多壁的位置支撐器的製作方法

2023-04-30 12:21:41 2

專利名稱：多壁的位置支撐器的製作方法
技術領域：
本發明涉及植入人體或動物體內的位置支撐器，具體涉及用於椎骨或椎間盤的位置支撐器，這種位置支撐器的製造方法以及模塊系統。
背景技術：
位置支撐器，尤其是用於椎骨或椎間盤的位置支撐器，已經公知了很長時間。例如，DE19504867C1揭示了一種圓柱-管狀主體形狀的位置支撐器，該圓柱管狀主體具有多個按橫排和豎列布置的斜方形或菱形開口。在圓柱管的末端設有對應於斜方形的突起鋸齒和凹陷，用於與相鄰椎骨或相鄰組織接合。菱形開口促使組織向內長入植入物中，使得後者可以很好地與機體緊密結合。此外，US2005/0015154公開了一種植入物，其具有類似於腳手架的結構，其中，格狀結構延伸至植入物的全部主體或穿過整個主體。這種一體的格狀結構尤其用作髖關節、膝關節、肩關節等關節的替代植入物。但是，這種一體的格狀結構很難製造，而且必須進行調節並個別地製造出來以適合每種應用情況。DE10138079A1揭 示了一種可調節軸向長度的位置支撐器，其中，兩個類似於套筒的部件通過杆結構可調節地一個設置在另一個之內，所述部件通過所述杆結構而連接。儘管這種裝置有利於非常精確的長度調節，但是所述杆結構製造起來十分複雜。DE19804765C2揭示了一種可調節軸向長度的、用於插在兩個椎骨之間的位置支撐器。通過相對於內部管移動外部管，可以調節總長度。其長度調節是藉助於鉤子(catch)逐步進行的。DE69719431T2說明了一種縱向可調的椎間盤位置支撐器，其中，兩個套筒主體可伸縮地設置成其中一個位於另一個之內，可以相對於彼此進行調節，且可以通過螺釘結構而被鎖定。但是，這種設置不能將荷載均勻地分布到整個螺釘連接上，且由於套筒主體的緊密設置而不能有效地允許周圍組織向內生長。US2003/0073660揭示了一種可以用作位置支撐器的植入物，其中，植入物具有皺褶的、類似於套筒的主體。這種皺褶狀主體可以設置在另一個套筒主體之內。但是，一個植入物部件的皺褶形式也使得製造起來十分複雜。EP090475IAl說明了一種用於椎骨的管狀支撐主體，其具有兩個在彼此中引導的機架，所述機架可以通過一個機架的護套表面上的突起柱和另一個機架的護套中的軸向凹槽彼此連接。這種設置簡化了在不同深度處的鎖定位置的設置。但是，凹槽限制了支撐主體的可變性
發明內容
因此，本發明的目的在於，提供一種植入物，其易於製造，具有多種用途，另外，在分散荷載和容易向內長入人體或動物組織方面也具有優良特性。此外，本發明的植入物尤其適於用作脊骨中的位置支撐器，即用作椎間盤和椎骨的位置支撐器，而且也適用於上肢和下肢的管狀骨。上述目的通過具有權利要求1，4，5，8或9所述特徵的位置支撐器以及具有權利要求43所述特徵的模塊系統來實現。權利要求44給出一種對應的位置支撐器的製造方法。各從屬權利要求給出本發明的優選實施例。本發明起始於DE19504867C1所揭示的位置支撐器，其在實際應用中已經證明了自身的價值，尤其是在用作椎間盤的位置支撐器、用作脊骨的椎骨的位置支撐器、以及用作上肢和下肢的管狀骨的位置支撐器這些方面。按照本發明，進一步改進了這種位置支撐器，使得數個這樣的管狀主體設置成其中一個位於另一個之內，形成多構件或多壁的位置支撐器。按照本發明的第一方面，數個管狀主體，即第一管狀主體和至少一個第二管狀主體，被設置成其中一個至少部 分地位於另一個之內，形成多壁的位置支撐器，其不僅具有優良的荷載吸收性能，還特別適用於允許相鄰組織向內生長。所述位置支撐器的特徵在於，在垂直於位置支撐器縱軸的橫截面上，第一和第二主體的橫截面形狀不同，具體而言，設置在第一主體中的第二主體具有簡單的幾何基本形狀。這裡，簡單的或基本的幾何形狀主要是指容易製造的形狀，即，尤其是指但並不專指具有圓形、橢圓形、矩形或三角形橫截面的圓柱體或立方體形狀。以這種方式，第一和第二主體的簡單幾何基本形狀可以使其具有適於使用的機械性能，同時可以簡單地製造。此外，有利於在其前表面處形成與骨的大接觸表面。所以，尤其是在椎骨骨質疏鬆的情況下，可以防止位置支撐器下沉或在相當程度上減小下沉的風險。本發明的位置支撐器可以包括多個嵌套在彼此之內的第二管狀主體，它們都至少部分地位於第一管狀主體中。優選的是，第一主體可以具有圓形橫截面形狀，而第二主體可以具有三角形、正方形、六邊形、八邊形或通常為多邊形、橢圓形或者腎形的橫截面形狀。在另一優選實施例中，第一或外部管狀主體可以具有除了圓形以外的橫截面形狀，尤其是橢圓形或腎形的橫截面形狀，這種情況下，第二主體可以具有相應調整後的不同的上述橫截面形狀。按照本發明的第二方面，本發明想要獨立地保護這一方面以及它與其它方面的結合，可以在第一主體中並排設置數個第二主體。因此，這種設置一方面也可以獲得顯著的機械穩定性和/或另一方面讓周圍組織易於向內生長到位置支撐器之內。尤其是，各個部件即管狀主體的壁厚，可以通過這種手段保持為很小。這也就促使組織向內生長到管狀主體中因而長入到植入物中。通過在第一主體中設置數個第二主體，具體為兩個或三個第二主體，可見減小各個管狀主體的壁厚，同時可以提高總的荷載能力。在第一主體中設置兩個、三個或數個第二主體，這種設置適用於本發明公開的所有方面。第二主體可以相對於彼此和/或相對於第一主體隔開，這是因為，主體之間的間隙有利於促進機體組織在主體之間向內生長。此外，主體之間的間隔使得荷載輸入更均勻地分布到植入物的橫截面上。
