弹性植入物的制作方法

专利名称：弹性植入物的制作方法
技术领域：
本发明涉及权利要求1或权利要求3前序部分对应的植入物和权利要求19前序部分对应的制造植入物的方法。
背景技术：
在现代医学中，使用植入物可以弥补或最大程度降低人体或动物体缺陷的影响。例如，椎骨或椎间盘的间隔支撑器可以用来替代椎骨体或椎间盘。又如，脊柱加强或稳定系统可以是通过将椎弓根螺钉固定于椎骨并通过连接杆相互连接，以便椎骨相互间的距离、排列能得到调整和固定。
对所有植入物来说，植入物材料能与人或动物机体相容是很重要的，也就是说，不引起排斥反应或者不会由于其分解现象而导致机体负担。因此，植入物的材料选择实质上是受限制的。
此外，最好以尽可能简单特别是以很少部件的方式制成植入物，因为部件的组合需要增加装入植入物的手术费用，另一方面，在各种部件相互连接的地方更容易出错从而更可能发生故障。因此，特别推荐制成一体化的植入物。
然而，与之相反的是，植入物必须实现多种功能，这又希望使用不同的材料和/或由不同部件组成植入物。比如，对于间隔物希望它们都不但实现填充空间并保持椎骨相邻间的一定距离的功能，而且它们还有利于各椎骨之间一定的相互运动，即在一定的狭窄范围内起着类似关节的作用。为此，可以采用比如根据DE 10056977 C2所述的间隔支撑器，其中在与椎体相邻的支撑件之间，布置有由紧密的机织物或编织物材料制成的、在植入物的纵向上可拉伸的波纹管形的管 件。但这带来了前面所述的缺点需要使用必须相互连接在一起的几 种不同材料，而这就增加了出错的可能性。而且，虽然已经有了一定 弹性即具体的说是可拉伸性、可压縮性和可弯曲性是其优点的植入 物，但由于上面所述的有关连接技术或材料选择的问题，到目前为止 还是没被列入考虑范围。
从EP0669109 Bl中可以知道这样一种稳定相邻椎骨的稳固装 置它包括2个单轴椎弓根螺钉和一条带状物，该带状物分别由一个 紧固螺钉固定在椎弓根螺钉的接收部位，该所述装置还包含几个支撑 元件，为套在带状物上的耐压体。然而，除了各种部件很多的缺点外， 该稳固装置还有一个问题，即当套上支撑元件时它就不再有弹性。使 用单轴椎弓根螺钉进一步限制了该稳固装置的应用。从EP 1188
416A1中可以知道另一种类似的稳固装置，其中使用多轴椎弓根螺钉 而不是单轴椎弓根螺钉。
从US2003/0109880A1中可以知道这样一种动态椎骨稳固装置 该装置包括锚定在椎骨上的第一螺钉和第二螺钉，每个螺钉都有用于 插入一个把螺钉连接起来的弹簧的接收部位和一个这样的弹簧。弹簧 自身作为一个整体以拉伸弹簧形式形成为线圈紧密相邻的螺旋弹簧 的形状并通过紧固螺钉固定在接收部位。但该装置也存在风险，即由 于弹簧对紧固螺钉压力的弹性屈服，因而骨螺钉和弹簧之间的固定松 弛。

发明内容
因此本发明的目的是提供这样的植入物，其由尽可能简单的部 件组成，特别是由一件或容易连接的几件组成；而且其中除了其他功 能以外，要保证植入物或者其一些区域具有一定的弹性和活动性。除 此以外，该装置应易于制造、植入，使用安全，经久耐用且应用广泛。
上述目的通过具有权利要求1或权利要求3技术特征的植入物 以及具有权利要求19技术特征的植入物制造方法来实现。优选的实施方式如从属权利要求所述。
本发明建立于以下认识关于用于人体和动物体的植入物，形 状基本上是根据其对植入物在机体实现的一项或者多项功能来选择 的。这些功能可能也包括植入物具有一定程度的活动性或者弹性。而 在其它一些情况下，植入物内的活动性或者弹性基本上不是必要的， 但可能是最好能有的或者是有了会更有利的。关于这点，在下面的说 明中，活动性和弹性功能将被称为次要功能，而所有其余功能称为首 要功能。
在第一组情况中，现有技术是通过附加部件和/或不同类型的材 料来获得活动性或弹性的。这项发明采用了另一途径，其中活动性或 弹性不是通过另外的材料或附加的单独部件来实现，而是在形成为一 体的植入物或者植入物部件中，通过对材料凹陷的设计进行规定来实 现具有弹性或活动性的区域的。
在第二组情况中，活动性或弹性不是绝对必要的功能，根据本 发明，也通过在所需功能规定的形状上附加设置相应区域中的相应材 料凹陷实现此附加功能。
通过这种方式，就能避免采用附加弹性材料和相应连接部件或 附加独立部件，而以简单的方式获得植入物或其部件的弹性和活动 性。关于这方面，弹性或活动性功能可以是植入物必要功能之外附加 设置的，或者作为必要功能的组成部分。特别是，这样就能以简单而 可靠的方式，特别是在形成一体的植入物或其部件中，产生压縮和/ 或拉伸区并在一定的限制内，形成弯曲关节或扭转元件等。
相应地，对于最好形成一体的植入物可以使用稳定、坚硬，特 别是在特定应用条件下，使用刚性的、最好是有弹性的刚性材料如钛、 钛合金、塑料等等。 一般来说，所有不会引起排斥反应或出现给机体 带来负担的分解现象的生物相容性材料都可以是候选材料。
材料凹陷最好是在植入物或者植入物部件的壁上形成的凹槽状 凹陷或开孔。材料凹陷的形状、数量和排列可依具体情况进行调整以符合负载要求。
作为满足多种要求的一种通用形状，材料凹陷特别适合于形成 围绕植入物主体延伸的螺旋状，从而特别形成螺旋弹簧类型的形状， 而且特别适合于通过材料凹陷而在螺旋弹簧元件中的相邻螺旋条之 间形成自由空间。除了容易生产、相关材料选择面更广以外，它还利 于实现更大的弹性。
特别有利的是，两个材料凹陷可形成为成对并行或者双飞的螺 旋形。这样，可特别形成相互嵌含布置的两个螺旋弹簧。如果这种螺 旋状凹陷区域的高度相同，那么双螺距的双螺旋状凹陷可取代低螺距 的单螺旋状凹陷。
弹性的植入物特别适合于，也特别明显适合于作为一个系统一 起使用的，椎骨和/或椎间盘的间隔支撑器和椎弓根螺钉装置的连接 杆，以使患者的脊柱保持相对稳定的同时又有适度的活动性。
间隔支撑和重力传递功能是椎骨和/或椎间盘间隔支撑器的首要 功能，而阻尼效应和活动性是作为第二功能的附加功能。
支撑和连接功能对于连接杆来说是其首要功能。
对于植入物或间隔支撑器或连接杆来说，已证实最好使其形成 为具有中间管状体以及在端部有连接元件的管状体，并且用于获得弹 性的材料凹陷最好形成为管状体中的一个或两个螺旋形孔的形式，从 而使该部件基本上形成一个或两个相互嵌含布置的螺旋弹簧形状。间 隔支撑器的连接元件最好有连接相邻机体部位如椎骨的装置，如在端 部的钩状突起和/或在外层表面的凹陷、凹槽和开口，以便间隔支撑 器能长入组织并与其交织在一起。但在这点上，不要把该连接元件的 孔洞或者凹陷与管状体中用于获得间隔支撑器的弹性和活动性的材 料凹陷相混淆。由于连接元件完全与相邻机体部位比如椎骨交织在一 起，它们不对椎骨的弹性或活动性作出贡献。
