ИМПЛАНТАТ СПИНАЛЬНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ
SPINAL STABILISATION IMPLANT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится, в общем, к области суставных имплантатов и, в частности, к имплантату для применения при стабилизации позвоночных элементов, например фасеточных суставов или других позвоночных связок. В частности, изобретение относится к имплантатам для стабилизации шейных позвонков позвоночника.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Позвоночник является сложной структурой, состоящей из множества разных анатомических компонентов, которая, при том что является очень гибкой, обеспечивает каркас и стабильность для тела. Позвоночник состоит из позвонков, каждый из которых имеет переднее тело, в общем, цилиндрической формы. Противолежащие поверхности тел смежных позвонков соединяются и разделяются межпозвонковыми дисками (или «дисками»), состоящими из фиброзно-хрящевого материала. Тела позвонков соединены между собой также сложной системой связок, совместно действующих для ограничения чрезмерной подвижности и обеспечения стабильности. Позвонки содержат также утолщенные боковые участки, именуемые латеральными массами. Каждая латеральная масса содержит фасетки на ее вышерасположенном и нижерасположенном концах. Вышерасположенные фасетки одного позвонка приспособлены для сцепления с нижерасположенными фасетками следующего вышерасположенного смежного позвонка. Сцепление фасеток названо фасеточным суставом.
Стабильный позвоночник важен для предотвращения ограничивающих дееспособность болей, прогрессирующей деформации и/или рисков неврологического характера. Современные способы хирургического лечения нарушения функций связок позвоночника включают в себя удаление капсул фасеточных суставов и артродез сустава. В таких случаях и, в частности, при лечении нестабильности нижней части шейного отдела позвоночника широко применяют винты, продолжающиеся сквозь латеральную массу смежных позвонков. Одно из осложнений, сопряженных с данной процедурой, заключается в повреждении спинномозговых нервов во время вставки винтов для латеральных масс. Кроме того, при использовании данных известных способов, невозможно восстановление капсулы фасеточного сустава. Удаление фасеточного сустава исключает движение в позвоночном сегменте, из которого удалена капсула фасеточного сустава, и может привести к ускоренной дегенерации соседних структур.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение, в соответствии с одним аспектом, предлагает имплантат, который обходит или ослабляет, по меньшей мере, некоторые недостатки известных способов.
В общих чертах, изобретение, в соответствии с одним аспектом, предлагает имплантат спинальной стабилизации, содержащий три основных компонента: две скобки (или фиксирующие пластины), расположенные выше и ниже на позвоночнике, закрепленные, каждая, соответственно, к двум смежным позвонкам; и эластичную синтетическую связку, продолжающуюся между ними. Скобки крепятся к позвоночной структуре винтами, штифтами, болтами и другими аналогичными средствами. Имплантаты, описанные в настоящей заявке, предпочтительно обеспечиваются попарно на латерально противоположных сторонах позвоночника. Имплантаты служат для обеспечения сопротивления межпозвонковому перемещению, например, во время сгибания.
В соответствии с одним аспектом имплантаты, описанные в настоящей заявке, пригодны для восстановления связок фасеточных суставов, и, в таком случае, соответствующие скобки закреплены к латеральным массам позвонков.
В соответствии с другим аспектом имплантаты, описанные в настоящей заявке, пригодны к закреплению к остистым отросткам для восстановления (межостистых и/или надостных) связок.
В соответствии с другим аспектом имплантаты выполнены с возможностью содержания искусственного остистого отростка и пластинки для применения в качестве протеза.
Согласно изобретению имплантат спинальной стабилизации для прикрепления к задним костным структурам двух смежных позвонков содержит:
по меньшей мере, одну первую фиксирующую пластину, выполненную с возможностью крепления к задней костной структуре первого из упомянутых позвонков;
по меньшей мере, одну вторую фиксирующую пластину, выполненную с возможностью крепления к задней костной структуре второго из упомянутых позвонков;
причем упомянутые первая и вторая фиксирующие пластины содержат, по меньшей мере, один вырез под крепежный элемент для вмещения крепежных элементов для сцепления с упомянутыми костными структурами упомянутых позвонков;
эластичный элемент, продолжающийся между упомянутыми первой и второй фиксирующими пластинами, для обеспечения эластичного относительного перемещения между упомянутыми фиксирующими пластинами.
При этом первая и вторая фиксирующие пластины обеспечены парами, чтобы охватывать противоположные стороны упомянутых позвонков, при этом упомянутый имплантат содержит пару первых фиксирующих пластин для крепления к упомянутому первому позвонку и пару вторых фиксирующих пластин для крепления к упомянутому второму позвонку.
Пары фиксирующих пластин соединены, в общем, U-образным элементом.
Вырез под крепежный элемент обеспечен наклонно сквозь фиксирующие пластины.
Фиксирующие пластины содержат, по меньшей мере, один паз, продолжающийся сквозь них для вмещения упомянутого эластичного элемента. Эластичный элемент продолжается под, по меньшей мере, одним вырезом под крепежный элемент вдоль поверхности контакта с костью упомянутых фиксирующих пластин. Фиксирующие пластины содержат средство для сцепления с упомянутым эластичным элементом.
По меньшей мере, один вырез под крепежный элемент снабжен фиксирующим средством для предотвращения извлечения упомянутого крепежного элемента.
Имплантат может быть выполнен так, что, по меньшей мере, одна первая фиксирующая пластина содержит пару первых разнесенных фиксирующих пластин;
по меньшей мере, одна вторая фиксирующая пластина содержит пару вторых разнесенных фиксирующих пластин;
причем каждая из упомянутых пар фиксирующих пластин, по существу, является копланарной в имплантированном состоянии;
упомянутые первые и вторые фиксирующие пластины содержат, по меньшей мере, один вырез под крепежный элемент для вмещения крепежных элементов для сцепления с упомянутыми задними костными структурами упомянутых позвонков;
каждая из упомянутых пар фиксирующих пластин соединена с, в общем, планарным ребром, причем упомянутое ребро, в общем, перпендикулярно плоскости, содержащей соответствующую пару фиксирующих пластин, и причем упомянутое ребро содержит первый конец, соединяющийся с фиксирующими пластинами, и противоположно направленный второй свободный конец;
причем упомянутые ребра соединены с эластичным элементом, продолжающимся между ними.
Ребра могут сужаться, причем длина упомянутого первого конца больше, чем второго конца. Ребро содержит первую и вторую кромки, продолжающиеся между упомянутыми первым и вторым концами, и при этом упомянутая первая кромка является прямолинейной, а упомянутая вторая кромка наклонена под углом и, тем самым, образует упомянутое сужение.
Каждая из фиксирующих пластин содержит поверхность контакта с костью, при этом упомянутая поверхность контакта с костью содержит средство для сцепления с соответствующими упомянутыми костными структурами.
По меньшей мере, один вырез под крепежный элемент обеспечен наклонно сквозь упомянутые фиксирующие пластины.
Ребра могут содержать, по меньшей мере, один фактор, стимулирующий рост кости. Факторы могут содержать пористые поверхности, штифты, соединения, стимулирующие рост ткани, или любую их комбинацию.
