椎间间隔器 相关申请的相互参照
本申请要求于 2007 年 9 月 14 日提交的、 名称为 “INTERSPINOUSSPACER( 椎间间隔 器 )” 的美国临时申请 No.60/972,572 的权益， 上述申请的内容全部被引用于此作为参考。
背景技术
人体椎骨具有被称为棘突的向后突出部分。 脊柱的弯曲可以导致相邻椎骨的棘突 相对于彼此 ( 例如朝着和 / 或远离 ) 移动。这又可能压缩椎管和椎孔中的空间， 并且因此 可能导致疼痛。 被称为狭窄的这样的压缩可以通过将间隔器插入相邻棘突之间的空间中进 行治疗。
一般而言有两种类型的椎管狭窄 ： (1) 硬性或刚性椎管狭窄或 (2) 软性或动态椎 管狭窄。在两种情况下， 椎管狭窄可以由于退化、 椎间盘高度的损失以及诸如脊椎滑脱 ( 其 中相邻椎骨的正常相对位置和 / 或取向被改变 ) 这样的病症由组织的过度生长导致。
一般而言两种类型的椎管狭窄之间的最重要区别在于动态椎管狭窄可以通过牵 开在受影响节段的椎骨进行治疗， 而硬性狭窄一般需要去除在受影响节段阻塞椎管或椎孔 的组织。在组织去除的情况下， 患者通常必须接受脊柱的稳定性的一些损失。所以， 优选的 是通过将椎间间隔器插入相邻椎骨之间增加脊柱区段的劲度和 / 或限制脊柱区段的运动 来增加脊柱区段的稳定性。 发明内容 本发明涉及一种用于植入相邻棘突之间治疗椎管狭窄的椎间间隔器。 所述椎间间 隔器优选地包括用于插入相邻棘突之间的 W 形或 S 形片簧主体元件和从所述主体延伸以将 所述间隔器附连到相邻棘突的一个或多个线带。 所述线带优选地尺寸被确定为和被配置为 从所述片簧的一侧， 沿着棘突的一侧， 在棘突之上或之下延伸到另一侧， 其中所述线带可以 联接到所述片簧。备选地， 所述间隔器可以包括用于接合相邻棘突之一或两者的一个或多 个钩。优选地， 骨接触顶表面与底表面相比具有更加强的凸起形状使得所述间隔器能够更 好地位于存在于棘突的底表面中的自然形成凹腔中。
在一个实施例中， 所述椎间间隔器优选地包括用于插入相邻上和下棘突之间的 W 形或 S 形片簧， 所述片簧具有用于接触上棘突的顶表面和用于接触下棘突的底表面和从所 述片簧延伸以用于将所述间隔器固定到相邻棘突的接合机构。
附图说明
当结合附图阅读时将更好地理解前面的概述以及本申请的优选实施例的以下详 述。为了举例说明本申请的装置， 在图中显示了优选实施例。然而应当理解本申请并不限 于所示的确切布置和手段。在图中 ：
图 1 示出了椎间间隔器的一个示例性实施例的侧视图， 间隔器包括 W 形片簧 ；
图 2 示出了图 1 中所示的椎间间隔器的一个透视图 ；图 3 示出了图 1 中所示的椎间间隔器的另一个透视图 ； 图 4 示出了线带解开的图 1 中所示的椎间间隔器的另一个透视图 ； 图 5 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的透视图， 该间隔器包括 W 形片 图 6 示出了图 5 中所示的椎间间隔器的另一个透视图 ； 图 7 示出了线带解开的图 5 中所示的椎间间隔器的另一个透视图 ； 图 8 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的侧视图， 该间隔器包括 W 形片 图 9A 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的侧视图， 该间隔器包括 W 形片 图 9B 示出了图 9A 中所示的椎间间隔器的另一个侧视图 ； 图 9C 示出了图 9A 中所示的椎间间隔器的后视图 ； 图 9D 示出了图 9A 中所示的椎间间隔器的顶视图 ； 图 9E 