Протез межпозвоночного диска
Группа изобретений относится к медицине, а именно к травматологии и ортопедии. Протез содержит, по меньшей мере, три детали, включая первую пластину (1), вторую пластину (2) и сердечник (3), подвижный, по меньшей мере, относительно одной из пластин (1, 2). Сердечник (3) содержит криволинейную поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью сопряженной криволинейной поверхности первой пластины (1) и, по существу, плоскую поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), средство взаимодействия (22, 31), расположенное вблизи периферии второй пластины (2) и сердечника (3), позволяющее ограничивать или предотвращать перемещения при поступательном смещении сердечника относительно второй пластины (2) вдоль оси, по существу, параллельной, по существу, плоским поверхностям, и позволяющее ограничивать или предотвращать перемещения при повороте сердечника (3) относительно второй пластины (2) вокруг оси, по существу, перпендикулярной, по существу, плоским поверхностям. По меньшей мере, по существу, плоская поверхность сердечника (3) содержит, по меньшей мере, одно глухое отверстие (41), облегчающее скользящий сдвиг сердечника (3) относительно, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), с которой он находится в контакте. Устройство для вставки между двумя позвонками протезов межпозвоночного диска, образованных первой пластиной (1), второй пластиной (2) и сердечником (3), подвижным, по меньшей мере, относительно второй пластины (2), содержит зажим (7), передняя поверхность (71) которого имеет форму, выполненную для согласования с формой передней кромки протеза, и, по меньшей мере, две кромки которого снабжены средствами (72) захвата протеза. Изобретение в части протеза обеспечивает ограниченные перемещения разных деталей протеза между собой, но сдвиг сердечника в котором облегчается для совершенствования характеристик протеза во время приложения к нему напряжений. Изобретение в части упомянутого устройства обеспечивает сохранность стерильности протеза, расположение данного протеза обращенным к отверстию, выполненному хирургом между двумя позвонками, вход данного протеза в данное отверстие поступательным движением, чтобы затем извлекать устройство с оставлением протеза вставленным в данное отверстие. 2 н. и 34 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к протезу межпозвоночного диска, предназначенного для замены фиброзно-хрящевых дисков, обеспечивающих связь между позвонками позвоночника, в частности в области шейного отдела позвоночника.
Известны протезы различных типов. Многие протезы образованы нижней пластиной и верхней пластиной, охватывающими центральный сердечник. В части данных протезов предусмотрена возможность сдвига верхней пластины относительно центрального сердечника и дополнительная возможность сдвига центрального сердечника относительно нижней пластины. Данный сдвиг центрального сердечника относительно нижней пластины является существенной характеристикой, так как это должно обеспечивать возможность самопроизвольной установки сердечника в идеальное положение для амортизации напряжений, прилагаемых к протезу во время перемещений, производимых пациентом, носящим протез. Однако из-за усилий, обусловленных прилагаемыми напряжениями, используемых материалов и формы разных деталей, образующих протез, сдвиг сердечника часто затруднителен, что вызывает ускоренный износ и риск выталкивания, по меньшей мере, части протеза наружу позвоночного столба, что нежелательно для пациента.
Целью настоящего изобретения является устранение некоторых недостатков известного уровня техники созданием протеза межпозвоночного диска, допускающего ограниченные перемещения разных деталей протеза между собой, но сдвиг сердечника в котором облегчается для совершенствования характеристик протеза во время приложения к нему напряжений.
Данная цель достигается в протезе межпозвоночного диска, содержащем, по меньшей мере, три детали, включая первую пластину, вторую пластину и сердечник, подвижный, по меньшей мере, относительно одной из пластин, при этом сердечник содержит криволинейную поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью сопряженной криволинейной поверхности первой пластины и, по существу, плоскую поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью, по существу, плоской поверхности второй пластины, средство взаимодействия, расположенное вблизи периферии второй пластины и сердечника, позволяющее ограничивать или предотвращать, без чрезмерного трения, перемещения при поступательном смещении сердечника относительно второй пластины вдоль оси, по существу, параллельной, по существу, плоским поверхностям, и позволяющее ограничивать или предотвращать перемещения при повороте сердечника относительно второй пластины вокруг оси, по существу, перпендикулярной, по существу, плоским поверхностям, отличающемся тем, что, по меньшей мере, по существу, плоская поверхность сердечника содержит, по меньшей мере, одно глухое отверстие, облегчающее скользящий сдвиг сердечника относительно, по существу, плоской поверхности второй пластины, с которой он находится в контакте.
В соответствии с другим конкретным признаком, по меньшей мере, по существу, плоские поверхности являются нижней поверхностью сердечника и верхней поверхностью второй пластины, называемой нижней пластиной.
В соответствии с другим конкретным признаком, по меньшей мере, по существу, плоская поверхность сердечника заключена в защитный каркас, поверхность которого, находящаяся в контакте с, по существу, плоской поверхностью второй пластины и с, по существу, плоской поверхностью сердечника, содержит, по меньшей мере, одно отверстие.
В соответствии с другим конкретным признаком, защитный каркас сердечника не покрывает средство взаимодействия сердечника для исключения контакта защитного каркаса со средством взаимодействия второй пластины.
В соответствии с другим конкретным признаком, площадь контакта, по существу, плоской поверхности сердечника или защитного каркаса с, по существу, плоской поверхностью второй пластины и площадь контакта криволинейной поверхности сердечника с криволинейными поверхностями первой пластины, по существу, равны на обеих сторонах сердечника.
В соответствии с другим конкретным признаком, угол, образованный краями отверстия, присутствующего, по меньшей мере, на, по существу, плоской поверхности сердечника или защитного каркаса сердечника, смягчен для облегчения скользящего сдвига сердечника или каркаса по, по существу, плоской поверхности второй пластины.
В соответствии с другим конкретным признаком, отверстие, присутствующее на, по существу, плоской поверхности сердечника или защитного каркаса сердечника, продлено до периферии данной, по существу, плоской поверхности канавками, образующими каналы, посредством которых интерстициальная жидкость из окружающей ткани может выполнять функцию смазки для улучшения скользящего сдвига сердечника по, по существу, плоской поверхности второй пластины, когда протез находится в заданном месте в пациенте.
