专利名称：特征为硬度可随时间改变的脊柱棒的制作方法
特征为硬度可随时间改变的脊柱棒
背景技术：
脊柱融合是一种用于固定两个或多个椎骨的手术方法，通常可消除椎骨运动所产生的疼痛。可进行脊柱融合的条件包括椎间盘退化症(degenerativedisc disease)、椎骨骨折、脊柱侧凸，或者可引起脊柱不稳定的其它条件。一种类型的脊柱融合将椎骨固定在有金属器件的位置上，如钩或弓跟螺钉，附着在椎骨的一侧或每一侧的棒上。通常，脊柱融合进一步考虑到横突或其它椎骨突出之间的骨移植。骨移植可依赖于补充性骨头组织和骨头生长刺激剂，以及身体的自然骨头生长过程，以便完全将椎体融合到另一个上。在脊柱融合手术后，可能需要数月时间来融合，才能成功地完成且达到它的最初的成熟度。在这最初几个月里，期望避免可能使骨头移植有危险的负载。因此，在最初的时间里，如果不是承受所有能感应到的负载，那么移植的棒应该最大程度地承受这些负载。在数月时间里，如果不是数年时间的话，骨头将继续融合且逐步发展。融合区域一旦建立，就应该足够坚固，以支撑正常的脊柱负载。如果融合区域能随着时间的推移承受增加的负载，那么可促进骨头生长过程，并且加强融合区域。传统的脊柱移植物通常使用有一定硬度的刚性或半刚性棒，且硬度不能随时间推移而改变。因此，所移植的棒承受的负载量也不能随着时间推移而改变。
发明内容
本发明的实施方案涉及一种脊柱棒，其特征在于可随时间推移而改变的硬度。在某些实施方案中，所述棒包括被耦合到第二元件上的第一元件，以产生具有第一棒硬度的棒。例如，该第一棒硬度可反应手术安装之前和安装后之即刻的棒硬度。在手术安装后，该棒硬度改变为第二棒硬度。这可通过第一元件和第二元件之间的随时间改变的介面来实现，该介面在手术安装后会退化。在一个实施方案中，所述棒可包括可生物吸收或者可生物降解的第二元件，该元件的横截面面积或者粘合介面或接合机理在暴露在体液下后会改变。在其它实施方案中，随时间改变的介面可包括在第一元件和第二元件之间的可生物吸收或者可生物降解的粘合剂。
图1是根据一个或者多个实施方案的，包括附着在椎骨单元上的固定棒的第一组合器和第二组合器的透视图。图2是根据一个或者多个实施方案的脊柱棒的部分视图；图3是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图4是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图5是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图6是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图7是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图8是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图9是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图10是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图11是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图12是根据一个实施方案的脊柱棒的纵剖图；图13是根据一个实施方案的脊柱棒的纵剖图；图14是根据一个实施方案的脊柱棒的纵剖图；图15是根据一个实施方案的脊柱棒的侧视图；图16是根据一个实施方案的脊柱棒的横剖面图；图17是根据一个实施方案的脊柱棒的纵剖图；图18是根据一个实施方案的耦合到电流源上的脊柱棒的横剖面图；图19是根据一个实施方案的耦合到电流源上的脊柱棒的横剖面图；和图20据一个实施方案的耦合到电流源上的脊柱棒的横剖面图。发明详述此处公开的多个实施方案涉及脊柱棒，其特征在于可随时间推移改变的硬度和负载分配能力。各种各样脊柱棒实施方案，可在图1中通常用数字20表示的脊柱棒组合器中实现。