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的后视图， 该间隔器包括 W 形片 图 10A 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的透视图， 该间隔器包括 W 形片 图 10B 示出了图 10A 中所示的椎间间隔器的侧视图 ； 图 10C 示出了图 10A 中所示的椎间间隔器的后视图 ； 图 11A 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的透视图， 该间隔器包括 W 形片 图 11B 示出了图 11A 中所示的椎间间隔器的侧视图 ； 图 11C 示出了图 11A 中所示的椎间间隔器的后视图 ； 图 12A 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的透视图， 该间隔器包括 W 形片 图 12B 示出了线带完全伸展的图 12A 中所示的椎间间隔器的另一个透视图 ； 图 13 示出了椎间间隔器的另一个示例性实施例的透视图 ； 以及 图 14 示出了椎间间隔器的一个备选示例性实施例的侧视图， 该间隔器包括 S 形片簧；
簧；
簧；
簧；
簧；
簧；
簧；
簧。 具体实施方式
某些术语在以下描述中仅仅为了方便起见而被使用而不是限制。单词 “右” “左” 、 、 “顶” 和 “底” 表示图中参考的方向。单词 “向内” 和 “向外” 分别表示朝着和远离装置及其 指定部分的几何中心的方向。单词 “前” 、 “后” 、 “上” 、 “下” 和相关单词和 / 或短语表示人体 中参考的优选位置和取向而不意味着限制。术语包括上面列出的单词、 它们的派生词和类 似含义的单词。
现在将参考附图描述本发明的某些示例性实施例。一般地， 这样的实施例涉及一 种用于植入和 / 或附着到相邻上和下椎骨的棘突之间以治疗椎管狭窄的椎间间隔器。
椎间间隔器可以与减压组合用于治疗椎管狭窄。备选地， 椎间间隔器可以在没有任何附加治疗的情况下用于治疗椎管狭窄。尤其在使用减压的情况下， 理想的是用椎间间 隔器恢复脊柱的至少一部分稳定性。
在使用中， 本发明的椎间间隔器可以允许牵开力以及压缩力施加到相同脊柱节段 ( 例如在脊柱伸展的情况下施加牵开力并且在脊柱屈曲的情况下施加压缩力 )。椎间间隔 器优选地也通过包含与棘突的限定接触区域允许患者间的恒定牵开和 / 或压缩力， 促进了 在间隔器 - 骨界面的可重现条件 ( 例如传输力 )， 这将在下面更详细地进行描述。 椎间间隔 器也允许更快速、 更简单和更安全 ( 例如骨损伤减小 ) 附连到相邻棘突。
椎间间隔器也可以由任何生物相容材料制造， 包括但不限于诸如例如钛、 钛合金、 不锈钢等这样的金属， 诸如例如 PEEK、 PCU 等这样的聚合物， 和它们的组合。在间隔器由 PEEK 制造的情况下， 类似弹性橡胶的聚合物的组合可以用于允许所需的大变形和高负荷。
如本领域的普通技术人员通常理解的， 应当理解尽管将结合后脊柱固定描述椎间 间隔器， 本领域的技术人员将会理解间隔器及其部件可以用于身体的其他部分的固定。
参考图 1-4， 椎间间隔器 10 可以包括尺寸被确定为和被配置为用于插入相邻棘突 SP 之间的主体元件 20。椎间间隔器 10 也可以包括用于将主体元件 20 附连到相邻棘突 SP 的接合机构 40。
优选地， 如图所示， 主体元件 20 采用 “W 形” 片簧 21 的形式。W 形片簧 21 优选地 包括用于接触上棘突 SP 的骨接触顶表面 22， 用于接触下棘突 SP 的骨接触底表面 24， 和用 于允许间隔器 10 的压缩和 / 或伸展的弹性柔韧中心部分 26。