В соответствии с другим конкретным признаком, угол, образованный краями канавок, продлевающих отверстие до периферии, по существу, плоской поверхности сердечника или защитного каркаса сердечника, смягчен для облегчения скользящего сдвига сердечника или каркаса по, по существу, плоской поверхности второй пластины.
В соответствии с другим конкретным признаком, сердечник выполнен из полиэтилена.
В соответствии с другим конкретным признаком, защитный каркас сердечника выполнен из металла.
В соответствии с другим конкретным признаком, первая и вторая пластины выполнены из металла.
В соответствии с другим конкретным признаком, средство взаимодействия выполнено в виде охватываемого средства второй пластины, взаимодействующего с охватывающим средством сердечника.
В соответствии с другим конкретным признаком, сердечник является подвижным относительно первой и/или второй пластин, и переменный угол между первой и второй пластинами зависит от положения сердечника, наклона в любом направлении, по меньшей мере, первой пластины, вызывающей смещение сердечника между пластинами и обеспечивающей независимость движения для пациента и, в то же время, помогающей устранить несовершенства положения протеза.
В соответствии с другим конкретным признаком, угол между верхней поверхностью верхней пластины и нижней поверхностью нижней пластины может быть задан либо тем фактом, что плоские средства, представляющие верхнюю и нижнюю поверхности сердечника, образуют угол, либо тем фактом, что плоские средства, представляющие верхнюю и нижнюю поверхности первой пластины и/или второй пластины, образуют угол, или ограничением перемещений сердечника относительно положения, задающего наклон, по меньшей мере, первой пластины.
В соответствии с другим конкретным признаком, одинаковые пластины можно собирать с сердечниками разной толщины.
В соответствии с другим конкретным признаком, по меньшей мере, часть поверхности первой пластины является вогнутой и сопряженной с поверхностью сердечника, с которой она находится в контакте.
В соответствии с другим конкретным признаком, размеры каждого охватываемого средства немного меньше, чем размеры каждого охватывающего средства, для допуска небольшого зазора между сердечником и второй пластиной.
В соответствии с другим конкретным признаком, размеры каждого охватываемого средства являются, по существу, такими, как размеры каждого охватывающего средства, для предотвращения любого зазора между сердечником и второй пластиной.
В соответствии с другим конкретным признаком, охватываемее средство второй пластины представляет собой две контактные планки, расположенные противоположно одна другой на двух кромках протеза, и охватывающее средство сердечника представляет собой две выемки.
В соответствии с другим конкретным признаком, охватываемее средство второй пластины представляет собой две стенки, расположенные противоположно одна другой вблизи двух кромок протеза, и охватывающее средство сердечника представляет собой две выемки.
В соответствии с другим конкретным признаком, охватываемее средство нижней пластины представляет собой два выступа, изогнутые к внутренней части протеза и расположенные противоположно один другому на двух кромках протеза, и охватывающее средство сердечника представляет собой две выемки.
В соответствии с другим конкретным признаком, по меньшей мере, один из выступов заменен штифтом, снабженным отверстием, и на котором закреплена пластина посредством штыря, входящего в отверстие.
В соответствии с другим конкретным признаком, нижняя поверхность нижней пластины и верхняя поверхность верхней пластины снабжены зубьями или насечками, расположенными вблизи, по меньшей мере, двух кромок протеза и ориентированных так, чтобы предотвращать сдвиг протеза до его адгезии к костной ткани, допускаемой пористым биосовместимым покрытием поверхностей пластин, контактирующих с позвонками.
В соответствии с другим конкретным признаком, по меньшей мере, вторая пластина содержит, по меньшей мере, одно отверстие вблизи ее передней стороны, обеспеченное для вмещения закрепляющего средства протеза в позвоночнике.
В соответствии с другим конкретным признаком, отверстия во второй пластине являются круглыми, и в данном случае закрепляющее средство имеет форму шпильки.
В соответствии с другим конкретным признаком, головка закрепляющего средства имеет большие размеры, чем отверстия второй пластины, при этом закрепляющее средство закрепляется в позвонке, вторая пластина находится между головкой закрепляющего средства и упомянутым позвонком.
В соответствии с другим конкретным признаком, верхняя пластина является выпуклой на, по меньшей мере, части ее верхней поверхности для соответствия по форме позвонкам.
Другой целью изобретения является создание устройства для вставки между двумя позвонками протезов межпозвоночного диска, образованных нижней пластиной, верхней пластиной и сердечником, подвижным, по меньшей мере, относительно нижней пластины. Было бы желательно, чтобы устройство для вставки протеза между двух позвонков обеспечивало сохранность стерильности протеза, расположение данного протеза обращенным к отверстию, выполненному хирургом между двумя позвонками, вход данного протеза в данное отверстие поступательным движением, чтобы затем извлекать устройство с оставлением протеза вставленным в данное отверстие.
Описанная цель достигается в устройстве для вставки между двух позвонков протезов межпозвоночного диска, образованных первой пластиной, второй пластиной и сердечником, подвижным, по меньшей мере, относительно второй пластины, отличающемся тем, что данное устройство содержит зажим, передняя поверхность которого имеет форму, выполненную для согласования с формой передней кромки протеза, и, по меньшей мере, две кромки которого снабжены средствами захвата протеза.
В соответствии с другим конкретным признаком, захватные средства, присутствующие на, по меньшей мере, двух кромках зажима, представляют собой две гибкие лопатки, установленные на боковых кромках зажима и удерживающие протез сжатием боковых кромок верхней и нижней пластин протеза.