图1所示为第一和第二脊柱棒组合器20的透视图，其中脊柱棒10附着在椎骨单元 Vl和V2上。在所示的例证性组合器20中，棒10位于脊柱的后侧，棘突S的相对侧。脊柱棒10可在其它位置附着在脊柱上，包括横向和前面位置。脊柱棒10也可附着在脊柱的多个部分上，包括颅底，以及颈部、胸部、腰椎和荐骨区域的椎骨上。因此，图1的说明仅仅作为脊柱棒10的一个代表性的应用例子。在例证性的组合器20中，脊柱棒10通过椎弓根组合器12，包括椎弓根螺钉14和抵盖16，固定到椎骨单元Vl和V2上。脊柱棒10的外表面被抓住、钳住或者固定在椎弓根螺钉14和抵盖16之间。将脊柱棒10固定到椎骨单元Vl和V2上的其它机理包括钩、缆和其它这样的设备。进一步，其它类型的保持金属器件的实例包括有螺纹的帽子、螺钉和销。 脊柱棒10也附着在其它构形的板上。因此，图1所示的例证性的组合器20仅仅代表一种类型的附着机理。图2所示为图1中例证性组合器20中所使用类型的脊柱棒10的一个节段。下面描述的其它图显示了脊柱棒10的多个实施方案，特征在于通过图2所示的剖面线得到不同的横截面。例如，图3所示为脊柱棒10的一个例证性横截面。在这个实施方案中，脊柱棒10 由环绕第二元件M的第一元件22构成。第一元件22和第二元件M可由生物相容性材料形成。合适的实施例可包括金属如钛或者不锈钢，形状记忆合金如镍，复合材料如碳纤维， 和本技术领域已知的其它树脂材料。第二元件对由被认可用于医疗应用的生物相容性的、 生物可吸收的或者生物可降解的材料形成。术语“生物可吸收的”通常指通过代谢有助于且表现出生物消除和降解的材料。当前被认可用于医疗用途的这种类型的材料，包括已知为PLA(聚乳酸)、PGA (聚乙交酯)和PLGA (乳酸/羟基乙酸)的那些材料。这些材料的实例包括乙交酯(glycolide)、乳酸交酯(Iactide)、troxanone、三亚甲基碳酸酯、内酯及其类似物的聚合物或者共聚物。生物可吸收的或生物可降解的材料也可以是金属。腐蚀是化学袭击造成的主要的金属降解。因此，可通过使用生物可吸收的或者生物可降解的金属作为上述例证性的生物可吸收的材料，以便达到类似结果。在一个实施方案中，第一元件22和第二元件M通过生物可吸收的粘合剂在介面 30上粘合在一起。在其它实施方案中，允许生物可吸收的的第二元件M设置且凝固在第一元件22中，从而形成与第一元件22的生物可吸收的粘合。在本发明的实施例中，介面30 基本上是圆柱形的。最初，介面30表示第一元件22和第二元件M的固定耦合。因此，施加在棒10上的轴向、弯曲和扭转应力，可在第一元件22和第二元件M之间分配。然而，由于本发明的实施方案中的第二元件M是生物可吸收的，第二元件M将随着时间推移而溶解。因此，脊柱棒10的轴向、弯曲和扭转硬度将随着时间推移而改变。在部分程度上，这是由于横截面面积、转动惯量和截面模数的逐渐改变。在某些实施方案中，第二元件M不需要完全降解，以达到期望的硬度改变。当一些生物可吸收材料在体内吸收液体时，它们的硬度将会改变。因此，即使在第一元件22和第二元件M保持耦合的情况下，棒10的整个硬度也可随着第二元件M的硬度的改变而改变。在图3所示的实施方案中，可能是这样的情况，即生物可吸收的第二元件M将从里到外溶解，在标记着A的纵轴上或者附近开始，朝着介面30进展。变化情况，如图4中所示为脊柱棒10a，可提供改变的衰减速率。在这个实施方案中，第一元件22基本上类似于图 3所示的实施方案。第二元件沈与第二元件M类似，是生物可吸收的，除了添加了一个或多个缺口 32，这些缺口绕着第二元件26的周长、在介面30的附近布置。缺口 32允许液体通过整个棒IOa渗透。这可沿着棒IOa的长度，加速第一元件22和第二元件沈解耦。缺口 32可与轴A平行切割，在轴A周围以螺旋方式切割，或者以多种其它构形。使用类似方法，图5所示实施方案提供了切割到第一元件观中的一系列缺口 32。 第二元件M与图3所示的实施方案基本上类似。第一元件观与第一元件22类似，除了增加了绕着第一元件观的内表面、在介面30的附近布置的一个或多个缺口 32。