ПРОТЕЗ ЯДРА Российский патент 2013 года по МПК A61F2/44 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к протезу ядра для имплантации в межпозвоночный диск или в пространство межпозвоночного диска, а более конкретно - к замене студенистого ядра межпозвоночного диска.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Межпозвоночный диск, расположенный между двумя позвонками в позвоночнике, обеспечивает опору конструкции и распределяет силы, прикладываемые к позвоночнику. Помимо удерживания позвонков вместе с обеспечением вертикальной осанки и естественной кривизны позвоночника, например лордоз или кифоз в нормальных физиологических пределах, здоровый межпозвоночный диск обеспечивает наклон, растяжение, боковой изгиб и осевое вращение позвонков.

Главные компоненты межпозвоночного диска включают фиброзное кольцо, студенистое ядро и концевые пластины хряща. Фиброзное кольцо представляет собой жесткое фиброзное кольцо, прикрепленное к позвонкам непосредственно выше и ниже дискового пространства. Фиброзное кольцо, имеющее форму автомобильной шины, поддерживает смежные позвонки и ограничивает их относительные смещения при поступательном движении и повороте. Фиброзное кольцо также содержит студенистое ядро. Студенистое ядро представляет собой центральную часть диска, содержащую относительно мягкое желеобразное вещество, которое обеспечивает различные поворотные и амортизационные свойства межпозвоночного диска.

Межпозвоночные диски могут быть травмированы или повреждены в результате болезни или старения. Общая проблема состоит в образовании грыжи диска, когда части студенистого ядра вытесняются через отверстие в кольце. Части студенистого ядра, вытесненные в позвоночный канал, могут надавливать на спинномозговой нерв, что часто приводит к повреждению нерва, сильной боли, онемению, уменьшению подвижности и слабости мышц. Когда дегенерация или болезнь естественного межпозвоночного диска прогрессирует до степени, при которой консервативные методы лечения, например лекарства, инъекции и/или физиотерапия, становятся неэффективными, может потребоваться хирургическое вмешательство.

Обычная процедура лечения дегенеративного или больного межпозвоночного диска включает удаление естественных тканей диска и сращение смежных позвонков (межпозвоночный артродез). Еще одна часто используемая процедура, обычно проводимая перед межпозвоночным артродезом, предполагает извлечение естественных тканей и замену межпозвоночного диска протезом межпозвоночного диска.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Различные варианты реализации настоящего изобретения включают протез ядра, содержащий секторы, включая передний сектор и задний сектор, и соединитель, соединяющий эти секторы. Протез, согласно различным вариантам реализации изобретения, имеет открытое положение, в котором указанные секторы расположены вдоль соединителя в виде последовательности, передний сектор расположен на одном конце этой последовательности, а задний сектор расположен на другом конце этой последовательности, и закрытое положение, в котором указанные секторы расположены с образованием формы диска таким образом, что они по существу сведены.

Различные варианты реализации настоящего изобретения выполнены с возможностью использования в качестве сращивающего устройства, например для артродеза. Однако сращение устраняет подвижность смежных позвонков по отношению друг к другу и может приводить к передаче нагрузки и движения межпозвоночным дискам, расположенным выше и/или ниже точки сращения. Соответственно, может быть предпочтительным лечение, которое поддерживает некоторую подвижность позвонков непосредственно выше и ниже дискового пространства. Различные варианты реализации настоящего изобретения могут быть выполнены с возможностью использования для поддержания некоторой подвижности позвонков непосредственно выше и ниже дискового пространства.

В качестве иллюстрации раскрыты также различные варианты реализации способа. Например, в одном из вариантов реализации изобретения способ включает вставку соединенных секторов в фиброзное кольцо и закрывание протеза ядра таким образом, что первый сектор, например передний, и последний сектор, например задний, вставленные в фиброзное кольцо, по существу сведены.

Задача настоящего изобретения состоит в преодолении по меньшей мере части недостатков уровня техники путем создания протеза, который может быть легко имплантирован и с помощью которого можно избежать полного удаления диска.

По меньшей мере некоторые аспекты этой задачи решены путем создания протеза ядра, содержащего секторы, включая передний сектор и задний сектор, и по меньшей мере соединитель, соединяющий эти секторы, отличающегося тем, что он имеет

открытое положение, в котором указанные секторы расположены вдоль соединителя в виде последовательности, передний сектор расположен на одном конце этой последовательности, а задний сектор расположен на другом конце этой последовательности; и

закрытое положение, в котором указанные секторы расположены с образованием формы диска, а передний и задний секторы по существу сведены,

и тем, что соединитель указанных секторов содержит по меньшей мере один шарнир, соединяющий эти секторы и обеспечивающий их свободный поворот для обеспечения открывания и закрывания протеза ядра.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, по меньшей мере один сектор является упругим.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, по меньшей мере один сектор имеет градиент упругости.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, по меньшей мере один сектор имеет внутреннюю часть с первой упругостью и внешнюю часть со второй упругостью.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, соединитель указанных секторов содержит по меньшей мере один гибкий соединитель.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, гибкий соединитель представляет собой стяжку.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, указанные секторы содержат взаимофиксируемые элементы, выполненные с возможностью соединения.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, взаимофиксируемый элемент выполнен с возможностью обеспечения вертикального перемещения указанных секторов по отношению друг к другу.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, взаимофиксируемый элемент образован входящим взаимофиксируемым элементом, расположенным по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере одного сектора, и охватывающим взаимофиксируемым элементом, расположенным по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере другого сектора, причем упомянутые элементы являются дополнительными по отношению друг к другу.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, входящий взаимофиксируемый элемент содержит штифт, а охватывающий взаимофиксируемый элемент содержат канал, в котором этот штифт можно перемещать.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, протез содержит закрывающий элемент, расположенный на одном из концов гибкого соединителя.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, закрывающий элемент выполнен с возможностью зацепления с другим концом гибкого соединителя, а указанное зацепление обеспечивает возможность перевода протеза в закрытое положение.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, закрывающий элемент содержит петлю гибкого соединителя.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, закрывающий элемент содержит ограничитель, расположенный на конце гибкого соединителя.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, гибкий соединитель проходит через указанные секторы.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, гибкий соединитель проходит через пазы вдоль указанных секторов.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, протез содержит полосу, с которой соединен по меньшей мере один сектор.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, по меньшей мере один сектор соединен с полосой штифтом, расположенным в канале полосы.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, с полосой штифтом, расположенным в канале полосы, соединен шарнир, расположенный по меньшей мере между двумя секторами.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, полоса выполнена с возможностью складывания вокруг секторов при закрытом положении протеза.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, полоса выполнена с возможностью охвата протеза по существу в форме диска в его закрытом положении.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, протез содержит стяжку, соединенную с полосой и выполненную с возможностью обеспечения складывания полосы при приложении к стяжке тянущей силы.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, упругость полосы отличается от упругости указанных секторов.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, протез содержит окна и образует сращивающее устройство.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, протез содержит по меньшей мере одну оболочку, выполненную с возможностью удержания указанных секторов.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, с одной стороны, оболочка содержит внутреннюю часть, соответствующую протезу в закрытом положении, а с другой стороны, протез выполнен с возможностью перехода из открытого положения в закрытое положение при его вводе в эту оболочку.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, передний и задний секторы, сведенные при закрытом положении протеза, соприкасаются своими поверхностями, а каждая поверхность содержит взаимофиксируемый элемент.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, полоса содержит вырезы, обеспечивающие ее сворачивание вокруг указанных секторов при закрытом положении протеза.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в преодолении по меньшей мере части недостатков уровня техники путем разработки легкого способа имплантации.

