用于插入两个椎骨间的填充块的制作方法
【专利摘要】一种用于插入两个椎骨间的填充块，所述填充块具有可变的轴向长度并且包括：第一元件，其具有中空内部和管状壁；以及第二元件，其具有中空内部和管状壁，该第二元件沿轴向方向可滑动地位于第一元件内，用于调节总长度，其中至少第一元件或第二元件包括在其壁内的进入开口，所述开口具有适于经所述开口将骨移植物插入内部的尺寸；所述填充块进一步包括：长度调节结构，其与工具接合，用于相对于第一元件套叠第二元件；以及锁定结构，其用于固定轴向长度，并且其中所述进入开口、长度调节结构和锁定结构布置成可从填充块的相同侧接近。所述填充块允许在原处将骨移植物填入其内部并改进操作。
【专利说明】用于插入两个椎骨间的填充块
[0001]本申请是2007年7月10日申请的、申请号为200710128396.8、名称为“用于插入两个椎骨间的填充块”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种用于插入两个椎骨间的填充块(spacer)。具体地，本发明涉及具有可调节轴向长度的并且在插入两个椎骨间之后可填充骨移植物的填充块。
【背景技术】
[0003]从US6，200, 348已知一种具有可调节轴向长度的填充块。该填充块包括第一套筒状元件和第二元件，该第二元件可滑动地在第一元件中导引，用于调节填充块的总长度。通过设置在第二元件外壁的棘齿凹口和设置在第一元件的接合元件对所述轴向长度进行调节。填充块在其壁上具有多个开口以允许骨接合剂插入和血管的向内生长。
[0004]通常填充块不是在插入椎骨间之后注入骨接合剂就是在其植入患者体内之前通过管状填充块的开口端填充骨材料，特别是骨移植物。已知的填充块的长度可以在填充块插入两个椎骨间之后进行调节。在某些情形下，在调节填充块的轴向长度之后，希望将骨材料添加到填充块内部或从填充块内部移除骨材料。
[0005]US6，616，695B1描述了一种用于插入两个椎骨之间并可调节轴向长度的填充块。该填充块包括具有螺纹内表面的第一管状部件和具有螺纹外表面的第二管状部件，所述部件形成螺钉连接以允许调节填充块的轴向长度。第一管状部件在其壁上具有多个圆形开口。第二管状部件在其壁上具有多个细长开口。填充块的长度可通过相对彼此转动所述部件来调节。这比用于调节长度的滑动运`动需要更大的空间。另外，椎体可能在转动运动期间由填充块的齿状端板破坏。所述细长开口用于固定螺钉的插入。在壁内的开口对于插入骨移植物太小了。
[0006]US5, 290，312描述了一种可调节轴向长度的修复用椎骨，包括中空平行六面体形状的第一部件和可在第一部件内滑动的中空平行六面体形状的第二部件。每个部件都具有用于邻接椎骨的邻接端面和在邻接端形成的锚定窗口。还有，每个部件都具有形成进入窗口的开口的第一侧面和与邻接端相对地形成的开口端。填充块包括用于防止所述部件之间的滑动运动以形成理想长度的装置。为了将填充块与椎骨连接，将柔性的骨接合剂通过进入窗口注入到所述部件中，所述骨接合剂流出锚定窗口并变硬。由于每个部件具有开口侧面，通过该侧面插入的骨移植物可以很容易地流出。此外，开口的侧面导致牢固度降低。
[0007]US6, 524，341B2也公开了一种可调节轴向长度的填充块。必须进行旋转运动使填充块的部件相对于彼此伸长或压缩。
[0008]US6, 176，881B1公开了一种可调节轴向长度的填充块。该填充块包括内部中空体和外部中空体，内部中空体在其外表面具有制动机构，而外部体包括弹性元件，该弹性元件锁定在制动机构上，由此固定填充块的长度以抵抗压缩。如果需要阻挡中空体防止伸长，就使用布置在填充块一侧的锁定螺钉。如果要再次减小填充块的长度，则使用填充块相对侧的工具来致动弹性元件。已知类似于US6，176，881B1公开的填充块的商品名为Synex。该填充块另外具有进入开口用于引入骨移植物。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种用于插入两个椎骨间的填充块，其可调节长度并且不仅可填充骨接合剂还可填充骨移植物而且具有改进的操作。
