[发明专利]人工椎间盘

说明书

本申请是申请日为2004年12月18日、国际申请号为PCT/JP2004/019630、国家申请号为200480043899.X、发明名称为“人工椎间盘插入夹具、夹具装置以及人工椎间盘”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种独立的、仿生的人工椎间盘，其具有这样一种构造，其包括如核心材料的、包含三维编织材料的纤维性结构；人工椎间盘插入夹具，用于容易地将该人工椎间盘插入在邻近椎体之间，并将其固定在正确的位置；和夹具装置，其包括人工椎间盘插入夹具和插入引导夹具。

背景技术

已经开发了各种人工椎间盘。在有用的人工椎间盘当中是夹心结构的人工椎间盘，其包括上下金属板，它们由例如镍钛诺合金制成，布置在板中间的是超高分子聚合物的球体，其作为球体轴承并给予椎间盘所需的可动性。虽然该人工椎间盘的可动性允许上下椎体移动，但该人工椎间盘的动态行为相当地不同于活体的椎间盘。另外，由于这种人工椎间盘的类型是全置换型，因此必须通过复杂的操作技术将其从前侧插入，而且不可能从后侧插入，虽然可通过简单的操作可进行从后侧的插入。因为该人工椎间盘用例如钳子的特殊夹具保持，并从脊柱的前侧(腹侧)插入椎骨之间，所以这种操作是精细的，而不熟练的医生不能容易地完成这个操作。因此有一个严重的问题，这种现有技术的人工椎间盘插入与现在流行的低创伤操作技术相背离。

椎间盘损坏的另一个治疗方法是融合器的方法，其中使用笼以便融合固定彼此邻近的椎体(骨)，该融合器特别是使用各种材料[例如，由同种异体移植骨，不锈钢，钛，碳或PEEK(聚醚酮醚)制成的材料]。例如，已经开发的带有开口的接近矩形平行六面体形的空心融合器，其在后壁部分具有杆形定位工具(插入夹具)的前端拧入其中的螺孔(专利文献1)。该融合器在杆形定位工具的前端拧入融合器后壁部分的螺孔后，从椎体的后侧插入邻近椎体之间。因此，该操作比上述夹心结构的人工椎间盘从腹侧插入到椎体之间的情况简单。

然而，专利文献1提出的该融合器不能使患者恢复如活体椎间盘那样相同的活动性，而是使用将邻近的椎体固定的操作，在插入笼之后，用辅助装置或类似的固定(螺丝或夹板)限制了活动。该操作技术不是医生和患者真正希望的椎间盘治疗方法。

在这些境况下，本申请人提出了使用一种如人工软骨的生物材料，例如独立的人工椎间盘(专利文献2)。该生物材料包括核心材料，其包含三维纤维性结构，其是由沿三个或更多轴排列组织纤维制成的多轴三维编织结构或密接结构或包括这些组合物的结构；和衬垫，其分别叠置在核心材料的两侧上并与它们联合，衬垫具有互联小孔并包括含有生物活性生物陶瓷颗粒的生物所能分解的和生物可吸收的聚合物。包括该生物材料的人工椎间盘可有效地作为活体椎间盘替代品的功能，因为包括纤维结构的核心材料具有几乎与活体正常椎间盘相同的机械柔软性(可动性)，并且其变形的特性是高度仿生的，并因为衬垫直接叠置结合在上下椎体上，并随着时间流逝可由骨骼组织置换，从而将纤维结构的表面固定到上下椎体。

上述人工椎间盘非常有效地结合到椎体是因为衬垫(spacers)具有优秀的骨传导性或骨诱导性。然而，有一种担心就是随着骨纤维侵入衬垫并在其中生长，可使其由于重量的压迫而变形。这里有一种可能性就是由骨纤维置换衬垫和椎体和人工椎间盘的结合可能变得不完全，导致结合/固定上下椎体的力减弱。另外，衬垫包括多孔物质，是脆弱的，且因此还有可能性是衬垫边缘磨损而产生细颗粒。另外，由于该人工椎间盘的核心材料是三维纤维结构，因而该技术在其中形成螺孔并将棒状的插入夹具的前端拧入插入前准备的孔轴，如专利文献1融合器的情况，不能用于将人工椎间盘插入椎体之间。因此，有必要马上开发部分置换型人工椎间盘，使用三维纤维结构作为核心材料，并开发适于容易在椎体中插入人工椎间盘的插入夹具，而且从椎体后侧插入不会失效。另外，相对整个全置换型人工椎间盘，其可由相对容易的收入插入在椎体之间，如通过位于颈椎前侧的部分切口而插入颈椎中，还有对全置换型人工椎间盘用于腰椎，就有必要马上开发适于从前侧插入这些人工椎间盘的夹具。

专利文献1：JP-A-2004-195232

专利文献2：JP-A-2003-230583

发明内容