把管状体连接到相邻机体部位的装置可以布置成，或者是与管 状体形成一体特别是通过在管状体端部延伸的方式，或者是端部可分离例如能被旋入到管状体端部上的端板。
采用这种可分离的端板或与管状体连接成一体的端板时，最好 在带有材料凹陷的管状体周围至少设置一个弹性材料制成的套筒以 实现弹性或活动性；或在管状体内至少设置一个弹性芯部。这种最好 是由人工橡胶制成的弹性芯部或者弹性套筒具有能准确调节管状体 或间隔支撑器的弹性或刚性的好处。通过带相应凹陷的管状体和芯部 和/或套筒的模块状排列，使用不同刚度的不同组件就能以简单的方 式获得以阻尼意义准确限定刚度的植入物。这里，带有可获得弹性的 材料凹陷的植入物部件与由一件能调整限定刚度的弹性材料组成的 植入物部件的结合是本发明很基本的目的。为获得变更的刚度，只要 改变部件的组合，即比如只要用不同刚度的另一芯部或另一套筒与弹 性管状体一起用。虽然能想到套筒和芯部可以同时与弹性管状体一起 使用，但为了简单起见，通常只使用管状体与芯部或管状体与套筒的 一种组合。这里，套筒还具有保护带有最好是螺旋形凹陷的管状体不 受外部影响的优点，然而与此相反，当使用芯部时，芯部受管状体的 保护。
芯部和套筒最好都能通过在管状体端部布置端板来固定，在使 用套筒的情况下，端板最好从管状体突出因此比管状体形成更大的直 径。端板至少可部分地即在一侧与管状体连成一体，从而在此形成烧 杯状。此外，端板还可以在一端或两端与管状体可分离地连接，比如 通过螺钉或者螺纹连接。这里，外螺纹既能设在端板上，也能设在管 状体上。
优选地，该植入物或带有用来获得弹性和活动性的材料凹陷的 管状体在纵向方向上沿着间隔支撑器纵向轴可拉伸或压缩0.5%到 20%，特别是1%到15%，并可关于与间隔支撑器的纵向轴相垂直的 径向轴弯曲使邻近机体部位能相对于纵向轴偏转大约0.5到10度， 特别是1到6度。此外，在优选的实施例中，可以绕纵轴扭动0.5到 2.5度。
在弹性植入物的又一种有利应用中，在椎弓根螺钉装置之间的区域内单轴或多轴椎弓根螺钉装置之间的连接杆可通过布置相应的 材料凹陷而具有一定的弹性和活动性，而这弹性和活动性特别又可通 过至少连接杆的部分结构是中空体而得到增强。杆状元件特别适用于 在各种程度的椎间盘缺陷情况中相邻椎骨的稳固和活动性限制。在制 造过程中，通过改变杆状元件尺寸的简单方式来获得这些特性。
比如，这样一种植入物能用一种简单的方式由一件物体制成，
使一个或多个材料凹陷通过机械或化学加工，放电加工(EDM),激 光处理或任何其它方式形成在物体的壁上。特别是一个或最好是两个 材料凹陷可以螺旋形在物体周围或沿着壁设置。
在物体是实心体比如实心圆柱体时，可以在前面或者后面的辅 助步骤中形成特别是与材料凹陷同轴的膛孔，从而优选地在弹性区域 形成螺旋弹簧状。当使用管件材料时，就不必要钻中心部分。
较理想的是，通过管状体的激光处理来制成材料凹陷，因为在 那种情况下，两个凹陷可在同一处理步骤中形成。借助激光，通过钻 透管状体(例如，也可以是方形管)即可同时在两侧形成膛孔。同时 旋转和推进管状体形成双飞螺旋。
在另一方面，本发明涉及一种杆状元件，此元件用于连接至少 两个骨锚固元件(bone-anchoring element),各个骨锚固元件有用于 锚入骨的锚固区段和用于与杆状元件连接的接受部分，而该杆状元件 包有由一件材料形成的至少一个刚性区段和一个弹性区段，并且弹性 区段特别是形成为螺旋弹簧，和/或其中在弹性区段与刚性区段邻接 的另一端上有第二刚性区段与弹性区段邻接，和/或其中弹性区段的 外直径至少在一个位置与刚性区段的外直径不同，和/或其中该弹性 区段至少某部分在与该杆轴线相垂直的某个方向上具有的外直径比 另一方向上的小，和/或其中弹性区段的外直径是有变化的，和/或其 中弹性区段有一个芯，和/或其中设有一个同轴膛孔贯穿该杆状元件。
而且，在另一方面，该发明涉及一种骨稳固装置，含有至少两 骨锚固元件以及如上面所述用于连接骨锚固元件的杆状元件，每个骨锚固元件都有用于锚入骨的骨锚固区段和接受区段，特别是骨锚固元 件可以是单轴或多轴的骨螺钉。
此外，该发明涉及一种制造杆状元件的方法，包含以下步骤-准备一个刚性杆；
最好用去除材料的方法在离该杆自由端的预定距离内至少一个 纵向区段上形成螺旋弹簧区段，并且其中心部分可在轴向钻出或者留 出，和/或在弹性区段的纵向上除去一限定的材料区域以在弹性区段 的至少一个区域产生非圆形横截面，和/或刚性区段直径相对于弹性
区段设置得较小。
该发明特别涉及用于骨或椎骨稳固装置中的弹性元件，它大致 是一个含有第一端及与其相反的第二端的圆柱体，所述圆柱体的相反 各端都含有一个同轴孔且这些端中至少一端含有内螺纹用于连接到 骨螺钉的螺帽和/或螺杆或者用于连接到杆区段或板，其中特别是两 端的每端都有内螺纹。
该发明还涉及用于骨和椎骨稳固装置中的弹性元件，它大致是 一个含有第一端及与其相反的第二端的圆柱体，所述圆柱体第一端含 有带有外螺纹的圆柱形突出物用于连接到骨螺钉的螺帽或螺杆、用于 连接到杆区段或者用于连接到板。
所述圆柱体第二端含有一个带有外螺纹的圆柱形突出物用于连 接到骨螺钉的螺帽或螺杆、用于连接到杆区段或者用于连接到板。
根据又一优选的实施例，所述弹性元件包含有与第二端相邻的 一个同轴膛孔和/或至少在同轴膛孔与第二端相邻的区段处包含有内 螺纹用于连接到骨螺钉的螺帽或螺杆、用于连接到杆区段或者用于连 接到板。
根据又一优选的实施例，所述弹性元件的特征是膛孔贯穿全长， 和/或所述圆柱体为带有连续性同轴膛孔的管状并具有在圆柱体轴线 方向上以螺旋形式延伸的壁内凹陷，其中所述凹陷在径向上止于膛孔 处。
11根据又一优选的实施例，所述弹性元件的特征是膛孔内设置有 芯和/或者弹性元件形成为螺旋形弹簧。
根据又一优选的实施例，所述弹性元件用生物相容性材料特别 是钛制成。
该发明特别涉及带有如前面所述的弹性元件的骨锚固元件，包 含了与弹性元件一端连接的带有骨螺纹的螺杆和与弹性元件另一端 连接的骨螺钉的端片最好是螺帽。
该发明特别涉及用于连接两个骨锚固元件的杆状元件，该杆状 元件带有一个弹性元件和与弹性元件一端相连的第一刚性杆区段，其 中特别是有第二刚性杆区段与弹性元件另一端相连。
该发明特别涉及一种板，它至少在其一端有一个带有外螺纹的 圆柱形突出物或者有一个带有内螺纹状的膛孔，用于连接上面所述的 柔性或弹性元件。
该发明特别涉及一种用于骨、骨部件或脊柱的动态稳定的稳固 装置，带有通过如前所述的杆状元件互相连接的至少两个骨锚固元 件。