В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается имплантат типа вышеописанного, и при этом первая и вторая фиксирующие пластины обеспечены попарно, чтобы охватывать противоположные стороны, причем имплантат содержит пару первых фиксирующих пластин для закрепления к первому позвонку и пару вторых фиксирующих пластин для закрепления ко второму позвонку.
В соответствии с другим аспектом вышеупомянутый имплантируемый протез содержит промежуточные кронштейны, продолжающиеся между каждым из пары фиксирующих пластин и соответствующим ребром, соединяющие, тем самым, ребро с соответствующими фиксирующими пластинами.
В соответствии с еще одним аспектом изобретения, предлагается также набор имплантата спинальной стабилизации для прикрепления к задним костным структурам двух смежных позвонков, при этом упомянутый набор содержит:
по меньшей мере, одну первую фиксирующую пластину, выполненную с возможностью крепления к задней костной структуре первого из упомянутых позвонков;
по меньшей мере, одну вторую фиксирующую пластину, выполненную с возможностью крепления к задней костной структуре второго из упомянутых позвонков;
по меньшей мере, одно крепежное средство для крепления первой и второй упомянутых фиксирующих пластин к соответствующим костным структурам;
по меньшей мере, один эластичный элемент для эластичного соединения упомянутых первой и второй фиксирующих пластин для обеспечения их подвижности относительно друг друга.
Костными структурами являются латеральные массы или остистые отростки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Различные цели, признаки и сопутствующие преимущества настоящего изобретения становятся более полно ощутимыми и лучше понятными при рассмотрении в связи с прилагаемыми чертежами, на которых одинаковые позиции обозначают одинаковые или сходные части на нескольких видах.
Фигура 1(a) - (верхний) вид сверху скобки латеральной массы в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фигура 1(b) - вид сбоку скобки, показанной на фигуре 1(a).
Фигура 2(a) - (нижний) вид снизу скобки, показанной на фигуре 1(a).
Фигура 2(b) - вид спереди скобки, показанной на фигуре 1(a).
Фигура 3 - вид в перспективе скобок латеральных масс в соответствии с вариантом осуществления изобретения, в имплантированном состоянии.
Фигура 4 - вид в перспективе варианта осуществления изобретения в имплантированном состоянии и в состоянии разгибания позвоночника.
Фигура 5 - вид в перспективе варианта осуществления изобретения в имплантированном состоянии и в состоянии сгибания позвоночника.
Фигуры 6а-6с - виды в плане альтернативных вариантов осуществления скобок латеральных масс в соответствии с изобретением.
Фигуры 7а и 7в - виды в плане альтернативного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фигура 8(a) - вид с внешней стороны правого участка скобки остистого отростка в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фигура 8(b) - вид с внешней стороны левого участка скобки остистого отростка в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фигура 8(c) - вид с внутренней стороны скобок, показанных на фигурах 8(a) или 8(b).
Фигура 8(d) - вид сбоку позвоночника, в котором закреплены скобки остистых отростков.
Фигура 8(е) - вид в перспективе скобки остистого отростка в соответствии с вариантом осуществления изобретения.
Фигура 9а - вид сзади позвоночного сегмента, с изображением двух смежных позвонков.
Фигура 9b - вид сбоку позвоночного сегмента, показанного на фигуре 9а.
Фигура 10а - вид в плане искусственного остистого отростка в соответствии с другим аспектом изобретения.
Фигура 10b - вид сбоку в перспективе устройства, показанного на фигуре 10а.
Фигуры 11а-11с - изображения устройства, показанного на фигуре 11а, в процессе применения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы изобретение можно было понять более глубоко, ниже приведено его описание на примере, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображены варианты осуществления настоящего изобретения.
Следует понимать, что в настоящем описании и на приведенных здесь чертежах, если не указано иначе, при описании анатомического содержания видов, термины «передний» и «задний» относятся к передней стороне и задней стороне во фронтальной плоскости. Термины «левый» и «правый» следует применять для ссылки на левую и правую стороны относительно сагиттальной или в латеральной плоскости. Термины «вверх» и «вниз» следует применять для ссылки на верх и низ от плоскости, поперечной оси. Следует понимать, что определение «медиальный» подразумевает положение на средней линии тела. Следует понимать, что определение «латеральный» подразумевает положение на удалении от средней линии тела. Следует понимать, что определение «нижерасположенный» подразумевает положение ниже, под или внизу, и определение «вышерасположенный» должно подразумевать положение выше, над или вверху. Кроме того, следует понимать, что определение «передний» должно подразумевать положение спереди, и определение «задний» должно подразумевать положение сзади или на спине.
Настоящее изобретение предлагает имплантат для применения при восстановлении связок суставов, переносящих или испытывающих нарушение функций связок. Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения предлагает имплантат для применения при восстановлении связок суставов внутри позвоночника, переносящих или испытывающих нарушение функций связок, например фасеточных или других суставах позвоночника. Варианты осуществления настоящего изобретения можно также применять для закрепления материала связок к обычным или искусственным пластинкам, ножкам, латеральным массам или другим областям позвонков. Варианты осуществления настоящего изобретения можно также применять для восстановления суставов, включая суставы позвоночника, например фасеточные суставы или капсулы фасеточных суставов. Хотя из нижеизложенного понятно, что изобретение можно применять в различных суставах, включая, в общем, суставы позвоночника, предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в применении настоящего изобретения в фасеточных суставах или капсулах фасеточных суставов, совместно именуемых «фасеточными суставами», переносящих или испытывающих нарушение функций связок.
На фигурах 9А и 9В изображены два смежных позвонка, вышерасположенный позвонок 200а и нижерасположенный позвонок 200b. Каждый из вышерасположенного и нижерасположенного позвонков содержит соответственно правую латеральную массу (202а и 202b) и левую латеральную массу (204а и 204b). На фигуре 9А изображены правая и левая вышерасположенные фасетки 206а и 207а соответственно на правой и левой латеральных массах 202а и 204а. Противолежащие вышерасположенные и нижерасположенные фасетки смежных позвонков формируют фасеточные суставы 208 и 210. Как должно быть ясно специалисту в данной области, типичная позвоночная структура должна также содержать связки и что-то подобное (не показанные на фигуре 9) для поддержания позвонков в нормальном положении и для допуска изгиба между ними. Как изложено выше, в некоторых случаях, подобные связки повреждаются или ослабевают (т.е. «функционально нарушаются») по ряду разнообразных причин. Подобное нарушение функций связок приводят к болям и/или повреждению взаимосвязанных структур позвоночника.
