[發明專利]人工椎間盤

無效

• 申請號: 200680040998.1
• 申請日: 2006-08-31
• 公開（公告）號: CN101583326A
• 公開（公告）日: 2009-11-18
• 發明（設計）人: D·C·吉廷斯;M·L·雷奧;J·C·羅賓遜;J·E·阿什利;N·C·科斯克;R·L·里奇曼;E·V·維斯特倫;U·H·奇
• 申請（專利權）人: 脊椎動力學公司
• 主分類號: A61F2/44
• 分類號: A61F2/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 溫大鵬;楊松齡

背景技術

椎間盤在解剖學和功能上都是復雜的關節。椎間盤由三個元件結構組成： (1)髓核；(2)纖維環；以及(3)椎終板。在這些元件結構中的生物醫學成分 和解剖設置都與該椎間盤的生物力學性能相關。

脊椎盤的置換或損傷可能是由于外傷或疾病導致的。如果發生了置換或損 傷，髓核會疝氣并突入椎管或椎間孔中。已知的這種變形有疝氣或椎間盤突出。 疝氣或椎間盤突出會壓迫位于椎管內穿過椎間孔的脊髓神經，引起其分布區域 的疼痛或癱瘓。

為了緩解這種情況，可能會需要通過手術去除相關的椎間盤并將兩塊相鄰 椎骨融合。在這一步驟中，隔離器被插入到原先由椎間盤占據的地方，并且比 如板和桿的其它固定設備可被加入以增加穩定性。盡管對創傷性和退化性的脊 椎來說，這種“脊椎融合術”會得到非常好的短期效果，但長期的研究已經表 明生物力學環境的交替導致相鄰移動水平的退變。相鄰的椎間盤會受到由于融 合部位增加的剛度而增加的運動和壓力。從長遠的角度來看，脊椎運動的機械 的這種改變會引起這些相鄰椎間盤的退化。

為了阻遏這個問題，人造椎間盤置換術已經作為脊椎融合術的一種替換途 徑被提出了。盡管已經開發出能夠恢復自然椎間盤正常運動學以及分擔負荷的 自然椎間盤性能的各種類型的人造椎間盤，它們可以被分成兩類：球窩關節型 椎間盤和彈性體型椎間盤。

球窩關節型的人造椎間盤通常包括金屬板，一塊用于連接到上椎骨而另一 塊用于連接到下椎骨，聚乙烯或金屬承接表面的作用相當于球。金屬板可具有 用于收容承接表面的凹入區域。球窩型允許椎骨之間的自由轉動或移動，在其 間安裝了椎間盤并因此期間不具有分擔彎曲或平移負荷的能力。(一些球窩型 人造椎間盤具有轉動限制特征，其仍舊不能夠完成自然椎間盤的適當轉矩。)這 種類型的人造椎間盤在垂直方向上具有非常高的剛度；它們它們不能夠復制自 然椎間盤的正常能夠壓縮的剛度。并且，這種類型的椎間盤中缺乏對負荷的承 受能力引起相鄰椎間盤承受多余負荷，導致相鄰椎間盤和小關節突的最終退化。 缺乏自然能夠壓縮的能力的直接結果是這種類型的椎間盤也不能復制自然椎間 盤即時發生的轉動(IAR)。

在彈性體型的人造椎間盤中，彈性聚合物位于金屬板之間并且這些金屬板 被固定到上椎骨和下椎骨上。金屬板的接觸表面粗糙且多孔，從而彈性聚合物 可接合到金屬板上。這種類型的椎間盤可在垂直方向上吸收震動并且具有負荷 承受的能力。然而，這種結構在彈性聚合物和金屬板之間的接觸面上存在問題。 即便金屬板接觸表面可為了獲得更好的接合效果進行處理，雖然如此還是會在 長期使用之后產生聚合物屑。另外，彈性體與金屬襯底的接合在長期使用之后 會趨于失效，這是由于其缺乏足夠的剪切力疲勞長度。

由于上述關于不論是球窩型或彈性體型椎間盤的缺點，存在著對開發新型 人造設備的持續需求。在申請日為2003年8月1日序列號為10/632,538的美國 專利申請，以及申請日為2004年7月30日序列號為10/903,276的美國專利申 請中介紹了幾種這樣的新型假體，其中每件所述申請都在此引用作為參考。前 述申請介紹了，尤其是，包括上終板、下終板和置于兩塊終板之間的能夠壓縮 的髓核構件的人工椎間盤。介紹了幾個人工椎間盤的實施例，包括單段式，兩 段式，三段式和四段式結構。

盡管所述人工椎間盤及其使用方法顯示了巨大的希望，仍存在改進人工椎 間盤及使用方法的需求。

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