该发明特别涉及弹性元件的一种制作方法，包括以下几个步骤
(a) 准备一个管状体或
(b) 准备一个圆柱形的物体；
(C)通过从外侧沿延伸方向与圆柱体或管状体的主轴同轴的螺 旋形以金属切削方式去除材料的方法形成螺旋形凹陷；
(d) 沿着圆柱体的主轴形成一个膛孔；
(e) 在管状体或者膛孔的两个端部区段中的一个内形成内螺纹； 其中步骤(d)中膛孔的内直径选择成使步骤(C)中利用金属
切削形成的圆柱体外侧壁上的螺旋形凹陷在径向上止于膛孔，特别是 在膛孔的另外一个端部区段中形成内螺纹。
该发明特别涉及弹性元件的一种制作方法，包括以下几个步骤 (a)准备一个圆柱体；(b) 用金属旋转切削的方法在圆柱体两端的每一端形成带有外 螺纹的圆柱形突出物；
(c) 通过从外侧沿延伸方向与圆柱体主轴同轴的螺旋形以金属 切削方式去除材料的方法形成螺旋形凹陷；
(d) 沿圆柱体主轴方向形成一个膛孔，特别是还包括以下步骤
(f) 在形成膛孔后通过磨削精加工螺旋形凹陷的尾部，以除去 在膛孔内侧上的尖锐边缘；和
(g) 为这样制成的弹性元件清理毛刺。
该发明特别涉及弹性元件的一种制作方法，包括以下几个步骤
(a) 准备一个带有第一和第二端的管状体；
(b) 准备一个带有第一和第二端的圆柱体并形成与圆柱体的主 轴同轴的膛孔，所述膛孔至少应与圆柱体第一端相邻；
(C)沿延伸方向与圆柱体主轴同轴的螺旋采用线切割放电加 工、激光处理或水刀处理切削出凹陷；
(d)或者在圆柱体的第一端采用金属旋转切削形成一个直径小 于步骤(a)中管状体或(b)中圆柱体的预定外径的圆柱形突出物， 并且在该圆柱形突出物表面形成外螺纹，或者在邻近圆柱体或管状体 第一端区段的膛孔内形成内螺纹，其中特别是步骤(b)中形成的膛 孔从圆柱体的第一端延伸到第二端。
根据再一个优选的实施例，该方法还包括在邻近圆柱体第二端 区段的膛孔内形成内螺纹的步骤。
根据再一个优选的实施例，上述方法还包括下面的步骤在圆
柱体或管状体的第二端，通过金属旋转切削形成直径小于圆柱体或管 状体预定外直径的第二圆柱形突出物，并且在该第二圆柱形突出物表 面形成外螺纹。
该发明特别涉及弹性元件的一种制作方法，包括以下几个步骤:
(a) 准备一个带有第一端和第二端的圆柱体或管状体；
(b) 在圆柱体上的第一端和第二端，通过金属旋转切削形成一 个直径小于步骤(a)中圆柱体或管状体的预定外直径的圆柱形突出过线切割放电 加工、激光处理或水刀处理切削出凹陷，其中特别是螺旋形凹陷的两 个尾部为1/4圆的形式。


通过下面结合附图对两个具体实施例的详细描述，本发明进一 步的优点、特性和特征将变得更明显。附图的显示纯粹是示意性的。 图1 椎骨或椎间盘的间隔支撑器的三维视图； 图2 图1中的间隔支撑器的侧视图； 图3 图1和图2中的间隔支撑器的详细侧视图； 图4a)-c)另一种间隔支撑器的视图； 图5a)-c)第三种间隔支撑器的视图； 图6a)-c)本发明的物体的制造阶段；图7 带有一连接杆的两个椎弓根螺钉装置和间隔支撑器的三 维视图；图8 其间布置有间隔支撑器并且通过带弹性连接杆的椎弓根 螺钉装置进行侧向固定的相邻椎骨的三维视图；图9 本发明中带有杆状部件的稳固装置的三维示意图；图10图9中杆状部件的三维图；图lla图9中杆状部件的侧视图；图lib图9中杆状部件的剖视图；图12a杆状部件和骨锚固部件之间连接的三维视图；图12b杆状部件和骨锚固部件之间连接的剖视图；图13另一种实施例中的杆状部件的侧视图；图14又一种实施例中的杆状部件的侧视图；图15图14中杆状元件旋转90度后的侧视图；图16再一种实施例中的杆状元件的三维视图；图17图16中杆状部件的侧视图；图18还一种实施例中的杆状部件的剖视图；图19本发明中带有一个杆状部件的稳固装置的使用； 图20图19中杆状部件的侧视图；图21图19中带有一个杆状部件的稳固装置的另一种使用状 态的三维视图；图22 图21中杆状部件的侧视图；图23稳固装置的另一种应用；图24稳固装置的又一种应用示例；图25a弹性杆状部件又一种实施例的侧视图；图25b图25a中弹性杆状部件的剖视图；图26a弹性杆状部件的第一种应用示例；图26b图26a中杆状部件的修改形式；图27带有图25a和25b中弹性杆状部件的骨锚固部件；图28 —个由两个三件式骨锚固部件和一个杆状部件组成的稳 固装置，其中每个部件都包含一个弹性部件；图29弹性杆状部件又一种实施例的侧视图；图30弹性杆状部件再一种实施例的侧视图；图31a弹性杆状部件还一种实施例的侧视图；图31b图31a中弹性杆状部件旋转90度后的侧视图；图32弹性杆状部件的剖视图；图33本发明又一实施例中的弹性杆状部件；图34本发明再一实施例中的弹性杆状部件；图35a包含一个杆状部件、 一个本发明中的弹性部件和一个板 的结合部件的分解图；图35b图35a中的板沿A-A线的剖视图；图36 图35a和图35b中板的应用示例，其中所述板和通过弹 性部件连接到该板的杆状部件通过骨锚固部件锚固在椎骨上。图37a本发明的弹性杆状部件在用于髋骨的动态稳固装置中的应用；图37b应用在图37a中的稳固装置上的骨锚固部件的剖视图； 图38本发明中用线切割放电加工、激光处理或水刀处理制成15的弹簧部件。
具体实施方式
图1所示为一个本发明植入物第一种实施例的三维图示，该植入物作为一个间隔支撑器，用于椎骨或椎间盘。间隔支撑器10具有 一个圆柱体1和两个位于该圆柱体1端部的连接部件2，该连接部件 用于把间隔支撑器IO连接到其相邻机体部位，例如在比如人体中的 骨头或软骨。在图示的举例性实施例中布置在圆柱体1各个端部的连接部件2 具有同样的形状，但也可以是不同的形状。连接部件2在端部的各个 自由端上具有锯齿状突起3，该突起能够在植入位置与相邻的机体组织相嵌合。间隔支撑器10两端的锯齿状突起3通过三角形凹陷5形成，从 而使梯形的锯齿状突起3能嵌合固定在相邻机体组织内。此外，连接部件2具有菱形镂空4 (见图2)，并设置成使它们 在连接部件2的整个圆柱体外表面彼此相邻。结果，各个连接部件自 身又通过许多的菱形互连框条6形成，且框条6形成的菱形末端切掉 而形成了梯形的锯齿状突起3。在图示的实施例中，圆柱体各端的连接部件2之间的管状体1 具有螺旋形材料凹陷7，所以壁ll (见图3)本身形成为螺旋形。由 于间隔支撑器IO在整体上形成为中空圆柱体，所以即便间隔支撑器 10自身是由本来刚硬的材料诸如钛或者钛合金构成的，连接部件2 之间带有材料凹陷7的管状体1成为一个弹性区域或者活动区域。