По меньшей мере частично эта задача решена способом, который включает:

вставку соединенных секторов в фиброзное кольцо; и

соединение указанных секторов таким образом, что поверхность первого сектора, вставленного в фиброзное кольцо, и поверхность последнего сектора, вставленного в фиброзное кольцо, по существу сведены.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, способ включает затяжку стяжки, расположенной вдоль указанных секторов.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, способ включает прикрепление закрывающего элемента, расположенного на одном конце стяжки, к другому концу стяжки.

Согласно еще одному аспекту некоторых вариантов реализации изобретения, вставка включает вставку указанных секторов во вставочное устройство, задающее направление в фиброзное кольцо.

Детали по меньшей мере одного варианта реализации настоящего изобретения проиллюстрированы на сопроводительных чертежах и в описании изобретения. Другие отличительные особенности, задачи и преимущества настоящего изобретения будут очевидны после ознакомления с описанием, чертежами и формулой изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает вид сбоку части позвоночника.

Фиг.2 изображает сечение части позвоночника.

Фиг.3А и 3В изображают перспективные виды примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.4А и 4В изображают виды сверху примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.5 изображает перспективный вид вставочного устройства в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.6 изображает вид с лицевой стороны сечения одного из примеров протеза ядра, имплантированного хирургическим путем в межпозвоночный диск, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.7 изображает вид с лицевой стороны сечения одного из примеров протеза ядра, имплантированного хирургическим путем, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.8 изображает сечение части позвоночника человека после имплантации хирургическим путем одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.9 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.10 изображает вид сверху одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.11 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.12 изображает вид сверху одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.13А и 13В изображают перспективный вид и вид сверху соответственно одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.14 изображает перспективный вид одного из примеров фиксатора для использования с протезом ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.15 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.16 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.17 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.18 изображает поперечное сечение примера протеза ядра, показанного на фиг.17, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.19 изображает еще одно поперечное сечение примера протеза ядра, показанного на фиг.17, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.20 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.21 изображает перспективный вид одного из примеров протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.22 изображает перспективный вид одного из примеров оболочки в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.23 изображает перспективный вид одного из примеров оболочки в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.24 изображает перспективный вид одного из примеров блока протеза ядра в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.25 изображает вид с лицевой стороны сечения одного из примеров протеза, вставленного в оболочку, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.26 схематично иллюстрирует вставку протеза в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.27 схематично иллюстрирует вставку протеза в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.

Фиг.28 изображает вариант реализации изобретения, содержащий позвоночные фиксирующие компоненты.

Фиг.29 изображает вариант реализации изобретения, содержащий гибкие позвоночные стабилизирующие компоненты.

Фиг.30 изображает вариант реализации изобретения, содержащий несколько протезов.

Фиг.31 изображает вариант реализации изобретения, выполненный с возможностью уменьшения или вызывания лордоза.

На фиг.1 изображен вид сбоку части 10 позвоночника. В частности, проиллюстрированная часть 10 содержит межпозвоночный диск 14, расположенный между двумя позвонками 12а и 12b. Как показано на сечении части 10, изображенном на фиг.2, диск 14 содержит фиброзное кольцо 16 и студенистое ядро 18. Как описано выше, если кольцо 16 прорвано, студенистое ядро может выступать из прорыва и оказывать давление на спинномозговые нервы (не показаны).

На фиг.3А и 3В изображен пример протеза 30 ядра в открытом положении в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. В различных вариантах реализации изобретения для уменьшения дискомфорта, вызываемого грыжей межпозвоночного диска или другим дегенеративным или патологическим состоянием, с сохранением некоторой степени подвижности позвонков может быть выполнена имплантация. Протез 30 может быть хирургическим путем имплантирован в кольцо 16, например если кольцо 16 сохранено достаточно здоровым и неповрежденным. В некоторых вариантах реализации изобретения протез 30 может быть использован для увеличения оставшегося ядра 18. В некоторых вариантах реализации изобретения протез 30 может быть использован для замены полностью удаленного ядра 18. Протез 30 также может быть выполнен с возможностью вставки и размещения в пространстве межпозвоночного диска после полной дискектомии (полного удаления межпозвоночного диска). Однако в этом случае протез может быть использован в качестве сращивающего межтелового остова и может содержать отверстия или полости (или окна или выемки), как описано далее. Этот вариант реализации протеза как сращивающего остова также может содержать костные фиксирующие средства, например известного типа, для фиксации протеза на смежных позвонках до завершения сращения. Протез 30 также может быть использован для облегчения других заболеваний спины, кроме грыжи межпозвоночного диска. Например, протез 30 может быть использован для уменьшения проблем, связанных с затвердеванием кольца 16 и/или дегидратацией студенистого ядра или другими дегенеративными или патологическими состояниями.

В различных вариантах реализации изобретения, в которых протез 30 использован как сращивающее устройство, он может быть размещен в оставшихся частях фиброзного кольца или в пространстве межпозвоночного диска после полной дискектомии. Как сращивающее устройство протез 30 может быть выполнен с возможностью обеспечения врастания костной ткани и может быть размещен в дисковом пространстве для обеспечения сращения позвонков 12а и 12b.

Протез 30 содержит секторы 32. На фиг.3А и 3В показаны соответственно три сектора 32а, 32b и 32с, но в других вариантах реализации изобретения протез 30 может содержать любое подходящее количество секторов начиная с двух. Например, протез 30 может содержать два сектора, четыре сектора, пять секторов, шесть секторов и т.д. Секторы 32 могут быть выполнены из жесткого или полужесткого материала, подходящего для поддержания зазора между позвонками 12а и 12b. Например, секторы 32 могут быть выполнены из полужесткого пластикового материала, который по меньшей мере частично является упругим для обеспечения лучшего поглощения секторами 32 нагрузок, прилагаемых к указанным секторам после имплантации протеза 30 в кольцо 16. В других вариантах реализации изобретения некоторые или все части секторов 32 также могут быть жесткими. Комбинации жестких и полужестких частей могут быть использованы в различных вариантах реализации секторов 32 для обеспечения необходимых поддерживающих свойств.

Секторы 32 могут быть соединены по меньшей мере одним соединителем. Например, как показано на фиг.3А и 3В, секторы 32 соединены шарниром 34а, расположенным между секторами 32а и 32b, и шарниром 34b, расположенным между секторами 32b и 32с. Секторы 32 также могут быть соединены по меньшей мере одним другим соединителем, например гибким соединителем, таким как стяжка 36. Стяжка 36 может проходить по меньшей мере через один сектор 32, через канал, проходящий через сектор или секторы, или через пазы, проходящие вдоль секторов. В других вариантах реализации изобретения стяжка 36 может проходить через секторы 32 по другим подходящим путям, например радиальному, кольцевому, дугообразному, изогнутому, восходящему, нисходящему, петляющему и т.д. Стяжка 36 может быть выполнена из синтетических волокон, таких как полиэфирное волокно Dacron® производства E.I. du Pont de Nemours and Company, Уилмингтон, штат Делавэр, других полимеров или пластиков или других подходящих материалов. Для соединения секторов 32 могут быть использованы соединители других типов, например как описано ниже.

