[发明专利]侵害最小的椎间盘稳定装置及插入工具

说明书

本申请要求美国临时专利申请号为60/629892、申请日为2004年11月23日以及申请号为60/665874、申请日为2005年3月29和美国实用新型专利申请号11/194050、申请日为2005年7月29日的优先权，在此将上述申请的全部内容收入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及通常的脊柱植入物领域，更具体地，本发明涉及一种植入物，其被配置为可放置在椎间空间内以支承并稳定相邻的椎骨，并且可允许生理运动。

背景技术

椎骨是骨骼的中轴，其支承了人体的大部分重量。对人类而言，正常的脊柱具有七块颈椎骨，十二块胸椎骨和五块腰椎骨。腰椎位于骶骨之上，骶骨附着在骨盆上，依次由髋骨和腿骨支承。脊椎的多个椎骨被椎间盘隔开，椎间盘起连接作用，但允许公知的弯曲、伸长、侧弯和轴向旋转的角度度数。

典型的椎骨包括厚的前侧骨质称作椎体，具有起于椎体后表面的(椎骨的)髓弓。相邻椎骨之间的空间由椎间盘支承。每个髓弓包括椎体后表面并围成一椎骨孔。相邻椎骨节的椎骨结构相互对齐形成椎骨管、脊髓囊、脊髓和神经细根从椎骨管中穿过。髓弓部分在后侧延伸起保护脊髓后侧的作用，其公知为薄层体。从髓弓后部的突起为棘瘤状。

椎间盘主要地作为机械衬垫以允许骨架中轴的椎骨部件间的可控运动。正常的椎间盘具有独特的混合结构，包括三个部件组织：髓核环(“髓核”)，环面状纤维(“环面”)，和两个椎骨远端软骨板。所述的两个椎骨远端软骨板由薄的软骨组织覆盖一薄层结实的皮质骨组成，所述的皮质骨附着到椎体的海绵状，富含血管的多孔骨上。远端软骨板因此将邻接的椎骨附着到椎间盘。换句话说，远端软骨板在韧性的椎间盘和骨质的椎骨之间产生一个过渡区域。

椎间盘的环状体是一个粗糙的纤维外环面，其将相邻的椎骨束缚在一起。纤维部分，非常像由薄片层状的汽车轮胎，尺寸大约为10～15毫米高、15～20毫米厚。环状体的纤维包括15到20层相互重叠的层，在两个方向以大约40度角插入到上、下椎体之间。这种结构特别能够经受扭转，大约半数的具有角度的纤维将在椎骨向任一个方向转动时相对于彼此拉紧。薄片层间彼此附着的不太结实。

髓核位于环状体内。健康的髓核大部分是胶状物质，具有很高的含水量，类似于轮胎内的空气，用于保持环状绷紧且具有柔性。当弯曲、提升或其他运动在相邻的椎骨上施加力时，髓核胶体在环状体内轻微地移动。

脊椎间盘可能会因为外伤、疾病、退化缺陷或长时期的磨损而移位或损坏。当环状纤维体被弱化或撕裂并且环状体的内部组织变得长期地肿胀、扩张或从其正常的内部环状范围挤出时，就会出现椎间盘突出。突出的凸块或“滑移地”髓核组织可能压迫脊神经，导致腿痛，肌肉失控，或者甚至瘫疾。也有可能地，随着椎间盘退化，髓核失去了束缚水分的能力而缩小，就像空气从轮胎中泄漏出来。由此，髓核的高度降低引起环状体在薄层在松弛地结合的区域歪曲。当环状体的这些重叠的薄层开始膨胀弯曲并分离时，会出现周向或径向的环状体撕裂，这会导致持续的或致残的背痛。相邻的辅助脊柱面关节也被迫逼到一个突起的位置，这将会产生附带而来的背痛。

与前述的椎间盘的损害或移位相关的背痛是十分常见的健康问题，大多数人在生活上受到一定的影响。当前非坐骨神经痛的背痛的治疗方法是保守治疗。但是当保守治疗失败时，脊椎融合术就是最普遍的惯例方法。椎间盘被移走，将椎骨支承在各种植入物的布置上，可以帮助促进相邻椎骨的融合。虽然这种治疗可以减轻疼痛，但在融合的部件内所有的椎间盘运动都会丧失。最后，这种方法使与融合部件相邻的椎间盘承受了很大的应力以补偿运动的缺失，可能会导致这些相邻椎间盘过早的衰退。

脊柱外科医生可以辨认出维持脊椎部件物理运动的优选方式。因此，作为椎骨融合术的可替代方式，很多植入物被设计用于充当人造椎间盘以维持运动。最初的植入物或椎间盘假体，包括广泛的各种设想，例如球轴承、弹簧、金属刺和其他的可理解的辅助手段。这些假体都被制造为替换整个椎间盘空间，尺寸很大且是刚性的。除了不可靠的适用性外，此种装置还在植入过程中出现了固有的障碍。原因在于其尺寸和刚性，这种装置需要在前面的植入通路，因为薄层导致的障碍，更重要地是，在后部或后侧部的植入难以避开脊髓和神经细根。