间 隔支撑器10通过材料凹陷7在管状体1区域就获得了一种设计相关 的弹性，这样就可能无需在这个区域里使用单独的弹性材料而获得单 独的弹性或活动性。特别是，这可以避免不得不以多个需要组合在一 起的部件来制造间隔支撑器。通过螺旋形材料凹陷7，方便地获得了管状体1在间隔支撑器10沿纵向轴线9上的可延展性和可压縮性以及绕比如轴线8所示(图 2)的、垂直于长轴9的旋转轴上的可弯曲性。这里，特别是材料凹 陷7的螺旋形状发挥了作用，它便于在最可能多的方向上获得平稳匀 衡的弹性或者活动性。然而，自然能够想到并且也可以根据个案所采 用的解决方案或可能的负载情况采用其他形状的材料凹陷以及不同 数量和排列的这类材料凹陷。图4的子图a)到c)是带有管状体101的间隔支撑器100的第 二种实施例的三个不同的图即三维分解图(a)、(c)及三维截面图(b)， 该管状体101在下侧用与管状体101连成整体的端板125封住，从而 形成一个烧杯状。管状体101在其壁111上具有根据本发明带给该管状体101 — 定弹性的螺旋状凹陷107。为了能准确调整间隔支撑器100的刚度，在管状体101的内部 提供了一种由弹性材料制成的可替换的芯部件130，该芯部件通过端 板125从下部、端板126从上部固定在管状体101中。间隔支撑器上侧的端板126有外螺纹127，通过该外螺纹它可以 旋入到管状体101内侧上端处管状体101的内螺纹128，端板126还 有一个肩部使它紧盖在壁111上。锯齿状突起103设置在壁111端部 的整个圆周上并伸过端板125和端板126从而能与相邻组织相嵌合， 以便使间隔支撑器能在那牢固定位。端板126上有连接孔129，以便能把端板126拧入管状体101中。图5在子图a)到c)中所示为间隔支撑器的第三种实施例；其 中子图a)和c)是三维分解图，而子图b)所示为三维剖视图。在 图5的实施例中，管状体201在壁211上也具有螺旋形凹陷207。管状体201在下侧处也由一个形成一体的端板225封住，这样 又形成了烧杯装的管状体201。诚然，端板225的外径做得比其中设 置有螺旋状材料凹陷207的管状体201的大。因此形成了一个肩部， 使由弹性材料制成的管状套筒230有了一个端座。弹性套筒230套在管状体201上并完全环绕它。在上端，端板226通过螺纹连接旋到管 状体201上。这里，端板226的外螺纹227与管状体201的内螺纹 228啮合，从而使套筒230紧紧固定在端板225和端板226之间。套 筒230也用于调整整体的刚性，其中通过类似于更换芯部130 (见图 4)的方式简单地更换套筒230，来简单地改变植入物100和200整 体的刚性。端板225及端板226上设有角锥形的锯齿状突起203用来与周 围组织相嵌合并牢固锚定间隔支撑器。盖226同样也有连接孔229，用来将端板226旋到管状体201上。图6所示为激光束331如何能通过激光处理简单地在管件301 上形成材料凹陷307和337的例子。从图6的子图a)可见，而且从平面图中看特别明显，首先用激 光束331钻穿管件301以形成332和333两个开口；接着，如图6b) 所示，在旋转管件301的同时沿箭头方向推进，就能形成从开口332 开始的凹陷307和从开口 333开始的凹陷337。结果形成了两道平行 的材料凹陷，从而形成了布置成相互嵌含、成对并行、双螺距的螺旋 状弹簧或者螺旋弹簧区域。图7所示为本发明中弹性植入物的又一实施例。图7中用三维 图显示了通过连接杆20相互连接、带有对应的椎弓根螺钉13、 15 的两个椎弓根螺钉装置12和14。连接杆20，更准确的说是在位于固 定区域16、17之间的弹性或活动区域18位置，被设计成弹性植入物， 其中连接杆通过椎弓根螺钉装置支撑。连接杆20的弹性区域18中设有螺旋形材料凹陷19，该凹陷围 绕连接杆20的纵向轴21延伸。由于连接杆20设计为中空圆柱体，弹性区域18实际上也就成 螺旋形。为了制作出如图7中所示的本发明连接杆，可以使用由生物相容性材料如钛合金构成的实心圆柱形或杆状。首要的步骤是在特定区
域即弹性区域18内通过机械加工或化学蚀刻或者通过激光处理在这 个实心杆中形成材料凹陷19。这种连接杆就会在弹性区域18有更大 的弹性并能这样使用。
通过机械或化学方法在连接杆20的纵向轴21上形成膛孔并使 连接杆20形成中空圆柱体状或管状，可以进一步提高区域18的弹性 或活动性。
如果膛孔的直径选成使连接杆杆所留壁的厚度小于原先形成的 材料凹陷19的深度，那么在弹性区域18中的就不是槽状凹陷而是开 孔，这实际上也就成螺旋形。虽然最后提到的这种形状是优选实施例， 但先前提到的仅仅带有材料凹陷的形状即中空体的槽状凹陷或其它 结构也是可以作为替代。
图8所示为这两个实施方式例子的应用，即在两个椎骨22、 23 之间布置间隔支撑器10以及在位于人体脊柱上的椎弓根螺钉装置 12、 14之间设置弹性连接杆20。从这个图中可以容易地看到，特别 是在联合应用的情况下，植入物的弹性结构使脊柱相应区域具有了一 定的活动性，这将明显增加患者的舒适感。
图19到38显示了弹性植入物，特别是脊柱稳固装置中的连接 杆的更多实施例和应用范围。
从图9中可见，所示应用中的这个稳固装置包括一个杆状部件 401和通过该杆状部件相互连接的两个椎弓根螺钉402、 403。椎弓根 螺钉402、 403锚固在其间椎间盘406受损的两个相邻椎骨404、 405 的椎弓根中。
本发明中的杆状部件401形成为一体。根据如图10、 lla和lib 所示的第一个实施例，它包括从杆状部件第一端开始、具有预定长度 的第一刚性区段407，从杆状部件的第二端开始、具有预定长度的第 二刚性区段408，以及在刚性区段407、 408之间具有预定长度的弹 性区段409，且所有区段的外直径是相同的。此外，具有预定直径的同轴膛孔410贯穿杆状部件。弹性区段409形成为一个带有预定螺距 的螺纹411的螺旋弹簧。弹性区段409的螺纹411沿杆状部件纵向轴 A方向的高度、决定螺纹411径向厚度的同轴膛孔410直径以及螺距 选择成使杆状部件411对在受到轴向力、弯曲力、扭矩力具有所需的 刚性。
从图9、 12a和12b中可见，稳固装置的椎弓根螺钉402、 403 如已知的那样有一个带有骨螺纹的螺杆412和一个带有用来插入杆 状部件的U形凹陷415、基本上呈圆柱形的端座413。如已知的那样 设置能旋入端座的内置螺钉414以把刚性区段407、 408固定在端座 413上。椎弓根螺钉最好制成多轴螺钉。杆状部件401刚性区段407、 408的轴向长度和直径的尺寸确定成使带有刚性区段407、 408的杆 状部件401能连接到椎弓根螺钉402、 403上。所以刚性区段407、 408的长度与用来固定杆状部件的内置螺钉414的直径至少大致相 当。对于椎弓根螺钉420的端座413'来说，由于杆状部件不是从上部 插入而是在开口 421处横向推入，所以刚性区段的长度也要与在端座 413处固定杆状部件的内置螺钉414的直径至少大致相当。