В некоторых вариантах реализации изобретения указанные секторы соединены по меньшей мере одним гибким соединителем, например стяжкой, и свободно поворачиваемым соединителем, например шарнирами. В различных вариантах реализации изобретения могут быть использованы шарниры, такие как шарниры 140а, 140b, 140с или 140d, представленные на фиг.17, и/или шарниры, показанные на фиг.4А, 4В, 6, 10 или 11 (без номеров ссылок), и/или другие виды шарнирных соединений, предпочтительно соединяющих указанные секторы с их удержанием по существу в одной плоскости и возможностью их свободного поворота в указанной плоскости. Шарниры могут содержать ось поворота, вокруг которой сектор можно свободно вращать, например ось поворота шарниров 34а и 34b, показанных на фиг.3А, 3В, 7, 9, 13А или 13В. Такая конструкция, обеспечивающая свободный поворот секторов вокруг оси поворота шарниров, позволяет открывать и закрывать протез. Таким образом, эти шарниры образуют соединитель, соединяющий секторы с обеспечением их свободного поворота. Соединение, образованное такими шарнирами, свободно от любых ограничений при повороте вокруг оси поворота по меньшей мере в пределах некоторого углового диапазона, что обеспечивает поворот указанных секторов для открывания или закрывания протеза. В некоторых вариантах реализации изобретения шарниры расположены таким образом, что секторы удерживаемы в одной плоскости, т.е. они зафиксированы в одной горизонтальной плоскости по отношению друг к другу, но их можно свободно поворачивать вокруг оси поворота для открывания или закрывания протеза. Шарнир образован, например, частью сектора, отходящей от основного корпуса сектора и окружающей часть оси поворота, и частью другого сектора, отходящей от основного корпуса этого другого сектора и окружающей часть оси поворота, причем указанные части секторов зафиксированы по отношению к оси поворота вдоль направления, по существу параллельного этой оси, но их можно поворачивать вокруг этой оси. Часть, отходящая от основного корпуса сектора, в некоторых вариантах реализации изобретения может быть частью самого основного корпуса, как например углы секторов, показанных на чертежах. Эти части и/или оси также могут содержать ограничительный механизм, препятствующий перемещению оси поворота в этих частях вдоль направления, по существу параллельного этой оси. Шарниры, такие как эти, могут жестко соединять секторы в плоскости дискового или ядерного пространства, но обеспечивать свободный поворот секторов, например вокруг оси поворота. В некоторых вариантах реализации изобретения шарниры могут быть образованы выступами, отходящими от секторов и окружающими часть оси поворота. В других вариантах реализации изобретения шарниры образованы непосредственно передней и/или задней сторонами одного сектора и задней и/или передней сторонами другого сектора. Таким образом, эти передняя и задняя стороны (термины "передняя" и "задняя" определены в соответствии с описаниями указанных секторов протеза) могут содержать по меньшей мере одну часть, предназначенную для приема оси поворота и сведенную по меньшей мере с одной выемкой, предназначенной для приема соответствующей части другого сектора. Для специалистов очевидны различные другие возможные конструкции шарниров, выполненных с возможностью соединения и поворота указанных секторов. Стяжка 36 также может содержать закрывающий элемент, например петлю 38. Петля 38 может быть использована во время хирургической имплантации протеза 30, как описано далее. Вместо петли в качестве закрывающего элемента могут быть использованы другие крепежные или удерживающие устройства, такие как крючок, защелка или зажим. В открытом положении протеза 30 секторы 32 могут быть расположены вдоль стяжки 36 в виде последовательности, т.е. один за другим, от сектора 32 с, ближайшего к петле 38, до сектора 32а, самого дальнего от петли 38. В открытом положении протез 30 содержит передний сектор, например сектор 32 с, и задний сектор, например сектор 32а, обозначения которых терминами "передний" и "задний" определены направлением имплантации протеза 30 (см., например, фиг.6, 25). Поэтому в открытом положении площадь 40 поперечного сечения протеза 30 по существу ограничена по ширине шириной 42 секторов 32 и по существу ограничена по высоте высотой 44 секторов 32. Протез 30 может иметь любую подходящую высоту 44 или ширину 42. Например, высота 44 и ширина 42 секторов 32 может быть выбрана на основе высоты и ширины межпозвоночного диска 14 пациента или пространства межпозвоночного диска.

Секторы 32 выполнены такой формы, что когда протез 30 переведен в закрытое положение (на фиг.4А, 43, 7, 10 и 12 показаны почти закрытые положения, а на фиг.15 и 30 показаны закрытые положения), секторы 32 имеют форму, подходящую для поддержки позвонков 12а и 12b. Подходящие формы могут быть различными в зависимости от анатомии пациента и требуемого места размещения протеза 30, например размещения в фиброзном кольце, в пространстве межпозвоночного диска после полной дискектомии, размещения в качестве сращивающего устройства или размещения для коррекции или вызывания лордоза или кифоза. Независимо от требуемого места размещения, подходящие формы для поддержки позвонков 12а и 12b будут называться в этом документе "формой диска". Такое обозначение задано формой ядра межпозвоночного диска. В целях этого документа форма диска может быть формой прямого плоского цилиндра, как показано на чертежах. Однако могут быть использованы и другие формы, например обобщенный цилиндр, т.е. форма, заданная качанием переменного поперечного сечения вдоль оси, такой как линия или в более общем случае пространственная кривая, и ограниченная с обеих сторон поверхностями, которые могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми или комбинацией таких поверхностей. Действительно, прямой цилиндр задан с круглым основанием и прямой высотой, а обобщенный цилиндр может быть задан основанием любой изогнутой или многоугольной формы и изогнутой или прямой высотой. Протез ядра согласно настоящему изобретению может иметь любую форму обобщенного цилиндра этих типов. Позвонковые контактные поверхности, имеющие форму обобщенного цилиндра, могут иметь края любой подходящей формы, например окружности, эллипса, овала, продолговатую, яйцеобразную, многоугольную и т.д. Кроме того, форма диска может быть формой обобщенного эллипсоида, многогранника, обобщенного тороида или другой формой. Диск, образованный секторами 32 при переведении протеза 30 в закрытое положение, может быть сплошным или по существу полым. В вариантах реализации изобретения, проиллюстрированных на фиг.3А и 3В, каждый из секторов 32 имеет клиновидную, секторобразную или коническую форму, хотя могут быть использованы и другие формы.

В различных вариантах реализации изобретения края могут быть скруглены, сужены или скошены для уменьшения повреждения поверхностей позвонков. Например, в вариантах реализации изобретения, проиллюстрированных на фиг.3А и 4А, края между боковыми стенками и верхней и нижней поверхностями секторов скруглены. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя поверхность 46 переднего сектора может иметь скругленные верхний, нижний и/или внешние края, например как проиллюстрировано на фиг.3А и 4А, для облегчения закрывания протеза 30 и уменьшения повреждения окружающих тканей при закрывании.

Диск, образованный секторами 32, когда протез 30 переведен в закрытое положение, может иметь по меньшей мере одно отверстие или полость, проходящие вдоль одной из его позвонковых контактных поверхностей или обеих этих поверхностей, и/или вдоль по меньшей мере одной внешней и/или внутренней стенки или поверхности по меньшей мере одного сектора протеза. Эти отверстия могут представлять собой глухие отверстия или отвертия, проходящие через секторы. Например, на фиг.3А изображен вариант реализации изобретения, в котором отверстия или полости 35 расположены вдоль позвонковых контактных поверхностей 33a, 33b и 33с. В этом варианте реализации изобретения отверстия или полости 35 представляют собой относительно небольшие цилиндрические отверстия. Полости 35 могут быть выполнены с возможностью размещения в них кости, врастающей из смежного позвонка, что может способствовать стабильности протеза 30 в кольце 16 или в пространстве межпозвоночного диска. Отверстия или полости также могут быть выполнены с возможностью обеспечения сращения. Например, на фиг.3В изображен вариант реализации протеза 30, имеющего несколько отверстий 35, выполненных с возможностью врастания в них кости для обеспечения сращения позвонков 12а и 12b. Отверстия 35 на верхних и нижних поверхностях секторов могут быть соединены таким образом, что врастание кости может проходить непрерывно от верхнего позвонка до нижнего позвонка. Кроме того, отверстия могут быть соединены вдоль внутренних поверхностей секторов для обеспечения врастания смежной кости на всем протяжении протеза 30. Например, протез 30 согласно варианту реализации изобретения, показанному на фиг.3В, является по существу полым, хотя в других вариантах реализации изобретения могут быть использованы отверстия или полости других форм и размеров. Врастание кости в вариантах реализации изобретения, показанных на фиг.3А и 3В, а также в других вариантах реализации изобретения может быть обеспечено путем использования костной ткани или естественных или искуственных заменителей костной ткани, или с помощью других технологий.