在第一主體中設置數個第二主體的情況下，第二主體的設置優選使得它們的縱軸平行於第一主體的管體縱軸偏置。其結果在於，對於機械荷載的某些情況可以獲得更大的穩定性。例如，主體的偏置設置可以導致在彎曲應力情況下的更大穩定性。總體上說，第一和/或第二主體的橫截面形狀可以採取各種不同的形狀，即圓形，三角形，方形，矩形，正方形，菱形(斜方形)，多邊形，六邊形，八邊形，尤其是帶有圓角的形狀，橢圓形、腎形或者任何自由形式的形狀。但是，可以將該形狀限定成某些基本形狀，因為這會簡化製造工藝。所述基本形狀中，尤其包括圓形，三角形，方形，矩形，正方形，菱形，六邊形，所有有角的、包括那些帶圓角的形狀，橢圓形以及腎形。按照本發明的第三方面，本發明想要獨立地保護這一方面以及它與其它方面的結合，第二主體藉助於壓配合或過盈配合容納在第一主體中。壓配合或過盈配合是指，例如，第二主體的外圓周或者壓配合或過盈配合接觸表面附近的外部尺寸大於第一主體或者固定部件或連接部件的內部尺寸，其中第二主體藉助於壓配合或過盈配合承接在第一主體或者固定部件或連接部件中。因此，僅通過第二主體和/或第一主體和/或對應連接部件或固定部件的彈性變形就可以實現過盈配合，在壓配合情況下則是通過附加的塑性變形實現的。因此，所述壓配合或過盈配合可以通過第一主體與第二主體之間的接觸或者連接部件的介入而直接實現。可選擇的是，按照本發明的另一方面，主體和/或連接部件之間的連接可以藉助於摩擦連接、材料連接或牢固連接(結構配合)來實現。尤其是，所述連接部件可以包括固定板和/或連接銷。所述固定板優選形成為垂直於管體縱軸設置的板或環，它們自身也是通過壓配合或過盈配合或者螺釘連接或鉚釘連接或者通常藉助於摩擦連接、材料連接或牢固連接(結構配合)固定在第一主體中。第二主體可以優選為也通過壓配合或過盈配合或通過連接銷或者通常藉助於摩擦連接、 材料連接或牢固連接而固定。也就是說，第二主體，例如可以與連接部件形成一個結構單元，然後藉助於壓配合或過盈配合將該結構單元總體固定在第一主體中。連接銷可以形成為鉚釘，螺釘和/或杆，例如，所述杆可以是焊接的。為了將第二主體設置在第一主體中，可以提供至少一個，優選數個，尤其是兩個固定板。固定板的設置可以優選是位於管狀主體末端作為端板或沿著管狀主體的長度分布作為中間板。更精確地說，所述固定板除了具有承接孔以外，優選還具有多個開口，藉助於這些開口來承接並固定第二主體。所述多個開口也起到讓相鄰組織向內生長的作用。除了固定板以外，或者作為替代固定板的選擇，可以提供連接銷，所述連接銷尤其形成為鉚釘，螺釘和/或杆，例如，所述杆是焊接的。連接銷優選具有止動表面用於間隔保持所述主體，例如可以通過對應的鉚釘帽或螺釘帽提供止動表面，可以在鉚釘與所述帽相對的那一端或者螺紋附近提供第二止動表面。連接銷可以設置在管狀主體的護套表面的開口或通孔中，所述開口或通孔是為了與相鄰組織緊密結合而提供的，或者，可以提供分離的連接開口，用於將連接部件承接在管狀主體或植入物的固定板等其它部件中。在螺釘連接的情況下，優選的是，螺紋孔平行於管體縱軸設置在第一、外部主體中，使得螺釘的螺帽位於內側，這樣的結果是，提供了一種簡單的方式來得到沒有突起的光滑外側。特別地，按照本發明的另一方面，可以藉助於可拆卸連接部件或者在使用點處可以直接附著或連接上去的連接部件，將其中一個至少部分地位於另一個之內的管狀主體連接起來，從而形成模塊系統。這種模塊系統有利於以簡單方式實現所需的個體調節。因此，可以提供數個管狀主體和對應連接部件的模塊系統，其中，外科醫生直接在使用點處組合對應的位置支撐器以適合個體需要。顯然，位置支撐器也可以是預先製成的。但是，即使如此，也仍然可以在可拆卸連接部件的情況下作出改變。另外，按照本發明想要獨立保護的另一方面，本發明的位置支撐器的特徵在於，僅在護套表面上的少數幾個位置處和/或前面附近提供管狀主體的連接，使得當沿著位置支撐器的全長看過去時，在位置支撐器之間的很寬區域中形成用於組織向內生長的自由空間。尤其是，可以將連接部件限定為總共2至24個、優選2至12個部件，和/或可以將2至4個、尤其是3個連接部件分配給護套表面中的每排開口或通孔。連接部件可以與通孔自身相配合，或者與另外的承接孔、凹陷或螺孔之類的孔相配合。在另一實施例中，管狀主體可以同心設置，使得形成平行壁區，在相同橫截面形狀的情況下更是如此。在另一優選實施例中，連接部件可以優選為可變地連接在管狀主體的護套表面的開口中，使得管狀主體可以相對於彼此任意地排列和布置。例如，所述主體可以設置成其中一個不完全位於另一個之內，而是，例如，讓其在縱向上突出在外面。這就意味著位置支撐器的長度或高度可以調節，因為相互嵌套的不同管狀位置支撐器可以伸縮地從彼此中縮回，或者相反，可以推入到彼此之中，用於隨後使它們固定在該位置上。這可以連續進行或按步驟進行。另外，管狀主體也可以彼此逆向旋轉，使得護套表面中的開口相對於例如一個或兩個相鄰主體或所有主體成對`準排列或交叉排列。優選的是，管狀主體可以具有不同的形式，尤其是不同的壁厚，例如可以使得外部管狀主體非常薄以促使周圍組織快速生長在一起或向內生長穿過開口，同時內部管狀主體由於具有較大的壁厚因而使位置支撐器具有必需的穩定性。可以想到的是，可以用於橫截面形狀的不同形狀也可以用於管狀主體的護套表面的開口或通孔，因此，它們的外輪廓也可以為如下形狀圓形，三角形，方形，矩形，正方形，六邊形，八邊形，通常為帶有或不帶有圓角的多邊形，菱形等。