如上，缺口 32允许液体通过整个棒IOb渗透，并且可加速第一元件28和第二元件M沿着棒IOb长度的解耦。类似地，缺口 32平行于轴A切割出，以以螺旋方式绕着轴A被切割出，以及以其它构形。在图6所示的另一个实施方案中，棒IOc由第一元件34、第二元件35和第三元件 38构成。在该实施方案中，第一元件34和第二元件35绕着第三元件38形成同心圆环。在一个实施方案中，第三元件38用生物相容性材料形成，而第一元件34和第二元件35用生物相容性的但不是生物可吸收的材料形成。然而，第一元件；34和第二元件35之间的介面 36是生物可吸收的粘合，其类似于整个第三元件38，会随着时间推移而溶解。因此，本发明的脊柱棒IOc的实施方案提供了两种模式的随时间改变的硬度。第一种模式考虑到溶解性元件38，而第二种模式考虑到溶解性介面36。在一个实施方案中，第三元件38的生物可吸收材料，选择比在介面36上粘合第一和第二元件34、35中使用的生物可吸收材料更快的衰减速率。最初，棒IOc的硬度由第一、 第二和第三元件34、35和38的组合提供。当第三元件溶解时，棒IOc的主要硬度由外部元件34、35提供。然而，介面36上的粘合的衰减产生了第二个随时间改变的硬度，这最终导致第一元件34，仅仅分配棒IOc的轴向、弯曲和扭转硬度。
在图7所示的另一个实施方案中，棒IOd由三个元件34、40和38组成。棒IOd的结构与图6中所示的棒IOc的实施方案类似。然而，棒IOd通过包含具有插槽的第二元件 40被调节到不同的硬度。与类似结构的第二元件35 (图6)相比，第二元件40中的插槽42 降低了第二元件的整个硬度。最初，插槽42不能显著降低棒IOd的整个轴向、弯曲和扭转硬度。然而，一旦第三元件38以足够的量溶解，与图6中所示的棒IOc的实施方案相比，在介面36上的结合剂溶解之前的至少一段时间里，第二元件40中降低的硬度由于插槽42可能会有助于整个的硬度降低。在图8所示的另一个实施方案中，棒IOe由与图3类似的第一元件22形成。多个第二元件44放置在第一元件22的内部。在一个实施方案中，第二元件44是生物可吸收的。在一个实施方案中，第二元件44粘合在另一个第二元件和第一元件22上。在一个实施方案中，第二元件44有一个基本上为圆柱形的横截面。如所示，在相邻的第二元件44之间以及第二元件44和第一元件22之间存在一个或多个明槽46。槽46 允许液体通过整个棒IOe渗透，这样可沿着棒IOe的长度促进第一元件22和第二元件44 解偶。在图9所示的另一个实施方案中，棒IOf由第一元件48和多个第二元件50组成。 多个第二元件50绕着第一元件48的内部分散，是在由表面49形成的个体空隙内。在一个实施方案中，第二元件50是生物可吸收的。因此，一旦第二元件50溶解，第一元件48保持有一个有孔的横截面，与棒IOf最初安装的情况相比，具有不同的轴向、弯曲和扭转硬度。图10所示为棒IOg的另一个实施方案，棒IOg由第一元件52和第二元件M组成。 与先前的实施方案相比，棒IOg不包括中空的第一元件。相反，第一和第二元件5254具有互补的横截面，这些元件被一起放置形成基本上为圆形的外周55。在一个实施方案中，第一和第二元件5254彼此粘合在一起。对于其它实施方案，该介面上的粘合剂可以是生物可吸收的，如此这样，则两个元件52和M可以随着时间推移彼此分离。两个元件52和M之间的介面包括一对滑面56，该对滑面之间是一个弯曲的弧58。滑面56在与滑面56平行的方向上可增加弯曲硬度。一旦该介面上的粘合剂溶解，滑面允许在该介面上滑动运动，这样就有效地降低了具有圆形横截面的组合结构的硬度。因此，棒IOg可插有朝向期望方向的滑动平面56，以便帮助或者抑制某些解剖运动。图11提出了棒IOh的另一个实施方案，该棒IOh由基本上类似的第一元件和第二元件60组成。这些元件60具有互补的横剖面，这些横截面一旦组合在一起，就形成基本上圆形的外周61。在一个实施方案中，这些元件60 使用生物可吸收的粘合剂彼此粘合在一起，以便两个元件60随着时间推移彼此分离。甚至在介面59上的粘合剂层分解后，棒IOh在箭头Y方向上可具有比箭头X方向更大的弯曲灵活性(即较低的硬度)。