На фиг.4 изображен протез 30 почти в закрытом положении в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. В закрытом положении секторы 32а, 32b и 32с в таких вариантах реализации изобретения образуют форму диска, являющуюся по существу цилиндрической формой. В частности, при закрытом положении протеза 30, секторы 32 складывают вокруг шарниров 34а и 34b таким образом, что поверхность 46 сектора 32 по существу примыкает к поверхности 46 смежного сектора 32. Когда протез 30 переведен в закрытое положение, поверхность 46 сектора 32а является смежной с поверхностью 46 сектора 32 с. Иными словами, когда протез 30 переведен в закрытое положение, первый сектор в последовательности секторов 32 по существу является смежным с последним сектором в этой последовательности.

На фиг.5 изображено вставочное устройство в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения вставочное устройство представляет собой направляющую, выполненную в форме желоба 50, имеющего канал 51, проходящий вдоль его длины. Вставочное устройство имеет открытый конец 52, выполненный с возможностью приема протеза, например проиллюстрированного шарнирного протеза 30. Канал 51 предпочтительно имеет форму внутреннего поперечного сечения, дополнительную по отношению к профилю 40 поперечного сечения протеза, т.е. дополнительную по отношению к поперечному сечению протеза в открытом положении. В некоторых вариантах реализации изобретения форма внутреннего поперечного сечения вставочного устройства, дополнительная по отношению к форме профиля 40 протеза, обеспечивает надежное выравнивание секторов протеза, таких как секторы 32а, 32b и 32 с проиллюстрированного протеза 30, во время прохода протеза по каналу до достижения точки вставки, т.е. области в фиброзном кольце или в пространстве межпозвоночного диска в случае полной дискектомии. На конце устройства 50 при необходимости может быть расположен отклонитель, такой как изогнутый отклонитель 53. Отклонитель может быть выполнен гибким для облегчения закрывания секторов протеза и извлечения вставочного устройства.

При необходимости отклонитель может иметь выбираемую гибкость, например одну для вставки протеза, при которой отклонитель является относительно жестким, а другую для извлечения вставочного устройства, при которой отклонитель является относительно гибким. Например, отклонитель может содержать секторы, которые шарнирно соединены вдоль направления вставки и через которые проходит общий канал. Например, во время вставки протеза J-образная упругая стальная шпонка, имеющая свойство памяти формы или упругости и содержащая конец с соответствующим изгибом, может быть отогнута в прямое положение и пропущена через канал вдоль длины вставочного устройства в канал секторов отклонителя. Когда шпонка полностью вставлена в канал вставочного устройства и общий канал шарнирных отклоняющих секторов, отклонитель будет сохранять соответствующий изгиб, требуемый для вставки протеза. После вставки протеза шпонка может быть полностью извлечена из каналов с высвобождением конформных сил, действующих на шарнирные отклоняющие секторы, и обеспечением поворота и выравнивания этих секторов при извлечении вставочного устройства.

В различных вариантах реализации изобретения во время вставки протеза может быть использован манипулятор. Например, манипулятор, изображенный на фиг.5, выполнен в форме стержня 54. Манипулятор может быть снабжен средством управления, например ручкой или головкой 55 согласно варианту реализации изобретения, проиллюстрированному на фиг.5. Манипулятор может иметь сопрягатель, например канавку 56, показанную на фиг.5. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения канавка 56 имеет поверхность, дополнительную по отношению к заднему концу сектора протеза, хотя могут быть использованы и другие сопрягающие средства. Манипулятор также может иметь проход для соединителя или его части. Например, в варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на фиг.5, манипулятор имеет проход, выполненный в форме канала 57, через который может проходить конец стяжки 36.

В различных вариантах реализации изобретения манипулятор может быть использован для продвижения протеза вдоль вставочного устройства. В некоторых вариантах реализации изобретения манипулятор может быть использован для удержания протеза ядра в кольце 16 или в пространстве межпозвоночного диска при закрывании протеза с помощью соединителя, такого как стяжка 36, а также может быть использован для приведения протеза в надлежащее положение во время закрывания.

На фиг.6 проиллюстрирован способ, который может быть использован для имплантации хирургическим путем протеза 30 в кольцо 16 в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Как проиллюстрировано, вставочное устройство, например желоб или трубка 50, может быть введено через хирургический разрез 20 в кольце 16 в область расположения ядра 18. Некоторая часть ядра 18 или все ядро могут быть удалены через желоб 50 (удаление не показано) или иным способом. Затем протез 30, переведенный в открытое положение, подают через желоб 50 в кольцо 16 таким образом, что петля 38 входит первой. Поперечное сечение хирургического разреза может быть по существу таким же, как профиль 40, даже если, как описано ниже, протез 30 в закрытом положении имеет площадь поперечного сечения больше, чем площадь профиля 40.

На фиг.7 проиллюстрирован протез 30 почти в закрытом положении во время его имплантации хирургическим путем в кольцо 16 в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Во время подачи протеза 30 в кольцо 16 петля 38 и сектор 32с вступают в контакт с поверхностью кольца 16, что вызывает сложение секторов 32с и 32b вокруг шарнира 34b. По мере дальнейшего продвижения протеза 30 в кольцо 16 секторы 32b и 32а последовательно складывают вокруг шарнира 34а. Затем петля 38 может войти в зацепление с другим концом стяжки 36 вблизи сектора 32а. После зацепления петли 38 с другим концом стяжки протез 30 может быть приведен в закрытое положение путем тяги за конец стяжки 36, противоположный петле 38. Зацепление петли 38 с другим концом стяжки 36 может обеспечить затяжку стяжки 36 вокруг секторов 32а, 32b и 32с с приведением протеза 30 в закрытое положение. Разумеется, в данном случае для облегчения извлечения протеза может быть использовано вставочное устройство 50, как подробно описано далее.

Для облегчения такой стяжки можно нанести на стяжку 36 по меньшей мере одно смазочное средство. Как указано выше, когда протез 30 переведен в закрытое положение, поверхность 46а сектора 32а и поверхность 46с сектора 32с по существу сведены. Для удержания протеза 30 в требуемом положении при затяжке стяжки 36 может быть использован манипулятор 54.

Далее, петля 38 может быть неразборно закреплена для удержания протеза 30 в закрытом положении. В других вариантах реализации изобретения могут быть использованы другие способы удержания протеза 30 в закрытом положении. После приведения протеза 30 в закрытое положение, стяжка 36 может быть отрезана, желоб 50 может быть удален, а кольцо 16 может быть закрыто. Предпочтительно хирургический разрез имеет такой размер, чтобы протез 30 в закрытом положении не мог через него пройти, хотя в некоторых вариантах реализации изобретения протез 30 для удаления через хирургический разрез может быть возвращен в открытое положение.

На фиг.8 проиллюстрирована часть 10 позвоночника после имплантации хирургическим путем протеза 30 в кольцо 16. Как проиллюстрировано, протез 30 размещен в кольце 16 для обеспечения поддержки позвонков и поглощения ударов. На фиг.8 проиллюстрирована установка протеза 30 в кольце 16 без сращения. Однако следует отметить, что любой протез, описанный здесь, может быть также переналажен для использования в кольце 16 или в пространстве межпозвоночного диска после полной дискектомии в качестве сращивающего устройства.