备选地， 如图 14 中所示， 主体元件 20 可以采用 “S 形” 片簧 21 的形式。通过提供 S 形片簧 21， 间隔器能够提供与用 W 形片簧 ( 如下面将进行描述的 ) 形成的间隔器相同的 很多好处， 但是具有更紧凑的设计。应当注意的是尽管其余实施例示出和论述了 W 形片簧， 但是可以预见 W 形片簧可以由 S 形片簧代替。
通过提供 W 形或 S 形片簧， 本发明的椎间间隔器在椎间间隔器与相邻棘突 SP 之间 的负荷传递点方面更宽大。也就是说， 由于 W 形或 S 形片簧， 取决于接触点的间隔器的劲度 与包括例如 C 形间隔器的现有技术椎间间隔器的劲度的巨大变化相比变化很小。也就是 说， 例如在 C 形间隔器中， 施加到骨接触顶和底表面的前部分的力将遇到高劲度间隔器， 而 施加到骨接触顶和底表面的后部分的力将遇到低劲度间隔器。这是由于施加到 C 形片簧 的力将遇到单环并且因此将大大地取决于彼此和取决于施加力的位置。与之相比， 施加到 W 形和 S 形片簧的前和后部分的力将遇到不同环并且因此劲度可以在前部分和在后部分进 行调节， 并且尽管取决于接触点将有差异， 但是劲度将比 C 形间隔器更均匀。
接合机构 40 优选地采用一个或多个线带 42 的形式， 所述线带附连到 W 形片簧 21， 更优选地附连到 W 形片簧 21 的顶和底表面 22， 24。线带 42 包括第一端 43、 第二端 44 和长 度。如图 2 和 3 中最佳地所示， 线带 42 的第一端 43 优选地连接到 W 形片簧 21， 并且可以 与其形成一体。W 形片簧 21 优选地也包括锁定机构 30。如图所示， 锁定机构 30 可以包括 从 W 形片簧 21 延伸的部件或在线带 42 的相对侧形成于 W 形片簧 21 中的开口。在使用中， 线带 42 从 W 形片簧 21 沿着相邻棘突 SP 之一的一侧在相邻棘突 SP 之上或之下延伸到另一 侧， 并且返回 W 形片簧 21， 其中线带 42 可以被插入锁定机构 30 以将间隔器 10 固定到相邻 棘突 SP。
如图 4 中最佳地所示， 线带 42 的第二端 44 优选地包括形成于它的尖端上的一体化切割刃 46。当线带 42 从棘突 SP 的一侧传到另一侧时形成于线带 42 的端部上的一体化 切割刃 46 允许线带 42 切穿椎间韧带。当线带 42 固定到棘突 SP 之后它的任何过多剩余长 度可以被切断和去除。
在使用中， 优选地， W 形椎间间隔器 10 尽可能腹侧地 ( 例如前侧地 ) 被插入。W 形 片簧 21 的骨接触顶和底表面 22， 24( 例如接触相邻棘突的片簧的部分 ) 优选地包括沿前后 方向的长度， 该长度短于相邻棘突沿前后方向的长度以允许牵开力在限定区域施加到相邻 棘突。优选地限定区域尽可能是远腹侧的， 以便减小由于解剖学变化 ( 例如相邻棘突的形 状和因此接触区域的形状 ) 产生的间隔器性能 ( 例如劲度 ) 的变化。
线带 42 优选地在 W 形片簧 21 后侧位于和 / 或附着到相邻棘突 SP， 从而在屈曲的 情况下相对于伸展允许更低的间隔器劲度。在使用中， 与伸展相比在屈曲中具有更低劲度 是理想的， 原因是中性屈曲角通常大于中性伸展角并且因此优选的是妨碍屈曲小于伸展。
