CN101111208B - 替换椎间盘的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于替换第一和第二椎骨之间的椎间盘的方法，包括在脊柱上确定参考点。在参考点将标识器连接到椎骨。将标识器与用于引导外科器械插入到第一和第二椎骨之间的导向装配体啮合。将装置插入到第一和第二椎骨之间。装置的外表面可与第一椎骨啮合，并且从外表面延伸的轨道可与第一椎骨啮合以将装置连接到第一椎骨。第一和第二突起从外表面延伸，并且每个突起可与第一椎骨啮合以将装置连接到第一椎骨。第一突起从外表面延伸第一距离。第二突起从外表面延伸大于第一距离的第二距离。
Description
相关申请
本发明涉及申请日为2004年12月6日、序列号为60/633,620的美国临时专利申请，上述专利的主旨被包含于此以作参考。
技术领域
本发明涉及替换脊柱中的椎间盘的方法和装置，特别涉及用导引外科器械插入的导向装配体替换脊柱中的椎间盘的方法和具有从外表面延伸的突起以用于啮合脊柱的椎骨的装置。
背景技术
众所周知可以用假体或人造盘替换脊柱的第一和第二椎骨之间的椎间盘。难以正确地对准外科器械以准备脊柱的第一和第二椎骨。植入物或人造盘可包括用于与第一和第二椎骨啮合的突起。
发明内容
一种用于替换脊柱的第一和第二椎骨之间的椎间盘的方法包括确定脊柱上的参考点。在所述参考点将标识器连接到脊柱的椎骨。标识器与用于引导外科器械插入到第一和第二椎骨之间的导向装配体啮合，外科器械的插入是为了在第一和第二椎骨之间准备空间以在第一和第二椎骨之间接收装置。该装置插入到第一和第二椎骨之间。
用于替换椎间盘的装置具有第一端、第二相对端、以及在第一和第二端之间延伸的第一和第二侧面。外表面与脊柱的第一椎骨啮合。根据所述装置的一方面，从所述外表面延伸的轨道与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨。轨道从靠近第一端的外表面延伸第一距离。轨道从靠近第二端的外表面延伸第二距离。第二距离大于第一距离。
根据所述装置的另一方面，从外表面延伸的第一突起与第一椎骨 啮合以将装置连接到第一椎骨。第一突起从所述外表面延伸第一距离。从所述外表面延伸的第二突起与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨。第二突起比第一突起更靠近第二端。第二突起从所述外表面延伸大于第一距离的第二距离。根据所述装置的另一方面，第一和第二肋从所述外表面延伸。第一肋大体横向于第一和第二端延伸。第二肋大体横向于第一肋延伸。
附图说明
本发明所属领域的技术人员通过考虑本发明的如下描述并参考附图，将显而易见本发明的前述和其他特征，其中：
图1是根据本发明构造的替换受损椎间盘的装置的示图；
图2是图1的装置的顶视示意图；
图3是显示图1的装置的前端的示意图；
图4是图1的装置的截面图；
图5是图1的装置的人造盘的示图；
图6是图1的装置的安装元件的第一实施例的示图；
图7是图6的安装元件的顶视示意图；
图8是图6的安装元件的侧视示意图；
图9是图1装置在人脊柱的相邻椎骨之间的截面示意图；
图10是图1装置在脊柱的相邻椎骨之间的的截面示意图，其显示了处于压缩中的脊柱；
图11是用于图3的人造盘的安装元件的第二实施例的示图；
图12是图11的安装元件的截面图；
图13是用于确定插入到相邻椎骨之间的图1所示的装置的合适尺寸的试验定径器(trial sizer)和插入手柄的示图；
图14是图13的试验定径器的顶视示意图；
图15是用于准备相邻椎骨以插入图1的装置的导向装配体的第一实施例的分解图；
图16是图15的导向装配体的导向机构的示图；
图17是图16的导向元件的截面示意图；
图18是用于准备相邻椎骨以插入图1的装置的第一切割器的示 图；
图19是图18的第一切割器的顶视示意图；
图20是图18的第一切割器的侧视示意图；
图21是用于准备相邻椎骨以插入图1的装置的第二切割器的示图；
图22是图21的第二切割器的顶视示意图；
图23是图21的第二切割器的侧视示意图；
图24是用于将图1的装置插入到相邻椎骨之间的外科工具的示图；
图25是图24的外科工具的一部分的放大图；
图26是用于将图1的装置插入到相邻椎骨之间的捣固(tamping)元件的示图；
图27是用于准备相邻椎骨以插入图1的装置的导向装配体的第二实施例的示图；
图28是图27的导向装配体的分解图；
图29是用于将图6和11中所示的安装元件连接到相邻椎骨的致动器的侧视示意图；
图30是与图29的致动器一起使用的插入装配体的分解示图；
图31是图30的装配体的插入元件的放大示图；