[0010]具体地，本发明提供了一种用于插入两个椎骨之间的填充块，所述填充块具有可变的轴向长度并且包括:第一元件，其具有中空内部和管状壁，以及第二元件，其具有中空内部和管状壁，该第二元件能够沿轴向方向在第一元件内滑动，用于调节总长度，其中至少第一元件或第二元件包括在其壁内的进入开口，所述开口具有适于经所述开口将骨移植物插入所述内部的尺寸，长度调节结构，其能够与工具接合，用于相对于第一元件套叠第二元件，以及锁定结构，其用于固定所设置的轴向长度，并且其中所述进入开口、长度调节结构和锁定结构布置成能够从填充块的相同侧接近；其中所述长度调节结构包括在第一元件的壁中沿轴向方向延伸的细长开口和在第二元件的壁中用于与所述工具接合的结构。
[0011]通常，填充块在插入两个椎骨间之前可填充骨移植物。在将填充块插入到椎骨间并调节轴向长度之后，可通过进入开口引入额外的骨移植物。可选择性地，所有骨移植物可在将填充块插入到椎骨间并调节长度之后插入。
[0012]填充块可通过滑动运动展开，其比通过旋转运动的展开要求较小的用于操作的空间和时间。
[0013]进入开口具有闭合的边缘，这导致比带有开口侧面的进入窗口的填充块具有更高的机械稳定性。
[0014]可以从填充块的相同侧接近长度调节元件和长度固定元件。这改进了操作性。另外，可从一侧接近进入开口、长度调节`元件和长度固定元件，以允许用于MIS或MOS方式。
[0015]端部可形成为多个笼状结构。这样由于增大了接触面积就在椎骨内提供了加强的牢固度，并且在接触区域减少了刺入骨骼的深度从而降低了对邻近椎骨的破坏。多个笼状结构外侧笼的轮廓可适应椎骨表面的轮廓。
[0016]填充块可由管制成，这比其它形状更易于生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本发明的进一步的优点将从结合附图对实施例所作的说明中变得更加清楚。附图示出:
[0018]图1示出填充块实施例的示意性分解图。
[0019]图2示出在轴向长度接近最小可能长度的装配状态下的填充块的示意性侧视图。
[0020]图3示出比图2示出的长度长的伸长装配状态下的填充块的示意性侧视图。
[0021]图4示出图2的填充块的侧视图。
[0022]图5示出图2的填充块的顶视图。
[0023]图6示出图2的填充块的底视图。
[0024]图7示出根据从顶部观察的第一实例的填充块端部的示意性分解视图。
[0025]图8示出根据从顶部观察的第二实例的填充块端部的示意性分解视图。[0026]图9示出锁定元件的透视图。
[0027]图10示出图9的锁定元件的侧视图。
[0028]图11示出固定填充块轴向长度的锁定结构的截面视图。
[0029]图12示出与长度调节工具接合的填充块的透视图。
[0030]图13示出长度调节工具的透视图。
【具体实施方式】
[0031]如可以从图1到6看到的，根据一个实施例的填充块I包括第一圆柱形管状元件2和第二圆柱形管状元件3。第二管状元件3的外径选择为允许第二管状元件3在第一管状元件2中滑动导引。
[0032]第一管状元件2具有第一端4、相对的第二端5和被管壁包围的中空内部。在距离第一端4预定距离处的壁 内设置进入开口 6，该进入开口延伸过第一管状元件2的长度的大约一半。在所示的实施例中，进入开口是矩形开口。矩形长边的长度大约为第一管状元件2长度的一半，而短边的长度大约为第一管状元件2长度的四分之一。进入开口 6的尺寸可在手术期间或之后使天然骨移植物填充到开口中或从开口中移除。
