件74的仪器导向器70可以通过附连导向器58(图8)连接至选定的撑开牵引臂56。保持组件74可用于可移动地或牢牢地固定例如一测量或一切割仪器(这将在下文详述)的仪器至导向器外壳72，从而间接地固定至撑开牵引臂56。多种保持组件74可与仪器导向器70一起使用，包括一弹簧加载销、螺纹连接件或其它类型的紧固件。
现在参见图9-10，一测量仪器可用于选定适当尺寸的工具来完成例如终板准备的后续操作。在此实施例中，测量仪器80包括在一指示器部分86和一探针部分88之间延伸的一轴84，它可以可移动地或牢牢地固定至仪器导向器70。探针部分88可以行进通过椎间盘间隔来提供一深度测量。在此实施例中，指示器部分86可以指示从例如椎间盘间隔的一前缘90的一点到盘间隔的后缘92的距离。指示器部分86可以通过探针部分88的行进来指示距离，该探针部分88提供用于确定后续使用的仪器或假体装置的适当尺寸的测量。
再次参见图2，外科技术20继续至步骤26以进一步准备椎间终板表面。现在参见图11a-11b，为了准备终板表面来提供用于椎间假体18的一固定座，可以提供一切割仪器。在图11a的实施例中，切割仪器100可以包括几个组成零件，包括一外轴部分102、一内轴部分104、一切割头106和一切割装置108。内轴部分104可以延伸穿过外轴部分102来接合切割头106。切割装置108可以连接至切割头106。切割装置108可以具有一研磨面110，该研磨面110可以包括刀片、齿、一粗糙的外套或任何其它能够切割、研磨或碾磨椎间终板的表面。切割装置108或切割表面110可以成形成如此轮廓：它引起在椎间终板中配合选定椎间假体18的轮廓来产生用于假体的一固定座。切割仪器100可以包括诸如铆钉、轴承、齿轮和弹簧的多种其它组件(未显示)，这些组件可以用于将组件102-108彼此装配，并给切割装置108提供移动。
在一实施例中，例如图11b所示，可以构造切割仪器100的组件102-108，来简化清洁、促进无菌、增强可靠性以及缩短装配和外科手术时间。在一实施例中，切割头106可以是一单片成型聚合物。在此实施例中，可以减少或消除轴承和其它能够被侵蚀或感染从而易于磨损的组件的使用。切割头106可以是一次性的，这可以简化切割仪器100的清洁并可以在手术范围中促进无菌。可包括一集成小齿轮的内轴部分102可以是一次性的，来最小化在其它诸如齿轮系的敏感组件的磨损，增加仪器100的可靠性。将一小齿轮使用作为内轴部分102也可以免除轴承和其它增加可靠性和简化切割仪器100的清除的传动组件。切割装置108可以是一整体金属注射成型刀具，该刀具具有形成于一侧的切割面110和集成于相反侧的齿轮齿112，来使轮廓最小化。这种切割装置108集成的实施例也可以促进可靠性和无菌。
现在参见图12，基于步骤25中采取的测量和将被植入的假体18，可以选定一切割装置108。如上所述，切割仪器100可以使用选定的切割装置108来装配。仪器导向器70可以连接至撑开牵引臂56中的一个，且切割仪器100可以安装至仪器导向器70，从而切割装置108设置于邻近椎间终板16中的一个。切割装置108的适当位置可以用已知的偏移来确定，并可以用荧光镜或其它成像技术来检验。当切割面110成形选定的椎间终板时，一电源(未显示)可以连接至切割仪器100并被致动来驱动切割面110。在准备了第一终板表面之后，仪器导向器71可以移动至第二撑开牵引臂56，且切割面110可以设置于邻近第二椎体14。然后可以致动切割仪器来成形第二椎体14。
上面的图11a所述的切割仪器仅仅是一个可与撑开牵引组件50和仪器导向器71一起使用的实施例。在另外的实施例中，切割仪器可以包括一刻刀或其它本领域内已知的切割装置。切割仪器还可以包括一伸缩轴，来允许切割仪器的伸长。在例如图11b的一些实施例中，切割仪器120可以主要包括可再使用的、能够例如通过一高压灭菌器灭菌的组件。在此实施例中，一切割头122可以具有一较高的轮廓，来适应一压配合齿轮和其它齿轮系组件。
再次参见图2，在准备了椎间终板之后，切割仪器100或120可以从仪器导向器移除，来为在步骤27植入椎间假体18作准备。随着切割仪器被移除，椎间假体18可以使用多种插入方法中的任何一种来插入准备的间隔。在一些实施例中，仪器导向器70可以用于导向假体插入仪器。在植入假体18之后，可以释放撑开牵引组件50上的拉力，并可以移除组件50。可以移除锚定紧固件并闭合伤口。
尽管仅仅几个本发明的示例的实施例在上面详细描述，本领域普通技术人员会容易地意识到，在示例的实施例中许多修正是可能的，而不脱离本发明的新颖的指导和优点。因此，想要包括所有这样的修正在如下面的权利要求书中所限定的本发明范围内。在权利要求书中，装置加功能的条款想要覆盖在此描述的作为完成所述功能结构，且不仅是结构等同物也是等同的结构。

Claims (24)

1.一种用于在一对椎体之间准备一椎间盘间隔来接纳一假体的组件，该组件包括：
一撑开牵引器，其中所述撑开牵引器包括一第一撑开牵引臂和一第二撑开牵引臂；以及
一第一锚定紧固件，用于可移动地连接所述第一撑开牵引臂至所述椎体中的一第一椎体，
