專利名稱：用于構(gòu)造椎間盤假體的套件以及用于構(gòu)造不同的椎間盤假體的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造用于設(shè)置在一由椎體界定的椎間盤腔內(nèi)的椎間盤假體的套件。其次本發(fā)明還涉及一種用于構(gòu)造不同構(gòu)型的這種椎間盤假體的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在其中需要替換損壞的椎間盤的椎間盤損傷情況下，植入椎間盤假體，其中椎間盤假體裝入脊柱的椎間盤腔內(nèi)，該椎間盤腔由兩個(gè)相鄰設(shè)置的椎體來界定。椎間盤假體要保證盡可能少地?fù)p害患者的可運(yùn)動(dòng)性，并且常常做成相互鉸接的假體板/人造骨板。為了能夠?qū)⒆甸g盤假體與解剖學(xué)情況有利地匹配，由W02007/003438A2 已知，可以提供不同構(gòu)型的椎間盤假體。構(gòu)型的不同例如在于假體板的大小、假體板之間的距離和假體板可以繞其相互擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)中心即轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)的位置。為此椎間盤假體具有中間元件，這些中間元件可以做成鉸接元件或擺角限制件。為此目的，在假體板上設(shè)置有接納甬道，所述接納甬道用于接納中間元件。利用可更換的中間元件可以調(diào)整假體板之間的距離和最大擺角以及確定運(yùn)動(dòng)中心的位置。已知椎間盤假體的旋轉(zhuǎn)支承件做成球鉸，并在植入狀態(tài)下在椎間盤腔內(nèi)具有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。脊柱的原始由相互對置的椎體和椎間盤構(gòu)成的最小功能單元的運(yùn)動(dòng)性能應(yīng)該由椎間盤假體至少基本模仿，最小功能單元也稱為榮漢斯(Junghans)運(yùn)動(dòng)節(jié)段或脊柱功能單位(FSU)。椎間盤假體應(yīng)該可以和原始椎間盤一樣向前彎曲(也稱為撓曲)、向后拉伸 (也稱為伸展)、向左或右側(cè)彎(也稱為側(cè)撓曲)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(其基本上繞一沿脊柱延伸的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行并且也稱為旋轉(zhuǎn))。由一彈性的外結(jié)締組織環(huán)和一被它包圍的軟的(髓)核組成的天然椎間盤用作彈性的鉸接和緩沖元件，并在椎體相對運(yùn)動(dòng)時(shí)變形，由其構(gòu)造所決定，椎間盤除鉸接元件的功能外還具有作為椎體相對運(yùn)動(dòng)的止擋限制件的功能。由已經(jīng)提到的W02007/003438A2已知，在相對置的假體板上設(shè)置有可更換的止擋件，在在向左或向右側(cè)彎(側(cè)撓曲)時(shí)所述止擋件可以限制假體板的擺動(dòng)。由US2008/0221693A1已知一種椎間盤假體，其中構(gòu)成一球鉸的鉸接元件一體地做在假體板上。在此，形成在一個(gè)假體板上的球帽區(qū)域內(nèi)的突起部嵌入形成在另一個(gè)假體板上的與球帽互補(bǔ)的中空的球穴區(qū)域內(nèi)的凹部內(nèi)。突起部和凹部構(gòu)成一限制裝置，該限制裝置用于限制圍繞一基本上垂直于假體板外表面取向的旋轉(zhuǎn)軸線所作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而在這種已知椎間盤假體中允許的最大轉(zhuǎn)角不能改變。由US2005/0234553A1已知一種椎間盤假體，該椎間盤假體具有一彈性的、總體成盆狀的體部，該體部的壁部配備有一螺旋形地環(huán)繞的槽。在該盆狀體部的底面上固定有一第一鉸接元件，該第一鉸接元件與第二鉸接元件構(gòu)成一球鉸。在此，第二鉸接元件本身在周側(cè)固定在盆狀體部的內(nèi)邊緣上端。與鉸接元件固定連接的體部為鉸接元件的圍繞一垂直于盆底延伸的軸線的相對轉(zhuǎn)動(dòng)提供一扭轉(zhuǎn)阻力，該扭轉(zhuǎn)阻力導(dǎo)致所述轉(zhuǎn)動(dòng)受限制。但是這種結(jié)構(gòu)非常簡單的已知椎間盤假體帶來這樣的缺點(diǎn)，即這種轉(zhuǎn)動(dòng)限制裝置不能與椎間盤假體的尺寸無關(guān)地被調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種用于構(gòu)造椎間盤假體的套件，用該套件可以與假體板的構(gòu)型無關(guān)地調(diào)整最大允許轉(zhuǎn)角，該假體板的尺寸應(yīng)理想地與多個(gè)不同的因素有關(guān)。