В соответствии с другим конкретным признаком, передняя поверхность зажима имеет форму, предназначенную для согласования с формой передней кромки протеза, с одной стороны, благодаря ее высоте, по меньшей мере, по существу, равной высоте протеза, чтобы приходить в контакт с передними кромками каждой из пластин протеза, и, с другой стороны, благодаря, по меньшей мере, одному желобу в, по меньшей мере, медианной части передней поверхности зажима, чтобы аналогичным образом приходить в контакт с передней кромкой сердечника, который находится слегка в глубине относительно передних кромок пластин.
В соответствии с другим конкретным признаком, заднюю поверхность зажима можно толкать первым концом штока, называемого направляющей, снабженного толкателем на его другом конце и ограничительным упором в регулируемом положении вдоль направляющей для ограничения длины сдвига направляющей внутри корпуса загрузочного приспособления, оборудованного головкой, в которой расположена полость с размерами для вмещения протеза и зажима, при этом положение ограничительного упора на направляющей можно регулировать так, что протез, удерживаемый зажимом, выходит из головки загрузочного приспособления и располагается по центру относительно вертикальной оси двух позвонков, между которыми следует имплантировать данный протез, когда ограничительный упор контактирует с корпусом загрузочного приспособления.
В соответствии с другим конкретным признаком, передний конец средств захвата протеза, присутствующих на, по меньшей мере, двух кромках зажима, больше, чем их задний конец, на котором ширина зажима, по существу, равна ширине полости в головке загрузочного приспособления, так что, когда протез и зажим находятся в головке загрузочного приспособления, протез крепко удерживается захватными средствами зажима, которые тогда сжаты между протезом и внутренней стенкой полости, расположенной в головке загрузочного приспособления, и, когда протез выходит из головки загрузочного приспособления, он слабее удерживается зажимом, чтобы его можно было освободить из данного зажима.
Другие конкретные признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из приведенного ниже описания, изложенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1a - вид в перспективе протеза в соответствии с вариантом осуществления изобретения, при наблюдении спереди, а на фиг.1b представлен вид сверху протеза с плоскостями сечений A-A и B-B, изображенных, соответственно, на фиг.1c и 1d.
Фиг.2a - вид сверху сердечника, снабженного защитным каркасом в варианте осуществления изобретения, с плоскостями сечений A-A и B-B, изображенных, соответственно, на фиг.2b и 2c, а на фиг.2d и 2e представлены, в перспективе, соответственно, вид сверху и вид снизу сердечника, снабженного защитным каркасом.
Фиг.3a и 3b - вид сбоку и вид сверху в перспективе, соответственно, сердечника без защитного каркаса в варианте осуществления изобретения, а на фиг.3c и 3d представлены, в перспективе, соответственно, вид сверху и вид снизу защитного каркаса сердечника в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фиг.4a - вид снизу верхней пластины протеза, с плоскостями сечений A-A и B-B, изображенных, соответственно, на фиг.4c и 4d, а на фиг.4b представлен вид сбоку верхней пластины протеза межпозвоночного диска в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фиг.5a - вид сверху нижней пластины протеза, а на фиг.5b и 5c представлены, соответственно, вид сбоку и вид спереди нижней пластины протеза, и на фиг.5d и 5e представлены, в перспективе, соответственно, вид сверху и вид снизу нижней пластины протеза межпозвоночного диска в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фиг.6a - вид в перспективе зажима устройства для вставки протезов межпозвоночного диска между двумя позвонками, на фиг.6b и 6c представлены частичные вид сбоку и вид сверху, соответственно, головки загрузочного приспособления устройства для вставки протеза между двумя позвонками, с протезом, удерживаемым зажимом в выдвинутом положении, и на фиг.6d изображен вид в перспективе зажима устройства для вставки протезов межпозвоночных дисков между двумя позвонками.
Фиг.7a - вид сверху собранного устройства для вставки протеза между двумя позвонками, когда протез, удерживаемый зажимом, отведен в головку загрузочного приспособления, на фиг.7b представлено то же самое, но в сечении D-D, показанном на фиг.7a, на фиг.7c представлен вид сверху собранного устройства для вставки протеза между двумя позвонками, когда протез, удерживаемый зажимом, выдвинут из головки загрузочного приспособления, и на фиг.7d представлено то же самое, но в сечении D-D, показанном на фиг.7c.
Протез межпозвоночного диска в соответствии с настоящим изобретением образован первой пластиной (1), установленной с возможностью шарнирного поворота относительно второй пластины (2) посредством сердечника (3), как видно, в частности, на фиг.1a, 1c и 1d. В нижеследующем описании первую пластину (1) называют верхней пластиной и вторую пластину (2) называют нижней пластиной, в соответствии с ориентацией, приданной протезу на представленных чертежах. Очевидно, что, без выхода за пределы объема настоящего изобретения, описанному здесь протезу можно придавать противоположную ориентацию между позвонками, так что первая пластина (1) будет нижней пластиной, в вторая пластина (2) будет верхней пластиной. Преимущество протеза в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что данный протез содержит простые детали, которым можно придать такие размеры, чтобы протез помещался на шейном отделе позвоночника.
Сердечник (3) имеет небольшую толщину (например, 3 мм) для цервикального протеза или большую толщину (например, 15 мм) для поясничного протеза.
В варианте осуществления часть верхней поверхности верхней пластины (1) выполнена выпуклой, как показано на фиг.4b-4d, чтобы лучше приспосабливаться к позвонку, на который протез предполагается помещать, причем нижняя поверхность позвонка является полой. Затем выпуклую часть верхней пластины (1) располагают в передней части верхней пластины, как показано, в частности, на фиг.4d. Нижняя пластина (2) является, по существу, плоской. Фактически, ее нижняя поверхность не нуждается в выпуклом или полом исполнении, поскольку верхняя поверхность позвонка является, по существу, плоской.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1a-1d, 4b-4d и 5b-5e, верхняя поверхность верхней пластины (1) и нижняя поверхность нижней пластины (2) снабжены зубьями или насечками (11, 21), расположенными в области, по меньшей мере, двух кромок протеза. Данные насечки (11, 21), ориентированные так, чтобы предотвращать сдвиг протеза, служат в качестве закрепляющего средства для протеза до адгезии костной ткани к данным поверхностям пластин, находящихся в контакте с позвонками. Фактически, костная ткань, через несколько недель после хирургического вмешательства для имплантации протеза, распространится на поверхности, с которой данная ткань находится в контакте. На упомянутых поверхностях обеспечено пористое биосовместимое покрытие, чтобы обеспечивать возможность адгезии костной ткани и ее окончательного срастания с протезом.