如图 5-7 中最佳地所示， 不同于包含一对线带 42( 如图 1-4 中所示 )， 接合机构 40 可以采用用于接合相邻棘突 SP 的一对或多对钩 60 的形式。如图所示， 间隔器 10’ 可以包 括用于接合上棘突 SP 的线带 42 和用于接合下棘突 SP 的一对钩 60。包含一个或多个钩 60 代替线带 42 特别有用于在腰脊柱的 L5/S1 节段的植入， 原因是在 S1 节段的棘突通常并不 允许附连线带 42。因此， 如图所示， 优选地椎间间隔器 10’ 可以包括从 W 形片簧 21 的骨接 触顶表面 22 延伸以用于接合 L5 棘突的线带 42 和从 W 形片簧 21 的骨接触底表面 24 延伸 以用于附连到 S1 的一对钩 60。备选地， 椎间间隔器 10’ 可以包括从骨接触底表面 24 延伸 的线带 42 和从骨接触顶表面 22 延伸的一对钩 60， 或从 W 形片簧 21 的骨接触顶和底表面 22， 24 两者延伸的一对钩元件 60。优选地钩 60 尺寸被确定为和被配置为接合骶骨孔。 钩 60 也可以包括用于将钩 60 连接到 W 形片簧 21 的丝线或缆线 62。优选地， 丝 线或缆线 62 以允许外科医生调节钩 60 与 W 形片簧 21 之间的相对长度的方式互连钩 60 和 W 形片簧 21。应当注意的是也可以使用将钩 60 连接到 W 形片簧 21 的其他形式。W 形片簧 21 的底表面 24 可以包括用于帮助外科医生适当定位间隔器 10’ 的一对导向器 120， 这将在 下面更详细地进行描述。
还应当注意的是尽管在图 5-7 中公开的椎间间隔器 10’ 被描述为与 L5/S1 节段的 固定结合使用， 但是椎间间隔器 10’ 可以用于在沿着脊柱的任何地方连接相邻棘突 SP。
如图 8 中最佳地所示， W 形片簧 21 也可以包括用于接触和 / 或接合相邻棘突 SP 之 一的椎板钩 75。优选地， 椎板钩 75 形成于 W 形片簧 21 的骨接触底表面 24 上和 / 或从其延 伸。但是椎板钩 75 也可以形成于 W 形片簧 21 的骨接触顶表面 22 上和 / 或从其延伸。椎 板钩 75 尺寸被确定为和被配置为接合棘突 SP 以防止椎间间隔器 10， 10’ 向后滑动和 / 或 移动， 因此例如在 S1 棘突可能未充分形成的情况下允许椎间间隔器 10， 10’ 插入， 在这样的 情况下椎间间隔器 10， 10’ 可以抵靠在 S1 椎板的边缘上而没有迁移的风险。
如图 7 和 8 中最佳地所示， W 形片簧 21 的骨接触顶和底表面 22， 24 也可以包括用 于接触棘突 SP 的相邻表面的一个或多个突出 80， 例如齿、 脊等。
应当注意的是尽管结合在图 5-8 中公开的椎间间隔器 10’ 显示和描述了椎板钩 75 和突出 80， 这些特征也可以与图 1-4 中公开的椎间间隔器 10 和任何其他椎间间隔器结合使 用。
参考图 9A-9D， 间隔器 10” 可以包括 W 形片簧 21， 该片簧可以包括具有凸起形状的
骨接触顶表面 22 以接触上棘突 SP 的下表面， 而骨接触底表面 24 可以是基本平坦的或直的 以用于接触下棘突 SP 的上表面。通过提供凸起形状的骨接触顶表面 22， 椎间间隔器 10， 10’ ， 10” 能够更好地位于理想的前 / 后位置， 即， 位于存在于棘突的底表面中的自然形成凹 腔中。W 形片簧 21 也优选地包括锥形侧表面 28( 例如连接骨接触顶表面 22、 弹性柔韧中心 部分 26 和骨接触底表面 24 的表面的宽度缩窄 )。通过提供锥形侧表面 28， 椎间间隔器 10， 10’ ， 10” 能够更好地被定位在理想的前 / 后位置而不接触小面关节或椎板。
如图 9A-9D 中进一步所示， 形成于椎间间隔器 10” 上的接合机构 40 可以采用从骨 接触顶和底表面 22， 24 延伸以用于接触相邻棘突 SP 的侧面的多个翼片 100 的形式。优选 地， 翼片 100 被预弯曲使得当翼片 100 远离骨接触顶和底表面 22， 24 移动时它们发散。通 过预弯曲翼片 100， 间隔器 10” 能够更好地接收上和下棘突 SP 而不必首先展开翼片 100。 因此， 预弯曲翼片 100 简化了植入过程。其后， 一旦椎间间隔器 10” 适当地定位到相邻棘突 SP 之间， 翼片 100 可以由外科医生卷曲在相邻棘突 SP 上， 由此相对于相邻椎骨固定间隔器 10” 的位置。如图所示， 翼片 100 的内表面优选地包括用于接合相邻棘突 SP 的侧面的多个 齿或脊 102 以更好地相对于椎骨固定间隔器 10” 。