在图9所示的稳固装置的例子中，杆状部件401的弹性区段409 的长度选择成与在椎间盘406无负载状态下椎弓根螺钉402、 403的 间距大致相当，但弹性区段409也可是更长或者更短。
杆状部件401由生物相容性材料制成，比如钛或生物相容性塑 料，然而这类材料没有或仅有少许弹性。
在手术过程中，首先将椎弓根螺钉402、 403、 420旋入与椎弓 根相邻的椎骨中，然后杆状部件401及其刚性区段407、 408分别插 入椎弓根螺钉402、 403、 420的端座(接收部件)413、 413'之一内。 在确定椎骨404、 405的相对位置以及调整椎弓根螺钉402、 403、 420 与杆状部件的相对位置后，将刚性区段407、 408固定在端座413、 413'内。椎骨404、 405的相对位置确定成杆状部件401的弹性区段 409在椎间盘406无负载状态下处于松弛状态。当有负载时，受力经 由椎骨和椎间盘装置后作用在椎间盘406上。杆状部件401通过弹性区段409限制了椎骨相互之间的多轴运动，由此避免了椎间盘的过大 受力。这样就能防止轻度或中度缺陷椎间盘的情况恶化。作为另一种 选择，可根据需要在脊柱无负载状态下通过稳固装置实行预设的椎骨 牵引，以通过这种方法减轻椎间盘负载。作为再一种选择，还可根据 需要直接把骨螺钉从侧向锚入椎骨中。
在图13所示的实施例中，与前面的实施例一样， 一个杆状部件 500包含刚性区段507、 508和一个与它们连成一体的、螺旋弹簧形 式的弹性区段590，其中弹性区段590在刚性区段507、 508之间。 它与第一个实施例不同的是，弹性区段590的直径比刚性区段507、 508的直径大。这样一来，获得的刚性也比第一个实施例中杆状部件 的刚性要大。手术过程如第一个实施例中所述。
图14和15所示为再一个实施例中的杆状部件501。与前面实施 例中的杆状部件401、 500不同的是，设置在刚性区段507、 508之间 的弹性区段591具有两个区域592，这两个592区域互相偏离180度 并凹向杆轴线。区域592在杆轴线方向上的长度L最大为弹性区段 592的长度，并且曲率半径设置成使螺旋弹簧的螺纹不至于被中断。 结果这种结构使得弹性区段591在与杆轴线A相垂直的轴方向B上 形成较窄的腰部从而在该方向上刚度较小。结果就获得对于某些应用 来说是有利的定向刚性。
手术过程如前述实施例情况所述，唯一的不同是杆状部件501 能以在圆周方向上定向的方式连接到椎弓根螺钉内。通过选择弹性区 段的尺寸可以准确地选择、设定所需的刚度。
图16、 17中所示的又一实施例中，杆状部件502具有一个贯穿 其弹性区段593的同轴圆柱形芯511，所述芯具有一定的弯曲弹性。 芯511的直径设置成使芯在推入膛孔510后能恰当地卡住而固定。芯 最好采用与杆状部件相同的材料，但也可以采用弹性塑料。
在一种设计变体中，芯511与到刚性区段507、 508以及弹性区 段593的螺旋弹簧的螺纹连接成一体。与前面的实施例相比，芯511使杆状部件502具有更大的弯曲 刚度。所以，在这个实施例中，能获得与具有更大弹性区段直径的杆 状部件500类似的刚性。通过芯的直径和/或材料的选择能进一步调 整弯曲刚度。
手术过程如前面实施例情况下一样进行。但与前面实施例不同 的是，弹性区段593在轴向上的压縮或延展以及扭矩在尺寸上都变 小。特别是只允许弯曲运动，这对于某些应用来说是有利的。
在图18所示的另一种实施例中，杆状部件503同前面实施例一 样有刚性区段507、 508和一个弹性区段590。在同轴膛孔510中设 有一个通过固定部件如夹紧螺钉513以拉紧状态固定在刚性区段 507、 508上的可拉伸部件512例如金属丝。在手术中，这可以在弹 性区段590上加上预应力。
所述各个实施例的技术特征可以相互结合。比如，杆状部件501 也能有芯和/或用来获得定向刚性的特定形状区段。在实施例502的 一个设计变体中，弹性区段在一个位置形成均匀较窄的腰部或者在圆 周上设置间隔均匀的几个凹陷区域，以在限定的方向上获得一定的刚 性。
在另一个实施例中，杆状部件有与若于个弹性区段对应的若于 个刚性区段，并且每个弹性区段都位于刚性区段之间，使得许多的椎 弓根螺钉都能部分刚性部分弹性地互相连接。
在还一个实施例中，弹性区段的周围设置由生物相容性材料制 成的覆盖层或保护性外套，以防止组织、血管或其他机体材料夹入螺 纹中而导致受伤或者杆状部件功能的损坏。
而另一个实施例中，采用单轴螺钉来代替多轴螺钉，或者在稳 固装置中使用一个单轴螺钉与一个多轴螺钉的组合或多个这些螺钉 的组合。同样可以想到用钩来代替骨螺钉。在又一实施例中，刚性区 段和/或弹性区段是弯曲的。
图19到24所示为带有杆状部件的稳固装置的几种优选应用方式。在图19到22的稳固装置中，使用带有芯511的杆状部件502。 这种稳固装置用于比如轻度或中度缺陷的椎间盘506需要支撑并且 需要通过限制椎骨活动来避免有害作用力作用在椎间盘上时。杆状部 件502在轴向上是刚性的，在轴向上既不允许拉长或也不允许压縮。 但与杆轴呈a角比如最大为8度的弯曲运动是可以的。
图23所示为带有杆状部件的稳固装置在取走原生的椎间盘后用 刚性部件450比如钛圆柱体连接两个椎骨404、405的情况中的应用。 这里，杆需要有更大的刚度以便能获得足够的运动限制。但与完全刚 性连接相比，椎体间的轻微相对运动是有好处的；因为增加循环的局 部负载能刺激骨质生长并加速骨化过程。
图24中显示的是动态稳固装置作为扩展连接的弹性端部的应 用，其中几个在图示例子中为3个椎骨405、 405'、 405"通过刚性部 件450相互连接并随后用刚性杆460连接。这里，与连接链的最后椎 骨405和下一块椎骨404相邻接的原生椎间盘406承受了不相称的负 载导致椎间盘406磨损增大。为了保护该相邻部分免受非正常运动及 由此增长的负荷，稳固装置用于限制运动。在这例举的实施例中，杆 状部件460具有尺寸设计成使三个椎弓根螺钉402、 402'、 402"能与 之相连的刚性区段458。弹性区段459设置成与其相邻接，并且又在 端部与一个用于连到椎弓根螺钉403的刚性区段457相邻接。
