用人造小关节表面置换自然小关节的假体和工具制造技术

本发明专利技术提供了头部和尾部椎骨小关节假体及其使用方法。头部假体适用于和被配置成连接到椎骨的骨板部分而不妨碍接近头部椎骨的蒂状骨部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于治疗各种脊柱病的假体，以及治疗脊柱病的方法。
技术介绍
I.脊椎解剖学如图1所示，人类的脊柱10包括一连串的三十三个层叠的椎骨12，这些椎骨分成五个区域。颈部区域包括7块椎骨12，称为C1-C7。胸部区域包括12块椎骨12，称为T1-T12。腰部区域包括5块椎骨12，称为L1-L5。骶区包括5块椎骨12，称为S1-S5。尾骨区包括4块椎骨12，称为Co1-Co4。图2示出了正常人的一块腰椎12。虽然腰椎12根据位置会有稍许变化，但它们具有许多与大多数椎骨12相同的特征。每块椎骨12包括椎体14和如下的后部部分两块短骨，即蒂状骨16从椎体14的每一侧向后延伸，形成椎弓18。在每块蒂状骨16的后端，椎弓18张开成骨平板，称之为骨板20。骨板20彼此融合形成棘突22。棘突22起连接肌肉和韧带作用。蒂状骨16到骨板20的平滑过渡被一连串棘突的形成打断。两块横突24从蒂状骨16和骨板20的接合处的每一边侧向伸出。横突24起将肌肉连接到椎骨12的杠杆作用。四块关节突，即两块上部关节突26和两块下部关节突28也从蒂状骨16和骨板20的接合处伸出。上部关节突26为尖的椭圆骨板，从蒂状骨16和骨板20的接合处的每一边向上伸出。下部关节突28为椭圆骨板，从上述接合处的每一边向下延伸。上部和下部关节突26和28分别具有一个称之为骨面的自然骨结构。上部关节面30向上或向上部，而下部关节面31向下。如图3所述，当相邻的(即，头部的和尾部的)椎骨12连接时，由平滑关节软骨覆盖的骨面30和31互锁形成小关节，也称为关节突间关节。小关节32由上半部分和下半部分组成。上半部分由关节32下面的脊椎杠杆形成，下半部分由关节32上面的脊椎杠杆形成。例如，在L4-L5小关节，关节的上部由L-5椎骨上的骨结构形成(例如，L-5椎骨上的上部关节表面和支撑骨)，关节的下部由L-4椎骨上的骨结构形成(例如，L-4椎骨上的下部关节表面和支撑骨)。同样如图3所示，每对椎骨12之间的椎间盘34使椎骨12之间可以相对运动。从而，椎骨12的结构和排列允许椎骨12相对彼此的一定范围的运动。II.小平面关节功能障碍背痛，特别是处于“后背腰部”或腰骶(L4-S1)区域的背痛是常见疾病。在许多情况中，疼痛严重限制了人的活动能力和生活质量。这种疼痛可以由各种脊柱病引起。通过疾病或损伤，一个或多个脊椎的骨板、棘突、关节突或骨面可以被损坏，从而脊椎不再能彼此关节连接或适当对准。这能够导致不希望的解剖学结构、疼痛或不适，和丧失活动能力。例如，脊椎小关节可以由外伤或各种疾病损伤。这些疾病包括骨关节炎、强直性脊柱炎和退行性脊椎滑脱。小关节的损伤通常导致神经压力，也称为神经“挟捏”，或神经压迫或碰撞。结果引起疼痛、解剖结构不对准和相应的丧失活动能力。神经压力也可以在没有小关节病的情况下发生，例如在椎间盘脱出的情况下发生。传统的治疗小关节病的一种方法是脊柱稳定，也称为椎间固稳定。椎间固定阻止了脊椎之间的相对运动。通过阻止运动可以减少疼痛。也可以用各种方法实现这种稳定。一种稳定方法是后脊柱融合。另一种稳定方法是前脊柱融合，固定任意数量的椎骨以稳定并防止椎骨的运动。另一传统治疗方法是减压椎板切除术。这个过程包括切除骨板以减少神经压力。这些传统治疗方法受制于各种限制和不稳定的成功率。此外，所述的治疗方法没有一种可以使脊柱正确对准或恢复到希望的解剖学结构。另外，通过使椎骨保持在固定位置的稳定技术永久限制了椎骨的相对运动，改变了脊柱的生物力学。
技术实现思路