管狀主體優選設置成彼此隔開，其間隔可以是由連接管狀主體的連接部件提供的，和/或可以是由分離的間隔件提供的，所述間隔件可以特別設置在護套表面的內側和/或外側上，優選為朝向所述外側或內側成直角突出的杆狀或板狀。由於管狀主體的間隔，就提供了用於組織向內生長的足夠空間。此外，由於管狀主體的間隔設置，就可以在末端或前面形成相應的寬的接觸表面，因此不必使用分離的端板等連接件。優選的是，管狀主體至少在一端、優選在兩端具有突起和/或凹陷，所述突起和/或凹陷能夠與相鄰椎骨或其它組織接合併促進向內生長。可以由銷子、螺栓、鉤子、螺釘、端板等形成連接部件，它們可變化地被容納，特別是容納在護套表面的開口或通孔處，因此不需要為連接部件設置附加的分離承接孔。這可以減小成本並簡化製造工藝。雖然如此，在管狀主體的護套表面處可以設有對應的分離承接孔。在一個優選實施例中，位置支撐器在管狀主體的前面處具有至少一個、優選兩個端板，所述端板同時用作連接部件。為了這個目的，例如環形的端板具有切口和/或凹陷，管狀主體末端處的突起可以牢固地和/或非牢固地接合在所述切口和/或凹陷中。優選的是，環形端板，其作為張緊環或彈簧環，是與分離間隙或狹縫相配合的，使得管狀主體的切口或凹陷中的突起通過端板藉助於摩擦而固定。相應地，通常也可以形成中間板或固定板作為張緊環或彈簧環。可選擇的是或者另外，顯然也可以藉助於焊接尤其是雷射焊接等方式，使端板或固定板與管狀主體的結合(材料)連接也能應用於其它的連接部件，尤其是設置在護套表面附近的那些部件。所述管狀主體和/或連接部件可以經過塗敷或進行過表面處理。例如，這裡要提到的塗敷是羥基磷灰石，或是等離子體處理，例如，如果用鈦或鈦合金作為材料，所述處理可以得到粗糙的鈦表面。總體上說，具有相應特性的所有合適的生物兼容材料可以用於上述各種部件，例如管狀主體和連接部件。優選的是生物兼容性聚合物或金屬，例如鈦或鈦合金，或者也可以是鎳鈦諾這種鎳-鈦合金。尤其是，各種部件也可以使用不同的材料。按照另一方面， 位置支撐器以如下方式形成選擇至少兩個不同管狀主體，準確地說是使它們至少在直徑上不同，這些主體設置成其中一個至少部分地位於另一個之內，然後藉助於至少一個連接部件將這些主體彼此連接，優選可拆卸連接。在這點上，如果所述連接部件可以相應地用於許多位置，則所述管狀主體相對於彼此的設置優選為可以改變。尤其是，管狀主體沿著縱軸和在角度排列上可以有不同的設置。儘管在下面的實施方式中詳細說明了本發明的管狀主體的結構，但是也可以通過在任何位置切割長度來調節管狀主體的長度和/或末端排列。其結果是進一步提高使用的可變性。此外，所述位置支撐器不但可以在裝配之後全體一起經過塗敷或進行表面處理，而且可以在各部件裝配之前單獨地經過塗敷或進行表面處理。因此，即使是在內側上設有部件的情況下，例如圓柱形管狀主體設置在內側上的情況，所述主體可以在裝配之前經過塗敷或進行表面處理，從而實現完整的塗敷或表面處理。總體上說，本發明為位置支撐器提供一種模塊的、單獨使用的系統，其中，對應的位置支撐器因為源於數個管狀主體的多壁和結構而具有非常大的表面積，因此，顯著地促進向內生長和生長在一起。此外，儘管有非常大的表面積，仍能提供很好的可製造性，尤其是可塗敷性或可表面處理性，從而有利於生長在一起。尤其是，對各個部件即位於不同位置的各個圓柱形管狀主體可以採取不同的塗敷。這樣就大體上形成了植入物，由於其機械穩定性且同時結合了良好的易於向內生長性，所述植入物尤其適用於椎間盤或位置支撐器，因而成為整形外科手術中最佳的融合部件。


從下面結合附圖對優選實施例的說明，可以理解本發明的其它優點、特點和特徵。附圖僅僅是示意性的，在附圖中圖1是本發明位置支撐器的第一實施例；圖2是圖1中的位置支撐器的俯視圖；圖3是本發明的另一種位置支撐器的三維視圖，其中詳細示出了護套表面；圖4是圖3中的位置支撐器的俯視圖；圖5是本發明位置支撐器的第三實施例的三維視圖；圖6是圖5中的位置支撐器的俯視圖；圖7是圖5中的位置支撐器沒有端板時的立體視圖；圖8是圖7中的位置支撐器的俯視圖；圖9是兩個獨立管狀主體和處於裝配狀態的位置支撐器的立體視圖，以及各個管狀主體的俯視圖；圖10是本發明位置支撐器的另一實施例的立體圖，其中詳細示出了護套表面；圖11是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖，其中詳細示出了護套表面；圖12是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖和俯視圖；圖13具有子圖a)至C)，分別是本發明的另一種位置支撐器的立體視圖、側視圖和俯視圖；圖14是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖；圖15是圖14所示實施例的位置支撐器為更短的變體時的立體視圖；圖16是與圖15對應的位置支撐器的俯視圖；圖17是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖；圖18是圖17所示位置支撐器的俯視圖；圖19是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖；圖20是圖19所示位置支撐器的俯視圖；圖21是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖；圖22是圖20所示位置支撐器的俯視圖；圖23是本發明位置支撐器的另一實施例的立體視圖；圖24是圖23所示位置支撐器的俯視圖；圖25至圖29顯示了本發明的管狀主體的剖面形狀；圖30至圖35顯示了本發明的管狀主體或位置支撐器的護套表面中的通孔或開口的形狀；圖36是螺釘連接的立體視圖；圖37是圖36所示的螺釘連接的剖面圖；圖38是作為螺釘的連接銷的立體 