[0033]类似地，第二管状元件具有第一端7、相对的第二端8、由管限定的壁和中空内部。在距离第二端一定距离处在第二管状元件的壁内设置进入开口 9，该进入开口 9延伸过第二管状元件3长度的大约一半。在所示的实施例中，进入开口 9具有矩形形状和与第一管状元件的进入开口 6相同的尺寸。在如图2所示的装配状态下，第二管状元件3插入第一管状元件2，以使第一管状元件的进入开口 6与第二管状元件的进入开口 9在径向方向对准。
[0034]由于每个管状元件的进入开口都分别与第一端和第二端隔开距离，进入开口由壁的一部分分别与第一端和第二端隔开并因此具有闭合的边缘。
[0035]第二管状元件3在填充块的纵向轴线L的方向上相对于第一管状元件2的位置可由一锁定结构固定。所述锁定结构由在第一管状元件2壁内的多个沿轴向方向对准的螺纹开口 10形成。螺纹开口 10布置在进入开口 6的一侧并靠近该进入开口，以使外科医生在手术期间从该进入开口的相同侧接近螺纹开口。进一步地，所述锁定结构包括多个球截形凹口 11，所述凹口位于第二管状元件3壁的外表面内、在填充块的纵向轴线L的方向上布置成一条直线。凹口 11并排形成并且具有小于其半径的深度。凹口 11的直线布置在第二管状元件3的进入开口 9 一侧并靠近进入开口 9，以使在如图2和3所示的装配状态下，螺纹开口 10的直线与凹口 11的直线匹配。锁定结构进一步包括锁定螺钉12，所述锁定螺钉旋进螺纹开口 10中。锁定螺钉12在一侧具有球截形突起13，该球截形突起13装入球截形凹口 11内。锁定螺钉12在相对侧具有用于与旋进工具接合的凹口。凹口 11的直线至少延伸过螺纹开口 10的直线的长度。无螺纹的开口 IOa可设置在螺纹开口的直线上用于与保持工具(未示出)接合。
[0036]如图2、3和12中可看到的，第一管状元件2包括细长开口 15，该细长开口 15从距离第一端4 一定距离处延伸到距离第二端5—定距离处。细长开口 15具有与进入开口6大约相同的长度，并具有比进入开口 6的宽度小很多的宽度，以使骨移植物不能通过细长开口 15。进一步地，所述第一管状元件2包括多个菱形开口 16，所述菱形开口 16布置在邻近第二端5的区域中。菱形开口 16具有比进入开口 9的尺寸小的尺寸，以使骨移植物不能通过菱形开口 16。菱形开口 16按周向行布置，其中，一行沿轴向方向偏离相邻行半个菱形高度。最靠近第二端5的菱形开口 16的行被切去，以使开口向第二端5打开形成尖头17，用于接合邻近的椎骨。
[0037]具体如从图1和4可看到的，第一管状元件2还在始于第一端4的区域中包括多个圆形开口 18。所述圆形开口 18具有不允许骨移植物引入和移除的尺寸。菱形开口 16和圆形开口 17用于允许血管和组织向内生长。
[0038]类似地，第二管状元件3包括邻近其第二端8的多个圆形开口 19和邻近第一端7的多个菱形开口。圆形开口 19和菱形开口 20的尺寸使得骨移植物不能通过这些开口引入和移除。与第一管状元件2类似，最接近第二管状元件第一端7的菱形开口 20的行被切去以形成尖头21，用于接合椎体。
[0039]如图1和4中可看到的，设置销25，其可例如固定到第一管状元件2并导入到设置在第二管状元件3内的细长狭缝28 (图4)，以防止旋转并形成止挡来防止第一和第二管状兀件的分离。
[0040]填充块进一步包括第三管状元件22，该第三管状元件22的轴向长度大约是第二管状元件的菱形开口 20所在的区域的轴向长度。第三管状元件22还包括在其壁内的菱形开口 23和在两个自由端的尖头24。第三管状元件22通过图7和8示意性分解图示出的销26，或螺钉、铆钉或类似物固定连接到第二管状元件。第三管状元件22可具有如图7所示的椭圆形横截面或如图8所示的圆形横截面。第三管状元件和第二管状元件的端部形成双笼结构，与仅第二管状元件的接触面积相比，该双笼结构增大了与椎骨的接触面积。由于第二管状元件的外径比第一管状元件的外径小，可以使用第三管状元件来增大接触面积并使尖头环的形状适于要接合的椎体端面的轮廓。
