[发明专利]椎骨连杆系统及使用方法

说明书

背景技术

脊椎病症(如，退变性椎间盘疾病、椎间盘突出症、骨质疏松症、脊椎前移、狭窄、脊柱侧凸及其他弯曲异常情况、脊柱后凸、肿胀、以及骨折)可能是由多种因素引起，这些因素包括外伤、疾病以及由损伤和老化所引起的退变性状况。脊椎病症典型地导致多种症状，包括：疼痛、神经损伤、以及可移动性的部分损失或完全损失。

非手术治疗(如，药物治疗、复原和训练)可以是有效的，然而，有可能不能减轻与这些病症相关联的症状。这些脊椎病症的手术治疗包括椎间盘摘除术、椎板切除术、融合及移植弥补术。作为这些手术治疗的一部分，经常使用多个连接元件(如，脊椎连杆)来对治疗区域提供稳定性。在手术治疗过程中，可以将一个或多个连杆附接到两个或更多椎骨构件的外部上。

在康复发生的同时，连杆使应力改变方向远离损伤的或有缺陷的区域以便恢复正常的排列并且总体上支撑这些椎骨构件。在一些应用中，连杆被附接到这些椎骨构件上而无需使用植入件或脊椎融合物。还已知柔性连接元件，这些元件允许脊椎运动节段的有限的脊椎运动。这类柔性连接元件可以提供动态的脊椎支撑。虽然现有的连接元件已试图提供有效的脊椎稳定性，但对于连接元件仍存在需要，这些连接元件对于力提供了动态稳定阻力并且允许一个(多个)脊柱节段的弯曲和伸展运动，同时有效地稳定了这个(这些)脊柱节段以及该连接元件的结构完整性。

因此，希望的是提供一种动态椎骨连杆系统，该系统具有弯曲和伸展能力，这提供了稳定性同时减少了脊椎单元上的应力。希望的是，该椎骨连杆系统包括一个阻力构件，该构件对于椎骨连杆上的运动和应力提供阻力。最希望的是，如果椎骨连杆系统包括一个用来反抗运动和应力的张力元件。非常希望多种特性是可调节的，如连杆刚度、系统的运动范围和疲劳强度。

发明内容

因此，在此提供了一种动态椎骨连杆系统，该连杆系统具有弯曲和伸展能力，这提供了稳定性同时减少了脊椎单元上的应力。希望的是，该椎骨连杆系统包括一个阻力构件，该构件对椎骨连杆上的运动和应力提供阻力。设想该椎骨连杆系统包括一个用来反抗运动和应力的张力元件。此外设想多种特性是可调节的，如连杆刚度、椎骨连杆系统的运动范围和疲劳强度。可以想像所公开的系统可以作为一个后面的、前面的和/或侧向动态稳定装置来使用。该椎骨连杆系统的这些部件是易于制造和组装的。

在一个实施例中，该椎骨连杆系统包括一个具有弯曲和伸展能力的动态椎骨连杆及使用方法。该椎骨连杆包括上部区段和下部区段，这些区段被一个相对柔性的中间区段分离。这个中间区段包括一个或多个构件并且可以具有多种配置以便提供比上部区段和下部区段更大的柔性。一个弹性阻力构件可以被设置在该中间区段之内。该中间区段和/或该弹性阻力构件在上部区段和下部区段的运动过程中提供可变的阻力。

在一个替代实施例中，当上部和下部区段从第一取向移动到第二取向时该阻力增加，这个阻力可以包括施加到这些弯曲和/或伸展区段上的一个负荷或多个力。在另一个实施例中，上部和下部区段的运动范围受到限制。这个连杆可以由不同材料制成，这些材料包括金属、聚合体、陶瓷和/或它们的复合材料。该弹性阻力构件可以由不同的聚合体制成，这些聚合体包括硅氧烷、聚氨酯、硅氧烷-聚氨酯、聚合体橡胶以及水凝胶。

在另一个实施例中，该连杆是由一种热塑性树脂(如聚醚醚酮(PEEK)、PEK、碳-PEEK复合材料、PEEK-BaSO4)形成并且具有一个弯曲的及柔性的中间区段，该中间区段包裹一种聚氨酯缓冲件。PEEK杆的上部和下部区段可以是椭圆形或圆形的截面。该中间区段具有C形形状，其中该上部区段和下部区段连接在中间区段的开口端附近，以便使得该连杆的整体长度在脊椎弯曲时增加而在脊椎伸展时减小。

在另一个替代实施例中，一个张力带(如，一条缆线、系绳、套筒和/或护套)可以用来连接该上部和下部区段以便在脊椎伸展中限制该中间区段的运动和应力。连杆刚度、运动范围和疲劳强度能够是可调节的。还设想连杆结构和材料的其他变体以便实现类似的弯曲伸展能力。

在一个实施例中，该椎骨连杆可以经由使用PEEK材料的注入模制以及使用聚氨酯材料的注入模制来制造。组装包括将该缓冲件插入该连杆中。