需要一些假体、安装工具和方法来克服与当前各种脊柱病治疗策略和设计有关的问题和缺点。本专利技术提供了被设计用于在实际上所有脊柱层，包括L1-L2，2-L3，3-L4，4-L5，5-S1，-11-T12和T12-L1置换自然小关节的假体、安装工具和方法。所述的假体、安装工具和方法可以为脊柱保留所需的解剖学结构，并恢复个人的所需范围的相对脊椎运动。所述的假体、安装工具和方法也能够通过减少神经压缩或碰撞源来减轻脊柱疼痛。为了所述目的，实现本专利技术的特征的假体将被称为与它们置换的指定自然小关节的部分相关的“头部(cephalad)”或“尾部(caudal)”。如上所述，指定的自然小关节具有上半部分和下半部分。在解剖学术语中，关节的上半部分由关节下面的椎骨层形成(由于上半部分接近脚，从而可以被称为小关节的尾部部分)。关节的下半部分由关节上面的椎骨层形成(由于下半部分接近头，从而被称为小关节的头部部分)。从而在使用中置换小关节的尾部部分(即上半部分)的假体将被称为“尾部”假体。同样，在使用中置换小关节的头部部分(即下半部分)的假体将被称为“头部”假体。本专利技术的一个方面提供了用于置换椎骨的后部元件中的自然小关节的头部部分(例如，椎骨的后部元件上的下部关节表面和其支撑骨结构)的头部小关节假体。根据本专利技术的这个方面，假体包括适用于和配置成置换自然小关节的头部部分的人造小关节元件和从该人造小关节元件延伸的固定元件，该固定元件适用于和配置成插入穿过椎骨的骨板部分以将人造小关节元件固定到椎骨，优选地为不妨碍接近椎骨的蒂状骨部分。固定元件也可以通过例如穿过通过或临近棘突的椎骨的中线贯穿椎骨的第二骨板部分。在一个实施例中，在安装后，头部支撑元件设置在尾部小关节支撑表面和椎骨的一部分(例如骨板部分)之间。本专利技术的这个方面还提供了在椎骨和/或椎骨的后部元件上植入人造头部小关节假体的方法。根据这个方法，将固定元件插入穿过椎骨的骨板部分，并将头部小关节支撑表面置于一个位置以形成小关节的头部部分。在插入固定元件之后或之前将人造小关节元件连接到固定元件的远端。固定元件优选地不妨碍接近椎骨的蒂状骨部分。固定元件也可以通过例如穿过通过或临近棘突的椎骨的中线贯穿椎骨的第二骨板部分。在一个实施例中，放置步骤包括将人造小关节支撑表面设置在尾部小关节支撑表面和一部分椎骨、例如骨板部分之间。该方法也包括使用导向器限定固定元件的插入路径和对应插入路径形成通过骨板的通道的步骤。本专利技术的另一方面提供了用于置换椎骨上的自然小关节的头部部分的假体。在本专利技术的这个方面中，假体包括适用于和配置成置换自然小关节的头部部分的人造小关节元件；和适用于和配置成将人造小关节元件连接到椎骨而不妨碍接近椎骨的蒂状骨部分的固定元件。在一个实施例中，在安装后，头部支撑元件设置在尾部小关节支撑表面和椎骨的一部分(例如骨板部分)之间。本专利技术的这个方面还提供了一种用于植入头部小关节假体以置换椎骨上的自然小关节的所去除的头部部分的方法。该方法包括将头部小关节假体对准尾部小关节支撑表面；以及将头部小关节假体连接到椎骨而不阻塞椎骨的蒂状骨部分的步骤。该方法的连接步骤也可以包括将头部小关节假体设置在尾部小关节支撑表面和一部分椎骨之间。连接步骤也可以包括插入固定元件穿过一部分椎骨，例如骨板的步骤。在这种情况下，该方法可以包括在插入步骤前限定椎骨中的插入路径和对应插入路径在椎骨中形成通道的步骤。可以使用导向器指导插入路径的位置和方向。本专利技术的另一方面提供了用于在椎骨上置换自然小关节的尾部部分(例如，椎骨上的上部关节表面和支撑骨结构)的小关节假体。该假体包括具有椎骨接触表面和尾部支撑表面的人造小关节元件，该尾部支撑表面适用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于置换椎骨上的自然小关节的头部部分的假体，该假体包括：适用于和被配置成置换自然小关节的头部部分的人造小关节元件；以及从该人造小关节元件延伸的固定元件，该固定元件适用于和被配置成插入穿过椎骨的骨板部分，以将人造小关节元件固定 到椎骨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克赖利，汉森尤安，戴维斯廷森，劳伦斯琼斯，
申请(专利权)人：阿克斯整形外科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]