其中所述第一锚定装置能够相对于所述第一撑开牵引臂旋转。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括一第二锚定装置，用于可移动地连接所述第二撑开牵引臂至所述椎体中的一第二椎体。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一和第二撑开牵引臂以一平行关系可移动，其中所述第一锚定紧固件可旋转地连接所述第一撑开牵引臂至所述第一椎体，且其中当所述第一和第二撑开牵引臂以一平行关系移动时，所述第一椎体相对于所述第一撑开牵引臂旋转。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，还包括附连至所述第一撑开牵引臂的一仪器导向器。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述第一撑开牵引臂包括一附连导向器，其中所述仪器导向器通过所述附连导向器连接至所述第一撑开牵引臂。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，所述附连导向器是在所述第一撑开牵引臂上的一机械连接件。
7.如权利要求4所述的组件，其特征在于，还包括附连至所述仪器导向器的一测量仪器。
8.如权利要求4所述的组件，其特征在于，还包括附连至所述仪器导向器的一成形仪器。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，当所述第一椎体相对于所述第一撑开牵引臂旋转时，所述成形仪器至所述仪器导向器的附连是可调整的。
10.如权利要求8所述的仪器导向器，其特征在于，还包括一弹簧加载保持组件，用于保持所述成形仪器至所述仪器导向器。
11.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一锚定紧固件包括一局部球形部分。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述第一撑开牵引臂包括一细长槽，其中所述第一锚定紧固件接合所述细长槽，且其中所述球形部分在所述细长槽中相对于所述第一撑开牵引臂旋转。
13.一种用于在一脊柱的第一和第二椎体之间准备一椎间盘间隔从而接纳一椎间假体的方法，该方法包括：
定位第一和第二锚定紧固件分别进入所述第一和第二椎体；
连接一撑开牵引组件至所述第一和第二锚定紧固件，其中所述撑开牵引组件的一第一臂连接至所述第一锚定紧固件，且所述撑开牵引组件的一第二臂连接至所述第二锚定紧固件；
将所述撑开牵引组件的所述第一和第二臂平行地相对于彼此移动；
相对于所述第一和第二臂分别旋转所述第一和第二椎体。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括独立于成形一第二椎体的一第二终板地成形所述第一椎体的一第一终板椎体。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括在成形所述第一终板之前，附连一成形仪器至所述第一撑开牵引臂。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一锚定紧固件在所述第一撑开牵引臂中的一细长槽内可枢转。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一和第二锚定紧固件的位置在一矢形面中。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一和第二椎体的旋转在一矢形面中。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一和第二锚定紧固件的位置离椎间盘间隔的中心等距。
20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，连接所述撑开牵引组件至所述第一和第二锚定紧固件包括将所述第一锚定紧固件滑入位于所述第一撑开牵引臂中的一第一槽。
21.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一槽防止所述第一椎体相对于所述第一撑开牵引臂横向移动。
22.一种用于在第一和第二椎体之间准备一椎间盘间隔来接纳一假体的组件，该组件包括：
一撑开牵引器，其中所述撑开牵引器包括平行于一第二撑开牵引臂的一第一撑开牵引臂；
一第一锚定紧固件，在所述第一撑开牵引臂和所述第一椎体之间延伸，其中所述第一锚定紧固件包括一第一局部球形部分，且所述第一撑开牵引臂包括一第一槽，且其中所述第一局部球形部分枢转地接合所述第一槽；以及
一第二锚定紧固件，在所述第二撑开牵引臂和所述第二椎体之间延伸，其中所述第二锚定紧固件包括一第二局部球形部分，且所述第二撑开牵引臂包括一第二槽，且其中所述第二局部球形部分枢转地接合所述第二槽。
23.如权利要求22所述的组件，其特征在于，还包括附连至所述第一撑开牵引臂的一仪器导向器。
24.如权利要求23所述的组件，其特征在于，还包括枢转地附连至所述仪器导向器的一碾磨仪器。
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