Ниже по тексту приведено описание варианта осуществления, содержащего все возможные элементы в соответствии с настоящим изобретением. В данном варианте осуществления нижняя поверхность сердечника (3) заключена в защитный каркас (4) сердечника. Данный защитный каркас (4) высверлен, например, в центре его нижней поверхности, для создания, по меньшей мере, одного отверстия (41), например глухого, которое улучшает сдвиг по верхней поверхности нижней пластины (2). В более простом варианте осуществления, без данного защитного каркаса (4), глухое отверстие будет выполнено, например, в центре нижней поверхности сердечника (3). Тогда сердечник сам по себе будет иметь, по существу, такой же внешний вид, как и сборка из сердечника (3) и его защитного каркаса (4), как в варианте осуществления, представленном ниже в описании и изображенном на фиг.2a-2e. Размер и форма, например овальная, отверстия (41) в сердечнике (3) или защитном каркасе (4) выполнены согласованно с размером и формой сердечника или защитного каркаса. Отверстие будет выполнено так, чтобы углы, образованные его краями (411), были смягчены для уменьшения трения по нижней пластине. Данное отверстие (41) с подобранными размерами можно, конечно, заменить множеством более мелких отверстий, протяженность которых будет подобрана под размер и форму сердечника или защитного каркаса. Например, на нижней поверхности сердечника или защитного каркаса можно расположить множество вогнутых мелких лунок.
В варианте осуществления глухое отверстие (41), присутствующее, по меньшей мере, на нижней поверхности сердечника (3) или защитного каркаса (4) сердечника, продлено канавками (410), которые продолжаются до периферии данной нижней поверхности. Данные канавки (410) образуют, таким образом, каналы, посредством которых интерстициальная жидкость из окружающей ткани может перемещаться между нижней поверхностью сердечника (3) или защитного каркаса (4) сердечника и выполнять функцию смазки для улучшения сдвига сердечника (3) по, по существу, плоской поверхности нижней пластины (2).
Отверстие (41) и возможные канавки (410) могут быть такими, что площадь контакта между нижней поверхностью сердечника (3) и верхней поверхностью нижней пластины (2) была, по существу, равна площади контакта между верхней поверхностью сердечника (3) и нижней поверхностью верхней пластины (1). Поэтому напряжения, прилагаемые к протезу, будут равным образом амортизироваться обеими поверхностями сердечника (3) в данном варианте осуществления, что позволит уменьшить силы трения и увеличить срок службы сердечника оптимизацией смещения сердечника (3) относительно пластин (1, 2).
В варианте осуществления, в котором нижняя поверхность сердечника (3) заключена в защитный каркас (4), нижняя часть сердечника ýже, чем его верхняя часть, так что, когда защитный каркас (4) установлен на нижнюю часть, сердечник имеет, по существу, однородные размеры, как показано на фиг.2a-2e. По периметру сердечника, по существу, по центру его толщины, канавка (33), показанная на фиг.2b, 2c и 3a, ответная выступу (43), показанному на фиг.2b, 2c и 3c, находящемуся на внутренней части кромок защитного каркаса (4), обеспечивает сцепление узла, образованного сердечником (3) и его защитным каркасом (4). Сердечник (3) будет просто заключен в защитный каркас (4), когда протез установлен.
Сердечник (3) содержит на, по меньшей мере, одной части его верхней поверхности выпуклую часть (32), заметную, в частности, на фиг.2a-2d, 3a и 3b, ответную вогнутой части (12) верхней пластины (1), заметную, в частности, на фиг.4a, 4c и 4d. Данная вогнутая часть (12) допускает наклон верхней пластины (1), когда пациент, носящий протез, наклоняется вперед. Нижняя поверхность сердечника (3) или защитного каркаса (4) и верхняя поверхность нижней пластины (2) могут быть плоскими или, по существу, плоскими, чтобы допускать зазор сердечника (3) относительно нижней пластины (2), как при поступательном перемещении по оси, по существу, параллельной нижней пластине (2), так и при повороте относительно оси, по существу, перпендикулярной нижней пластине (2). Во время перемещений, выполняемых пациентом, носящим протез, упомянутый наклон верхней пластины (1) и упомянутый зазор сердечника будут допускать смещение сердечника (3) в идеальное положение для амортизации напряжений, прилагаемых к протезу. Следовательно, относительное перемещение верхней пластины (1) и сердечника (3), а также зазор сердечника (3) относительно нижней пластины (2) позволяют пациенту двигаться и, при желании, устранять недостатки положения протеза. Упомянутый зазор дает также преимущество предотвращения преждевременного износа, обусловленного напряжениями, прилагаемыми к протезу. Глухое отверстие (41), высверленное в нижней поверхности сердечника (3) или защитного каркаса (4), будет способствовать улучшенному скольжению сердечника по нижней пластине, так что сердечник сможет как можно быстрее и легче находить идеальное положение для амортизации напряжений, прилагаемых к протезу. Для качественной амортизации напряжений сердечник (3) можно, например, выполнить из полиэтилена, сжимаемого материала, имитирующего физические свойства упругости естественных межпозвоночных дисков.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения нижняя поверхность сердечника (3), выполненного из сжимаемого материала, может быть заключена в металлический защитный каркас (4), допускающий лучшее скольжение по нижней металлической пластине (2) и уменьшение ползучести сжимаемого материала. Сдвигание сердечника будет улучшено отверстием (41), например глухим, высверленным в нижней поверхности защитного каркаса (4).