圖；圖39是鉚釘連接的立體圖；圖40是圖39所示的鉚釘連接的剖面圖；圖41是圖39和圖40所示鉚釘處於非鉚接狀態時的立體視圖；圖42是圖41所示鉚釘處於鉚接狀態時的立體視圖；圖43是示意性側視圖，顯示了本發明的位置支撐器的第一使用實例；
圖44是另一個示意性側視圖，顯示了本發明的位置支撐器的另一個使用實例；圖45是本發明的第三應用實例的側視圖。
具體實施例方式圖1是本發明位置支撐器的第一實施例的立體視圖，其中，管狀主體2，3和4中的一個部分地設置在另一個之內。具有最大直徑的管狀主體4容納較小直徑的管狀主體2和3。具有第二大直徑的管狀主體3容納最小直徑的管狀主體2。管狀主體2和3設置在管狀主體4和3中，它們每一個均在縱軸方向上突出於較大管狀主體4和3的邊緣5和6之外。管狀主體2，3和4通過銷子8彼此連接，所述銷子通過壓配合可拆卸地插入且貫穿在管狀主體4，3，2的切口或孔25中(見圖3)。因此，當拆掉所述銷子時，通過沿著位置支撐器I的縱軸、彼此相對地相互推動管狀主體2，3和4，就能調節位置支撐器I的長度或高度。達到所需的長度或高度時，通過將對應的銷子8插入到孔25中，可以讓管狀主體2，3和4彼此連接並固定在對應位置上。銷子8在其末端可以設有對應的止動裝置和/或制動裝置，例如鉤(未示出)，以確保銷子8固定在孔25中。此外，其它連接部件，例如帶螺孔的螺釘等，也是可以想到的。管狀主體2，3，4在它們的護套表面10上設有多個開口 9，在圖1所示的實施例中，這些開口為六邊形且在橫排和縱列上按規則布置，因而在總體上形成為蜂巢結構。由於這種蜂巢結構，就能保證組織的簡單向內生長，並同時保證了位置支撐器的穩定性和強度。此夕卜，減小了位置支撐器的重量 。由於管狀主體2至4的其中一個位於另一個之內的設置方式而形成的多壁結構，提高了穩定性和強度，而且至少在重疊區域中不會妨礙組織向內生長。圖3和圖4分別是本發明位置支撐器I的另一實施例的立體視圖(圖3)和俯視圖(圖4 )，其中，相似或相同的部件用同一附圖標記表示。圖3和圖4中的實施例與圖2和圖1中的實施例的區別主要在於，管狀主體2至4完全容納在彼此之內，因而管狀主體2和3沒有突起於管狀主體4的上部邊緣5之外。結果，管狀主體2至4的邊緣5，6，7形成了例如形成相鄰椎骨用的共同接觸平面。由於三個管狀主體2至4的其中一個設置在另一個之內且彼此隔開，這與單個管狀主體相比，具有更大的環狀接觸表面，而不需要提供附加的端板等。圖1至圖4的實施例中的管狀主體2至4的末端均具有突起杆或突起刺形式的突起11以及凹進12，因而形成整體上起伏的邊緣5至7。準確地說，可以在接近一系列開口 9的中間位置處，通過垂直於縱軸切斷或切割管狀主體2至4結構的長度，形成突起11和凹進12。相應地，凹進12的形狀包括突起11附近的平行壁部分和與平行壁部分連接的三角形底部。突起11和凹進12與椎骨或相鄰組織等相鄰機體部分相接合，並允許與對應的組織長在一起。此外，圖3中的詳細視圖顯示了用於銷子8的孔25或承接孔，所述銷子用於連接管狀主體2，3，4。可以使用螺釘和螺孔來代替銷子8和孔25。在圖4中可以看出，同心設置的、其中每一個在圖1至圖4所示實施例中都形成為圓柱形狀的管狀主體2至4彼此隔開並由獨立的細杆13固定，所述細杆彼此相隔一定的旋轉角。在圖4所示的實施例中，杆13彼此相隔120°的旋轉角。在用圖1和圖2的實施例中的位置支撐器進行外科手術時，銷子8是可以直接拆卸和/或連接的，與銷子8相比，杆13可以例如藉助於雷射焊接與管狀主體2至4進行實體結合連接(材料連接)，這樣，位置支撐器是預先準備好的。圖5至圖8顯示了本發明位置支撐器的另一實施例的各個視圖，就像圖1至圖4所示的實施例一樣，該位置支撐器也可以特別用作椎骨的位置支撐器。這裡，相同或相似的部件也用同一附圖標記表示。圖5至圖8所示的實施例中，尤其是如圖8所示，設有兩個管狀主體3和4，它們完全設置在彼此之內，即，管狀主體3完全容納在管狀主體4中。圖5至圖8所示的實施例與圖1和圖3所示的實施例的區別在於，在每個上端和下端處，設有環形盤狀的端板14，所述端板由狹縫或間隙16再劃分。此外，數個矩形切口15沿環形布置在端板14中。因此，從圖6中的俯視圖可以非常明顯地看出，切口 15容納管狀主體4和3的突起11。由於狹縫16，環形端板14起到張緊環或彈簧環的作用。例如，當設置有端板時，可以通過將端部17和18擠壓在一起來彈性減小所述間隙的寬度。在端板14放置到管狀主體3和4上且突起11插入切口 15中之後，由於環形端板14釋放時的彈性回復力，所述端板鬆弛，使得突起11被擠壓並抵靠於切口 15的邊緣，因此，端板14非牢固地或通過摩擦抵罪於關起11。這種支撐方式也可用於固定板，所述固定板不是設置在管狀主體的末端處，而是沿著管狀主體的長度定位在管狀主體兩個末端的中間位置處(中間板)。圖7和圖8顯示了圖5和圖6中的位置支撐器I沒有端板14時的視圖。