這個(gè)目的通過這樣的套件實(shí)現(xiàn)，該套件具有a)兩個(gè)設(shè)置成可相對于彼此運(yùn)動(dòng)的假體板，所述假體板的外表面用于貼靠在相對置的椎體的表面上，所述假體板的內(nèi)表面在組裝后形成一旋轉(zhuǎn)支承件的相對應(yīng)/配合的支承面。b) 一配設(shè)給該旋轉(zhuǎn)支承件的限制裝置，該限制裝置用于限制圍繞一基本上垂直于假體板外表面取向的旋轉(zhuǎn)軸線所作的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中該限制裝置可與假體板連接。發(fā)明者知道，只有在用于限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的限制裝置做成獨(dú)立的、可與假體板連接的構(gòu)件時(shí)，才能與假體板的結(jié)構(gòu)無關(guān)地確定最大允許轉(zhuǎn)角。用這種方式，如果人們想提供允許不同最大轉(zhuǎn)角、但也能具有不同構(gòu)型的假體板的椎間盤假體的話，那么應(yīng)該提供的構(gòu)件的數(shù)量顯著減少。例如如果要能夠從四種不同的最大轉(zhuǎn)角和四種不同的假體板幾何形狀中進(jìn)行選擇，則根據(jù)本發(fā)明，提供四種不同的限制裝置以及假體板的四種不同的套組就足夠了。而在轉(zhuǎn)角限制裝置始終是假體板的一體成形的部件的現(xiàn)有技術(shù)中，為了得到同樣的選擇可能性，必須提供這種部件的總共16種不同的套組。這顯著提高了用于儲備和消毒假體的費(fèi)用。假體板的外表面在椎間盤假體植入椎間盤腔中后基本上平面地貼合在相鄰椎體的相對的表面上。椎體的表面在脊柱的中立位置中基本上相互平行。此外，在脊柱的中立位置上，椎體的表面垂直于脊柱的中軸線的一段，該脊柱中軸線在從脊柱側(cè)面觀察時(shí)S形地彎曲，而在從脊柱背部觀察時(shí)基本上為直線。在脊柱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)離開中立位置時(shí)，相鄰的椎體基本上繞脊柱中軸線相對于彼此旋轉(zhuǎn)。由此得到，假體板在這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對于彼此在一個(gè)旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，該旋轉(zhuǎn)平面基本上垂直于脊柱的中軸線。因此脊柱的中軸線基本上相當(dāng)于假體板的旋轉(zhuǎn)軸線。用本發(fā)明的套件可以實(shí)現(xiàn)一用于構(gòu)造不同椎間盤假體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有a)假體板的不同構(gòu)型的(假體板)對的套組，所述假體板可設(shè)置成能相對于彼此運(yùn)動(dòng)，所述假體板的外表面用于貼靠在相對置的椎體的表面上，所述假體板的內(nèi)表面在組裝后形成一旋轉(zhuǎn)支承件的相對應(yīng)/配合的支承面。b)限制裝置的套組，所述限制裝置配設(shè)給旋轉(zhuǎn)支承件，所述限制裝置用于限制假體板的圍繞一基本上垂直于假體板外表面的旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中，該套組的限制裝置相互間的區(qū)別至少在于，這些限制裝置對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限制不同的最大轉(zhuǎn)角，并且所述限制裝置可與不同的假體板連接。原則上，限制裝置可以與假體板以不可拆松的方式連接，可以考慮例如一不再能毫無困難地拆松的卡鎖機(jī)構(gòu)或一力鎖合的連接結(jié)構(gòu)——例如通過粘接。但是在本發(fā)明一種優(yōu)選設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，限制裝置可與假體板以可拆松的方式連接。這一方面有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即與假體板錯(cuò)誤地連接的限制裝置不會(huì)導(dǎo)致，由此形成的組件不再能至少被用于有關(guān)的患者，另一方面在限制裝置合適地設(shè)計(jì)時(shí)，可拆松的連接結(jié)構(gòu)能使得在必要時(shí)在將椎間盤假體植入椎間盤腔后還可以用另一個(gè)限制裝置更換。例如當(dāng)尺寸過大的最大轉(zhuǎn)角導(dǎo)致脊柱的相鄰的區(qū)段過載時(shí)會(huì)產(chǎn)生這種需求。