В варианте осуществления, показанном на фиг.1a, 1c и 5a-5e, нижняя пластина (2) содержит две контактные планки (22), расположенные противоположно одна другой на двух кромках нижней пластины (2), на каждой боковой стороне нижней пластины (2). Каждая контактная планка (22) образует охватываемое средство взаимодействия нижней пластины (2), и каждая может входить в охватывающее средство взаимодействия сердечника, образованное выемкой (31) в сердечнике (3) на двух его кромках. В варианте осуществления, показанном на данных фигурах, размеры каждой выемки (31) сердечника (3) немного больше, чем размеры каждого выступа (22) на нижней пластине (2), чтобы ограничивать зазор сердечника (3) относительно нижней пластины (2), как при поступательном движении вдоль оси, по существу, параллельной нижней пластине (2), так и при повороте вокруг оси, по существу, перпендикулярной нижней пластине (2).
В варианте осуществления, в котором сердечник (3), выполненный из сжимаемого материала, снабжен защитным металлическим каркасом (4), сдвигающимся по нижней металлической пластине, защитный каркас может иметь подогнанную форму, чтобы данный каркас никогда не оказывался в контакте с металлическим средством взаимодействия нижней пластины. Указанный результат можно получить, например, благодаря тому, что кромки защитного каркаса (4) немного смещены от средства взаимодействия сердечника. Данный вариант осуществления может оказаться необходимым, поскольку в живом организме предпочтительно не допускать два металлических материала до соударений, которые создают опасность выброса металлических частиц в окружающую ткань и причинения осложнений.
В непоказанном варианте осуществления размеры каждой выемки (31) сердечника (3), по существу, равны размерам каждого выступа (22) нижней пластины (2), чтобы исключить любой зазор сердечника (3) относительно нижней пластины (2), как при поступательном перемещении, так и при повороте. В последнем случае единственным допускаемым перемещением протеза является перемещение верхней пластины (1) относительно сердечника (3).
В непоказанном варианте осуществления контактные планки (22) заменены выступами, изогнутыми к внутренней части протеза над кромками сердечника (3), для предотвращения подъема сердечника. В другом варианте осуществления один из выступов заменен контактной планкой (или штифтом), снабженной отверстием, в котором, например, штырь фиксирует планку (или ушко). Узел, образованный ушком, зафиксированным на контактной планке, будет иметь такую же форму, что и выступ с противоположной стороны, и будет выполнять такую же функцию с дополнительным преимуществом облегчения сборки разных деталей протеза. В варианте осуществления два выступа заменены каждый контактной планкой, к которой прикреплено ушко.
В другом непоказанном варианте осуществления контактные планки (22) нижней пластины (2) заменены выступами, по форме напоминающими половину собачьей кости. Сердечник (3) с целью сопряжения содержит не выемки (31), а два волнистых углубления под его нижней поверхностью. Размеры указанных выступов нижней пластины (2) и волнистых углублений в сердечнике (3) будут согласовывать в соответствии с заданным результатом путем выбора сердечника с небольшим зазором при поступательном перемещении и при повороте или любым зазором.
В другом непоказанном варианте осуществления контактные планки (22) нижней пластины (2) заменены стенками, расположенными противоположно одна другой вблизи двух, по существу, параллельных кромок нижней пластины, но более смещенными к внутренней части протеза, чем контактные планки (22). Сердечник (3) содержит выемки, ответные стенкам. Размеры каждой выемки в сердечнике по настоящему варианту осуществления являются либо немного большими, либо, по существу, равными размерам каждой стенки нижней пластины, чтобы допускать или не допускать небольшой зазор при поступательном перемещении и повороте.
В еще одном непоказанном варианте осуществления охватывающие средства взаимодействия расположены на нижней пластине (2), и охватываемые средства взаимодействия - на сердечнике (3).
Протез межпозвоночного диска в соответствии с настоящим изобретением, в частности, помогает корректировать дефекты лордоза. Может быть желательно наличие острого угла, например от 0° до 15°, в переднезаднем направлении между верхней пластиной (1) и нижней пластиной (2) протеза. Для настройки угла, необходимого для конкретного пациента, достаточно выбрать сердечник (3) с соответствующим углом между средней плоскостью, представляющей его верхнюю поверхность, и плоскостью, проходящей через его нижнюю поверхность. Упомянутый угол можно сходным образом получить изготовлением верхней пластины, содержащей образующие угол плоские средства, представляющие ее верхнюю и нижнюю поверхности. Другая возможность связана с нижней пластиной, плоские средства которой, представляющие ее верхнюю и нижнюю поверхности, образуют угол. И, наконец, другая возможность допускается только в протезах, аналогичных по типу протезу в соответствии с настоящим изобретением, и заключается в позиционировании сердечника с небольшим сдвигом назад или вперед относительно центра протеза, содержащего пластины, которые в таком случае будут составлять угол. Упомянутое немного смещенное положение сердечника может, например, поддерживаться благодаря регулируемому положению охватываемого и охватывающего средств взаимодействия.
В случае, когда охватываемые элементы вблизи кромок сердечника (т.е. вблизи периферии сердечника) и охватывающие элементы расположены вблизи кромок нижней пластины (т.е. около периферии нижней пластины), можно изготовить лордотический сердечник (благодаря тому, что он образует острый угол в переднезаднем направлении), не разъемный с пластиной, за счет выступа, проходящего в полость или отверстие в нижней пластине.
Если хирургу необходим определенный лордоз для пациента, то хирург выберет сердечник (3), который не может иметь никакого зазора относительно нижней пластины (2). Однако, если хирургу требуется только, чтобы лордоз оставался в некоторых пределах, то хирург выберет сердечник, который может обладать небольшим зазором при поступательном перемещении и при повороте относительно нижней пластины (2), но вблизи положения, задающего небольшой постоянный наклон, по меньшей мере, одной из пластин.
Протез межпозвоночного диска в соответствии с настоящим изобретением может быть в одном варианте осуществления жестко закреплен с момента его имплантации в позвоночном столбе, чтобы не допускать движения протеза под действием результирующей боковой составляющей силы, прилагаемой позвоночным столбом к протезу в месте установки, что намного важнее лордоза. В данном случае нижняя пластина (2) содержит, по меньшей мере, одно отверстие, расположенное вблизи задней стороны протеза, для вмещения закрепляющего средства.