Один способ восстановления связок фасеточного сустава заключается в прикреплении природного, искусственного или синтетического материала связок таким образом, чтобы заменить или дополнить связки внутри зон или областей нарушения функций связок. Следует понимать, что, для применения в качестве материала связок в соответствии с настоящим изобретением, пригоден материал нескольких типов. Материал связок может быть природной или искусственной связкой, сухожилием или фасцией или промышленно изготовленным материалом, эластичным (т.е. упругим) и долговечным по своему характеру. Связка может быть также изготовлена из синтетического эластичного связующего, в которое(ом) могут внедряться или мигрировать клетки, например, фибробласта. Связующее, при посредстве его структуры и химических веществ, возможно, содержащихся в нем, может облегчать «направленный рост», чтобы способствовать развитию мигрирующих клеток внутри связующего. При включении стимулирующих рост агентов в связующее, мигрирующие клетки откладывают соединения, например коллаген и/или другие белки, чтобы создать новую связку, образованную из ткани человека. В общем, в контексте настоящего описания, термин «синтетический» может охватывать как органический, так и неорганический материал. Например, что касается органического материала, «синтетическая» связка может содержать трансплантат связки, например аутотрансплантат, аллотрансплантат или ксенотрансплантат. В альтернативном варианте синтетическая связка может содержать другую органическую ткань, удовлетворяющую необходимым физическим требованиям, например фасцию или бычий перикард. В общем, материал является таким, который имитирует упругую характеристику естественных связок, находящихся в теле. Связки служат для ограничения пределов движения наподобие натяжной ленты. В таком качестве связки, находящиеся в позвоночнике, обеспечивают физиологическую нежесткую стабилизацию позвоночника. Что касается неорганических материалов для изготовления синтетической связки, то существует много возможностей. Как должно быть очевидно специалисту в данной области, синтетические связки, которые можно использовать в настоящем изобретении, изготовлены из тканевой или подобной тканевой натяжной ленты, обладающей физическими свойствами, приближающимися к свойствам встречающихся в природе связок. В качестве всего лишь примера одна синтетическая связка, которую можно применить в имплантате, описанном в настоящей заявке, содержит искусственную связку Лидс-Кейо (Leeds-Keio), которая создана университетом г.Лидс (Великобритания) и университетом Кейо (Япония). Данная искусственная связка содержит полиэфирный материал, имеющий сетчатую структуру, и исследована на применимость в качестве протеза позвоночной связки (Suzuki К., Mochida J., Chiba М., Kikugawa Н. Posterior Stabilization Of Degenerative Lumbar Spondylolisthesis With A Leeds-Keio Artificial Ligament, A Biomechanical Analysis In A Porcine Vertebral Model: Spine, 1999; 24 (1):26-31). Специалистам в данной области техники известно множество других разнообразных материалов для той же цели.
Восстановление данных областей нарушения функций позволяет поддерживать движение при ослаблении нагружения соседних сегментов. Путем создания узла скобок латеральных масс, описанного в настоящей заявке, можно восстановить фасеточный сустав, чтобы обеспечить возможность движения, но с ограничением сгибания (т.е. движение вперед или изгиб) для предотвращения чрезмерного вытяжения. В настоящем описании термины «скобка» или «фиксирующая пластина» служат для описания фиксатора, который крепят к костной структуре. Как поясняется ниже, данную скобку можно крепить к кости винтами, болтами, штифтами или другими способами. В одном варианте осуществления скобки крепят винтом через вырез, обеспеченный в скобках. В общем, скобки в соответствии с изобретением могут быть любой приемлемой формы в целях, описанных в настоящей заявке. В соответствии с одним аспектом скобки представляют собой, в общем, плоские фиксирующие пластины. Скобки могут содержать, по меньшей мере, одно физическое и/или химическое характерное свойство для улучшения врастания костной, мышечной, связочной и/или рубцовой ткани, чтобы дополнительно закреплять скобку к костной конструкции после ее имплантации. Скобки будут выполнены, в общем, такой формы, по меньшей мере, на одной поверхности контакта с костью, чтобы сопрягаться с соответствующей костной структурой, к которой потребуется прикреплять скобки.
На фигурах 3-5 представлен вид в перспективе вертебрального сегмента 100, содержащего фасетки 10 и 10' позвонков 10А и 10А' и фасеточный сустав 8, которые составляют вертебральный сегмент. Как пояснялось выше и должно быть понятно специалистам в соответствующей области, фасетки являются задними структурами позвонка, которые могут шарнирно соединяться с фасетками смежного позвонка для формирования фасеточных суставов, которые обеспечивают возможность движения в позвоночнике. Каждый позвонок имеет две (правую и левую) вышерасположенные и две нижерасположенные фасетки. На упомянутых фигурах показаны также соответственно латеральные массы 9 и 9' позвонков 10А и 10А'. Специалистам в соответствующей области, в общем, очевидно, что термин «латеральная масса» относится к латеральному утолщению позвоночного кольца, например, шейного отдела позвоночника, состоящему из фасеточных суставов и промежуточной кости, а также канала, через который проходит позвоночная артерия.
На фигурах 3-5 представлен также вариант осуществления узла 20 скобок латеральных масс в соответствии с настоящим изобретением. Узел 20 скобок латеральных масс состоит из двух скобок фасеточного сустава, а именно вышерасположенной (краниальной) скобки 21 и нижерасположенной (каудальной) скобки 21'. Следует понимать, что термины «вышерасположенная или краниальная» и «нижерасположенная или каудальная» относятся к вертикальному относительному расположению скобок после имплантации. Как показано в варианте осуществления, изображенном на фигурах, представленных в настоящей заявке, скобки могут содержать фиксирующие пластины, которые закрепляются на вышерасположенном и нижерасположенном позвонках 10А и 10А' соответственно крепежными элементами, например, обозначенными 4А. Крепежные элементы 4А будут содержать, в общем, фиксирующее средство для сцепления с костным материалом латеральной массы. В одном варианте осуществления крепежные элементы содержат винтовой участок, как показано на фигурах 3-5, для выполнения функции фиксирующего средства. На фигурах, содержащихся в настоящей заявке, показан вариант осуществления, в котором одна скобка фиксируется к каждой стороне позвонков. Однако специалистам в данной области должно быть очевидно, в частности, из следующего описания, что можно использовать любое число скобок, в зависимости от потребности. Следовательно, например, по меньшей мере, две скобки фасеточного сустава могут располагаться с каждой стороны в латеральных массах.
Скобки (т.е. фиксирующие пластины) в соответствии с настоящим изобретением могут быть выполнены из подходящего металла или металлического сплава хирургического качества или другого подобного долговечного материала, известного специалистам в данной области.
Следует также понимать, что, в предпочтительном варианте осуществления, скобки фасеточных суставов обеспечиваются в левостороннем и правостороннем исполнениях, которые соответствуют видам на позвонок с левой и правой сторон. Как показано в варианте осуществления, представленном на фигуре 1, каждая скобка фасеточного сустава имеет латеральную сторону, которая может иметь криволинейный контур 25, который допускает удобную ориентацию. На фигурах 3-5 показан вариант осуществления, альтернативный варианту, показанному на фигуре 1, в котором показана отличающаяся конструкция скобки. Контур 25 с латеральной стороны (правая сторона диаграммы на фигурах 1 и 2) упирается в латеральную сторону латеральной массы 9 и 9' и может иметь, в общем, такую форму, чтобы соответствовать общей форме латеральной массы. Это особенно удобно для применения на осевых пластинах, которые имеют кривизну для согласования с суставом. Противолежащая сторона, а именно медиальная сторона 27 (левая сторона диаграммы на фигурах 1 и 2), имеет, в общем, прямолинейный участок, который упирается в пластинку 11 и 11'.