[0041]如从图1到6可看到的，类似于第三管状元件22的第四管状元件27设置在第一管状元件2内、在第一管状元件的自由`的第二端5并与第一管状元件2连接，以形成双笼结构。第四管状元件27还包括菱形开口和尖头，用于连接骨骼。
[0042]在装配状态下，细长开口 15覆盖第二管状元件3的圆形开口 19和菱形开口 20中的至少一个。第一管状元件的细长开口和第二管状元件的圆形开口或菱形开口中的一个形成长度调节结构的一个实例，当与工具接合时该调节结构允许两个管状元件相对彼此伸长和压缩。
[0043]在所示的实施例中，进入开口、锁定结构和长度调节结构在装配状态下布置在填充块的圆周的大约一半或更小的范围内。
[0044]在图12和13中示出了用于将第二管状元件3相对第一管状元件2套叠的长度调节工具。该工具30在一端包括带手柄32的管31，并且在另一端包括叉形部分33。旋转轴34在自由端桥接叉形部分33。剪刀状结构35与叉形部分33枢转连接。剪刀状结构35可绕轴34枢转。剪刀状结构包括臂35a和35b，所述臂可以在折叠位置和非折叠位置之间运动。一个臂构成为与第一管状元件2的细长开口 15接合，而另一个臂构成为与第二管状元件3的圆形开口或菱形开口中的一个接合。
[0045]所述工具在其自由端还包括带手柄37的杆。该杆容纳在管31中并伸进叉形部分33内。通过旋转带手柄37的杆，使剪刀状结构35运动，以使臂35a和35b分别打开或闭[0046]在使用中，首先在填充块插入椎骨间之前，为填充块填充骨移植物。填充块具有最小长度。接着，将填充块插入到两个邻近的椎骨之间，例如在移除椎骨之后桥接该空间。然后，通过将第二管状元件套叠出第一管状元件调节填充块的长度。该运动是滑动运动而没有旋转。使用如图12和13所示的工具以使剪刀状结构用一个臂35a插入在第一管状元件中的细长孔15中，而用另一个臂35b与第二管状元件的孔19或20中的一个接合。通过旋转杆，枢转剪刀状结构并将第二管状元件套叠出第一管状元件。当获得理想长度时，将锁定螺钉12插入螺纹开口 10中直到球截形突起与球截形凹口 18中的一个接合。由于第一管状元件和第二管状元件的进入开口分别对准，填充块依然具有足够大的开口以插入骨移植物。然后，插入附加的骨移植物以完全填满填充块内部。
[0047]由于锁定结构和用作伸长或压缩的细长孔15位于相同侧，所以可以很快地将填充块调节到其理想的轴向长度并固定在该位置。由于第一管状元件和第二管状元件的进入开口在相同侧靠近锁定结构，所以可以在手术期间很快地填充骨移植物。
[0048]填充块可以涂上用于促进血管或组织向内生长的物质。填充块可以在管状元件的外表面和内表面分别涂上不同的材料。第一管状元件和第二管状元件可以涂上不同的材料。
[0049]可对所示的实施例进行修改。所述进入开口无需具有矩形形状。它可具有任何形状，只要它足够大以允许骨移植物插入。可设置不只一个细长开口 15。
[0050]圆形开口和菱形开口可省略或可具有任何其它形状，只要它们足够小以不允许骨移植物的移除或插入。在该情况下，可在第二管状元件上设置另一个表面结构代替第二管状元件的与工具接合的开口。
[0051]还可以修改锁定结构。球形凹口 11可设置在第一管状元件的内壁，而螺纹开口可设置在第二管状元件的壁上。锁定螺钉则可从中空内部旋入螺纹开口。
[0052]所示管状元件具有圆形横截面。然而，任何其它形状的横截面都是可以的。例如，管状元件的横截面的形状可以适于椎体端面的轮廓。
[0053]第三管状元件和第四管状元件还可具有不同于圆形横截面或椭圆形横截面的横截面。