在本发明的杆状部件的制造方法中，准备好用机体相容性材料 比如钛构成、具有所需直径的刚性杆。然后在杆状部件各端之间的区 段内加工制成螺旋弹簧形式的弹性区段409。如果需要，钻去贯穿弹 簧部件中的芯410，从而形成杆状部件401。
制造杆状部件502时，芯511留下或者随后插入另一单独的芯。
制造杆状部件500时，准备好一个直径符合弹性区段590直径 要求的杆作为原材料，然后采用例如铣工的方法制成螺旋弹簧，再把 刚性端部区段507、 508车成所需的直径。
为制造杆状部件501，在弹性区段上沿圆周方向互相偏离180度
23的位置的一个区域内除掉材料以便由此形成定向的腰部。
图25a和25b中所示的弹性部件601包含了一个圆筒形管，该 圆筒形管带有一个连续的同轴膛孔602和以具有预定螺距的螺旋形 的形式沿圆筒轴线方向在壁上延伸预定长度、在径向止于孔602的凹 陷603。由此就形成了一个螺旋弹簧。圆筒轴线方向上螺旋形凹陷的 长度、凹陷的高度、螺旋的螺距以及同轴膛孔的直径选择成使螺旋弹 簧相对于作用在该弹簧部件上的轴向力、弯曲力和扭转力具有所需的 强度。弹性部件601在其每个自由端附近都有预定长度的内螺纹604 和604'。根据相应的应用选择弹性部件的外径。
在图26所示的第一个应用例子中，弹簧部件601是弹性杆状部 件630的一个一体组成部分。弹性杆状部件630包括一个弹性部件 601和两个圆柱形杆区段631、 631'，每个杆区段631和631'的末端各 有一个圆柱形突出物632、 632'，这两个突出物上分别有可与弹性部 件601上的内螺纹604、 604'配合的外螺纹633、 633'。在这个实施例 中，杆状部件和弹性部件有基本相同的直径。杆状部件631、 631'和 弹簧部件601可以根据所需的应用独立选择各自的长度。例如，杆状 部件用于连接脊柱上的椎弓根螺钉。由于弹簧部件601的弹性，依此 制成的杆状部件630吸收压縮力、张力、弯曲力和扭转力到预定的程 度。
图26b中所示的弹性杆状部件680与弹性杆状部件630的不同 之处在于，它的第一个刚性杆区段681的外直径比弹性部件601的大 而第二个刚性杆区段681'的外直径比弹性部件601的小。作为另一种 选择，两个杆区段的直径可以都大于或都小于弹簧部件。
图27所示的是弹性部件601的第二个应用实例。从图上可以看 出，弹性部件601是设置成多轴骨螺钉形式的骨锚固部件610的一个 一体组成部分。该多轴骨螺钉包含一个由弹性部件601、带有这里未 示出的尖端的螺杆612和螺帽613组成的螺钉部件611。
螺杆612上有骨螺纹624和圆柱形突出物625，其中骨螺纹624
24用于旋入骨头，圆柱形突出物625上有外螺纹与弹性部件601上的内 螺纹604配合。
螺帽613包含圆柱形突出物627及与其相邻的圆柱形突出物 626，与螺杆612中相似，圆柱形突出物626带有和弹性部件601上 的内螺纹604'配合使用的外螺纹。
螺钉部件611嵌套于接受部位614中并可以在无负载状态下旋 转。接受部位614外形大致是圆柱形的，且在它的一个末端有一个以 轴对称的方向设置的第一膛孔615,该膛孔的直径比螺杆612的大但 比螺帽613的小。此外，接受部位614还有一个设在与第一膛孔615 相反的末端的同轴第二膛孔616，该膛孔的直径设计成使螺钉部件可 以通过开口端且连同其螺杆通过第一膛孔615直到螺帽613，与第一 膛孔615的边缘紧靠。接受部位614有一个T形凹陷614'，该凹陷由 其自由端沿第一膛孔615方向延伸并形成两个自由腿617、 618。在 它们的自由端附近区域，腿617、 618上有内螺纹可以和内置螺钉619 的外螺纹一起用以固定杆620。
此外，在接受部位614中还有一个压力部件621用于固定螺帽 613，该压力部件621设计成在面向螺帽613的一侧有一个球形凹陷 622，该球形凹陷622的半径大致等于螺帽613的球台状区段的半径。 压力部件621的外直径选择成使压力部件621可以在螺帽613方向置 入接受部位614中。此外，压力部件621上还有一个同轴膛孔623， 以便使旋入工具能伸入而与螺帽613上的凹陷(图上未画出)接合。
在手术过程中，螺杆612通过其上的圆柱形突出物625旋入弹 性部件601的内螺纹604，而螺帽613通过其圆柱形突出物626旋入 内螺纹604',这样就形成了螺钉部件611。螺杆612朝前，将依此制 成的螺钉部件611通过第二个开孔插入接受部位614直到螺帽613 和第一膛孔615的边缘紧靠。然后，压力部件621以球形凹陷朝前通 过第二膛孔616进入接受部位614。然后将螺钉部件611旋入骨或椎 骨。最后，将杆620置于两个腿617、 618之间的接受部位614，调 整接受部位相对于螺钉部件的角度位置并用内置螺钉619固定。弹性区段允许在松驰位置附近的有限度活动。
多轴螺钉并不限于以上描述的实施例，而可以是任何其他带上 面所述三段式螺钉部件的多轴螺钉。相应地，如果手术中在弹性部件
601和螺杆612旋入螺帽613之前先把螺帽613以圆柱形突出物626 朝前通过第二膛孔616进入接受部位614，则图27所示的实施例中 的第一膛孔615的直径可以比螺杆612的小。在此种情况下，只要第 一膛孔615直径比圆柱形突出物626和圆柱形区段627的大就够了 。 作为另一种选择，螺帽613也可以没有圆柱形区段627。在此情况下， 第一膛孔的直径只需足以让突出物626通过即可。
但是，接受部位也可以设计成从下面插入螺钉部件并通过一个 压力部件将螺钉部件夹在接受部位当中。在这种情况下，图27所示 的膛孔615的直径应该比螺帽613的直径大。
杆的固定并不限于图27所示的内置螺钉，而可以使用附加的外 置螺帽或者其他任何已知类型的杆固定方法。
如果弹性部件601至少可以部分突出于骨表面，那么弹性部件 601就可以吸收弯曲力以及张力和压力。当弹簧部件没有突出于骨的 表面时，螺钉部件611仍可以对骨或者椎骨的运动以一定方式作出反 应。这阻止了不利的紧张状态的发展。
图28所示的是脊柱的稳固装置690，其中包括两个带有螺钉部 件693的骨锚固部件691、 691邻用于连接两个骨锚固部件的弹性杆 状部件692，这些弹性杆状部件692有本发明的弹性部件601。弹性 杆状部件和螺钉部件的这种多件式设计允许只用一些基本部件的组 合而获得具有各种特性的稳固装置690。这个稳固装置也不一定必须 包括带弹性部件的骨锚固部件和带有弹性部件的杆型部件。根据应用 的领域，也可以只包含带有弹簧部件的杆型部件和带有刚性螺钉部件 的骨锚固部件。