這裡可以看出，僅僅用端板使管狀 主體3和4保持隔開，而不需要附加的連接部件或間隔件。圖9顯示了本發明位置支撐器的另一實施例，其中，開始是獨立地顯示了管狀主體3和4，然後在右邊的子圖中顯示了它們的裝配狀態。除了立體視圖以外，在圖9的下方顯示了管狀主體3和4的俯視圖。此外，相同或相似的部件也用同一附圖標記表示，就像前面的實施例中一樣。儘管外部管狀主體4基本對應於前述的實施例，但內部管狀主體3還設有板式的間隔件19，所述間隔件在管狀主體3的護套表面10上垂直向外突出，形成數排。間隔件19可以與圓柱形主體3 —體形成或藉助於結合連接、牢固連接或非牢固連接附設在圓柱形主體3上。顯然，也可以想到的是，間隔件可以類似地設置在外部管狀主體的內側或設置在兩個管狀主體上。各間隔件19按照特定的角度間隔沿著管狀主體3的外周面分隔開，更具體地說，在圖9所示的實施例中，按照40°的間隔分隔開。顯然，可以有更多或更少的間隔件圍繞著所述外周面設置或者形成為一排、更多排或更少排，也可以相隔不同的間距。在所示的實施例中,例如通過相應的制動連接或夾持連接，間隔件19也可以同時用作管狀主體4與3之間的連接部件。這一點是可能的，例如，如果在管狀主體4的內側上設置對應的切口，間隔件19可以接合在該切口中。例如，管狀主體4的內徑尺寸和帶有間隔件19的管狀主體3的外徑尺寸可以設計成帶有間隔件19的管狀主體3的外徑略微大於管狀主體4的內徑，使得當間隔件19與管狀主體4內側上的對應切口或凹陷(未示出)接合以便同時用作連接部件時，主體3和4中的一個或兩個在裝配、然後釋放的過程中分別彈性擴張或者壓縮。圖10和圖11顯示了本發明位置支撐器的另外實施例，以及在椎間盤或用來替代椎間盤等情況下的應用。這裡，相同或相似部件仍用同一附圖標記表示。圖10和圖11通過護套表面10的放大細節圖特別顯示出一個設置在另一個之內的管狀主體3和4可以不同地排列，具體到一方面上來說，使它們的開口 9如圖11所示彼此齊平或對準排列，或者如圖10所示彼此偏置。在開口 9偏置設置時，可以看出，內部管狀主體3的外覆護套的杆狀區域IO3位於外部管狀主體4的開口 9後面，而外部管狀主體4的護套表面的杆狀區域IO4部分地蓋住管狀主體3的開口。相比之下，在管狀主體3和4的開口 9齊平對準的情況下，內部管狀主體3的護套表面區域IO3設置在外部管狀主體4的護套表面區域IO4後面，且在護套表面10中形成貫穿開口 9。接下來，在圖12中顯示了椎骨用的位置支撐器，其基本上對應於前述實施例，因而用同一附圖標記表示相同或相似的部件。在圖12的位置支撐器I中，管狀主體2至4仍然是其中一個插在另一個之內，其具體特徵在於，管狀主體2至4具有不同的壁強度或厚度，這一點可以從圖12的右側子圖所示的俯視圖中更明顯地看出。因此，內部管狀主體2和外部管狀主體4都薄於中間管狀主體3。這樣，中間管狀主體3對強度和穩定性有最大貢獻，而外部管狀主體4和內部管狀主體2由於小的壁厚而促進快速向內生長和生長在一起。這裡，為了解釋的目的，沒有示出銷子8或杆13等間隔件。

圖13的三個子圖a) 至c)分別是用於椎間盤的位置支撐器I的立體圖(a)、側視圖(b)和俯視圖(C)。這裡，相同或相似的部件用同一附圖標記表示，就像前述實施例一樣。圖13的實施例對應於圖3所示的位置支撐器1，區別在於，只設置有兩個管狀主體4和3，且只設有單排的完整成型開口 9。因此，相對於圖3所示的位置支撐器1，圖13所示的位置支撐器I的高度或長度顯著減小。這符合不同的使用目的，即，一個是用作椎骨的位置支撐器(圖3)，另一個是用作椎間盤的位置支撐器(圖13)。圖14顯示了本發明位置支撐器的另一實施例的立體圖，其中，用相同的附圖標記表不相同或相似的部件，就像前述實施例中一樣。圖14所示的位置支撐器I具有圓柱形管狀的第一管狀主體4，其設有多個菱形開口 9，這些開口按橫排和縱列布置，因而形成蜂巢結構。所述菱形開口或通孔由塊結構10限定，這些塊結構就像前述實施例中一樣，在圓柱形管狀主體4末端的上部邊緣和下部邊緣形成突起11和凹陷或凹進12。在外部管狀主體4中設有兩個固定板30，它們位於管狀主體4的端部區域中。固定板30完全容納在管狀主體4中並通過壓配合或過盈配合固定在那裡。相應地，選擇固定板30的外徑使其稍微大於管狀主體4的內徑，使得這些部件彈性張緊。也可以使用其它合適的部件來固定所述固定板。圓形盤狀的固定板30具有多個開口 31，這些開口促進組織的向內生長和穿透。此外，設置有承接孔32，在所述承接孔中容納第二圓柱形管狀主體3』，3"和3'"，所述第二圓柱形管狀主體在形狀和形式上與外部管狀主體4相對應。但是，第二管狀主體3』，3"和3'"在尺寸上與外部管狀主體4不同，S卩，選擇第二管狀主體3』，3"和3'"的直徑使其遠小於外部管狀主體4的直徑。固定板30的承接孔32設置在假想三角形的角位置處，使得第二管狀主體3』，3"和3'"彼此並排地容納在外部管狀主體4的內部空間中。因此，第二管狀主體3』，3"和3'"的管體縱軸貫穿第二管狀主體3』，3"和3'"的圓形橫截面中心，並平行於外部管狀主體4的中心管體縱軸偏置。第二管狀主體3』，3"和3'"也通過壓配合或過盈配合容納在固定板30的承接孔32中。同樣，選擇第二管狀主體3』，3"和3'"的外徑使其稍微大於承接孔32的直徑，使得在將第二管狀主體3』，3"和3'"插入時，第二管狀主體3』，3"和3'"以及固定板30發生彈性變形，這樣實現管狀主體3』，3"和3"在承接孔32中的壓配合。