Как показано на фигурах 4 и 5, в изобретении обеспечена синтетическая связка 13, которая крепится к скобками 21 и 21' фасеточного шарнира. Как указано выше, синтетическая связка 13 может быть выполнена из различных материалов, что очевидно специалистам в данной области.
На фигурах 1 и 2 представлены дополнительные виды одного варианта осуществления скобки фасеточного сустава в соответствии с настоящим изобретением. Скобку фасеточного сустава в соответствии с настоящим изобретением можно изготавливать с разнообразными формами и размерами для обеспечения возможности применений в разных случаях. Специалисту в данной области ясно, что скобка фасеточного сустава будет поставляться в ассортименте с разными значениями высоты и ширины, чтобы допускать применение для пациентов разного размера, а также других вертебральных сегментах. В отношении высоты и ширины скобок фасеточных суставов можно учитывать следующие факторы: (1) размер пациента, (2) отдел позвоночника, т.е. шейный, грудной или поясничный, и (3) применение, например латеральная масса или остистый отросток. В предпочтительном варианте осуществления имплантат в соответствии с настоящим изобретением может быть толщиной приблизительно 2-3 мм. Скобка фасеточного сустава, имеющая данную толщину, предпочтительна для присоединения связок к фасеточным суставам.
Скобки 21 и 21' фасеточного сустава содержат первые поверхности 7 и 7' соответственно, которые являются внешней поверхностью в наложенном положении. Скобки содержат также вторую противолежащую поверхность, являющуюся внутренней поверхностью в наложенном положении, то есть поверхность, контактирующую с латеральной массой или другой позвоночной структурой. Кроме того, скобки содержат первую, вторую, третью и четвертую кромки 28, 25, 26 и 27 соответственно. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фигурах 1 и 2, первый, в общем, продольный вырез 3 обеспечен на каждой скобке вблизи кромки 26 и, в общем, продолжается поперек продольной оси, продолжающейся от стороны 25 к стороне 27. Продольный вырез 3 образует также проход между внешней и внутренней поверхностями. Вырез 3 выполнен с возможностью вмещения участка связки 13, как можно видеть на фигурах 3-5, и поясняется в нижеследующем описании. На каждой скобке обеспечен также второй продольный вырез 5. Второй вырез 5 также образует проход, продолжающийся между внешней и внутренней поверхностями, и обеспечен вблизи кромки 28. Аналогично конфигурации первого выреза 3 второй вырез 5 выполнен с возможностью вмещения участка связки 13.
Каждая скобка дополнительно снабжена вырезом 4, вмещающим крепежный элемент, продолжающимся сквозь скобку фасеточного сустава. В варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фигурах 1 и 2, вырез 4, вмещающий крепежный элемент, обеспечен, в общем, в центре 21 скобки фасеточного сустава. В альтернативных вариантах осуществления настоящего изобретения, показанных на фигурах 6(a), (b) и (с), вырез 4, вмещающий крепежный элемент, может находиться в разных местах на скобке 21 фасеточного сустава. Вырез 4, вмещающий крепежный элемент, выполнен с возможностью установки крепежного элемента, который фиксирует скобку 21 фасеточного сустава к позвонкам 10А или 10А'. Как показано на фигуре 2b, скобка фасеточного сустава может иметь медиально-латеральную кривизну, чтобы, в общем, подходить по форме к поверхности позвонков, к которым скобка фасеточного сустава должна крепиться.
Как показано на фигурах, скобка 21 снабжена вырезами 3 и 5, тогда как скобка 21' снабжена эквивалентными вырезами 3' и 5'. Продольные вырезы 3, 3', 5 и 5' снабжены, в основном, ровными поверхностями, чтобы допускать прохождение связки 13 насквозь. В предпочтительном варианте осуществления связка 13 пропускается через каждый из вырезов 3 и 5 и 3' и 5' соответственно, как показано. Чтобы смонтировать узел 20 скобок латеральных масс после того, как скобки 21 и 21' фасеточных суставов установлены на позвонки 10 и 10А' или зафиксированы к ним, связку 13 можно пропускать через упомянутые продольные вырезы, чтобы обеспечить необходимую стабильность сустава, как изложено в настоящей заявке.
Как показано в варианте осуществления, представленном на фигурах 4 и 5, при имплантации устройства в соответствии с изобретением, синтетическая связка 13 пропускается сзади - вниз через вырезы 3 и 5 и 3' и 5' соответственно. Как показано, тем самым связка ориентирована так, чтобы располагаться между позвоночной костной тканью и внешними поверхностями 7 и 7' соответственно скобок 21 и 21'. Как можно видеть, в данной ориентации крепежные элементы 4А и 4А', применяемые для фиксации скобок, будут проходить сквозь синтетическую связку 13. Тогда скобки 21 и 21' можно фиксировать сквозь связку 13 крепежным элементом 4А.
На фигурах 4 и 5 показан вариант осуществления настоящего изобретения при использовании для прикрепления синтетической связки 13 к правому фасеточному суставу. Показаны две скобки 21 и 21', при этом по одной скобке расположено на каждой стороне фасеточного сустава, и каждая скобка прикреплена к соответствующей латеральной массе крепежными элементами 4А и 4А'.
На фигуре 4 показан правый фасеточный сустав при разгибании, тогда на фигуре 5 показан правый фасеточный сустав при сгибании. Как очевидно специалистам в данной области, термин «разгибание» относится к передне-заднему движению позвоночника (т.е. изгибу назад), тогда как термин «сгибание» относится к задне-переднему движению позвоночника (т.е. изгибу вперед). Как показано на фигуре 5, когда позвоночник, в который имплантировано устройство в соответствии с изобретением, находится в положении сгибания, синтетическая связка 13 служит для ограничения степени сгибания в манере, сходной с in vivo капсулой фасеточного сустава. При разгибании позвоночного сегмента узел скобок латеральных масс в соответствии с изобретением не ограничивает диапазон движения, и данное ограничение является результатом естественных пределов для разгибания, а именно упором фасеточных суставов один в другой. Как может видеть на фигуре 4, во время разгибания синтетическая связка 13 может выгибаться, и данное расслабление допускает последующее нормальное перемещение фасеточных суставов при сгибании.
Как можно видеть на фигуре 5, синтетическая связка 13 туго натянута через фасеточный сустав 8 при сгибании и, тем самым, сдерживает сустав. Следовательно, узел 20 скобок латеральных масс обеспечивает возможность стабилизации фасеточного сустава при сгибании. Как очевидно специалистам в данной области, стабилизирующий имплантат, описанный в настоящей заявке, пригоден, в частности, для имплантации в шейный позвоночный сегмент, чтобы ограничивать сгибание шеи. В частности, предлагаемое устройство допускает восстановление нормального ограничения сгибания, обеспечиваемого капсулами фасеточных суставов в шейном отделе позвоночника.