因此，棒IOh在病人中可以取向，以便在期望方向提供更大或更低的弯曲硬度。上面所述实施方案具有预期的不同的横截面，并且不必在轴向提供改变的棒结构。然而，脊柱棒10的某些实施方案可沿着其长度具有不同结构，以便进一步调整其随时间改变的轴向、弯曲和扭转硬度。例如，图12所示的实施方案所示为一个例证性脊柱棒IOj 的纵向横截剖面。在这个实施方案中，棒IOj包括与图3、4和8中所示的实施方案类似的第一元件22。第二元件68安排在第一元件22的内部。第二元件68可以是生物可吸收的， 可使用生物可吸收的粘合剂粘合在第一元件22上。塞子62被插入到棒IOj的第一 65和第二 75末端。塞子62可具有驱动特征64 (例如有插槽的、六角的、星形的、十字形的)，其允许塞子62被转入、捻入、推入或者以其他方式插入到棒IOj的末端。在一个实施方案中，例证性的塞子66是生物可吸收的；并且会溶解，以暴露第二系列的塞子66。这些塞子66也是生物可吸收的。因此，塞子62、塞子66和第二元件68都在不同的时间点开始溶解，溶解时间根据每个元件暴露在体液下的时刻。因此，尽量多或者尽量少的塞子62和66可用于调节速率，在此速率下，棒IOj的轴向、弯曲和扭转硬度发生改变。图13所示的棒IOk的一个实施方案不考虑任何生物可吸收的材料。相反，与图3、 4、8和12中所示的实施方案类似的第一元件22通过永久塞子162在第一 165和第二 175 末端处被盖上。塞子162可具有驱动特征164(例如有插槽的、六角的、星形的、十字形的)， 其允许塞子62被拧入、捻入、推入或者以其他方式插入到棒IOk的末端。粉末金属70安排在棒IOk的内部。在一个实施方案中，粉末金属70可由粒径在大约10到100微米之间的颗粒组成。很明显，由于棒IOk的内腔基本上用粉末金属70填充，所以棒IOk可被钳为或者弯曲为期望的安装形状，而不会扭折中空的第一元件22。在预制过程中，粉末金属70可被压缩且轻微烧结。烧结是粉末冶炼中使用的一个过程，在这个过程中压缩的金属颗粒被加热且熔化。在本发明的实施方案中，烧结过程不必将颗粒加热到颗粒熔化点。相反，粉末被压缩且加热到在颗粒之间形成微粘合的点。这可包括粉末金属70和第一元件22之间的粘合。一旦棒IOk被安装，微粘合可经受疲劳载荷， 这导致颗粒随着时间而分离。因此，棒IOk的总体硬度可因此随着时间推移而改变。图14所示为棒IOm的另一个替代性实施方案，其中第一元件22通过生物可吸收的塞子62被盖住。正如之前的实施方案，塞子62可具有驱动特征64 (例如有插槽的、六角的、星形的、十字花的)，其允许塞子62被转入、捻入、推入或者以其他方式插入到棒IOk的末端。例证性的塞子62是生物可吸收的，且溶解以暴露编织缆线72。编织缆线72包括数股生物相容性材料，如尼龙，且被插入到第一元件22的内部。编织缆线72可使用生物可吸收的粘合剂粘合到第一元件22上。在一个实施方案中，编织缆线72本身可用生物可吸收的材料形成。因此，随着时间推移，塞子62将在编织缆线72之后，和/或编织缆线72和第一元件22之间的粘合剂之后裂碎。进一步，编织缆线72基本上填充第一元件22，允许棒 IOm压紧为且弯曲为期望的安装形状，不会扭曲中空的第一元件22。在图15所示为另一个替代性实施方案棒10η。在这个特定的实施方案中，用与如上所述材料类似的生物相容性材料形成的第一元件74零星地填充有具有生物可吸收材料的元件76。与之前实施方案相比，可生物吸收的元件76面向的方向不是与纵轴A基本上平行的方向。在插入到身体中后，这些元件76将溶解，最后留下基本上有孔的第一元件74，该元件的硬度与最初移植的棒IOn的硬度不同。多个棒10的实施方案可具有不同的横截面形状和尺寸。对于多个部件的棒，每个部件可具有相同或不同的形状。通过实施例的方式，图3的实施方案说明了内部和外部部件中的每个部件具有圆形的横截面形状。在另一个实施方案中，每个部件具有不同的形状。如上建议，某些实施方案可使用金属作为生物可吸收的或生物可降解的材料。体内腐蚀或金属降解是一个电化学过程。可通过改变金属移植物的电化学电位来控制腐蚀。 