Поэтому, в одном варианте осуществления, отверстия в нижней пластине (2) являются круглыми, и закрепляющее средство имеет форму шпилек с головкой большего размера, чем размер отверстий, чтобы нижняя пластина (2) могла располагаться между головкой закрепляющего средства и позвонком, на котором закрепляют протез. Для большей надежности отверстия можно выполнить так, чтобы закрепляющее средство и нижняя пластина образовали угол, меньший чем или равный 90°.
Имплантация протезов межпозвоночного диска в пациента является не простой задачей. Упомянутая сложность усиливается фактом подвижности деталей протезов, собираемых из нижней пластины, верхней пластины и сердечника, подвижного, по меньшей мере, относительно нижней пластины. Следовательно, важно присоединить к данным протезам устройство, позволяющее удерживать протез и вставлять между позвонками. Упомянутое устройство в соответствии с настоящим изобретением выполнено из зажима (7), передняя поверхность (71) которого имеет форму, выполненную для согласования с формой передней кромки протеза. Упомянутый зажим (7) содержит на, по меньшей мере, двух его кромках средства (72) захвата протеза. Данные захватные средства (72) могут, например, представлять собой две гибкие лопатки (72), установленные на боковых кромках зажима, и могут удерживать протез сжатием боковых кромок верхней и нижней пластин протеза. Передняя поверхность (71) зажима (7) имеет, например, высоту, по меньшей мере, по существу, равную высоте протеза, чтобы приходить в контакт с передними кромками каждой из пластин протеза.
В одном варианте осуществления изобретения в медианной части передней поверхности (71) зажима (7) имеется канавка (711), чтобы приходить в контакт с передней кромкой сердечника, слегка сдвинутого назад относительно передних кромок пластин. Конечно, возможно наличие нескольких желобов, ответных по форме протезу. Передняя поверхность (71) зажима (7), снабженная желобом (711), таким образом идеально подходит по форме к передней кромке протеза, когда находится в контакте с тремя элементами, составляющими протез. Таким образом, зажим помогает удерживать протез и равномерно толкать его к отверстию между двух позвонков. Данный зажим (7) выполнен для удерживания протеза и вставки данного зажима в загрузочное приспособление (6) (или загрузчик, как принято называть средства для загрузки протеза, удерживаемого зажимом). Данное загрузочное приспособление (6) содержит головку (62), в которой расположена полость для вмещения зажима, удерживающего протез, и корпус (61), выполненный с возможностью скользящего сдвига по штоку, называемому направляющей (5). Задняя поверхность зажима (7) может быть снабжена отверстием по центру, выполненным для вставки конца (54) направляющей (5), чтобы направляющая (5) могла удерживать и толкать зажим (7). Нажим (5) снабжен толкателем (52) на его другом конце, который будет помогать выталкивать зажим и протез из головки (62) загрузочного приспособления (6) принуждением направляющей (5) к скользящему движению в корпусе (61) загрузочного приспособления (6). Ограничительный упор устанавливают на направляющей (5) в положении, допускающем регулировку. Например, по резьбе на направляющей навертывают резьбовое кольцо (53). Данное кольцо выполняет функцию ограничительного упора (53) для направляющей, когда ее сдвигают скольжением в корпусе (61) загрузочного приспособления (6). Положение ограничительного упора (53) будут регулировать в зависимости от размера позвонка, чтобы, когда ограничительный упор (53) направляющей (5) приходит в контакт с корпусом (61) загрузочного приспособления (6), конец (54) направляющей (5) вытолкнул зажим (7) до положения, в котором протез, удерживаемый гибкими лопатками (72) зажима, находится снаружи головки (62) загрузочного приспособления (6) и расположен по центру относительно оси позвоночного столба.
В одном варианте осуществления протеза в соответствии с изобретением, как упоминалось ранее, верхняя (1) и нижняя (2) пластины снабжены зубьями или насечками (11 и 21) на их поверхностях, контактирующих с позвонками. Данные насечки (11, 21) ориентированы так, чтобы противодействовать смещению протеза в направлении извлечения зажима (7) после того, как протез введен в предназначенное ему отверстие между двумя позвонками, заранее выполненное хирургом. Следовательно, данные насечки (11, 21) ориентированы так, чтобы протез мог возвращаться в предназначенное ему отверстие, но не выходить, когда хирург вытягивает зажим (7), удерживающий протез. С другой стороны, передний конец средств (72) захвата протеза, присутствующих на, по меньшей мере, двух кромках зажима (7), больше (толще), чем их задний конец. Ширина зажима на его заднем конце, по существу, равна (или немного меньше) ширине полости в головке (62) загрузочного приспособления (6). Благодаря таким, по существу, равным размерам полости внутри головки (62) загрузочного устройства (6) и протеза и зажима (7), когда оба последних находятся в головке (62) загрузочного приспособления (6), протез более крепко удерживается гибкими лопатками (72) зажима (7), передние концы которого сжаты между протезом и внутренней стенкой полости, выполненной в головке (62) загрузочного приспособления (6). Когда хирург нажимает на толкатель (52) направляющей или ударяет по данному толкателю, то протез выходит из головки (62) загрузочного приспособления и удерживается зажимом (7) менее крепко, поскольку задние концы гибких лопаток (72) сжаты меньше, чем были сжаты передние концы. Затем протез может быть освобожден от зажима оттягиванием устройства для вставки назад, благодаря наличию насечек на нижней и верхней пластинах, позволяющих протезу оставаться в предназначенном ему отверстии между двух позвонков.
Специалистам должно быть очевидно, что настоящее изобретение допускает осуществление в других многочисленных конкретных вариантах без выхода за заявленные пределы применения изобретения. Следовательно, приведенный в описании вариант осуществления следует рассматривать только как иллюстрацию, который допускает модификацию в пределах, обозначенных объемом притязаний прилагаемой формулы изобретения, и изобретение не должно ограничиваться приведенными выше деталями.