儘管圖14所示的實施例可以用作椎骨的位置支撐器，但圖15中立體視圖顯示出的變體也用作椎間盤替代物。相應地，在圖15中，就像前述實施例中一樣用相同的附圖標記表示相同或相似的部件，位置支撐器I在長度上要短得多。相應地，只設有單個固定板30，以此代替圖14所示實施例中的兩個固定板。圖15所示實施例中的固定板30設置成近似位於位置支撐器高度的中間位置，即，位於沿著管體縱軸的長度的中間位置。除了這裡所說明 的區別以外，圖15所示的實施例與圖14所示的實施例沒有區別，因此不再贅述。圖16顯示了圖15所示實施例的俯視圖，其中清楚地顯示了外部管狀主體4以及第二內部管狀主體3』，3"和3'"的設置。此外，顯示了設在固定板30中的、讓組織向內生長和穿透的開口 31。如圖所示，開口 31可以具有不同的尺寸。總的來說，在圖14至圖16所示的實施例中，提供了一種植入物或位置支撐器，由於所選擇的壓配合或過盈配合設置方式，其容易製造而且其部件有利於簡單的和變化的設置。此外，通過各管狀主體的設置而為外部管狀主體4提供了讓組織向內生長的足夠自由空間。同時，也在位置支撐器I末端處提供了用於容納和分散荷載的足夠大的接觸表面。圖17至圖24顯示了不同的實施例，其中，沒有使用固定板，仍然通過壓配合或過盈配合將不同形狀的數個或獨立的第二管狀主體3容納在不同形狀的外部管狀主體4中。在圖17和圖18以立體圖和俯視圖顯示的實施例中，外部管狀主體4在垂直於管體縱軸即垂直於護套表面的橫截面上具有腎形的形狀，而容納在外部管狀主體4中的第二管狀主體3』，3"和3'"具有圓形橫截面。相應地，在這裡，第二管狀主體3』，3"和3'"也彼此並排地容納在外部管狀主體4中。在圖19和圖20中以立體圖和俯視圖顯示的位置支撐器I的情況下，也通過壓配合或過盈配合將兩個具有圓形橫截面的圓柱形管狀主體3』和3"設在具有橢圓形橫截面的外部管狀主體4中，而在圖21和圖22所示的實施例中，將三個圓柱形管狀即具有圓形橫截面的第二主體3』，3"和3'"設置在圓柱形管狀即也具有圓形橫截面的外部管狀主體4中。在圖23和圖24中顯示了本發明位置支撐器I的另一實施例，其中，只有兩個管狀主體一個設置在另一個之內。在圖23和圖24所示的實施例中，內部管狀主體3在垂直於管體縱軸的橫截面上具有三角形狀，而外部管狀主體4為具有圓形橫截面的圓柱形管狀。因此，在圖23和圖24所示的實施例中，只有一個管狀主體3通過壓配合或過盈配合容納在管狀主體4中。在圖17至圖24的實施例所示的變體中，如下方案也是可以的取代壓配合或過盈配合，藉助於螺釘形式的連接銷等連接部件，或焊接之類的結合連接，使第一和第二管狀主體4和3在接觸表面處連接。圖25至圖29顯示了可以用於本發明的管狀主體2，3，4的不同剖面形式。除了例如在圖25中示出的圓形或環形橫截面以外，也可以想到方形尤其是矩形且優選為正方形(圖26)、六邊形(圖27)、橢圓形(圖28)或腎形(圖29)。此外，也可能使用其它的形狀，例如八邊形基本形狀或總體上自由形式的形狀。但優選的是，採取簡單基本形狀。尤其是，也可以讓具有不同橫截面形狀的柱形管狀主體彼此結合。圖30至圖35顯示了開口 9的不同形狀以及它們在管狀主體2至4的護套表面10中的相互排列。除了圖30所示的菱形(斜方形)以外，也可以想到圓形(圖31)、方形尤其是正方形和矩形(圖32)、六邊形(圖33)、橢圓形(圖34)或八邊形(圖35)。此外，也可以想到其它合適的形狀，只要它們有利於形成大面積的開口 9且同時有利於嵌套結構的穩定性。關於上述關於開口 9的相互排列，可以象例如圖32和圖35所示的那樣，這些開口按排布置，其中開口 9總體上按排隔開，也可以象圖30和圖33中具體顯示的那樣，這些開口按排布置，並突起到相鄰排的對應空隙中。圖中也顯示出，在縱列方向上排列的開口 9可以正好位於彼此下方，優選是相對於彼此偏置，以使軸向荷載分散特別得以改善。如圖30至圖35進一步示出的，開口 9呈上下設置的那些列都是偏置的，基本上是彼此偏置一個開口的半個寬度。圖36至圖42顯示了藉助於鉚釘連接和螺釘連接等連接銷進行連接的實施例的不同視圖。
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圖36顯示了護套表面或者形成管狀主體3和4的護套表面10的塊結構10的局部視圖，其中提供了螺釘連接。螺釘13具有螺帽40，如圖37中的剖面圖所示，所述螺帽有一個接觸表面43與管狀主體3的內表面接觸，而螺釘13的軸杆45突起穿過管狀主體3的壁中的開口，其與螺帽40相對的螺紋端41與外部管狀主體4的螺孔42配合。以這種連接方式，用於限定螺紋端41的接觸表面44與外部管狀主體4的內側接觸。設計螺釘連接優選使得管狀主體4的外側與螺釘13的螺紋側端齊平。圖38顯示了螺釘13的立體視圖。雖然沒有示出，螺帽也可以設置成與螺絲刀等致動工具相配合。類似於螺釘連接的視圖，圖39至圖42顯示了鉚釘連接。這裡，鉚釘連接也用於管狀主體3與4之間的連接，這尤其可以從圖39所示的立體視圖中清楚地看出。從圖40中可以看出，鉚釘50的帽部在其接觸表面56處接觸管狀主體3的內側，同時，在鉚釘50與帽部51相對的那一端，用於限定鉚釘小段的接觸表面57與外部管狀主體4的內側接觸。