На фиг.9 проиллюстрирован еще один вариант реализации протеза 30. В этом варианте реализации изобретения протез 30 содержит секторы 70а, 70b и 70с, соединенные шарнирами 34а и 34b и стяжкой 36. В других вариантах реализации изобретения могут быть использованы другие сопрягатели и/или соединители. Каждый из секторов 70 содержит соответствующие входящие взаимофиксируемые элементы 72 и охватывающие взаимофиксируемые элементы 74. На фиг.10 показан вид сверху этого варианта реализации протеза 30, в котором элементы 72 и 74 взаимно фиксируют друг друга, когда протез 30 переведен в закрытое положение. В различных вариантах реализации изобретения элементы 72 выполнены из того же упругого материала, что и секторы 70. Элементы 72 и 74 могут быть выполнены с возможностью предотвращения горизонтального и вертикального перемещения отдельных секторов 70 по отношению друг к другу, когда протез 30 согласно этому варианту реализации изобретения переведен в закрытое положение, или могут быть выполнены с возможностью обеспечения ограниченного относительного перемещения секторов 70 в горизонтальном и/или вертикальном направлениях.

На фиг.11 проиллюстрирован перспективный вид протеза 30 согласно еще одному варианту реализации изобретения, в котором отдельные секторы протеза 30 выполнены с возможностью вертикального перемещения по отношению друг к другу, когда протез 30 переведен в закрытое положение. Протез 30 согласно этому варианту реализации изобретения содержит секторы 90а, 90b и 90с, соединенные стяжкой 36. В этом варианте реализации изобретения стяжка 36 проходит через отверстия 96, проходящие через каждый сектор 90а, 90b и 90с, и через выполняемые при необходимости пазы 98 вдоль краев секторов. В других вариантах реализации изобретения пазы 98 могут проходить по меньшей мере вокруг одного сектора 90а, 90b и 90с, заменяя отверстия 96. После ознакомления с настоящим описанием для специалистов очевидны и другие комбинации отверстий 96 и/или пазов 98. В других вариантах реализации изобретения для соединения секторов 90 также могут быть использованы другие соединители.

В варианте реализации изобретения, показанном на фиг.11 и 12, каждый из секторов 90 содержит входящие взаимофиксируемые элементы 92 и охватывающие взаимофиксируемые элементы 94. В этом варианте реализации изобретения элементы 94 длиннее в вертикальном направлении, чем элементы 92. Эта особенность обеспечивает возможность перемещения элементов 92 в элементах 94 с обеспечением возможности вертикального перемещения секторов 90 по отношению друг к другу. В других вариантах реализации изобретения для взаимной фиксации секторов 90 может быть использован другой подходящий механизм, обеспечивающий их относительное вертикальное перемещение.

На фиг.12 показан вид сверху протеза 30 согласно этому варианту реализации изобретения, в котором соединения сформированы элементами 92 и 94, зацепляемыми друг с другом, когда протез 30 переведен в закрытое положение. Элементы 92 можно перемещать в вертикальном направлении в элементах 94. Например, элементы 92 могут быть выполнены в виде штифтов, а элементы 94 могут быть выполнены в виде каналов, имеющих внутреннюю форму, дополнительную по отношению к внешней форме штифтов. Таким образом, элементы 92 и 94 выполнены с возможностью обеспечения вертикального перемещения отдельных секторов 90 по отношению друг к другу, когда протез 30 согласно вариантам реализации изобретения, такому как этот, переведен в закрытое положенине. В различных вариантах реализации изобретения элементы 92 выполнены из того же упругого материала, что и секторы 90.

На фиг.13А и 13В проиллюстрирован протез 30 согласно еще одному варианту реализации изобретения. Протез 30 согласно этому варианту реализации изобретения содержит секторы 110а, 110b и 110с. Каждый из секторов 110 имеет область 112 с первой упругостью и область 114 со второй упругостью, причем области с первой и второй упругостью выполнены из материалов с различными коэффициентами упругости. Части секторов 110а, 110b и 110с согласно некоторым вариантам реализации изобретения могут также иметь градиент упругости. Разумеется, в различных других вариантах реализации изобретения также могут быть использованы секторы, имеющие области с различной упругостью или градиент упругости.

В этом варианте реализации изобретения секторы 110а, 110b и 110с соединены двумя стяжками 36а и 36b. Как и в ранее описанных вариантах реализации изобретения, стяжки 36а и 36b используют для приведения секторов 110 в закрытое положение и могут быть использованы для удержания протеза 30 в закрытом положении. В варианте реализации изобретения, изображенном на фиг.13А и 13В, стяжки 36а и 36b переплетены с секторами 110, хотя могут быть использованы и другие подходящие конструкции стяжки, например одиночная стяжка, проходящая через отверстия в секторах 110 или в пазах вдоль боковых стенок секторов 110. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения стяжки 36а и 36b могут быть смазаны для облегчения их перемещения по отношению к секторам 110.

Соединители могут быть выполнены с возможностью приспособления к формам и неровностям поверхностей смежных позвонков. Например, в различных вариантах реализации изобретения стяжки 36а и 36b могут быть выполнены с такой упругостью, которая обеспечивает возможность вертикального перемещения отдельных секторов протеза 30 по отношению друг к другу, когда протез 30 переведен в закрытое положение. При необходимости стяжки 36а и 36b могут быть выполнены с такой упругостью, которая обеспечивает возможность разделения секторов 110а, 110b и 110с для приспособления к любому выступу на поверхности одного из смежных позвонков или обоих смежных позвонков.

Протезы согласно различным вариантам реализации изобретения могут содержать по меньшей мере один сектор, высота которого различна в его различных частях. Такое изменение высоты может обеспечить приспособление к различным формам поверхностей смежных позвонков. Например, секторы 110а, 110b и 110с согласно вариантам реализации изобретения, проиллюстрированным на фиг.13А, 13В и 15, имеют части 112а, 112b и 112с, которые выше частей 114а, 114b и 114с.

Протезы согласно различным вариантам реализации изобретения также могут иметь фиксаторы для удержания стяжек. Протез согласно варианту реализации изобретения, проиллюстрированному на фиг.13А и 13 В, содержит фиксаторы в форме ограничителей 116а и 116b. Ограничители 116а и 116b расположены вдоль стяжек 36а и 36b соответственно и имеют размер, подходящий для размещения в каналах 120а и 120b соответственно (см. фиг.15) для удержания или блокирования протеза 30 в закрытом положении. Ограничители могут быть использованы для закрепления всех концов стяжек 36а и 36b, или один конец каждой стяжки может быть закреплен с помощью ограничителя 116, а другой конец непосредственно прикреплен к сектору, как показано, например, в отношении сектора 110с на фиг.13В и 15. Увеличенное изображение ограничителя 116 в соответствии с различными вариантами реализации изобретения приведено на фиг.14. В качестве фиксаторов также могут быть использованы другие подходящие типы ограничителей, вставок, зажимов, запоров, защелок, замков, упоров и собачек. Кроме того, фиксаторы также могут быть использованы для блокироваания протеза согласно другим описанным выше вариантам реализации изобретения в дополнение к тому, который проиллюстрирован на фиг.13А, 13В и 15.

На фиг.16 показан перспективный вид протеза 130 в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Протез 130 содержит секторы 132а, 132b и 132с, стяжку 134 и полосу 136, содержащую, согласно некоторым вариантам реализации изобретения, дорожку для прохождения шарниров, как описано далее. Секторы 132 могут быть по существу аналогичны в отношении материала и формысекторам 32, 70, 90 и 110, описанным выше. Иными словами, секторы 132 выполнены такой формы, что при закрывании вместе (см. фиг.20) они образуют форму диска, как описано выше. Далее, высота и ширина секторов 132 могут быть выбраны в соответствии с размерами диска 14 пациента или пространства межпозвоночного диска. Стяжка 134 по существу аналогична стяжке 36, также описанной выше. Как проиллюстрировано, стяжка 134 может быть продета вперед и назад в продольном направлении между концами полосы 136.