图29所示的是弹性部件640，弹性部件640与弹性部件601的 不同之处只在于长度贯穿了弹性部件全长的内螺纹641取代了两个内螺纹604、 604'。
图30所示的是弹性部件650。与前述的实施例不同的是该部件 包括刚性末端部分651和651'以及与前面的实施例相比较少的螺旋圈 数。这可以使弹簧部件弹性的设计独立于弹簧部件的长度。
图31a和31b所示为弹簧部件660，与前述的实施例不同，其包 括两个区域661，这两个区域相互偏离180度并都凹向中心轴。区域 661在中心轴方向的长度L'不大于螺旋的长度L，并且区域661的曲 率半径设置成不至于使螺旋弹簧的螺圈中断。由于这种设计，此弹簧 部件在与中心轴相垂直的方向上有一个较窄的腰部形状，因此在该方 向上刚度较小。这使弹性部件的刚度有方向性，以适合某些应用的需 要。
图32所示的弹性部件672包含有一个插入孔内的杆状芯671。 一方面，此芯可以在弹性部件672受到压力的时候起到止动器的作 用。另一方面，芯671可以增强弹性部件672对于弯曲力的刚度。
图33所示的弹簧部件760在其一端包含一个带有外螺纹的圆柱 形突出物761而不是如前面实施例中的带有内螺纹的膛孔。相应的， 与这个弹簧部件此端相连的部件具有带相应内螺纹的膛孔。在该弹簧 部件的另一端如上述实施例中一样是一个袋状膛孔762，其有内螺纹 763在该弹簧部件的该端附近。
图34所示是弹簧部件770，其每个末端分别有一个带有外螺纹 的圆柱形突出物771、 772。
作为前述实施例的一种修改形式，弹性部件不包含连续的膛孔。
作为本发明的弹性部件601的又一个应用例子，图35a所示分 解图中的是连接部件700，该连接部件含有杆形部件631、弹性部件 601和板701。杆形部件631上有一个带有外螺纹633的圆柱型突出 物632，该外螺纹用于旋入弹性部件601 —端附近的内螺纹604。板 701也包括有带有外螺纹703的圆柱型突出物702，该外螺纹用于旋 入位于弹性部件601的另外一端附近的内螺纹604'。该板包括两个区段704和704'，此两区段在俯视图中呈圆形并通过鳍片705相互相连。 鳍片705的宽度B小于圆形区段704、 704'的直径D。用于放置埋头 螺钉的两个穿过板的膛孔706、 706'设置成与圆形区段共轴。如图35b 所示，板的第一面707有一个凸起的弯曲而板的第二面708有凹陷的 弯曲，该凹陷的弯曲是用于使这面紧靠骨头。板701的两个面707、 708的不同曲率半径导致板701朝侧边709方向逐渐变薄。这使板既 稳定又节省空间。如图35b中所示，膛孔706、 706'各包括孔706a、 锥形第一区段706b和第二区段706c;其中孔706a邻近板的第二面 708，锥形第一区段706b邻近该孔，第二区段706c邻近第一区段和 板的第一面707。它们的形状使得膛孔706和706'适合接受埋头螺钉。 膛孔706和706'的形状可以和上面描述的不同，只要它们适合接受埋 头螺钉即可。
图36所示的是图35a中的连接部件的一个应用实例。其中板701 通过两颗骨螺钉710从后侧固定于位于颈段脊柱的两个椎骨711，通 过弹性部件601连到该板701的杆形部件631通过三个骨锚固螺钉部 件715锚定于胸段脊柱的椎骨712上。
图37a所示的是本发明中的弹簧部件601用在动态骨盆稳固装 置730中的再一个应用实例。该动态骨盆稳固装置包括通过杆形部件 631、 631邻631"和弹簧部件601和601"相互连接的骨锚固部件728、 728'和728"。
和其他两个骨锚固部件728邻728"—样，骨锚固部件728包括 两个半部725和731，这两个半部是通过一个螺钉727相互连接起来 的，螺钉727与第一半部725中的螺纹734和第二半部731中的螺纹 735啮合。在图37a中的俯视图只显示上面的半部725。杆形部件631 夹在前面所提到的两个半部725、 731之间，并在第一半部725上的 凹陷732内和在第二半部731上的凹陷733内，这样就将骨锚固部件 728牢固地连接到杆形部件631上。此外，两个半部725、 731分别 有膛孔736、 737，在装配的状态下这两个膛孔同轴排列。膛孔736 附近的球形凹陷738和膛孔737附近的球形凹陷739用于容纳骨螺钉
28726。骨螺钉726包括一个杆形区段751和一个球台状的螺帽区段 753，其中杆型区段751上带有用于旋入骨头的外螺纹752，球台状 螺帽753的半径与球形凹陷738和739的半径基本相等。
与骨锚固部件类似，连接部件724也有两个半部722，在图37a 的俯视图中只能看到一个。通过进入凹陷，杆形部件631夹在前面所 述的两个半部722中，从而使连接部件724牢固相接到杆形部件631 上。
杆部件721包括一个球形头区段721b和一个杆区段721a。头区 段721b被未示出的、两个半部722之间的凹陷夹住从而与两个半部 722相连使得它被固定于一个枢轴位置。在与头部721b相反的另一 末端是杆状部件721a，其包括一个带有外螺纹的圆柱型突出物(图 中未示出)，其中外螺纹可以旋入弹性部件601'中的内螺纹(图中未 示出)。
弹性部件的制作可用铣工的方法，其所用的原材料是由具有生 物相容性的材料如钛构成、具有预定外直径的圆柱体，然后使用薄片 铣刀沿一个其主轴与圆柱体的主轴同一直线的螺旋线铣出凹陷。随 后，沿圆柱体的主轴形成膛孔，此孔贯穿圆柱体全长，并使螺旋形凹 陷终止到膛孔上。为了保证弹性部件的稳定性，螺旋部分和弹性部件 端侧区段之间过渡的螺旋尾部是很重要的。因此有必要在螺旋的两端 部使用立铣刀修整螺旋尾部，以除去膛孔内部的锐利的边缘。为了达 到这个目的，螺旋尾部使用立铣刀沿螺旋轮廓的切线方向进行铣削。 随后，将整个组件的内外侧毛刺清除。最后，在膛孔的两个端部区段 分别制作出内螺纹。
除了可以使用铣削技术外，弹性部件800也可使用线切割放电 加工、激光处理或水刀处理由圆柱体加工而成。如图38所示，加工 也可以从一个有预定外直径D'的圆柱体开始，在随后的步骤中沿圆柱 体的主轴线A形成一个贯穿圆柱体全长的膛孔801。随后依据壁的厚 度选择上述的一种加工方法，沿螺旋802切割依此制成的中空圆柱体 壁。螺旋802的尾部803形成为一个1/4圆的形状，从而使相对于铣削工序中通过额外的工序来完成尾部803变得不必要。而且，这些工 序中也无需清理毛刺。尾部的形状也不必一定是1/4圆，可以是任何 其他形状比如圆的另一区段的形状，只要通过这些形状使材料在使用 过程中的最大负载能保持在低的水平即可。