И, наконец, поворотное перемещение (не показанное), при использовании узла 20 скобок латеральных масс, будет в некоторой степени ограничено конфигурацией служащего основой фасеточного сустава и контралатерального фасеточного сустава. Однако свойства связки 13 могут ограничивать чрезмерный поворот, например пределы поворота к точке подвывиха ограничены капсулой, а также смещением фасетки.
В предпочтительном варианте осуществления вырез 4 для размещения крепежного элемента может иметь резьбу для размещения крепежного элемента, например винта и, в частности, например, винта для латеральных масс, общеизвестного в данной области. Примеры крепежных элементов, которые можно применять в связи со скобкой фасеточного сустава в соответствии с настоящим изобретением, включают в себя винты, гвозди, штифты, стержни, шнуры или лигатуры. Крепежные элементы можно вводить в межпозвонковую часть, латеральную массу, ножки, остистые отростки или любой из других элементов в костистом позвоночнике. Крепежный элемент можно также вставлять в искусственные эквиваленты вышеописанных элементов. Следует понимать, однако, что настоящее изобретение не ограничено применением данных крепежных элементов. Например, в альтернативном варианте осуществления крепежный элемент может быть болтом, закрепленным гайкой. В предпочтительном варианте осуществления вырез 4 для размещения крепежного элемента наклонен, как показано на фигурах 1 и 2, а также на фигурах 6(a), (b) и (с), чтобы крепежный элемент можно было вставлять под углом в смежную кость для максимального усиления костной опоры и сведения к минимуму вероятности повреждения других тканей крепежным элементом. Данный угол зависит от объема и расположения подлежащей кости в различных областях позвоночника и взаимного расположения окружающих кость значимых структур. Угол наклона допускает применение стандартного винта для латеральных масс. В зависимости от толщины участка пластины скобки (которая, в общем, может составлять около 2 мм или больше), получение подходящей или удовлетворительной траектории под углом сквозь прямое отверстие может составлять проблему для хирурга. Угол наклона выреза 4, вмещающего крепежный элемент, помогает решить данную проблему и при этом допускает изменение толщины скобки фасеточного сустава. В предпочтительном варианте осуществления вырез 4, вмещающий крепежный элемент, может быть наклонен под углом от 20 до 40 градусов в латеральном направлении (к кромке 25) от внешней (7, 7') к внутренней поверхности и от 0 до 20 градусов в верхнем направлении (т.е. к кромке 28). В более предпочтительном варианте, при применении в латеральной массе и фасетке шейного отдела, угол наклона выреза 4, вмещающего крепежный элемент, может составлять 25° в обоих направлениях (верхнем и нижнем, а также медиальном и латеральном, называемым «вверх и наружу»), чтобы допускать фиксацию либо латеральной массы, либо ножки. Следует понимать, что угол наклона и положение выреза, вмещающего крепежный элемент, можно изменять для вмещения крепежных элементов различного типа, включая винты для ножки или стандартные винты.
Диаметр выреза, вмещающего крепежный элемент, можно изменять в зависимости от диаметра применяемого крепежного элемента. Когда крепежный элемент 4А прикрепляет или фиксирует скобку фасеточного сустава к смежной костной структуре, данный элемент может также проходить сквозь связку 13, чтобы фиксировать связку 13. По существу, вставка крепежного элемента 4А может способствовать врастанию костного материала вокруг связки.
В другом варианте осуществления внешняя поверхность 7, 7' скобок может быть снабжена фиксатором крепежного элемента для удерживания в заданном месте крепежного элемента 4А, вставленного в вырез 4, вмещающий крепежный элемент. В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фигуре 1(b), фиксатор состоит из, по меньшей мере, одной поворотной лапки 15, которая может стопорить перемещение крепежного элемента 4А и не допускать его извлечения из выреза 4, вмещающего крепежный элемент. Поворотная лапка 15 обеспечена на первой поверхности 7, 7', смежной с вырезом 4, вмещающим крепежный элемент. После того как крепежный элемент 4А использован для фиксации позвоночного имплантата к кости, головка крепежного элемента 4А немного выступает над первой поверхностью. Затем лапку 15 можно повернуть поверх головки крепежного элемента 4А для фиксации крепежного элемента 4А на месте и предотвращения его высвобождения из кости. Как показано на фигуре 1 и более подробно на фигуре 7, фиксирующие лапки 15 и 15' можно перемещать из первого положения, в котором они допускают вход и выход крепежного элемента 4А из выреза 4, вмещающего крепежный элемент, во второе положение, в котором лапки могут стопорить выход крепежного элемента 4А из выреза 4, вмещающего крепежный элемент. После того как крепежный элемент 4А вставлен в вырез 4, вмещающий крепежный элемент, фиксирующие лапки 15 и 15' можно переместить из первого положения во второе положение для фиксации крепежного элемента 4А, 4А' в заданном месте. Хотя данная форма фиксации крепежного элемента является предпочтительной, настоящее изобретение не ограничено данной фиксацией крепежного элемента. По меньшей мере, одну лапку можно заменить различными альтернативными фиксаторами крепежного элемента, которые способствуют предотвращению высвобождения крепежного элемента из кости, к которой зафиксирован имплантат.
На фигурах 6а, 6b и 6с показаны различные варианты осуществления скобки латеральной массы в соответствии с изобретением, в которой изменяется положение выреза 4, вмещающего крепежный элемент. В предпочтительном варианте осуществления положение выреза, вмещающего крепежный элемент, учитывает область позвоночника, в которой предполагается применять имплантат. Как показано фигуре 6а, вырез, вмещающий крепежный элемент, обеспечен, в общем, в центре скобки фасеточного сустава. Данный вариант осуществления особенно полезен для прикрепления связок к латеральной массе шейного позвонка. В данном варианте осуществления вырез, вмещающий крепежный элемент, предпочтительно наклонен под углом 25° вверх и наружу относительно центра латеральной массы. На фигуре 6b показан альтернативный вариант осуществления скобки фасеточного сустава, в которой вырез, вмещающий крепежный элемент, обеспечен смежно с одним концом первого продольного нижерасположенного выреза, например выреза 3, и смежно с кромками 26 и 27. Схема расположения выреза 4, вмещающего крепежный элемент, показанная на фигуре 6b, особенно полезна для прикрепления связок к пластинке позвонка С2 винтами для частей С2 или ножки С2, которые можно устанавливать через более медиально-расположенное отверстие. Установка винта для ножки также удобнее через более латеральное отверстие под винт, как показано. В данном варианте осуществления вырез 4, вмещающий крепежный элемент, предпочтительно наклонен под углом 45° вверх.
На фигуре 6с изображен альтернативный вариант осуществления скобки фасеточного сустава, в которой вырез 4, вмещающий крепежный элемент, обеспечен смежно с кромкой 25 с криволинейным контуром и между первым вырезом 3 и вторым вырезом 5. Данный вариант осуществления особенно полезен для прикрепления связок к позвонку С7 или ножке позвонка грудного отдела. В данном варианте осуществления вырез, вмещающий крепежный элемент, выполнен с размером для вмещения более крупных винтов, например винтов для ножек. Вырез, вмещающий крепежный элемент, наклонен под углом 10° вниз (к кромкам 26 от 7 к 7') и 0 до 45° медиально (к кромке 27 от 7 к 7').