В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на фиг.16, полоса 136 предпочтительно выполнена с возможностью сгиба или изгиба вокруг секторов 132 после их сведения в закрытое положение. Полоса 136 может содержать гибкий материал, упругость которого такая же, как упругость секторов, или отличается от нее или может иметь градиент упругости. Полоса может иметь выемки или полости, например вырезы 38, показанные на фиг.16, которые облегчают сгиб или изгиб полосы 136. Вырезы 38 при необходимости могут быть открытыми вдоль внутренней стороны полосы, как проиллюстрировано на фиг рис.16, или открытыми вдоль наружной стороны полосы. При необходимости вырезы могут не быть открытыми вдоль внутренней или наружной сторон полосы. Полоса 136 также может быть выполнена из материала, имеющего достаточную гибкость для обеспечения необходимого сгиба или изгиба без вырезов или выемок. В различных вариантах реализации изобретения полосу 136 изгибают путем затяжки стяжки 134.

На фиг.17 показан частичный перспективный вид протеза 130 согласно еще одному варианту реализации изобретения. Для простоты иллюстрации стяжка 134 на фиг.17 не показана. Секторы 132а, 132b и 132 с соединены между собой шарнирами 140b и 140с и соединены с полосой.136 шарнирами 140а, 140b, 140с и 140d. Как проиллюстрировано, каждый из шарниров 140b и 140с соединен по меньшей мере с одним сектором 132 с образованием последовательности секторов. Каждый из шарниров 140 также может иметь штифт, который перемещают в пазе 142 полосы 136, который, например, образует дорожку, направляющую шарниры. Например, в этом варианте реализации изобретения шарнир 140b соединяет секторы 132а и 132b, и его перемещают в пазе 142, а шарнир 140 с соединяет секторы 132b и 132 с, и его перемещают в пазе 142. Шарнир 140а соединен только с сектором 132а, шарнир 140d соединен только с сектором 132с, и оба шарнира 140а и 140d перемещают в пазе 142. В других вариантах реализации изобретения для соединения секторов 132 с полосой 136 может быть использован другой механизм.

Поперечные сечения вдоль линий сечения, обозначенных на фиг.17, показаны на фиг.18 и 19. В частности, на фиг.18 и 19 выделены пространственные отношения между секторами 132, шарнирами 140 и пазом 142. На фиг.18 проиллюстрировано поперечное сечение протеза 130 по одному из секторов 132, а на фиг.19 проиллюстрировано поперечное сечение протеза 130 по одному из шарниров 140. Как показано на фиг.18 и 19, шарнир 140 содержит штифт 150, перемещаемый в пазе 142. Поэтому секторы 132 можно свободно перемещать в пазе 142. В других вариантах реализации изобретения по меньшей мере один сектор 132 может быть снабжен штифтом 150, соединенным с полосой 136. В различных вариантах реализации изобретения шарниры 140 могут не содержать штифтов, а штифты, расположенные на секторах 132, могут быть единственными средствами соединения секторов 132 с полосой 136. Вместо штифтов могут быть использованы другие формы фиксаторов. Например, секторы 132 и/или шарниры 140 могут быть выполнены с вделанными или прикрепленными выступами в форме ласточкина хвоста, которые соответствуют каналу в форме ласточкина хвоста полосы 136. В качестве фиксатора также могут быть использованы другие формы выступов, например Т-образные выступы, которые вделаны в секторы 132 и/или шарниры 140 или прикреплены к этим секторам и/или шарнирам, и которые соответствуют каналам Т-образной формы полосы 136.

Как упомянуто выше, протез 130 выполнен с возможностью закрывания таким образом, что секторы 132 образуют форму диска. В частности, подобно описанному выше протезу 30, протез 130 может быть введен хирургическим путем в кольцо 16 в открытом положении и затем согнут в закрытое положение при его вводе в диск. В различных вариантах реализации изобретения протез 130 сгибают путем тяги стяжки 134. На фиг.20 проиллюстрирован протез 130 в закрытом положении. Как проиллюстрировано, полоса 136 окружает секторы 132, удерживая их в закрытом положении. Затем протез 130 может быть зафиксирован в закрытом положении путем фиксации стяжки 134 таким образом, чтобы она удерживала концы полосы вблизи друг друга. На фиг.21 проиллюстрирован протез 130 согласно еще одному варианту реализации изобретения, в котором полоса 136 по существу охватывает секторы 132. Например, в этом варианте реализации изобретения верхняя и нижняя поверхности полосы 136 могут проходить над секторами 132. В другом случае может быть также увеличен паз 142 для охвата секторов 132.

На фиг.22 изображена оболочка 162, которая может быть использована с протезом согласно различными вариантами реализации изобретения. Оболочка 162 может быть выполнена в форме диска и с возможностью охвата протеза, такого как протез 30 или 130, или другого подходящего протеза ядра. Каждая из таких поверхностей, как верхняя и нижняя поверхности оболочки 162, может быть по существу плоской, выпуклой или вогнутой на всем своем протяжении или в выбранных ее частях, как упомянуто выше применительно к протезу. Оболочка 162 может быть выполнена из любого подходящего биологически совместимого материала, такого как полиэфирное волокно Dacron®, другие полимеры или пластики, или других подходящих материалов. В различных вариантах реализации изобретения толщина, плетение или упругость оболочки 162 выбраны таким образом, чтобы обеспечивать необходимую жесткость. Жесткость оболочки 162, согласно различным вариантам реализации изобретения, может быть достаточной для поддержания ее нормальной формы, например формы диска, при отсутствии воздействия на нее внешних сил. В некоторых вариантах реализации изобретения оболочка 162 имеет упругость и/или жесткость, обеспечивающие возврат оболочки 162 к ее нормальной форме после прекращения действия сил, деформирующих оболочку 162. В другом случае оболочка 162 может не иметь строго заданной формы, например в вариантах реализации оболочки, содержащей мешок, например тканевый мешок. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения оболочка образована плетением, например плетением полиэфирных волокон, и может быть сшита или соткана (т.е. со швами или без них) по существу в форме диска. В этих вариантах реализации изобретения плетение, образующее оболочку, может содержать промежутки между волокнами, выполненные для обеспечения возможности врастания окружающих фиброзных тканей тела пациента в эти промежутки. Такое врастание может усилить оболочку и сгладить ее поверхность, облегчая таким образом перемещение оболочки в дисковом или ядерном пространстве, например при движении пациента.

На фиг.24 показан перспективный вид блока 160 протеза в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. Блок 160 содержит оболочку 162, такую как показана на фиг.23, удерживающую протез ядра, например протез 30 или 130, как описано выше, и стяжку 164, которая может быть использована для закрывания оболочки 162.

На фиг.25 проиллюстрирована имплантация хирургическим путем блока 160 в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения. Оболочка 162 может быть соединена с вставочным устройством, например проиллюстрированным желобом 50. Оболочка и вставочное устройство могут быть предоставлены в распоряжение хирурга собранными в соответствии с различными вариантами реализации изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения после выполнения хирургического разреза для доступа в фиброзное кольцо оболочка 162 может быть установлена на одном из концов желоба 50 и помещена в кольцо 16.

В различных других вариантах реализации изобретения оболочка может быть предоставлена отдельно от вставочного устройства. В некоторых вариантах реализации изобретения после выполнения хирургического разреза для доступа в фиброзное кольцо вставочное устройство, такое как желоб 50, устанавливают на место, а оболочку 162 сжимают или складывают и подают через желоб 50 в область ядра.