在這種情況下可以在手術(shù)期間拆松連接結(jié)構(gòu)，取出限制裝置，并用一僅能實(shí)現(xiàn)較小的最大轉(zhuǎn)角的限制裝置來代替。在另一種實(shí)施例中，限制裝置或其一部分與一插入元件連接，該插入元件可插入一接納甬道內(nèi)，該接納甬道做在假體板之一中。其中接納甬道可這樣與插入元件匹配，使插入元件只能沿一個(gè)方向插入接納甬道內(nèi)。外科醫(yī)生可以用這種方法非常方便地甚至在手術(shù)期間由假體板和限制裝置組裝椎間盤假體。這又使得可以根據(jù)外科醫(yī)生只能在手術(shù)期間測量或用其他方法確定的因素來選擇限制裝置。在另一種實(shí)施例中，限制裝置包括至少一個(gè)在假體板之間延伸的柔性連接元件， 利用所述連接元件可以在沒有止擋部的協(xié)同作用的情況下限制繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。柔性連接元件在假體板的中立位置中優(yōu)選布置成無拉應(yīng)力。通過假體板相互間的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，連接元件在假體板上的固定位置相互遠(yuǎn)離，從而使連接元件受拉力。這在傳入椎體上的轉(zhuǎn)矩與由在限制裝置內(nèi)出現(xiàn)的拉應(yīng)力引起的復(fù)位力矩 之間達(dá)到力的平衡時(shí)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的終止。為了通過至少一個(gè)連接元件確保與轉(zhuǎn)角有關(guān)的制動(dòng)作用，連接元件優(yōu)選做成彈性的。連接元件例如可以由紡織物、針織物、編織物構(gòu)成，其中由具有小彈性模量的材料組成的纖維例如碳纖維或鈦絲彼此間這樣布置，使得通過纖維之間的內(nèi)摩擦在拉力傳入時(shí)產(chǎn)生希望的制動(dòng)作用。另選地，連接元件可以做成由彈性纖維如芳族聚酰胺纖維或鎳_鈦合金的超彈性(金屬)絲組成的紡織物、針織品、編織物。連接元件也可以由一種彈性材料制成一體。這實(shí)現(xiàn)了連接元件的形式為圓形軟繩或優(yōu)選配備有由凹部確定的廓型的塊的一體結(jié)構(gòu)，以保證高的彈性模量。作為這種連接元件的材料，可以采用含氟彈性體，特別是全氟橡膠、四氟乙烯/聚丙烯橡膠和氟化的硅橡膠。在另一種實(shí)施例中，連接元件與兩個(gè)插入元件連接，這兩個(gè)插入元件可插入形成在兩塊假體板上的接納甬道內(nèi)。這里通過采用插入元件和與它匹配的接納甬道也可以使椎間盤假體特別方便地安裝。在另一種實(shí)施例中，限制裝置包括多個(gè)制動(dòng)面，這些制動(dòng)面這樣設(shè)置，使得在一塊假體板繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定在兩塊假體板之一上的制動(dòng)面在固定在另一塊假體板上的對應(yīng)的制動(dòng)面上滑動(dòng)，其中所述制動(dòng)面之間的摩擦阻力由于由椎體施加的壓力而隨著轉(zhuǎn)角的加大而增加。在椎間盤假體的中立位置上，制動(dòng)面優(yōu)選相互這樣間隔開，使得可以在規(guī)定的擺角范圍內(nèi)側(cè)彎(側(cè)撓曲)。在這種方案的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，制動(dòng)面做成，使得隨著轉(zhuǎn)角的增加假體板之間的距離加大。在假體板的距離增大時(shí)，圍繞脊柱設(shè)置的韌帶伸長并導(dǎo)致由椎體施加的壓力的額外加大。從而制動(dòng)面之間的摩擦阻力也提高。在充分利用患者的解剖學(xué)情況的條件下， 用這種方法實(shí)現(xiàn)了相反地作用在旋轉(zhuǎn)上的制動(dòng)作用，該制動(dòng)作用隨著轉(zhuǎn)角的加大有力地但始終穩(wěn)定地加大，由此避免例如像在無阻尼的止擋時(shí)出現(xiàn)的那樣的短時(shí)間的負(fù)荷高峰。
這里制動(dòng)面可以這樣布置，使得只有在超過一規(guī)定的轉(zhuǎn)角后一塊假體板上的制動(dòng)面才在另一塊假體板上的對應(yīng)的制動(dòng)面上滑動(dòng)。因此在這種情況下從一定的轉(zhuǎn)角開始才出現(xiàn)制動(dòng)作用。這種特性相當(dāng)于天然椎間盤假體的特性，因?yàn)樵谀抢镌谛∞D(zhuǎn)角時(shí)椎間盤也只對旋轉(zhuǎn)造成特別小的阻力。有利的是，制動(dòng)面不是旋轉(zhuǎn)支承件的一部分。用這種方法確保，制動(dòng)面的任何可能的磨蝕或其他磨損不會(huì)對旋轉(zhuǎn)支承件的性能產(chǎn)生不利影響。