最后，如采用铣工的制作工艺一样，在膛孔两端区段各自形成 内螺纹。
在一种改进形式中，上述方法可修改成以在工序开始时在车床 上车出带有外螺纹的圆柱形突出物来取代至少一个内螺纹。在这个情 况中，膛孔的直径必须小于圆柱形突出物的直径。
在又一种的改进制作工序中，弹簧部件制作成没有连续的膛孔。
权利要求
1.一种暂时或者永久植入人或动物体内的植入物，由至少一种具有一定形状的生物相容性材料构成，所述形状适于执行一种或多种首要功能，其特征在于，所述形状中有一个或多个提供作为第二功能的弹性或活动性的区域(1，18)，所述植入物在所述区域具有用于降低局部刚性且保持了首要功能所需形状的材料凹陷(7，19)。
2. 根据权利要求1所述的植入物，其特征在于，具有实现首要和第二功能的区域的所述植入物或者至少其部分是用一种材料一体制成的。
3. —种暂时或者永久植入人或动物体内的植入物，由至少一种具有一定形状的生物相容性材料构成，所述形状适于实现一种或多种首要功能而且至少在一个区域还具有作为第二功能的弹性或者活动性，其特征在于，包含有带有和不带有弹性或活动性功能(第二功能)的区域的所述植入物或者至少其部分是用一种材料一体制成的，并且所述实现第二功能的区域(1， 18)具有用于局部减小刚性的材料凹陷(7， 19)。
4. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，在所述区域内弹性或者活动性功能(第二功能)附加于一种或者多种首要功能上。
5. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述区域形成材料凹陷以作为压縮或拉伸区、扭转区和/或作为连接关节，特别是与其他功能区域连接成一体。
6. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述的生物相容性材料是刚性的，特别是在特定应用条件下具有弯曲刚性的材料。
7. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述生物相容性材料选自钛及其合金以及塑料组成的组中。
8. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述材料凹陷(7， 19)，特别是以螺旋状，形成为壁的开孔和/或凹槽状凹陷。
9. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，两个材料凹陷形成为一种相互嵌含、成对并行的螺旋状布置的凹槽状凹陷和/或开孔。
10. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物包括由弹性材料，特别是高弹体制成的植入物部分，该部分与带有材料凹陷的植入物部分一起用来获得弹性，使整个植入物最后的刚性或者活动性得以确定。
11. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物是用于椎骨和/或椎间盘、具有间隔支撑和重量转移功能作为首要功能的间隔支撑器，和/或具有支撑和连接功能作为首要功能、用于椎弓根螺钉装置的连接杆(20)，特别还带有由所述间隔支撑器和椎弓根螺钉连接构成的系统。
12. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物有管状体(1)，且在该管状体的端部有用于与相邻的机体部分或者其它植入物或植入物部分相连的装置(2)，且在管状体上有材料凹陷，使得所述植入物在轴向上可压縮和拉伸且对于端部连接(2)装置可绕径向旋转轴(13)弯曲以及可绕轴向旋转轴扭转。
13. 根据权利要求12所述的植入物，其特征在于，所述管状体(1)用由生物相容性弹性材料构成的套筒包住和/或具有由生物相容性弹性材料构成的芯部。
14. 根据权利要求13所述的植入物，其特征在于，所述套筒和/或芯部由一体地或者可分离地布置在管状体上的端板固定，特别是通过螺钉或螺纹连接。
15. 根据权利要求13或14所述的植入物，其特征在于，所述弹性材料是高弹体。
16. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物特别是管状体，就其纵向而言，可弹性拉伸或者弹性压縮0.5%到20% ，特别是1 %到15%。
17. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物特别是管状体(1)可在径向轴(3)上弹性弯曲，使设在端部的连接装置(2)可以相对于管状体的纵轴(12)偏转大约0.5°到10° ，特别是1°到6° 。
18. 根据上述任一权利要求所述的植入物，其特征在于，所述植入物特别是管状体可以绕其轴向轴扭转0.5°到10° ，特别是1°到6° 。
19. 一种用有绕轴的壁的物体制作的由生物相容性材料构成的植入物、特别是根据上述任一权利要求所述的植入物的方法，其特征在于，沿绕轴的所述壁，用机械的、化学的或者任何其它方法特别是通过激光处理加工出至少一个凹槽状或者狭缝状的材料凹陷，特别是螺旋形的材料凹陷。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，两个材料凹陷加工成凹槽状或者狭缝状凹陷并使它们布置成与所述轴同轴、相互嵌含、螺旋状成对并行。
21. 根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述物体是实心体特别是实心圆柱体，其中在加工材料凹陷之前或者之后，沿其轴线形成膛孔以获得中空体，特别是使所留的管壁的厚度小于凹槽状凹陷的深度。
22. 根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述物体是管状或者烧杯状。
全文摘要
一种暂时或永久植入人体或动物体内的植入物，它由至少一种具有一定形状的生物相容性材料制成，该形状适于执行其一种或多种首要功能，其特征在于所述形状具有一个或多个具有弹性或活动性作为第二功能的区域(1，18)，所述植入物在这个或者这些区域内具有用于局部降低植入物刚度又能保持首要功能所需形状的材料凹陷(7，19)。
文档编号A61F2/02GK101647734SQ200910163700
公开日2010年2月17日 申请日期2004年10月18日 优先权日2003年10月17日
发明者于尔根·哈姆斯, 卢茨·比德尔曼, 维尔弗里德·马蒂斯 申请人:比德曼莫泰赫有限公司