[发明专利]动态固定装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及固定装置，更具体地，涉及一种能够把椎骨柔性 固定在一起的装置。

背景技术

在正常活动中，腰椎承受大量的压力和运动。对于大部分人来说， 人体愈合反应能够超过受伤、磨损和老化的累积作用，并仍维持合理 功能的稳定性。但是，有时候，创伤或压力超过人体的愈合能力，这 导致局部损伤和过度磨损并经常也导致局部不稳定。因而，在一些患 者中，由于老化作用于腰椎基础解剖结构的退行性改变引起诸如不稳 定、疼痛及神经损伤的问题。有时候，局部的解剖结构不能对运动节 段提供相同的保护，从而加重损伤。虽然修复、训练、限制压力以及 时间恢复对大部分患者是有效的治疗方法，但是具有很高的失败率， 出现持续疼痛、残疾以及潜在的神经缺失。

现参见图1和图2，示出了一对相邻椎体的两幅侧视图。图1示 出了在中立位的脊柱的两个椎骨V₁和V₂。如图2所示，当人向前倾斜 时，脊柱进行前屈。脊柱的前部包括一组基本圆筒状的一个在另一上 堆叠的骨头。椎骨的这些部分被称作椎体VB₁和VB₂，并且各自被椎间 盘D相互隔开。椎弓根P₁和P₂包括把每个椎骨的前面的椎体VB和该 椎骨的后部连接起来的骨桥。在每个椎间关节或椎间盘D处，前屈包括 一个向前的矢状面的转动和小幅度向前平移的组合。

椎间关节是一个复杂的结构，包括前面椎间盘和后面成对的关节 突关节。椎间盘起椎间弹性支撑和连接的作用，且允许脊柱的前屈和 后伸以及有限的转动和平移。虽然对平移和转动进行限制，关节突关 节及相关解剖结构能够实现明显的前屈和后伸。

腰椎主要的弯曲运动是在前/后平面上的前屈和后伸。这种运动发 生在前屈和后伸约10-15度的范围内。在年青或正常的腰椎中，这种 运动发生在位于椎间盘后部中间的轴附近。这与面关节或后部单元的 10-15毫米的分离或半脱位有关。这种运动不是发生在一个纯轴附近， 而是发生在一个中性区或者与腰椎间盘相关的转动质心附近。椎间盘、 关节和韧带的正常弹性，以及与这些关节相关的活动度或自由度，还 有施加到脊柱上载荷的性质一起决定该转动区域的大小。在某些情况 下，椎间盘上反复出现的载荷和运动以及与椎间盘和运动节段相关的 损伤超过了人体愈合或修复的自然速度。这种情况下，对运动节段造 成损伤，该运动节段失去正常转动轴。随着节段运动中不断增加的半 脱位发生，转动轴发生巨大的移动，在椎间盘空间内产生位移或者经 常位移到椎间盘外某点。因而，在运动节段损伤的情况下，由于相关 的椎骨节段的平移，对转动质心产生损伤。椎间盘出现的损伤以及与 关节突关节的磨损和退化相关的不稳定都能够产生该平移。运动节段 和关节的基本解剖结构能够让更大的压力作用于椎间盘，并促使椎间 盘和关节退化。

传统上，手术治疗已经用于治疗神经损伤，或者如果充分考虑到 疼痛、不稳定性、或者不稳定的风险，可考虑节段融合。最近，在过 去的几年中已经尝试多种稳定方法，包括人造椎间盘和人造韧带以及 保护脊柱的弹性构造。充分发挥功能并减少对相邻关节的动态作用的 关节成形术技术是较新的一种方法，关于长期效果的追踪报道较少。 设计此系统的一个难题是把运动约束在正常的生理范围内。

脊柱融合手术是一种融合至少两个脊柱的活动节段以使它们紧密 结合成一体并消除节段间运动的方法。目前的脊柱固定系统存在一些 缺点。刚性融合构造不允许使用构造融合的椎骨间的相对运动，该构 造包括椎弓根螺钉、连接机构以及刚性杆。另外，已知刚性植入物对 该构造的部件，以及骨结构本身产生很大的压力，该构造的部件包括 椎弓根螺钉和杆。这些压力甚至可能引起刚性杆断裂。另外，传递到 椎弓根螺钉的压力可能引起螺钉松动或者甚至从椎骨中脱出，从而导 致额外的骨损伤。

人造椎间盘可替代损坏的椎间盘并且接近正常的转动质心或轴； 但是，放置这种装置技术要求很高，用机械替换物来代替正常的椎间 盘，长期效果不明。由于没有人体自愈的愈合能力，人造椎间盘会受 到磨损。

一些患者希望得到使得脊柱能够在身体重量作用下自然稳定的脊 柱植入系统。人骨在压力下更易愈合。在刚性脊柱植入系统中，患者 的脊柱可能被植入结构非自然地分离。该椎骨相对于另一个椎骨的分 离可能导致该骨头的延迟或不完全愈合。