在另一種實(shí)施例中，限制裝置包括至少兩個(gè)配設(shè)給相互對置的假體板的止擋面， 以限制轉(zhuǎn)角。由此可以實(shí)現(xiàn)對于椎間盤假體的特別簡單的構(gòu)造方式。在本發(fā)明的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)中，限制裝置用于在一占假體板的可預(yù)先給定的最大轉(zhuǎn)角的至少10%、優(yōu)選至少20%的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)提供與轉(zhuǎn)角有關(guān)的制動(dòng)力。最大轉(zhuǎn)角在結(jié)構(gòu)上由椎間盤假體的構(gòu)造來預(yù)先確定。最大轉(zhuǎn)角是植入的假體板從中立位置起沿兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向之一旋轉(zhuǎn)、直至由于制動(dòng)力或制動(dòng)力矩而完全制動(dòng)假體板之間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為止所掃掠過的角度。本發(fā)明的限制裝置除通過假體板的鉸接面之間的摩擦產(chǎn)生的摩擦力之外還提供制動(dòng)力或制動(dòng)力矩。按照本發(fā)明，當(dāng)假體板之間的轉(zhuǎn)角達(dá)到一相當(dāng)于最大轉(zhuǎn)角的至少90%、優(yōu)選至少80%的值時(shí)，便提供制動(dòng)力。如果限制裝置這樣設(shè)置，使得最大轉(zhuǎn)角和/或?yàn)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所提供的制動(dòng)力與假體板之間所夾的擺角通過一優(yōu)選連續(xù)延伸的特征曲線相關(guān)聯(lián)，則是有利的。假體板的擺動(dòng)圍繞旋轉(zhuǎn)支承件的至少近似位于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)的擺動(dòng)軸線進(jìn)行。在脊柱撓曲、伸展和側(cè)撓曲時(shí)出現(xiàn)假體板的擺動(dòng)。隨著假體板繞至少一條擺動(dòng)軸線的擺動(dòng)，包圍脊柱的韌帶、 肌肉和神經(jīng)便已伸長，如果擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)再疊加一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，那么韌帶、肌肉和神經(jīng)進(jìn)一步拉伸。因?yàn)樗錾扉L不應(yīng)該超過規(guī)定值，所以通過限制裝置確保，最大轉(zhuǎn)角隨著所述擺角的加大/多個(gè)擺角的加大而減小。椎間盤假體的這個(gè)特性模仿天然椎間盤的性能，其中，由椎體和設(shè)置在椎體之間的椎間盤的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力與椎間盤內(nèi)的由擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起的壓應(yīng)力相疊加，從而造成運(yùn)動(dòng)阻力的提高。


在附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1示出帶有可更換的止擋元件和可更換的關(guān)節(jié)窩的假體板的俯視圖。圖2示出按圖1的假體板的側(cè)視圖。圖3示出帶有可更換的止擋元件和可更換的關(guān)節(jié)球的假體板的俯視圖。圖4示出按圖3的假體板的側(cè)視圖。圖5示出由按圖1和圖3的假體板構(gòu)成的椎間盤假體。圖6示出帶有可更換的止擋元件和可更換的具有兩個(gè)止擋突出部的關(guān)節(jié)球的假體板的俯視圖。圖7示出按圖6的假體板的剖視圖。圖8示出帶有可更換的止擋元件和可更換的配備有用于止擋突出部的運(yùn)動(dòng)空間的關(guān)節(jié)窩的假 體板的俯視圖。圖9示出按圖8的假體板的剖視圖。圖10示出由按圖6和圖8的假體板構(gòu)成的椎間盤假體。
圖11示出帶有一可更換的配備有彈性鎖止筋的關(guān)節(jié)窩的假體板的俯視圖。圖12示出按圖11的假體板的剖視圖。