每個管狀主體3和4具有一個透孔式開口，鉚釘50的鉚釘軸杆52插在該透孔式開口中。鉚接區域53具有圓柱形狀的切口 55，使得在鉚釘50插入管狀主體4的透孔式開口之後，邊緣54可以捲起，因此提供可靠的連接，並防止鉚釘脫離管狀主體4的透孔式開口。圖41和圖42分別顯示了處於非鉚接狀態的鉚釘50 (圖41)和處於鉚接狀態、帶有邊緣54的鉚釘50 (圖42)。圖43和圖44是示意性側視剖視圖，顯示了本發明的位置支撐器的應用，圖43所示的位置支撐器I用作椎間盤替代物，圖44所示的位置支撐器I用於椎骨替代物。圖43和圖44所示應用中的位置支撐器I都是脊柱穩定系統的一部分，在脊柱穩定系統中，椎弓根螺釘20尤其是多軸螺釘設置在椎骨中，所述椎弓根螺釘之間容納連接杆21以相互排列並穩定脊骨。由於脊骨中的上述排列，用於脊骨或椎間盤的位置支撐器I要承受特定的應力，尤其是動態應力。本發明的位置支撐器，具體是指其多壁結構或多構件結構，提供了一種用於應對上述應力的解決方案。此外，本發明的位置支撐器也可以用於臨床應用，例如圖45所示的長骨或股骨折斷後的情形，其中，在骨頭22的中心區域發生損壞的情況下，本發明的相應的位置支撐器I的設置以及帶有釘子23和螺釘24的穩定系統可用來再造骨結構。按照本發明的另一方面，提供一種用於植入人體或動物體內的位置支撐器的製造方法，其包括如下步驟將第二管狀主體至少部分地插入第一管狀主體之內，所述第二管狀主體在其表面上具有多個 開口，所述第一管狀主體在其表面上具有多個開口 ；以及通過至少一個連接部件使所述第一管狀主體和所述第二管狀主體以相互隔開的結構連接。按照本發明的另一方面，提供一種用於植入人體或動物體內的位置支撐器的製造方法，其包括如下步驟將多個內部管狀主體至少部分地插入外部管狀主體之內，所述內部管狀主體在它們的表面上具有多個開口，所述外部管狀主體在其表面上具有多個開口 ；以及將所述內部管狀主體設置在所述外部管狀主體之內，所述內部管狀主體彼此並排地容納在所述外部管狀主體中。按照本發明的另一方面，提供一種用於植入人體或動物體內的位置支撐器的製造方法，其包括如下步驟將第二管狀主體至少部分地插入第一管狀主體之內，所述第一管狀主體在其表面上具有多個開口，所述第二管狀主體在其表面上具有多個開口 ；以及將所述第二管狀主體設置在所述第一管狀主體之內，所述第二管狀主體和所述第一管狀主體藉助於壓配合或過盈配合相連接。在前述的製造方法中，還包括將第一尺寸的管狀主體切割成第一長度，形成第一管狀主體，將第二尺寸的管狀主體切割成第二長度，形成至少一個第二管狀主體。在前述的製造方法中，還包括對第一管狀主體和第二管狀主體進行表面處理。本發明還提供一種植入人體或動物體內的模塊位置支撐器系統，其包括第一、第二和第三管狀主體，其中每個管狀主體具有護套表面而且在其護套表面上具有多個開口，每個第一、第二和第三管狀主體相對於其它管狀主體具有不同的尺寸或形狀。優選的是，第一和第二管狀主體固定成其中一個位於另一個之內，形成第一位置支撐器；可選擇的是，第一和第三管狀主體固定成其中一個位於另一個之內，形成第二位置支撐器。
權利要求
1.一種植入人體或動物體內的位置支撐器，所述位置支撐器包括 第一管狀主體，其具有帶有多個開口的護套表面，所述開口用於讓相鄰組織向內生長; 至少一個第二管狀主體，其具有帶有多個開口的護套表面，所述第二管狀主體設置成至少部分地位於所述第一管狀主體之內， 其中， 藉助於壓配合或過盈配合，將所述第二主體直接設置或者通過一個或多個連接部件設置在所述第一主體中。
2.如權利要求1所述的位置支撐器，其中， 在垂直於管體縱軸的截面上，所述第二管狀主體的橫截面形狀不同於所述第一管狀主體的橫截面形狀。
3.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述管狀主體(2，3，4)具有不同的壁厚，和/或所述管狀主體(2，3，4)的橫截面形狀包括圓形，三角形，方形，矩形，正方形，菱形(斜方形)，六邊形，多邊形，八邊形，尤其是帶圓角的形狀，橢圓形，腎形，或任何自由形式的形狀。
4.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述第一主體(4)具有圓形橫截面形狀，所述第二主體(3)具有三角形、方形、六邊形、八邊形、橢圓形或類似於腎形的橫截面形狀；或者所述第一主體(4)具有橢圓形或類似於腎形的橫截面形狀，所述第二主體(3)具有三角形、方形、六邊形、八邊形或通常為多邊形、橢圓形或類似於腎形的橫截面形狀。
5.如前面任一權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述第二主體與所述第一主體隔開一定距離，和/或所述第二主體彼此隔開。
6.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述管狀主體具有間隔件(19)。
7.如權利要求6所述的位置支撐器，其中， 所述間隔件設置在所述護套表面的內側和/或外側，且為朝向所述外側或內側成直角突起的杆狀或板狀。
8.如權利要求6或7所述的位置支撐器，其中， 所述至少一個間隔件為連接部件，其設置成使得所述第一管狀主體與所述至少一個第二管狀主體相連接。
9.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 在所述第一主體中容納有兩個、三個或更多個第二管狀主體(2，3』，3〃，3'")和/或至少兩個第二管狀主體(3』，3〃和3'")彼此並排地容納在所述第一主體(4)中。