在一个或多个实施方案中，两种异质金属可结合，以产生电化腐蚀耦合，其中金属元件之一以可预报的方式腐蚀。第一金属选自在生物环境下稳定的金属，如钛和/或其合金，铌和/或其合金，或者或钽和/或其合金。第一金属可包括脊柱棒的基本部分。第二金属是将在生物环境下经历腐蚀的金属，如铁和其合金，或镁及其合金。在一个实施方案中，第二金属与第一金属组合使用，排列使得第一金属限制第二金属及其周围生物环境之间接触在小区域内。例如，图16说明了棒IOp的一个实施方案的轴向横截面，其中第二金属的薄片82作为用第一金属构造的两个基本上较大的元件84和86之间的薄金属粘合层。图17所示为该相同棒IOp的纵视图。在所示的实施方案中，薄片82基本上安排在外部元件84、86的外周之内部。也就是，薄片82最低程度暴露在周围的生物环境下。由于第一金属的电化学本性以及第一和第二金属的相对表面区域，第二金属将以较低且相对可预期的速率腐蚀。第二金属的电化腐蚀速率可通过用更高级的贵金属(更高电位)且更加电化学催化的金属涂敷第一金属来增强。贵金属如钼或铑及其合金可用作涂敷金属。也可通过控制双金属复合棒IOp的电化学电位来增强或者抑制腐蚀。电流和/或电压源，如神经刺激器，可用于控制该电位。因此，在一个或多个实施方案中，金属部件腐蚀 (及改变硬度)的速率可通过将移植棒10连接到电流或电压源上来控制。图18所示为包含该方法的一个实施方案。在该图中，同样在图10中说明的棒IOg 以侧视图表示，来说明例证性的电导率路径。其它棒实施方案(例如10、10a、10h、10p等等)可用于实现该技术。在图18中，第一元件52使用生物相容性的、生物可吸收的或者生物可降解的金属粘合剂层80粘合到第二元件M上。粘合层80与第一元件52和第二元件 54相比是较薄。进一步，粘合层80比临近的元件52和M更易于腐蚀。电流源85在一个位置上被耦合到脊柱棒IOg上，以及耦合到一个物理上可分离的电极88上。电流源85和电极88与结构复合材料最临近，或者安排在遥远的位置。用于第二电极88的合适的材料包括，但不限于，钼和/或其合金，铱和/或其合金，或者铑和/或其合金。在一个实施方案中，调节电流源85，以便为棒IOg和粘合层80供给电子，从而降低棒IOg的电化学电位并且抑制粘合层80的腐蚀。在一个实施方案中，调节电流源85，以便从棒IOg和粘合层80上去除电子，从而提高棒IOg的电化学电位，并且增强粘合层80的腐蚀速率。电流源85是可调节到任意一个构形的，以便在开始计时时间和粘合层80的腐蚀速率上提供一些控制。电流源可使用可移植的(例如皮下的)或外部设备实现。在这时，如临床人员的期望，可关闭电流源85，以启动如上描述的粘合层80的自发的电化学腐蚀。因此，这将解偶连第一元件52 和第二元件54，并且改变脊柱棒IOg的结构硬度。图19所示为包含复合材料棒IOr的另一个实施方案。棒IOr的一端包括连接两个外部部件92和94的薄粘合层90。与图18中所示的分离电极88相比，相对的端包括电极98，该电极连接在棒IOr上。在该实施方案中，电极98连接在棒IOr上，但通过不导电的隔离器96，与粘合层90和外部部件92、94电绝缘。不导电的隔离器可由聚合物、树脂、陶瓷或其它绝缘材料构成。在一个实施方案中，调节电流源85，以便从外部部件92、94和粘合层 90上去除电子，从而提高结构复合材料的电化学电位，且增强粘合层90的腐蚀速率。在一个实施方案中，调节电流源85，以便为外部部件92、94和粘合层90供给电子，从而降低结构复合材料的电化学电位，并且抑制粘合层90的腐蚀。该方法既简化了脊柱棒/电极组合 IOr的移植，并且允许第二金属的可预期的降解速率。图20所示的另一个实施方案与图18所示的实施方案类似。在该情况下，描述了脊柱棒10e，如图8中所示。如上，其它棒实施方案(例如10c、10d、10f等等)可用于实现该技术。在图20所描述的实施方案中，第二元件44安排在外部的第一元件22中。第二元件44可由比第一元件22更易于腐蚀的金属形成。电流源85可连接，以阻止第二元件44 的腐蚀。