圖13示出帶有一可更換的配備有運(yùn)動(dòng)槽的關(guān)節(jié)球的假體板的俯視圖。圖14示出按圖13的假體板的剖視圖。圖15示出具有安裝在用于假體板的插入元件上的柔性連接元件的椎間盤假體。圖16示出具有在假體板之間安裝在插入元件上的連接元件的椎間盤假體。在所有附圖中功能相同的構(gòu)件配備有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式椎間盤假體的下述實(shí)施例分別包括由金屬材料制成并具有腎形外輪廓的假體板/ 人造骨板10，假體板10的外表面12用于緊貼在一未畫出的椎體上并配備有一拱起部16， 該拱起部嵌入椎體的一由較牢固的骨材料構(gòu)成的環(huán)內(nèi)。假體板10的內(nèi)表面14具有三個(gè)甬道18、20、22，它們用于接納插入元件。假體板的另一些結(jié)構(gòu)同樣可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的特征。在按圖1和圖2的假體板10中，配備有制動(dòng)銷24的插入元件23接納在甬道18 和22內(nèi)。在按圖3和圖4的假體板10中，在甬道18和22內(nèi)接納有配備有制動(dòng)斜坡26的插入元件25。在按圖3和圖4的假體板10中，在甬道20內(nèi)接納有一鉸接板28，該鉸接板配備有凹入的球帽形的關(guān)節(jié)窩30。關(guān)節(jié)窩30與設(shè)置在按圖1和2的假體板10中的關(guān)節(jié)球32構(gòu)成一在圖5中詳細(xì)示出的球鉸34。球鉸34使得假體板10可以繞在所示中立位置中垂直于假體板10外表面12取向的旋轉(zhuǎn)軸線36作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及繞擺動(dòng)軸線42和44(如示例性地在圖1和圖3中示出的)作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)軸線42和44在圖5所示的椎間盤假體40 的中立位置中位于一與旋轉(zhuǎn)軸線36正交的平面內(nèi)，因此球鉸34使得椎間盤假體40的假體板10可以以三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度相對運(yùn)動(dòng)。為了保證將插入元件23、25可靠地接納在甬道18、20、22內(nèi)，在那里在邊緣區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置有槽38，所述槽具有矩形橫截面并使得插入元件23、25可以按榫槽連接的方式來固定。例如在圖2中可以看到槽38的橫截面。用于固定插入元件23、25的附加措施可以是合適地選擇材料以達(dá)到插入元件和假體板10之間的高的摩擦。補(bǔ)充地或者代替地也可以采用未畫出的緊固件如螺釘，以便將插入元件23、25可靠地固定在假體板10上。假體板10的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺角限制已經(jīng)通過其外部形狀來確保，其內(nèi)表面14在進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)在局部區(qū)域相接近并互相貼靠，從而阻止假體板10相對于彼此進(jìn)一步擺動(dòng)。而僅由假體板10的形狀不能限制假體板10繞旋轉(zhuǎn)軸線36的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，配備有制動(dòng)銷24和制動(dòng)斜坡26的插入元件23、25用于限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。制動(dòng)銷24在端側(cè)具有一球帽形的形狀。制動(dòng)斜坡26做成帶有凹入的槽形凹陷部48的彎曲的筋，凹陷部48的深度T和制動(dòng)銷24的尺寸這樣選擇，使得在按圖5的中立位置中假體板10既可以繞擺動(dòng)軸線42進(jìn)行擺動(dòng)(側(cè)撓曲)，又可以繞旋轉(zhuǎn)軸線36進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。對于繞擺動(dòng)軸線44的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(其相當(dāng)于脊柱的撓曲或伸展)，由制動(dòng)銷24和制動(dòng)斜坡26組成的布置結(jié)構(gòu)是不變的。如可以由圖5看到的那樣，在假體板10繞旋轉(zhuǎn)軸線36相對旋轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)銷24與制動(dòng)斜坡26接觸并在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)滑動(dòng)到制動(dòng)斜坡26的以增大的斜率升高的區(qū)域上。通過制動(dòng)銷24和制動(dòng)斜坡26的關(guān)于擺動(dòng)軸線42的軸對稱的結(jié)構(gòu)和布置，避免了假體板10的不希望的傾斜。