1. Протез межпозвоночного диска, содержащий, по меньшей мере, три детали, включая первую пластину (1), вторую пластину (2) и сердечник (3), подвижный, по меньшей мере, относительно одной из пластин (1, 2), при этом сердечник (3) содержит криволинейную поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью сопряженной криволинейной поверхности первой пластины (1) и, по существу, плоскую поверхность в контакте с, по меньшей мере, частью, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), средство взаимодействия (22, 31), расположенное вблизи периферии второй пластины (2) и сердечника (3), позволяющее ограничивать или предотвращать перемещения при поступательном смещении сердечника относительно второй пластины (2) вдоль оси, по существу, параллельной, по существу, плоским поверхностям, и позволяющее ограничивать или предотвращать перемещения при повороте сердечника (3) относительно второй пластины (2) вокруг оси, по существу, перпендикулярной, по существу, плоским поверхностям, отличающийся тем, что, по меньшей мере, по существу, плоская поверхность сердечника (3) содержит, по меньшей мере, одно глухое отверстие (41), облегчающее скользящий сдвиг сердечника (3) относительно, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), с которой он находится в контакте.
2. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, по существу, плоские поверхности являются нижней поверхностью сердечника (3) и верхней поверхностью второй пластины (2), называемой нижней пластиной.
3. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, по существу, плоская поверхность сердечника (3) заключена в защитный каркас (4), поверхность которого, находящаяся в контакте с, по существу, плоской поверхностью второй пластины (2) и с, по существу, плоской поверхностью сердечника (3), содержит, по меньшей мере, одно отверстие (41).
4. Протез межпозвоночного диска по п.3, отличающийся тем, что защитный каркас (4) сердечника не покрывает средство (31) взаимодействия сердечника для исключения контакта защитного каркаса (4) со средством (22) взаимодействия второй пластины (2).
5. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что площадь контакта, по существу, плоской поверхности сердечника (3) с, по существу, плоской поверхностью второй пластины (2) и площадь контакта криволинейной поверхности сердечника (3) с криволинейными поверхностями первой пластины (1), по существу, равны на обеих сторонах сердечника (3).
6. Протез межпозвоночного диска по 3, отличающийся тем, что площадь контакта, по существу, плоской поверхности защитного каркаса (4) сердечника (3) с, по существу, плоской поверхностью второй пластины (2) и площадь контакта криволинейной поверхности сердечника (3) с криволинейными поверхностями первой пластины (1), по существу, равны на обеих сторонах сердечника (3).
7. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что угол, образованный краями (411) отверстия (41), присутствующего, по меньшей мере, на, по существу, плоской поверхности сердечника (3), смягчен для облегчения скользящего сдвига сердечника (3) на, по существу, плоской поверхности второй пластины (2).
8. Протез межпозвоночного диска по п.3, отличающийся тем, что угол, образованный краями (411) отверстия (41), присутствующего, по меньшей мере, на, по существу, плоской поверхности защитного каркаса (4) сердечника (3), смягчен для облегчения скользящего сдвига каркаса (4) на, по существу, плоской поверхности второй пластины (2).
9. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что отверстие (41), присутствующее на, по существу, плоской поверхности сердечника (3), продлено до периферии данной, по существу, плоской поверхности канавками (410), образующими каналы, посредством которых интерстициальная жидкость из окружающей ткани может выполнять функцию смазки для улучшения скользящего сдвига сердечника (3) по, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), когда протез находится в заданном месте в пациенте.
10. Протез межпозвоночного диска по п.3, отличающийся тем, что отверстие (41), присутствующее на, по существу, плоской поверхности защитного каркаса (4) сердечника (3), продлено до периферии данной, по существу, плоской поверхности канавками (410), образующими каналы, посредством которых интерстициальная жидкость из окружающей ткани может выполнять функцию смазки для улучшения скользящего сдвига сердечника (3) по, по существу, плоской поверхности второй пластины (2), когда протез находится в заданном месте в пациенте.
11. Протез межпозвоночного диска по п.7, отличающийся тем, что угол, образованный краями (411) канавок (410), продлевающих отверстие (41) до периферии, по существу, плоской поверхности сердечника (3), смягчен для облегчения скользящего сдвига сердечника (3) по, по существу, плоской поверхности второй пластины (2).
12. Протез межпозвоночного диска по п.7, отличающийся тем, что угол, образованный краями (411) канавок (410), продлевающих отверстие (41) до периферии, по существу, плоской поверхности защитного каркаса (4) сердечника, смягчен для облегчения скользящего сдвига каркаса (4) по, по существу, плоской поверхности второй пластины (2).
13. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что сердечник (3) выполнен из полиэтилена.
14. Протез межпозвоночного диска по п.3, отличающийся тем, что защитный каркас (4) сердечника (3) выполнен из металла.
15. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что первая (1) и вторая (2) пластины выполнены из металла.
16. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что средство взаимодействия выполнено в виде охватываемого средства (22) второй пластины (2), взаимодействующего с охватывающим средством (31) сердечника (3).
17. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что сердечник (3) является подвижным относительно первой (1) и/или второй (2) пластин и что переменный угол между первой (1) и второй (2) пластинами зависит от положения сердечника (3), наклона в любом направлении, по меньшей мере, первой пластины (1), вызывающего смещение сердечника (3) между пластинами (1, 2) и обеспечивающего пациенту свободу движения и, в то же время, помогающего устранить несовершенства положения протеза.
18. Протез межпозвоночного диска по п.1 или 13, отличающийся тем, что угол между верхней поверхностью верхней пластины (1, 2) и нижней поверхностью нижней пластины (2, 1) может быть задан либо тем фактом, что плоские средства, представляющие верхнюю и нижнюю поверхности сердечника (3), образуют угол, либо тем фактом, что плоские средства, представляющие верхнюю и нижнюю поверхности первой пластины (1) и/или второй пластины (2), образуют угол, или ограничением перемещений сердечника (3) относительно положения, задающего наклон, по меньшей мере, первой пластины (1).
19. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что одинаковые пластины (1, 2) можно собирать с сердечниками (3) разной толщины.
20. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть поверхности первой пластины (1) является вогнутой и сопряженной с поверхностью сердечника (3), с которой она находится в контакте.
21. Протез межпозвоночного диска по п.16, отличающийся тем, что размеры каждого охватываемого средства меньше, чем размеры каждого охватывающего средства, для допуска зазора между сердечником (3) и второй пластиной (2).
22. Протез межпозвоночного диска по п.16, отличающийся тем, что размеры каждого охватываемого средства являются, по существу, такими, как размеры каждого охватывающего средства, для предотвращения любого зазора между сердечником (3) и второй пластиной (2).
23. Протез межпозвоночного диска по любому из пп.16, 21 или 22, отличающийся тем, что охватываемое средство (22) второй пластины (2) представляет собой две контактные планки, расположенные противоположно одна другой на двух кромках протеза, и охватывающее средство (31) сердечника (3) представляет собой две выемки.
24. Протез межпозвоночного диска по любому из пп.16, 21 или 22, отличающийся тем, что охватываемое средство (22) второй пластины (2) представляет собой две стенки, расположенные противоположно одна другой вблизи двух кромок протеза, и тем, что охватывающее средство (31) сердечника (3) представляет собой две выемки.
25. Протез межпозвоночного диска по любому из пп.16, 21 или 22, отличающийся тем, что охватываемое средство (22) второй пластины (2) представляет собой два выступа, изогнутых к внутренней части протеза и расположенных противоположно один другому на двух кромках протеза, и охватывающее средство (31) сердечника (3) представляет собой две выемки.
26. Протез межпозвоночного диска по п.25, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из выступов заменен штифтом, снабженным отверстием, и на котором закреплена пластина посредством штыря, входящего в отверстие.
27. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что нижняя поверхность нижней пластины (2, 1) и верхняя поверхность верхней пластины (1, 2) снабжены зубьями или насечками (21, 11), расположенными вблизи, по меньшей мере, двух кромок протеза и ориентированных так, чтобы предотвращать сдвиг протеза до его адгезии к костной ткани, допускаемый пористым биосовместимым покрытием поверхностей пластин (1, 2), контактирующих с позвонками.
28. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, вторая пластина (2) содержит, по меньшей мере, одно отверстие вблизи ее передней стороны, обеспеченное для вмещения закрепляющего средства протеза в позвоночнике.
29. Протез межпозвоночного диска по п.28, отличающийся тем, что отверстия во второй пластине (2) являются круглыми и в данном случае закрепляющее средство имеет форму шпильки.
30. Протез межпозвоночного диска по любому из пп.28 и 29, отличающийся тем, что головка закрепляющего средства имеет большие размеры, чем отверстия второй пластины (2), при этом закрепляющее средство закрепляется в позвонке, вторая пластина (2) находится между головкой закрепляющего средства и упомянутым позвонком.
31. Протез межпозвоночного диска по п.1, отличающийся тем, что верхняя пластина является выпуклой на, по меньшей мере, части ее верхней поверхности для соответствия по форме позвонкам.
32. Устройство для вставки между двумя позвонками протезов межпозвоночного диска, образованных первой пластиной (1), второй пластиной (2) и сердечником (3), подвижным, по меньшей мере, относительно второй пластины (2), отличающееся тем, что данное устройство содержит зажим (7), передняя поверхность (71) которого имеет форму, выполненную для согласования с формой передней кромки протеза, и, по меньшей мере, две кромки которого снабжены средствами (72) захвата протеза.
33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что захватные средства (72), присутствующие на, по меньшей мере, двух кромках зажима (7), являются двумя гибкими лопатками, установленными на боковых кромках зажима и удерживающими протез сжатием боковых кромок верхней (1) и нижней (2) пластин протеза.
34. Устройство по п.32, отличающееся тем, что передняя поверхность (71) зажима (7) имеет форму, предназначенную для согласования с формой передней кромки протеза, с одной стороны, благодаря ее высоте, по меньшей мере, по существу, равной высоте протеза, чтобы приходить в контакт с передними кромками каждой из пластин протеза, и, с другой стороны, благодаря, по меньшей мере, одному желобу (711) в, по меньшей мере, медианной части передней поверхности зажима, чтобы аналогичным образом приходить в контакт с передней кромкой сердечника (3), который находится в глубине относительно передних кромок пластин.
35. Устройство по п.32, отличающееся тем, что заднюю поверхность зажима (7) можно толкать первым концом штока (51), называемого направляющей (5), снабженного толкателем (52) на его другом конце и ограничительным упором (53) в регулируемом положении вдоль направляющей (5) для ограничения длины сдвига направляющей внутри корпуса (61) загрузочного приспособления (6), оборудованного головкой (62), в которой расположена полость с размерами для вмещения протеза и зажима (7), при этом положение ограничительного упора (53) на направляющей (5) можно регулировать так, что протез, удерживаемый зажимом (7), выходит из головки (62) загрузочного приспособления (6) и располагается по центру относительно вертикальной оси двух позвонков, между которыми следует имплантировать данный протез, когда ограничительный упор (53). контактирует с корпусом (61) загрузочного приспособления (6).
36. Устройство по п.35, отличающееся тем, что передний конец средств (72) захвата протеза, присутствующих на, по меньшей мере, двух кромках зажима (7), больше, чем их задний конец, на котором ширина зажима (7), по существу, равна ширине полости в головке (62) загрузочного приспособления (6), так что, когда протез и зажим (7) находятся в головке (62) загрузочного приспособления (6), протез крепко удерживается захватными средствами (72) зажима (7), которые тогда сжаты между протезом и внутренней стенкой полости, расположенной в головке (62) загрузочного приспособления, и, когда протез выходит из головки (62) загрузочного приспособления, он слабее удерживается зажимом (7), чтобы его можно было освободить из данного зажима.