在这种情况下，如临床人员的期望，可关闭图18、19或20中的电流源85，以启动第二元件44的自发电化学腐蚀。可选地，或者另外，图18、19或者20中的电流源85的极性可相反，以便进一步增强元件44的腐蚀速率。因此，第二元件44的降解将改变脊柱棒IOe 的结构硬度。 本发明可以比此处所述的这些方式特定的其它方式进行，只要不背离本发明的范围和基本特征。例如，此处描述的许多实施方案使用了由生物可吸收材料形成的一个或多个元件。然而，在一般情况下，某些实施方案，如3中所示的棒10的实施方案可包括不是很严格地生物可吸收的生物相容性材料。相反，与图6中所示类似的生物可吸收的粘合剂可在不可生物吸收的第一和第二元件22和44之间的介面30上使用。也就是，最终解体以分离第一和第二元件22和M的生物可吸收的粘合介面或者其它接合机理有能力实现期望的随时间改变的硬度。因此，本发明的实施方案应该被考虑为在所有方面是说明性的和没有限制性的，并且在所附权利要求的意思以及等价范围内的所有改变意欲包括在其中。
权利要求
1.一种脊柱棒，所述脊柱棒包括 第一元件；和第二元件，其通过一个随时间改变的介面机械耦合到第一元件上，所述的随时间改变的介面在手术安装后会发生降解。
2.如权利要求1的脊柱棒，其中介面是生物可吸收的，且一旦暴露于体液会溶解。
3.如权利要求1的脊柱棒，其中第二元件由生物可吸收的材料形成。
4.如权利要求1的脊柱棒，其中第二元件安排在第一元件里边。
5.如权利要求1的脊柱棒，其中第一元件和第二元件安排在彼此相邻。
6.如权利要求1的脊柱棒，其中第一元件和第二元件包括一个或多个基本上为平面的滑面。
7.如权利要求1的脊柱棒，其中第一元件和第二元件在横截面形状上基本类似。
8.如权利要求1的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个或多个生物可吸收的盖子，以便至少临时将第二元件密封起来，不会使体液进入。
9.如权利要求1的脊柱棒，其中第二元件包括一种烧结的粉末金属。
10.如权利要求1的脊柱棒，其中第二元件包括一种编织缆线。
11.如权利要求1的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括与第一元件和第二元件电绝缘的电极。
12.—种脊柱棒，所述脊柱棒包括 第一元件；和第二元件；第一元件和第二元件在手术安装之前耦合，以便产生第一棒硬度，该棒硬度在手术安装后改变为第二棒硬度。
13.如权利要求12的脊柱棒，其中脊柱棒的横截面面积在手术安装后会改变。
14.如权利要求12的脊柱棒，所述脊柱棒进一步在第一元件和第二元件之间包括一个生物可吸收的介面。
15.如权利要求12的脊柱棒，其中第二元件由生物可吸收的的材料形成。
16.如权利要求12的脊柱棒，其中第二元件安排在第一元件的里边。
17.如权利要求12的脊柱棒，其中第一元件和第二元件安排在彼此相邻。
18.如权利要求12的脊柱棒，其中第一元件和第二元件包括一个基本上是平面的滑动平面。
19.如权利要求12的脊柱棒，其中第一元件和第二元件在剖面形状上基本类似。
20.如权利要求12的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个或多个生物可吸收的帽子， 一旦脊柱棒被安装，可至少临时将第二元件密封起来，不会使体液进入。
21.如权利要求12的脊柱棒，其中第二元件包括一种烧结的粉末金属。
22.如权利要求12的脊柱棒，其中第二元件包括一种编织缆线。
23.如权利要求12的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个与第一元件和第二元件电绝缘的电极。
24.—种脊柱棒，所述脊柱棒包括第一元件，其具有管式形状，内部为中空的，具有开放的第一末端和第二末端；第二元件，位于第一末端和第二末端之间的内部空间里边；和端板，位于第一末端和第二末端上，端板的大小可将第二元件装入到中空内部中。
25.如权利要求M的脊柱棒，第一元件、第二元件和端板是用不同材料构造的。