由從椎體傳到假體板10外表面上的壓力決定了，制動(dòng)銷24在制動(dòng)斜坡26 上的滑動(dòng)過程產(chǎn)生隨著轉(zhuǎn)角的加大不斷增大的摩擦力，該摩擦力導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)。該摩擦力引起相對于旋轉(zhuǎn)軸線36的制動(dòng)力矩，該制動(dòng)力矩通過假體板10傳到椎體上，該制動(dòng)力矩與通過韌帶或通過外力傳入的扭矩相反地作用。通過凹陷部48的槽形設(shè)計(jì)，在轉(zhuǎn)角進(jìn)一步增大時(shí)可能引起假體板10的間距的擴(kuò)大，這是因?yàn)橹苿?dòng)銷24在制動(dòng)斜坡26的升高的區(qū)域上滑動(dòng)。因此，圍繞脊柱設(shè)置的韌帶額外地被張緊，從而加大對假體板10的壓力和由此造成的摩擦力。因此隨著轉(zhuǎn)角的加大，由摩擦力引起的制動(dòng)力矩也增大。在如圖6至圖10所示的椎間盤假體140的實(shí)施例中，插入元件123、125配備有方形的止擋部126，這些止擋部用于限制繞擺動(dòng)軸線42的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(側(cè)撓曲)。為了實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)角的限制，在關(guān)節(jié)球132上安裝有兩個(gè)突出部150，所述突出部做成球帽形。在關(guān)節(jié)窩130 上設(shè)置有與突出部150相對應(yīng)的控制窩152，這些控制窩用于限制轉(zhuǎn)角。如由圖10可見的， 控制窩152做成在關(guān)節(jié)窩130內(nèi)的彎曲凹部，因此既能限制假體板10的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)又能限制其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中控制窩152設(shè)計(jì)成，使得假體板10繞擺動(dòng)軸線44的相對擺動(dòng)不受限制。 而假體板10繞擺動(dòng)軸線42的相對擺動(dòng)即使沒有在圖6和8中所示的方形止擋部126也會(huì)由于控制窩152的一直到關(guān)節(jié)窩130的表面為止的升高而受到限制。假體板10相互間的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同樣由于控制窩152的一直到關(guān)節(jié)窩130的表面為止的升高而受到限制。在突出部150接近控制窩152的邊緣區(qū)域時(shí)，假體板10的間距以與在按圖1至5的實(shí)施形式中類似的方式增大，使得由此可以引起對于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的希望的制動(dòng)作用。通過突出部150和/ 或控制窩152的輪廓的設(shè)計(jì)，可以影響轉(zhuǎn)角限制的特性和有時(shí)影響擺角限制的特性。為了控制這些特性可以改變突出部150的尺寸和/或控制窩152的大小及其曲率分布。 在按圖12至14的椎間盤假體240的實(shí)施例中，與上述實(shí)施形式不同，為了在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)提供制動(dòng)作用，椎間盤假體10的間距并不擴(kuò)大，而是在關(guān)節(jié)窩230內(nèi)設(shè)置一由彈性塑料材料組成的筋254，所述筋用于嵌入設(shè)置在關(guān)節(jié)球232中的縫隙256內(nèi)。筋254在端部配備有加厚部258，所述加厚部用于使筋254形狀鎖合地鎖定在配備有相應(yīng)凹部的關(guān)節(jié)窩240內(nèi)。在假體板10繞擺動(dòng)軸線44相對擺動(dòng)時(shí)，縫隙256的內(nèi)表面262和筋254的外表面260不發(fā)生接觸。在假體板10繞擺動(dòng)軸線42相對擺動(dòng)時(shí)，根據(jù)筋254和縫隙256的尺寸的不同，造成相對置的面260、262的接觸，由此實(shí)現(xiàn)擺角限制。在繞旋轉(zhuǎn)軸線36旋轉(zhuǎn)時(shí)，縫隙256的內(nèi)表面262在超過由筋254和縫隙256的尺寸確定的轉(zhuǎn)角時(shí)與筋254的外表面260接觸，這時(shí)發(fā)生內(nèi)表面262和外表面260之間的力傳遞，這導(dǎo)致彈性的筋254的變形。由此在內(nèi)表面262上施加一復(fù)位力，該復(fù)位力對假體板10產(chǎn)生制動(dòng)力矩。復(fù)位力除取決于筋254的尺寸外還取決于筋的材料性能，特別是其彈性模量。