После размещения оболочки в кольце 16 или пространстве межпозвоночного диска она, согласно различным вариантам реализации изобретения, может быть возвращена по существу к своей нормальной форме. Хотя вариант реализации изобретения, изображенный на фиг.25, иллюстрирует конкретный вариант реализации протеза 30, может быть использована любая другая подходящая конструкция протеза, например протез 130 или любые варианты протезов 30 и 130. Внутренняя часть оболочки 162 предпочтительно соответствует протезу 30 в закрытом положении. В предпочтительном варианте реализации изобретения оболочка 162 может быть установлена на одном из концов желоба 50 с удержанием ее таким образом в открытом положении при ее размещении в кольце или дисковом пространстве для обеспечения последующего ввода протеза в эту оболочку. Как проиллюстрировано на фиг.25, протез 30 подают в открытом положении через желоб 50 в направлении 170 в оболочку 162, которая теперь расположена в кольце 16. По мере ввода протеза 30 в оболочку 162, его складывают до перевода в закрытое положение. Протез 30 также может быть приведен в закрытое положение путем затяжки стяжки 36. После того как протез 30 вставлен и приведен в закрытое положение, оболочка 162 может быть закрыта с помощью стяжки 164, например путем ее тяги. Затем стяжка 164 может быть отрезана, желоб 50 удален, а хирургический разрез закрыт.В других вариантах реализации изобретения блок 160 может быть использован в качестве замены диска 14, удаленного при полной дискектомии.

В различных вариантах реализации изобретения может быть предпочтительным использование вставочного устройства. Например, в вариантах реализации изобретения, в которых жесткость оболочки 162 недостаточна для поддержания ее нормальной формы, вставочное устройство может быть использовано для удержания оболочки открытой и/или на месте во время вставки протеза. Например, на фиг.26 проиллюстрирована оболочка согласно одному из вариантов реализации изобретения, содержащая тканевый мешок 162. Конец желоба 50 удерживает оболочку 162 открытой и сохраняет ее на месте во время вставки протеза. Для входа в корпус 162 протез может быть проведен через канал 51 таким образом, что секторы 32а, 32b и 32с расположены последовательно. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения сектор 32с сначала входит в контакт с отклонителем 53, который вызывает поворот этого сектора и начало закрывания секторов 32а, 32b и 32с. В различных вариантах реализации изобретения боковая манипуляция концом переднего сектора, например сектора 32с, показанного на фиг.26, может облегчить закрывание, например как проиллюстрировано на фиг.26, на котором конец сектора 32с перемещают к внешней боковой стенке канала 51, содержащего отклонитель 53, который представляет собой верхнюю стенку канала 51 в ориентации, показанной на фиг.26, что вызывает перемещение шарнира, расположенного между секторами 32с и 32b, к внутренней боковой стенке канала 51, которая является нижней стенкой канала 51 в ориентации, показанной на фиг.26, что, в свою очередь, вызывает перемещение шарнира, расположенного между секторами 32b и 32а, к верхней стенке канала 51 с приведением секторов 32b и 32а в подходящее положение для их закрывания, как показано на фиг.27.

В различных вариантах реализации изобретения может быть использован протез с другими позвоночными стабилизирующими конструкциями. Например, на фиг.28 изображен вариант реализации изобретения, в котором протез 30 выполнен как сращивающее устройство и имплантирован в кольцо 16, как описано выше, хотя могут быть использованы другие варианты реализации протеза и способы имплантации. В этом варианте реализации изобретения и в других вариантах для обеспечения дополнительной стабильности взаимного положения позвонков может быть использовано заднее позвоночное стабилизирующее устройство. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения ножечный винт 81 имплантирован в каждый из позвонков 12а и 12b. В предпочтительных вариантах реализации изобретения винт 81 предпочтительно может быть выполнен, как описано в заявке на патент США №10/473999, поданной 12 апреля 2004 (или патенте FR 2823093), или в заявке на патент США №10/498234, поданной 7 декабря 2004 (или патенте FR 2833151), которые обе принадлежат заявителю настоящей заявки и включены в настоящее описание посредством ссылки. Планка 82 прикреплена к винтам 81 и удерживает позвонки 12а и 12b в положении, заданном хирургом во время операции. Для специалиста после ознакомления с этим описанием очевидно, что могут быть использованы и другие позвоночные фиксирующие устройства.

С протезом также могут быть использованы гибкие позвоночные стабилизирующие устройства. Например, на фиг.29 изображен вариант реализации изобретения, в котором использовано позвоночное поддерживающее устройство, описанное в заявке на патент США №11/672745, поданной 8 февраля 2007 (или в патенте FR 0611198), которая принадлежит заявителю настоящей заявки и которая включена в настоящее описании посредством ссылки. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения в каждый из позвонков 12а и 12b имплантировано по винту 81. Соединитель 83 содержит демпфирующий элемент 84 и жесткие элементы 85, шарнирно соединенные посредством элемента 84. Каждый из элементов 85 прикреплен к одному из винтов 81 соответственно. Позвоночное поддерживающее устройство обеспечивает гибкое шарнирное соединение элементов 85, благодаря чему может быть обеспечена некоторая свобода перемещения позвонков 12а и 12b. В различных вариантах реализации изобретения элемент 84 принимает нагрузки, испытываемые элементом 83 во время перемещения позвонков, и возвращает позвонки 12а и 12b в требуемое положение.

В некоторых вариантах реализации изобретения в кольце 16 или пространстве межпозвоночного диска может быть использовано несколько протезов. Например, на фиг.30 изображен вариант реализации изобретения, в котором использованы два протеза 30, имеющих размер, подходящий для вставки в фиброзное кольцо или для размещения в пространстве межпозвоночного диска после полной дискектомии. В других вариантах реализации изобретения может быть использовано более двух протезов. Могут быть использованы протезы согласно другим вариантам реализации изобретения и комбинации вариантов реализации протеза. С одним или несколькими из различных протезов, использованных в вариантах реализации изобретения с несколькими протезами, или со всеми такими протезами может быть использована оболочка. Варианты реализации изобретения с несколькими протезами также могут быть использованы с другими позвоночными стабилизирующими конструкциями, такими как описанные выше.

Различные варианты реализации изобретения могут быть выполнены с возможностью уменьшения или вызывания лордоза или кифоза. Например, на фиг.31 изображен вариант реализации протеза 30, имплантированного в фиброзное кольцо и выполненного с возможностью уменьшения или вызывания лордоза. Верхняя и нижняя поверхности изображенного протеза 30 наклонены под углом таким образом, что передняя часть протеза 30 тоньше его задней части. Кифотическое состояние может быть умерено или вызвано путем выполнения протеза, толщина передней части которого больше толщины его задней части. После ознакомления с описанием настоящей заявки для специалистов очевидно, что при необходимости различные варианты реализации протезов в соответствии с настоящим изобретением могут быть налажены для уменьшения или вызывания лордоза или кифоза.