[0054]另外，管状元件可以连接到第一和/或第二管状元件的端部以提供多笼结构。可选择性地，可省略第三和第四管状元件。
【权利要求】
1.一种用于插入两个椎骨之间的填充块，所述填充块具有可变的轴向长度并且包括: 第一元件(2)，其具有中空内部和管状壁，以及 第二元件(3)，其具有中空内部和管状壁，该第二元件能够沿轴向方向在第一元件内滑动，用于调节总长度， 其中至少第一元件(2)或第二元件(3)包括在其壁内的进入开口(6，9)，所述开口(6，9)具有适于经所述开口将骨移植物插入所述内部的尺寸， 长度调节结构(15，19，20)，其能够与工具(30)接合，用于相对于第一元件(2)套叠第二元件(3)，以及 锁定结构(10，11，12)，其用于固定所设置的轴向长度， 并且其中所述进入开口、长度调节结构和锁定结构布置成能够从填充块的相同侧接近； 其中所述长度调节结构包括在第一元件(2)的壁中沿轴向方向延伸的细长开口(15)和在第二元件(3)的壁中用于与所述工具接合的结构(19，20)。
2.根据权利要求1所述的填充块，其中第一元件(2)和第二元件(3)中的每一个都包括进入开口。
3.根据权利要求2所述的填充块，其中第一元件的开口(6)和第二元件的开口(9)彼此至少部分重叠。
4.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中所述开口(6，9)的尺寸允许在体内引入骨移植物。
5.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中所述开口(6，9)具有闭合的边缘。
6.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中锁定结构(10，11，12)包括:在第一或第二元件的壁中沿轴向方向布置成一条直线的多个缺口(11);以及接合元件(12)，其设置在相应的另一元件处用于与至少一个所述缺口接合。
7.根据权利要求6所述的填充块，其中缺口(11)布置在第二元件(3)的外表面，并且接合元件(12)包括从第一元件(2)的内表面突出的突起(13)。
8.根据权利要求1所述的填充块，其中用于与所述工具接合的所述结构(19，20)包括与所述细长开口重叠的孔。
9.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中至少第一或第二元件包括在壁内的多个第二开口( 16，18，19，20)，该第二开口比所述进入开口小，从而它们不允许引入骨移植物。
10.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中至少第一或第二元件包括在其自由端的、尖头(17，24)的第一环和在所述尖头的第一环内、用于固定在椎体内的尖头(24)的至少第二环。
11.根据权利要求1到3之一所述的填充块，其中所述细长开口(15)的宽度小于所述进入开口(6，9)的宽度，使得骨移植物不能穿过所述细长开口( 15)。
12.一种用于插入两个椎骨之间的填充块，所述填充块具有可变的轴向长度并且包括: 第一元件(2)，其具有中空内部和管状壁，以及 第二元件(3)，其具有中空内部和管状壁，该第二元件能够沿轴向方向在第一元件内滑动，用于调节总长度， 其中至少第一或第二元件包括在其自由端的、尖头(17，24)的第一环和在所述尖头的第一环内、用于固定在 椎体内的尖头(24)的至少第二环。
【文档编号】A61F2/44GK103445890SQ201310396080
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2007年7月10日 优先权日:2006年7月14日
【发明者】卢茨·比德尔曼, 于尔根·哈姆斯, 威尔弗里德·马蒂斯 申请人:比德尔曼技术有限责任两合公司