通過更換筋254可以對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)特性和希望的轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)整。在如圖15所示的椎間盤假體340中，插入元件323、325配備有易彎的織物軟管段364，這些織物軟管段由鈦纖維制成，其長度這樣選擇，使得即使在繞兩條擺動(dòng)軸線42、 44的擺動(dòng)相疊加時(shí)也不出現(xiàn)擺角限制。而如果假體板10相對于彼此發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)角由織物軟管段364的長度來限制。織物軟管段364的彈性特性使得可以柔和地制動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述彈性特性可以通過適當(dāng)?shù)剡x擇芳族聚酰胺纖維來設(shè)定。 在如圖16所示的椎間盤假體440的實(shí)施形式中，在相對置的插入元件468上安裝有一限制元件466，該限制元件由可植入的彈性體、特別是由含氟彈性體制成。限制元件 466對于繞擺動(dòng)軸線42和44的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)具有高的柔性并在此時(shí)受到壓力負(fù)荷。其中限制元件466對于繞擺動(dòng)軸線42、44的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)分別做成彈性的止擋部。在相對置的假體板10 相對旋轉(zhuǎn)時(shí)，限制元件466受到拉力負(fù)荷，并通過其彈性限 制假體板10的轉(zhuǎn) 角。
權(quán)利要求
1.一種用于構(gòu)造椎間盤假體的套件，該椎間盤假體用于設(shè)置在由椎體界定的椎間盤腔內(nèi)，該套件具有a)兩個(gè)以能相對于彼此運(yùn)動(dòng)的方式設(shè)置的假體板(10)，所述假體板的外表面(12)用于貼合在相對置的椎體的表面上，而所述假體板的內(nèi)表面(14)在組裝后形成一旋轉(zhuǎn)支承件(34 ；134 ；334 ；434)的相對應(yīng)的支承面，其特征為b)所述套件具有配設(shè)給所述旋轉(zhuǎn)支承件(34；134 ；334 ；434)的限制裝置(24，26 ；150, 152 ；254，256 ；364 ；466)，該限制裝置用于限制圍繞一基本上垂直于所述假體板(10)的外表面(12)取向的旋轉(zhuǎn)軸線(36)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中所述限制裝置能與所述假體板(10)相連接。
2.按權(quán)利要求1的套件，其特征為所述限制裝置(24，26；150，152 ；254，256 ；364 ； 466)能與所述假體板(10)以可拆卸的方式相連接。
3.按權(quán)利要求1或2的套件，其特征為所述限制裝置(24，26；150，152 ；254, 256 ； 364 ；466)或所述限制裝置的一部分與一插入元件(23，25 ；128 ；325，328 ；468)相連接，該插入元件能插入一形成在所述假體板(10)中的一個(gè)中的接納甬道(18，22)內(nèi)。
4.按權(quán)利要求3的套件，其特征為所述接納甬道(18，22)與所述插入元件(23，25； 128 ；325, 328 ；468)這樣匹配，使得所述插入元件只能沿一個(gè)方向插入所述接納甬道內(nèi)。
5.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的椎間盤假體，其特征為所述限制裝置(24，26;150， 152 ；364 ；466)這樣布置，使得為所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所提供的制動(dòng)力和/或最大轉(zhuǎn)角與所述假體板(10)的擺角通過一——尤其是連續(xù)延伸的一一特征曲線相關(guān)聯(lián)。
6.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的套件，其特征為所述限制裝置包括至少一個(gè)在所述假體板(10)之間延伸的柔性的連接元件(364 ；466)，利用所述連接元件能夠在不需要止擋部協(xié)同作用的情況下限制圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(36)的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
7.按權(quán)利要求6的套件，其特征為所述連接元件(364；466)由彈性材料制成。