После ознакомления с настоящим описанием для специалистов очевидно, что этапы различных способов, процессов и других методик, раскрытых здесь, не должны выполняться в каком-либо конкретном порядке, если иное явно не заявлено или логически не является необходимым для удовлетворения явно сформулированных условий. Кроме того, после ознакомления с настоящим описанием для специалистов очевидно, что изобретение может быть осуществлено в различных формах и что возможны различные изменения, замены и модификации без отступления от сущности и объема настоящего 5 изобретения. Приведенные здесь обозначения, относящиеся к поверхностям или другим конструкциям, такие как "верхний", "верх", "нижний", "низ", "высота", "ширина" или "длина", и обозначения, относящиеся к направлению, такие как "горизонтальный" и "вертикальный", в целом произвольны и использованы исключительно для удобства, а после ознакомления с этим описанием для специалистов очевидно, что эти обозначения могут быть соответственно переориентированы в конкретных вариантах реализации изобретения. Описанные варианты реализации изобретения являются исключительно иллюстративными и никоим образом не ограничительными, а объем изобретения определяется исключительно нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к медицине. Протез ядра содержит секторы, включая передний сектор и задний сектор, и по меньшей мере соединитель, соединяющий указанные секторы, и имеющий открытое положение и закрытое положение. В открытом положении секторы расположены вдоль соединителя в виде последовательности, на одном конце которой расположен передний сектор этой последовательности, а на другом конце расположен задний сектор. В закрытом положении секторы расположены с образованием формы диска, а передний и задний секторы по существу сведены. Каждый сектор имеет внутреннюю заднюю поверхность, внутреннюю переднюю поверхность и внешнюю поверхность. В закрытом положении внутренняя задняя поверхность сектора по существу примыкает к внутренней передней поверхности смежного сектора. Соединитель секторов содержит по меньшей мере один шарнир, соединяющий секторы с обеспечением их свободного поворота, и дополнительно содержит по меньшей мере один гибкий соединитель, проходящий вдоль отверстий и/или пазов через по меньшей мере внешние поверхности секторов. Изобретение обеспечивает возможность поддержания некоторой подвижности позвонков непосредственно выше и ниже дискового пространства. 27 з.п. ф-лы, 31 ил.

1. Протез (30, 130, 160) ядра, содержащий секторы (32, 70, 90, 110, 132), включая передний сектор и задний сектор, и по меньшей мере соединитель (34, 36, 134, 140, 164), соединяющий указанные секторы (32, 70, 90, 110, 132), указанный протез имеет:
открытое положение, в котором секторы (32, 70, 90, 110, 132) расположены вдоль соединителя (34, 36, 134, 140, 164) в виде последовательности, на одном конце которой расположен передний сектор этой последовательности, а на другом конце расположен задний сектор,
указанный протез, отличающийся тем, что имеет:
закрытое положение, в котором секторы (32, 70, 90, 110, 132) расположены с образованием формы диска, а передний и задний секторы, по существу, сведены,
причем каждый сектор имеет внутреннюю заднюю поверхность,
внутреннюю переднюю поверхность и внешнюю поверхность,
в закрытом положении внутренняя задняя поверхность сектора (32; 70; 90; 110; 132), по существу, примыкает к внутренней передней поверхности смежного сектора (32; 70; 90; 110; 132),
соединитель (34, 36, 134, 140, 164) секторов (32, 70, 90, 110, 132) содержит по меньшей мере один шарнир (34а, 34d, 140а, 140b, 140 с, 140d), соединяющий секторы (32, 70, 90, 110, 132) с обеспечением их свободного поворота, и дополнительно содержит по меньшей мере один гибкий соединитель (36; 134; 164), проходящий вдоль отверстий (96) и/или пазов (98) через по меньшей мере внешние поверхности секторов (32; 70; 90; 110; 132).

2. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один гибкий соединитель (36; 134; 164) дополнительно проходит вдоль отверстий (96) и/или пазов (98) через внутренние заднюю и переднюю поверхности секторов (32; 70; 90; 110; 132).

3. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один сектор (32, 70, 90, 110, 132) является упругим.

4. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один сектор (32, 70, 90, 110, 132) имеет градиент упругости.

5. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один сектор (32, 70, 90, 110, 132) имеет внутреннюю часть, имеющую первую упругость, и внешнюю часть, имеющую вторую упругость.

6. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что гибкий соединитель представляет собой стяжку (36, 134, 164).

7. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что секторы содержат взаимофиксируемые элементы (72, 74, 92, 94), выполненные с возможностью соединения.

8. Протез (30, 130, 160) по п.7, отличающийся тем, что взаимофиксируемый элемент (72, 74, 92, 94) выполнен с возможностью обеспечения вертикального перемещения секторов (32, 70, 90, 110, 132) по отношению друг к другу.

9. Протез (30, 130, 160) по любому из пп.7 и 8, отличающийся тем, что взаимофиксируемый элемент (72, 74, 92, 94) образован входящим взаимофиксируемым элементом (72, 92), расположенным по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере одного сектора (32, 70, 90, 110, 132), и охватывающим взаимофиксируемым элементом (74, 94), расположенным по меньшей мере на одной поверхности по меньшей мере одного другого сектора (32, 70, 90, 110, 132), причем указанные взаимофиксируемые элементы являются дополнительными по отношению друг к другу.

10. Протез (30, 130, 160) по п.9, отличающийся тем, что входящий взаимофиксируемый элемент (72, 92) содержит штифт, а охватывающий взаимофиксируемый элемент (74, 94) содержит канал, в котором этот штифт можно перемещать.

11. Протез (30, 130, 160) по п.5, отличающийся тем, что он содержит закрывающий элемент (38, 116), расположенный на одном из концов гибкого соединителя (36, 134, 164).

12. Протез (30, 130, 160) по п.11, отличающийся тем, что закрывающий элемент (38, 116) выполнен с возможностью зацепления с другим концом гибкого соединителя (36, 134, 164), а указанное зацепление обеспечивает возможность приведения протеза (30, 130, 160) в закрытое положение.

13. Протез (30, 130, 160) по п.12, отличающийся тем, что закрывающий элемент (38, 116) содержит петлю (38) гибкого соединителя (36, 134, 164).

14. Протез (30, 130, 160) по п.12, отличающийся тем, что закрывающий элемент (38, 116) содержит ограничитель (116), расположенный на одном из концов гибкого соединителя (36, 134, 164).

15. Протез (30, 130, 160) по п.5, отличающийся тем, что гибкий соединитель (36, 134, 164) проходит через секторы (32, 70, 90, 110, 132).

16. Протез (30, 130, 160) по п.5, отличающийся тем, что гибкий соединитель (36, 134, 164) проходит через пазы (98), расположенные вдоль секторов (32, 70, 90, 110, 132).

17. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что он содержит полосу (136), с которой соединен по меньшей мере один сектор (32, 70, 90, 110, 132).

18. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что по меньшей мере один сектор (32, 70, 90, 110, 132) соединен с полосой (136) штифтом (150), расположенным в канале (142) этой полосы (136).

19. Протез (30, 130, 160) по любому из пп.17 и 18, отличающийся тем, что с полосой (136) штифтом (150), расположенным в канале (142) этой полосы (136), соединен шарнир (140), расположенный по меньшей мере между двумя секторами (32, 70, 90, 110, 132).

20. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что полоса (136) выполнена с возможностью складывания вокруг секторов (32, 70, 90, 110, 132), когда протез (30, 130, 160) закрыт.

21. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что полоса (136) выполнена с возможностью охвата протеза, по существу, в форме диска в его закрытом положении.

22. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что он содержит стяжку (36, 134, 164), соединенную с полосой (136) и выполненную с возможностью складывания полосы (136) при приложении к этой стяжке (36, 134, 164) тянущей силы.

23. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что упругость полосы (136) отличается от упругости секторов (32, 70, 90, 110, 132).

24. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что он содержит окна (35) и образует сращивающее устройство.

25. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одну оболочку (162), выполненную с возможностью удержания секторов (32, 70, 90, 110, 132).

26. Протез (30, 130, 160) по п.25, отличающийся тем, что, с одной стороны, внутренняя часть оболочки (162) соответствует протезу (30, 130, 160) в закрытом положении, а, с другой стороны, протез выполнен с возможностью перехода из открытого положения в закрытое положение при его вводе в оболочку (162).

27. Протез (30, 130, 160) по п.1, отличающийся тем, что передний и задний секторы, сведенные при переводе протеза в закрытое положение, соприкасаются своими поверхностями (46а) и (46с), а каждая поверхность содержит взаимофиксируемый элемент.

28. Протез (30, 130, 160) по п.17, отличающийся тем, что полоса (136) содержит выемки, обеспечивающие ее сворачивание вокруг секторов при закрытом положении протеза.