26.如权利要求M的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个连接第一元件和第二元件的介面。
27.如权利要求M的脊柱棒，其中第一元件和第二元件具有不同的横截面形状。
28.如权利要求M的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括第二端板，其位于第二元件和端板之间的中空内部。
29.如权利要求M的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括第三元件，位于第一元件内部。
30.如权利要求M的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个位于第一元件里边的插槽， 且沿着中空的内部延伸。
31.如权利要求30的脊柱棒，其中插槽具有螺旋构形。
32.如权利要求M的脊柱棒，所述脊柱棒进一步包括一个沿着第二元件的纵向长度延伸的插槽。
33.一种使用脊柱棒来支撑脊椎单元的方法，所述方法包括如下步骤 将脊柱棒连接到一个或多个脊椎单元上；使该棒对一个或多个脊椎单元施加第一机械力； 使体液接触脊柱棒的一个部分，从而改变脊柱棒的机械特性；和在改变机械特性后，使该棒对一个或多个脊椎单元施加第二机械力，第二机械力与第一机械力不同。
34.如权利要求33的方法，其中，在脊柱棒接触一个或多个脊椎单元的步骤后的一个预定时间期间，脊柱棒的机械特性被改变。
35.如权利要求33的方法，其中改变脊柱棒的机械特性的步骤包括溶解脊柱棒的一个部分。
36.如权利要求33的方法，所述方法进一步包括在脊柱棒内设置帽子，以便控制改变机械特性的时间进程。
37.如权利要求33的方法，所述方法进一步包括对脊柱棒施加电流，以便控制改变机械特性的时间进程。
38.如权利要求37的方法，其中对脊柱棒施加电流，包括在脊柱棒和电极之间诱导电流。
39.一种使用脊柱棒来支撑脊椎单元的方法，所述方法包括如下步骤 将脊柱棒连接到一个或多个脊椎单元上；使该棒对一个或多个脊椎单元施加第一机械力； 控制性地抑制脊柱棒中生物可吸收的元件的降解；之后改变脊柱棒的机械特性，从而使该棒对一个或多个脊椎单元施加第二机械力，第二机械力与第一机械力不同。
40.如权利要求39的方法，其中第二机械力小于第一机械力。
41.如权利要求39的方法，所述方法进一步包括使体液接触生物可吸收部件。
42.如权利要求41的方法，其中控制性地抑制脊柱棒中生物可吸收部件的降解，包括将液体屏障附着在脊柱棒上，以便阻止体液和可生物吸附元件之间的接触。
43.如权利要求39的方法，其中控制性地抑制脊柱棒中生物可吸收部件的降解，包括给生物可吸收部件施加电流。
44.如权利要求43的方法，其中给脊柱棒施加电流，包括在脊柱棒和电极之间诱导电流。
全文摘要
一种特征为可随时间改变硬度的脊柱棒(10)。所述棒包括一个第一元件(22、28、34、48、52、66、74、84、86、92、94)和至少一个第二元件(24、26、35、40、44、50、54、60、68、72、76、82、90)，所述第二元件通过一个可随时间改变的介面(30、36、38、56、58、59、80)机械耦合到第一元件上。该介面的特征在于粘合机理，在手术安装后会降解。例如，该介面可以是生物可吸收的，并且一旦暴露于体液会溶解。在另一种情况下，第二元件由生物可吸收材料形成。在另一个实施方案中，介面在循环加载的情况下会失败。在另一个实施方案中，生物可吸收材料的降解可通过使用电流源来抑制。第二元件可安排在第一元件里边。可选地，第一元件和第二元件可安排在彼此旁边。第一元件和第二元件的形状基本上类似。可使用一个或多个生物可吸收的缺口(62、66)，以便一旦脊柱棒被安装，可至少临时密封第二元件，避免体液进入。
文档编号A61B17/70GK102316815SQ200780014122
公开日2012年1月11日 申请日期2007年3月1日 优先权日2006年3月2日
发明者L·A·尼格伦, S·D·诺尔斯 申请人:华沙整形外科股份有限公司