8.按權(quán)利要求3或4結(jié)合權(quán)利要求6或7的套件，其特征為所述連接元件(364；466) 與兩個(gè)插入元件(325，328 ；468)相連接，所述插入元件能插入形成在兩個(gè)假體板(10)上的接納甬道(18，22)內(nèi)。
9.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的套件，其特征為所述限制裝置包括這樣布置的制動(dòng)面 (24，26 ；150,152 ；260，262)，使得在一個(gè)假體板(10)繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(36)旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定在兩個(gè)假體板(10)中的一個(gè)假體板上的制動(dòng)面(24，26 ；150,152 ；260, 262)在固定在另一個(gè)假體板上的對應(yīng)的制動(dòng)面上滑動(dòng)，其中，制動(dòng)面之間的摩擦阻力由于由椎體施加的壓力而隨著轉(zhuǎn)角的加大而增大。
10.按權(quán)利要求9的構(gòu)件，其特征為所述制動(dòng)面做成，使得隨著轉(zhuǎn)角的加大，假體板 (10)之間的距離也增大。
11.按權(quán)利要求9或10的套件，其特征為所述制動(dòng)面這樣布置，使得只有在超過規(guī)定的轉(zhuǎn)角以后，一個(gè)假體板(10)上的制動(dòng)面(24，26 ；150,152 ；260, 262)才在另一個(gè)假體板上的對應(yīng)的制動(dòng)面上滑動(dòng)。
12.按權(quán)利要求9至11之任一項(xiàng)的套件，其特征為所述制動(dòng)面(24,26；150，152 ；260, 262)不是旋轉(zhuǎn)支承件(34 ；134 ；334 ；434)的一部分。
13.按上述權(quán)利要求之任一項(xiàng)的套件，其特征為所述限制裝置(254，256)包括至少兩個(gè)配設(shè)給相對置的假體板(10)的、用于限制轉(zhuǎn)角的止擋面(260，262)。
14.一種用于構(gòu)造不同的椎間盤假體的系統(tǒng)，所述椎間盤假體用于設(shè)置在由椎體界定的椎間盤腔內(nèi)，該系統(tǒng)具有a)不同構(gòu)型的假體板(10)對的套組，所述假體板以能相對于彼此運(yùn)動(dòng)的方式設(shè)置，所述假體板的外表面(12)用于貼合在相對置的椎體的表面上，所述假體板的內(nèi)表面(14)在組裝后形成旋轉(zhuǎn)支承件(34 ；134 ；334 ；434)的相對應(yīng)的支承面，其特征為b)所述系統(tǒng)具有限制裝置(24,26；150,152 ；254, 256 ；364,466)的套組，所述限制裝置配設(shè)給所述旋轉(zhuǎn)支承件，所述限制裝置用于限制假體板的圍繞一基本上垂直于假體板 (10)外表面(12)取向的旋轉(zhuǎn)軸線(36)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中，該套組的所述限制裝置相互間的區(qū)別至少在于所述限制裝置對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限制不同的最大轉(zhuǎn)角；其中，所述限制裝置(24， 26 ；150,152 ；254，256 ；364 ；466)能與不同的假體板(10)相連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造用于設(shè)置在由椎體界定的椎間盤腔內(nèi)的椎間盤假體的套件，該套件具有兩個(gè)可相對于彼此運(yùn)動(dòng)地設(shè)置的假體板(10)，假體板的外表面(12)用于貼合在相對置的椎體的表面上，而其內(nèi)表面(14)在組裝后構(gòu)成旋轉(zhuǎn)支承件(34；134；334；434)的相對應(yīng)的支承面。按照本發(fā)明，該套件還包括一配設(shè)給旋轉(zhuǎn)支承件(34；134；334；434)的、用于限制繞一基本上垂直于假體板(10)外表面(12)取向的旋轉(zhuǎn)軸線(36)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的限制裝置(24，26；150，152；254，256；364；466)。其中限制裝置可與假體板(10)連接。
文檔編號A61F2/44GK102215786SQ200980145483
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者弗朗茨·科弗 申請人:弗朗茨·科弗