Как показано на фигуре 2, каждая из внутренних поверхностей 7а и 7а' скобки 21 или 21' латеральной массы соответственно может также содержать, по меньшей мере, один стабилизирующий элемент 1. Как показано на фигуре 2, в одном варианте осуществления обеспечено, по меньшей мере, шесть стабилизирующих элементов. Стабилизирующие элементы 1 могут проникать в смежные костные структуры, что допускает фиксацию скобок фасеточного сустава к смежным костным структурам. Примеры стабилизирующих элементов включают в себя, но без ограничения перечисленным, зубья, штифты и гвозди. По меньшей мере, один стабилизирующий элемент не только помогает крепить имплантат к смежным структурам, но также проходит сквозь материал связки или связку 13 для создания возможности врастания кости сквозь связку. Каждая из внутренних (т.е. контактирующих с костью) поверхностей 7а и 7а' скобок 21 и 21' фасеточных суставов предпочтительно получает обработку или покрытие для формирования шероховатой, пористой поверхности, чтобы создать возможность врастания кости, что, в перспективе, способствует фиксации узла 20 скобок фасеточного сустава к латеральной массе. В одном варианте осуществления участок внутренних поверхностей 7а и 7а' между первым и вторым продольными вырезами 3 и 5 может быть шероховатым для создания возможности врастания кости в данный участок. В другом варианте осуществления на внутренние поверхности 7а, 7а' может быть нанесено покрытие из пористого вещества, например напыленное покрытие титановых частиц или покрытие Plasmapore. В еще одном дополнительном варианте осуществления внутренние поверхности 7а и 7а' могут содержать посадочный пустотелый каркас или аналогичную структуру сетчатого типа, которые известны специалистам в данной области, в которую закладывают вещество для роста кости, например костные морфогенетические белки (например, rhBMP2 или rhBMP-7), которые стимулируют врастание кости в каркас и, тем самым, соединение кости со скобкой фасеточного сустава. Можно также обеспечивать разнообразные другие сходные виды обработки и покрытий с такими свойствами, которые очевидны специалистам в данной области.
Как показано на фигурах 1 и 2, внутренние поверхности 7а и 7а' могут также содержать, по меньшей мере, одну емкость 2. Емкости 2 могут содержать материалы, ускоряющие сращивание кости, например белки, которые стимулируют рост костей, чтобы способствовать врастанию кости. В варианте осуществления настоящего изобретения емкость 2 представляет собой, в общем, U-образное углубление в поверхности 7' вдоль поверхности, находящееся дальше от фасеточного сустава. Другими словами, вышерасположенная скобка 21 фасеточного сустава должна содержать емкость 2, смежную с вырезом 5, который находится около вышерасположенного края, но на нижерасположенной скобке 21' фасеточного сустава, емкость будет располагаться смежно с вырезом 5', который находится около нижерасположенного края конструкции. Следует понимать, что если предполагается использовать, по меньшей мере, три скобки фасеточного сустава, то средняя скобка или скобки фасеточных суставов могут иметь емкости, расположенные смежно как с вырезом 3, так и с вырезом 5. Конфигурация на фигуре 3 дает всего лишь пример двух примыкающих скобок фасеточного сустава.
Альтернативный вариант осуществления настоящего изобретения показан на фигурах 8а-8е, на которых показана скобка, предусмотренная для прикрепления к остистому отростку. Скобка 110 для остистого отростка, как показано на фигуре 8(e), предназначена для создания возможности прикрепления синтетических связок (непоказанных) к остистым отросткам 150, показанным на фигуре 8(d), таким же образом, как описано выше. Скобку 110, как показано на фигурах 8(a)-8(e), можно применять для восстановления таких связок, как межостистые связки и надостные связки, а также для ограничения сгибания в позвоночнике. Скобка 110 выполнена с возможностью двухстороннего охвата остистого отростка 150 позвонка 120. В общем, U-образная скобка 110 содержит первый и второй кронштейны 111 и 112 соответственно. Как показано на фигуре 8(e), первый и второй кронштейны имеют внешние поверхности 114 и 115 на каждом кронштейне U-образной скобки 110 и внутренние поверхности 116 и 116' на противоположной стороне от первой поверхности 114 и второй поверхности 115.
Каждая внешняя поверхность и соответствующая ей внутренняя поверхность содержат, по меньшей мере, два выреза (122, 123, 124, 125), продолжающихся сквозь тело каждого кронштейна для создания возможности прохода через них связок. Кроме того, каждая внешняя поверхность и соответствующая ей внутренняя поверхность содержат вырез (130, 132), вмещающий крепежный элемент, для создания возможности прохода крепежного элемента через данный вырез и в смежный остистый отросток.
По меньшей мере, одна из внешних поверхностей содержит фиксатор крепежного элемента, который функционирует, как дополнительно пояснялось выше. В варианте осуществления, показанном на фигурах 8 (а)-(е), фиксатор крепежного элемента, содержащийся на первой внешней поверхности 114, состоит из пары лапок 140.
Первая и вторая внутренние поверхности имплантата 110 могут содержать все особенности второй поверхности 7' скобки 10, описанные выше, включая стабилизирующие элементы, емкости для вмещения материалов, ускоряющих сращивание кости, и множество пор для стимулирования врастания кости.
Из вышеприведенного описания можно определить разнообразные характерные признаки изобретения. Во-первых, имплантат спинальной стабилизации, описанный в настоящей заявке, обеспечивает эффективное восстановление капсулы фасеточного сустава, в частности, для шейного отдела позвоночника. Следует также понимать, что вышеописанный вариант осуществления для применения на остистых отростках допускает также восстановление таких связок, как межостистые связки и надостные связки, а также допускает динамическое ограничение сгибания в позвоночнике.
Один из характерных признаков настоящего изобретения состоит в том, что изобретение обеспечивает быструю и долговременную фиксацию синтетической связки к латеральным массам. Данный результат достигается, в основном, благодаря конструктивным особенностям скобок. Например, пористая поверхностная структура скобок стимулирует врастание кости в скобку. Кроме того, стабилизирующие элементы (например, штифты) захватывают костные области латеральной массы и, дополнительно, в том месте, где данные элементы проходят сквозь синтетическую связку, они стимулируют врастание через нее кости. Емкости (2) для ускорения сращивания кости также стимулируют врастание сквозь синтетическую связку.
Другой признак изобретения заключается в медиально-латеральном профилировании нижней поверхности скобки, что облегчает размещение на, например, латеральной массе.
Специалистам в данной области очевидно, что для закрепления синтетической связки к скобкам можно использовать различные способы. Как пояснялось выше, синтетическая связка в одном варианте осуществления фиксируется в заданном месте как крепежными элементами (например, винтом типа винта для латеральных масс), так и стабилизирующими элементами (например, стабилизирующими штифтами). В альтернативном варианте синтетическую связку можно крепить к соответствующей скобке зажимами, винтами или иным средством любым способом, с достижением той же цели.