图32是图31的插入元件的侧视示意图；
图33是用于将安装元件连接到图31的插入元件的弹簧元件的示图；
图34是图30的装配体的导向元件的顶视示意图；和
图35是图30的装配体的椎骨稳定器的平面示意图。
具体实施方式
本发明涉及替换人脊柱中受损或退化的椎间盘的装置、植入物或假体。图1至4示出了替换脊柱中受损或退化的椎间盘的装置、植入物或假体10。装置10(图6)用于替换人脊柱16的相邻上下椎骨12和14之间的椎间盘。装置10(图2)具有第一、末梢或后端18和相对的第二、临近或前端20。装置10可以插入到椎骨12和14之间，并 且第一端18位于脊柱16的后侧面附近，第二端20位于脊柱的前侧面附近。装置10包括在第一和第二端18和20之间延伸的第一和第二侧面22和24。
装置10(图1-10)可包括人造盘26和帮助将盘26连接到相邻椎骨12和14的安装元件150。安装元件150也可帮助相对于椎骨12和14定位盘26。在将装置10插入到椎骨12和14之间之前，安装元件150可连接到盘26。也可以构思为在将盘26插入到椎骨之间之前，安装元件150可连接到椎骨12和14。
装置10(图1)包括上或第一保持设备30，下或第二保持设备80和插入保持设备之间并且粘附到保持设备的弹性芯体130。上下保持设备30和80彼此相同并且包括安装元件150。装置10关于水平延伸平面A是对称的(图4)。当如图9中所示，当在人体中时，此处参考装置10的方向使用术语“上”和“下”，以为了参考目的区分两个相同的保持设备。
上保持设备30(图1-3)包括上或第一保持环或元件31和安装元件150。人造盘26包括上保持元件31。上保持元件31是刚性的并且由任何期望的生物相容性材料例如生物相容性金属或聚合物制造。可考虑上保持元件31可由钛合金制造。也可考虑安装元件150可与上保持元件31形成为一体。
上保持元件31(图4)具有可与椎骨12啮合的外表面32。上保持元件31的内凹面34粘附或粘结到弹性芯体130。内凹面34可以以任何期望的方式固定地连接到芯体130。考虑内表面34可具有烧结在内表面上的小珠(未显示)或蚀刻在内表面上的纹理(未显示)，以帮助将上保持元件31连接到芯体130。
多个轨道或肋36(图1-3和5)从靠近第一和第二侧面22和24的外表面32延伸。多个轨道或肋38从靠近盘26的中心部分的外表面32延伸。尽管上保持元件31被显示成具有四个轨道36和38，可构思为上保持元件可具有任何数量的轨道36和38。轨道36和38与椎骨12啮合以帮助将装置10保持在椎骨12和14之间的位置。外表面32可具有烧结在外表面上的小珠(未显示)或蚀刻在外表面上的纹理(未显示)，以进一步将装置10保持在椎骨12和14之间。轨道36和38 可不具有小珠或纹理以允许装置10容易地插入到椎骨12和14之间。外表面32(图2)可包括靠近盘26的末梢或后端18的区域40，该区域不包括小珠或纹理。区域40可以位于轨道或肋36和38的末梢或后端附近。区域40可以允许装置10容易地插入到椎骨12和14之间。区域40可以具有任何期望的形状，例如矩形。
轨道36和38(图1-4)大体彼此平行从盘26的第二端20朝着第一端延伸。可构思为轨道36和38可以沿任何期望的方向延伸。轨道36和38延伸的方向由盘26的插入方向确定。
每个轨道36包括从外表面32延伸的多个突起42。尽管轨道36被显示为带有五个突起42，可构思为轨道36可以具有任何期望数量的突起。轨道36从盘26的后端18到前端20渐细。因此，更靠近后端18的突起42从外表面32延伸第一距离，更靠近前端20的每个相邻突起42从外表面延伸大于第一距离的第二距离。
每个轨道38包括从外表面32延伸的多个突起44。尽管轨道38被显示为带有六个突起44，可构思为轨道38可以具有任何期望数量的突起。轨道38从盘26的后端18到前端20渐细。因此，更靠近后端18的突起44从外表面32延伸第一距离，更靠近前端20的每个相邻突起44从外表面延伸大于第一距离的第二距离。
邻近盘26的侧面22和24的轨道36的突起42(图3)从外表面32延伸一段距离，该距离大于轨道38的突起44从表面延伸的距离。因此，邻近盘26的侧面22和24的肋38的突起42可比肋38的每个相邻突起44延伸到椎骨12中的距离大。可构思为突起42和44可以从外表面32延伸任何期望的距离。