10.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述第二管狀主體(3)設置成使得它們的管體縱軸平行於所述第一管狀主體(4)的管體縱軸偏置。
11.如前面任一權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述管狀主體(2，3，4)同心設置。
12.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中，所述第二管狀主體(2，3)完全容納在所述第一主體(4)中或設置成在縱向上突出在外面。
13.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述位置支撐器具有用於連接所述管狀主體的連接部件，所述連接部件包括銷子(8)、螺栓、螺釘、固定器、凹陷、孔(25)、螺孔、切口、鎖定部件、以及端板(14)等。
14.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述管狀主體通過焊接或可拆卸連接部件彼此連接。
15.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 僅在前面的區域中總共設置2至24個連接部件，和/或將2至4個連接部件中的每一個分配給一排開口(9)或通孔。
16.如權利要求8或14所述的位置支撐器，其中， 所述連接部件由垂直於管體縱軸設置的固定板和/或連接銷形成。
17.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 設有至少一個固定板，所述固定板(30)具有承接孔(32)，所述承接孔通過壓配合或過盈配合容納或固定至少一個第二主體。
18.如權利要求16或17所述的位置支撐器，其中， 所述固定板(30)作為端板設置在所述第一主體(4)前面的區域處或之中，或者作為中間板沿著所述第一主體的長度分布，和/或所述固定板(30)具有多個開口(31)。
19.如權利要求16至18中任一項所述的位置支撐器，其中， 通過非牢固(摩擦)連接、結合(材料)連接或牢固(結構配合)連接，尤其是通過過盈配合或壓配合或者通過螺釘連接或鉚釘連接，將所述固定板支撐在所述第一主體中。
20.如權利要求13或18所述的位置支撐器，其中， 所述端板(14)形成為環，所述環包括狹縫，所述端板可用作張緊環或彈簧環，和/或為每個位置支撐器設置兩個端板(14)，和/或所述端板具有通過牢固連接和/或摩擦連接與所述管狀主體(2，3，4)末端處的突起相接合的凹陷和/或切口(15)。
21.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 相對於相鄰或所有管狀主體，至少部分設置的管狀主體的通孔或開口(9)以齊平或偏置方式排列，和/或所述管狀主體的通孔或開口(9)規則設置，和/或按照排、線和/或列設置，和/或具有如下外輪廓圓形，三角形，方形，矩形，正方形，六邊形，八邊形，多邊形，尤其是帶圓角的形狀，橢圓形，或菱形(斜方形)等。
22.如前面任一項權利要求所述的位置支撐器，其中， 所述管狀主體至少在其一端設有突起(11)和/或凹陷，和/或所述管狀主體和/或連接部件經過塗敷或表面處理。
23.一種模塊系統，其包括 多個管狀主體(2，3,4),它們用於形成權利要求1至22中任一項所述的位置支撐器，每個管狀主體在其護套表面(10)處具有多個開口(9)或通孔，並具有不同的尺寸，使得至少兩個不同的管狀主體可以設置成其中一個至少部分地位於另一個之內；以及 用於連接所述管狀主體的連接部件(8，13，14)，所述管狀主體用於形成權利要求1至22中任一項所述的位置支撐器。
24.如權利要求1至22中任一項所述的位置支撐器的製造方法，其中包括如下步驟 選擇至少兩個不同的管狀主體(2，3，4)； 所述管狀主體設置成其中一個至少部分地位於另一個之內；以及 所述管狀主體中的至少兩個彼此連接。
25.如權利要求24所述的方法，其中， 在使用者指定的那一側通過切割來調節所述管狀主體(2，3，4)的長度和/或其末端的排列情況。
全文摘要
本發明涉及具有管狀主體(4)、尤其用於椎骨或椎間盤的位置支撐器，沿著其護套表面(10)具有多個與相鄰組織長在一起的通孔或開口(9)。位置支撐器包括至少一個有多個通孔和開口(9)的第二管狀主體(2，3)，其至少部分位於第一管狀主體之內。第一和第二管狀主體可以具有不同的橫截面形狀，可以通過壓配合或過盈配合設在彼此之內，或者通過連接銷或固定板連接。數個第二主體可以並排設置在第一主體中。本發明還涉及模塊系統，包括多個管狀主體(2，3，4)，它們在護套表面(10)上具有多個開口(9)或通孔，並具有不同的尺寸，使得至少兩個不同的管狀主體可以至少部分地設在彼此之內；以及連接管狀主體的連接部件(8，13，14)。
文檔編號A61F2/44GK103054661SQ20121057079
公開日2013年4月24日 申請日期2006年12月25日 優先權日2005年12月23日
發明者盧茨·比德爾曼, 維爾弗裡德·馬蒂斯, 黑爾默·拉普 申請人:比德曼技術有限責任兩合公司