В вышеприведенном описании и как показано на фигурах 1-8, вариант осуществления изобретения пояснялся со ссылкой на две представленные скобки. Однако, как следует понимать, в процессе стабилизации позвоночника представленным образом, возможно, потребуется применить настоящее устройство на нескольких позвонках для обеспечения требуемой стабильности. При этом синтетическая связка может продолжаться непрерывно по каждой стороне, с закреплением к каждой скобке по длине данной связки. В альтернативном варианте осуществления возможно обеспечение синтетической связки разными секциями, с закреплением каждой секции последовательно, чтобы эффективно обеспечить объединенную связку. Следует также понимать, что синтетические связки, применяемые в настоящем изобретении, будут выбираться по длине и эластичности, с учетом конкретных требований.
Вырез скобки, вмещающий крепежный элемент, предпочтительно наклонен под углом, как пояснялось выше, чтобы допускать, например, установку винтов для латеральных масс. Кроме того, данный угол можно изменять, при необходимости, соответственно различным траекториям винтов, например винтов в части позвонков, а также ножек позвонков С2. Специалистам в данной области будет очевидна возможность других разнообразных углов и ориентаций, в зависимости от костной структуры, к которой предполагается фиксировать скобки. Например, скобки в соответствии с изобретением можно крепить к искусственным пластинкам, ножкам, латеральным массам или позвонкам или к любой их комбинации.
Как будет ясно специалистам в данной области, прямолинейная медиальная кромка в соответствии с одним вариантом осуществления скобок не будет являться помехой потенциальным декомпрессивным операциям, например ламинэктомии. Как описано выше, прямолинейная кромка может обходить место декомпрессии.
Другим характерным признаком устройства, описанного в настоящей заявке, является применение способа «прогиба ремня» для достижения немедленной фиксации синтетической связки к скобке и соответствующей костной структуре (т.е. латеральной массе). Данный способ вместе с выбором соответственно эластичного материала связки допускает определенную степень эластичности подобно нормальной капсуле фасеточного сустава. Такое оригинальное средство прикрепления также стабилизирует фасетку при поворотных движениях благодаря его низкому профилю (т.е. размещению непосредственно на латеральной массе).
Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения показан на фигурах 10 и 11. На данных фигурах стабилизирующий имплантат содержит искусственный остистый отросток и пластинку для позвонка, при этом данный имплантат прикрепляется к другим костным структурам позвонка, например латеральным массам. В данном варианте осуществления имплантат 300 выполнен с возможностью установки над областью позвоночника, в которой собственные остистый отросток и, в некоторых случаях, пластинка удалены с обнажением спинного мозга и твердой мозговой оболочки. Как известно специалистам в данной области, данная операция может заключаться в декомпрессивной ламинэктомии. Имплантат 300 можно прикреплять к различным секциям позвонка, например латеральным массам, и т.п. В альтернативном варианте имплантат 300 можно прикреплять к другим скобкам, например вышеописанным скобкам (обозначенным позициями 21 и 21' на предыдущих фигурах), или другим аналогичным протезам, например искусственному фасеточному суставу и т.п.
Как показано на фигурах 10а и 10b, имплантат 300 содержит две латерально продолжающиеся и разнесенные скобки 302 и 304, которые, в одном варианте осуществления, содержат скобки для латеральных масс. То есть скобки 302 и 304 выполнены с возможностью фиксации к двум латеральным массам на позвонке. Скобки 302 и 304 содержат фиксирующие пластины, выполненные с возможностью прикрепления к заданной костной структуре. Очевидно, что скобки 302 и 304 могут содержать разнообразные средства для стимулирования врастания кости, как пояснялось выше. Кроме того, скобки 302 и 304 содержат вырез, вмещающий крепежное средство, для обеспечения выреза, через который можно пропускать фиксирующее средство, например винты (т.е. винты для латеральных масс), штифты и т.п., для сцепления с нижележащей костной структурой. Как показано, две скобки 302 и 304 представляют собой, в общем, плоские пластины, обе расположенные, в общем, в одной плоскости. Следует понимать, что описание ориентации не подразумевает какого-то ни было ограничения. То есть, во многих обстоятельствах, скобки 302 и 304 могут быть не точно копланарными и могут, фактически, находиться под небольшим углом одна к другой для подгонки по форме к позвоночному сегменту.
В соответствии с одним вариантом осуществления от каждой скобки 302 и 304 продолжаются промежуточные кронштейны 306 и 308 соответственно, которые продолжаются к другой из скобок и так, что каждый из кронштейнов продолжается к другому и встречается с ним в месте соединения 310. Соединение 310 может содержать подвижную петлю. В альтернативном варианте соединение 310 может быть неподвижным соединением между кронштейнами 306 и 308. Как показано на фигуре 10b, промежуточные кронштейны могут содержать пластины. В одном варианте осуществления промежуточные кронштейны 306, 308 продолжаются от плоскости, в которой расположены скобки 302, 304 так, что соединение 310 содержит верхнюю точку. Промежуточные кронштейны 306 и 308 могут быть неподвижно соединены с соответствующей скобкой или могут быть соединены с подвижными петлями 312, 314 соответственно. Как можно видеть на фигурах 10а и 10b, имплантат 300 принимает «крыловидную» структуру. В другом варианте осуществления скобки сами по себе могут иметь удлиненную структуру и, тем самым, исключать необходимость вышеупомянутых разделителей.
Имплантат дополнительно содержит ребро 316, продолжающееся, в основном, перпендикулярно плоскости, в которой расположены скобки 302, 304. Ребро 316 содержит первый конец 318, соединенный с соединением 301, и противоположный второй конец 320, предпочтительно содержащий утолщенный участок. Подобная утолщенная или выпуклая структура обеспечивает большую площадь поверхности, что облегчает присоединение рубцовой ткани или искусственных связок и т.п. Такая структура придает имплантату 300 биомеханическое преимущество за счет обеспечения «плеча рычага», которое способствует предотвращению нежелательного сгибания или кифоза.
Первый конец 318 может быть шарнирно или неподвижно присоединен к соединению 310. В одном варианте осуществления ребро 316 может составлять продолжение одного из промежуточных кронштейнов 306 или 308. Следует также понимать, что промежуточные кронштейны 306, 308 и ребро 316 могут составлять единую структуру. Как очевидно специалистам в данной области, подобная единая структура не может допускать какого-либо взаимного перемещения соответствующих частей. В другом варианте осуществления только два промежуточных кронштейна 306, 308 могут составлять единую структуру с ребром 316, и скобки 302 и 304 являются самостоятельными структурами, в еще одном варианте осуществления объединение скобок, промежуточных кронштейнов и ребра может составлять единую структуру.
На фигурах 10 и 11 показаны скобки 302 и 304 имплантата 300, имеющие приблизительно равные размеры. Однако размер каждой скобки можно изменять, при необходимости. Например, в некоторых случаях, например, когда требуется больший просвет для дурального мешка на одной стороне позвонка, то на этой одной стороне может потребоваться более широкая и/или длинная скобка.