翼片 100 也优选地交错使得上翼片 100a 与下翼片 100b 相比更靠前地被定位。通 过提供交错翼片 100a， 100b， 上翼片 100a 可以通过与上椎板接触充当关于植入深度的机械 限位器。 应当注意的是尽管结合在图 9A-9D 中公开的椎间间隔器 10” 显示和描述了凸起形 状的骨接触顶表面 22 和 / 或交错翼片 100， 这些特征也可以与在图 1-7 中公开的椎间间隔 器 10， 10’ 和任何其他椎间间隔器结合使用。
参考图 9E， 间隔器 10” ’ 可以备选地包括上和下翼片 100a， 100b， 其中上翼片 100a 从下翼片 100b 侧向偏移。通过提供侧向偏移上和下翼片 100a， 100b， 椎间间隔器 10” ’ 能够 更好地适应例如由于退化性脊柱侧凸而未对准的棘突 SP。
参考图 10A-10C， 椎间间隔器 10” ” 可以包括代替上翼片 100a 的一对导向元件 120。 在使用中， 导向元件 120 未卷曲到棘突 SP， 而是在间隔器 10” ” 的植入期间和之后仅仅充当 导向器。备选地， 所述一对导向元件 120 可以用于代替下翼片 100b。
参考图 11A-11C， 上和下翼片 100a， 100b 可以由用于将间隔器 10” ” ’ 附连到相邻 棘突 SP 的弹性突出 130 代替。在使用中， 弹性突出 130 被偏压闭合使得突出 130 自动接合 棘突 SP 而不需要像翼片 100 通常所需的那样主动地将突出 130 卷曲到棘突 SP 上。在使用 中， 弹性突出 130 可以在间隔器 10” ” ’ 的植入期间保持打开。一旦间隔器 10” ” ’ 适当定位， 当去除插入器械时弹性突出 130 可以自动压靠在棘突 SP 的侧表面上。
参考图 12A 和 12B， 椎间间隔器 200 可以由两个或更多个部件形成。如图所示， 椎 间间隔器 200 可以由第一部件 210 联接到第二部件 220 形成， 其中第一部件 210 可以采用如 上所述的 W 形椎间间隔器 21 的形式， 而第二部件 220 可以采用具有线带 242 的插入件 222 的形式。在使用中， 包含插入件 222 提供了更刚劲的椎间间隔器 200。
参考图 13， 插入件 322 可以被配置为用于植入相邻棘突 SP 之间的独立间隔器 300。如图所示， 间隔器 300 可以包括用于将间隔器 300 固定到相邻棘突 SP 之间的一体化 线带 342 和锁定部件 330。
W 形片簧 21 的骨接触顶和底表面 22， 24 可以包括 “软” 材料 ( 例如具有低弹性模
量的材料 ) 或泡沫层以促进在间隔器 / 骨界面的更佳负荷分布。泡沫可以采用例如钛泡 沫、 PEEK 泡沫等的形式。在软材料的情况下， 所述层可以在高压力的区域中变形， 导致接触 面积的增加和压力的相应减小。在使用泡沫的情况下， 泡沫层可以在高接触压力的区域中 塌缩， 导致接触面积的增加和压力的相应减小。
应当注意的是尽管结合某些实施例示出和描述了某些特征， 这些特征是可互换的 并且可以用于在本文中描述的任何椎间间隔器。
本领域的技术人员将会理解可以在不脱离本发明的广义创新概念的情况下对上 述实施例进行变化。所以应当理解本发明并不限于公开的特定实施例， 而是旨在涵盖附带 权利要求所限定的本发明的精神和范围内的修改。