Ребра содержат вышерасположенную кромку 311 и нижерасположенную кромку 313, при этом данные кромки находятся в их выше/нижерасположенных позициях, когда имплантат находится на месте на вертикальном позвоночнике. Как показано, в одном варианте осуществления нижерасположенная кромка 313 является, в общем, прямолинейной, тогда как вышерасположенная кромка 311 имеет кривизну к нижерасположенной кромке. Следовательно, в имплантированном состоянии передний конец ребра 316 шире, чем задний конец. Кроме того, вышерасположенная кромка 311 имеет форму, «плавно скругленную в задней части».
Как очевидно для специалистов в данной области и как дополнительно поясняется со ссылкой на фигуры 11а-11с, подобная структура ребра 316 (т.е. сочетание прямолинейной нижерасположенной кромки 313 и вышерасположенной кромки 311, «плавно скругленной в задней части») сводит к минимуму или исключает возникновение любой помехи для разгибательных перемещений (т.е. либо ростральных, либо каудальных перемещений) позвоночника. А именно, сужающаяся форма ребра 316 предотвращает столкновение со смежными ребрами или собственными костными структурами во время перемещения позвоночника, в частности, во время разгибательных перемещений. Данная характерная особенность показана на фигурах 11а-11с. На фигуре 11b изображен позвоночник, содержащий несколько имплантатов 300, в нейтральном состоянии. На фигуре 11с позвоночник представлен в состоянии сгибательного (т.е. рострального) перемещения. На фигуре 11а изображен имплантат на позвоночнике в состоянии разгибательного (т.е. каудального) перемещения. Как можно видеть, в каждом случае, конструкция ребер 316 предотвращает контакт между смежными имплантатами 300 или между имплантатами 300 и смежными позвоночными структурами.
Ребра 316 снабжены, по меньшей мере, одним пазом 319 или другими подобными отверстиями, предпочтительно продолжающимися, в общем, продольно по их длине. Данные пазы или отверстия функционально аналогичны вырезам 3 и 5, описанным выше для предыдущих вариантов осуществления изобретения. В одном варианте осуществления, по меньшей мере, обеспечены два данных паза по причинам, которые очевидны специалистам в данной области в связи с настоящим описанием. Однако, как дополнительно поясняется ниже, также очевидно, что также можно обеспечить любое число пазов.
На фигурах 11а-11с изображен имплантат 300 в состоянии имплантации в позвоночник. Имплантаты закреплены, например, к латеральным массам позвонков. На изображении, представленном на фигурах 11a-11c, показаны четыре данных имплантата, вертикально ориентированных в вертикальном позвоночнике. Как показано, имплантаты снабжены множеством синтетических связок 322, соединенных с каждым ребром 316 имплантатов. Синтетические связки могут быть выполнены из любого подходящего материала, как и вышеописанные синтетические связки.
Как показано на фигурах 11a-11c, имеется множество синтетических связок 322, концы которых соединяют вертикально смежные имплантаты 300 между собой. Например, в варианте осуществления, изображенном на фигуре 11, ребра 316 снабжены двумя пазами 319, вертикально отстоящими один от другого. Пазы выполнены с возможностью вмещения и удерживания одного конца связки 322. Следовательно, как показано, связка 322 продолжается от нижерасположенного паза вышерасположенного имплантата 300 к вышерасположенному пазу нижерасположенного смежного имплантата. Тем самым каждый имплантат 300 соединен со смежными с ним имплантатами. В ситуациях, когда смежный имплантат отсутствует (например, в случае самого вышерасположенного или самого нижерасположенного имплантата), может быть обеспечена дополнительная синтетическая связка (при необходимости), при этом данная дополнительная связка закреплена на своем конце (противоположном имплантату) к природным имеющимся несущим связкам. В альтернативном варианте данный конец можно прикреплять к скобке для латеральной массы, как пояснялось выше (со ссылками на позиции 21 и 21' на фигурах 1-8).
Концы синтетической связки 322 можно крепить к ребрам 316 любым допустимым способом. Например, в соответствии с одним аспектом связки можно сшивать с ребрами 316. В соответствии с другим аспектом возможно формирование крыла с двумя разделяемыми половинами, содержащими между ними зубчатую или штифтовую структуру, которая служит для зацепления, по меньшей мере, одного конца синтетических волокон, когда половины ребра скрепляются одна с другой. В соответствии с одним аспектом ребра выполнены с возможностью допуска врастания кости в них, чтобы плотно скреплять половины и/или дополнительно крепить к ним синтетическую связку.
В вышеприведенном описании синтетическая связка 322 представлена в виде образования из множества сегментов, каждый из которых последовательно прикреплен к смежным имплантатам 300. Однако очевидно, что такой же результат можно обеспечить непрерывной синтетической связкой, причем данная непрерывная связка прикреплена к каждому ребру 316. Концы такой непрерывной связки могут быть закреплены к существующим позвоночным элементам, как описано выше.
Следует понимать, что, в дополнение к стимулированию врастания кости в ребро, о чем упоминалось выше, различные другие секции (или всю структуру) имплантата 300 можно снабжать различными покрытиями, элементами поверхностной обработки, емкостями и т.п., содержащими структурные или химические факторы стимулирования роста кости. Различные примеры таких факторов описаны выше. Например, различные участки имплантата можно снабжать ямчатой поверхностью для обеспечения мест фиксации костной, мышечной, фасциальной, рубцовой ткани и т.п. Данные поверхности можно также перфорировать множеством отверстий с этой же целью.
Аналогично, некоторые или все поверхности имплантата можно покрывать физическими и/или химическими промоторами роста кости или другой ткани (т.е. рубцовой ткани, мышечной ткани и т.п.).
Следует понимать, что диапазон относительных движений между имплантатами 300 будет зависеть от длины и упругости синтетических связок. Это видно из сравнения фигур 11а и 11с. Следовательно, специалистам в данной области должно быть очевидно, что степень сгибания (в особенности), допускаемую имплантатами 300, можно специально отрегулировать, как требуется, выбором соответствующей длины и типа материала для синтетической связки. В соответствии с другим аспектом синтетическую связку 322 имплантата 300 можно снабдить, по меньшей мере, одним «стопорным» механизмом для ограничения диапазона относительного движения между имплантатами 300 и/или смежными позвонками. Ограничения данного рода могут быть показаны, когда желательно замедлить развитие дегенеративных заболеваний. Упомянутый «стопор» может заключаться, например, в разгибании до концов 320 ребер. В данном случае стопоры могут быть выполнены (по размеру и по положению) с возможностью создания взаимных препятствий во время разгибания (фигура 11а), чтобы ограничивать диапазон разгибательного движения.
Выше изобретение описано на примере некоторых конкретных вариантов осуществления, однако специалистам в данной области очевидны различные его модификации, не выходящие за пределы целей и объема изобретения, описанных в настоящей заявке.
Описания всех вышеупомянутых ссылочных публикаций в полном объеме включены в настоящую заявку путем отсылки.