突起42和44基本上是类似的。因此，将仅仅具体描述一个突起42。突起42(图1和2)具有面向上或向外并且朝着装置10的第一端18的第一或后表面46。第一表面46以第一角度从表面32延伸。突起42的第二或前表面48面向上或向外并且朝着装置10的第二端20。第二表面48以第二角度从表面32延伸。第二表面48从表面32延伸的第二角度比第一表面46从表面32延伸的第一角度更接近垂直。突起42具有面向上或向外并且朝着侧面22的第一侧表面50。第一侧表面以第三角度从表面32延伸。第二侧表面52面向上或向外并且朝着侧 面24。侧表面52以与第三角度相同的第四角度从表面32延伸。可构思为表面46、48、50、和52可以以任何期望的角度从表面32延伸。突起42也包括大体平行于表面32延伸的上表面54。表面46、48、50、和52均具有梯形形状。第一和第二侧表面50和52与第一表面46和第二表面48交叉。可构思为突起42和44可以具有任何期望的配置。
轴向延伸开口56(图4-5)延伸过上保持元件31的外表面32和内表面34。安装元件150延伸到开口56中以将安装元件连接到上保持元件31。上保持元件31具有至少部分限定开口56的截头圆锥形表面57。开口56的上部具有第一直径，开口的下部具有小于第一直径的第二直径。开口56居中地位于轨道38之间。尽管开口56被显示成圆形，可构思为开口可具有任何期望的形状。
凸缘部分58(图1-5)在盘26的前端20上从上保持元件31延伸。凸缘部分58具有凹进60。凹进60由底表面62和从底表面62向上延伸的侧表面64和66限定。椭圆形狭槽68延伸过凸缘部分58的底表面62。狭槽68沿着横向于轨道38延伸方向的方向延伸。
上保持元件31的内凹面34(图4)粘附或粘结到弹性芯体130。上保持元件31包括朝着下保持设备80延伸的周边凸缘部分70。凸缘70围绕芯体130。凸缘70具有面对芯体130的径向内表面72。表面72径向向外地从凹面34朝着下保持设备80延伸。凸缘70上的表面72未连接到芯体130。因此，凸缘70可以相对于芯体130移动。
可构思为表面72可与芯体130间隔直到预定义的载荷施加到装置10。当使上下保持设备30和80彼此相对运动的载荷施加到装置10时，芯体130可以朝着凸缘70上的表面72偏转。当预定载荷施加到装置10时，芯体130可以偏转成与凸缘70上的表面72啮合。当芯体130与凸缘70啮合时，由于芯体的进一步偏转受到凸缘限制，因此芯体变硬。
凸缘70的表面72可具有任何预期的配置。表面72可具有比第二部分更靠近芯体130延伸的第一部分，使得芯体在啮合表面72的第二部分之前啮合表面72的第一部分。因此，当不同载荷施加到装置10时，芯体130可以啮合表面72的不同部分以在不同载荷下改变芯体的硬度。
可构思为保持元件31可具有内表面(未显示)，该内表面从内凹面34延伸到开口56并且与芯体130间隔直到预定载荷施加到装置10。当预定载荷施加到装置10时，芯体130偏转成与从内凹面34延伸到开口56的内表面(未显示)啮合。当芯体130与从内凹面34延伸到开口56的内表面啮合时，由于芯体的进一步偏转受到保持元件31限制，因此芯体变硬。
下保持设备80(图1和2-5)在配置上与上保持设备30相同。下保持设备80包括下或第二保持元件或环81和安装元件150。盘26包括下保持元件81。可构思为安装元件150可与下保持元件81形成为一体。下保持元件81与上保持元件31相同。因此，将不再具体描述下保持元件81。下保持元件81是刚性的，并且由与上保持元件31相同的材料例如钛合金制造。
下保持元件81(图4)具有可与椎骨14啮合的外表面82。下保持元件81的内凹面84粘附或粘结到弹性芯体130。可构思为内表面84可具有烧结在内表面上的小珠(未显示)或蚀刻在内表面上的纹理(未显示)，以帮助将下保持元件81连接到芯体130。
多个轨道或肋86(图1和3)从靠近第一和第二侧面22和24的外表面82延伸。多个轨道或肋88从靠近盘26的中心部分的外表面82延伸。下保持元件81可具有任何期望数量的肋86和88。轨道86和88啮合椎骨14以帮助将装置10保持在椎骨12和14之间的位置。外表面82可具有烧结在外表面上的小珠(未显示)或蚀刻在外表面上的纹理(未显示)，以进一步将装置10保持在椎骨12和14之间。轨道86和88可以不具有小珠或纹理以允许装置10容易地插入到椎骨12和14之间。外表面82可以包括靠近盘26的第一端18的区域(未显示)，与上保持元件31上的区域40类似，该区域不包括小珠或纹理。该区域可以位于轨道或肋86和88的末梢或后端附近。可构思为所述区域可具有任何期望的形状，例如矩形。
轨道86和88大体彼此平行地从盘26的第二端20朝着第一端18延伸。可构思为轨道86和88可以沿任何期望的方向延伸。轨道86和88延伸的方向由盘26的插入方向确定。
每个轨道86包括从外表面82延伸的多个突起92。轨道86可以具 有任何期望数量的突起92。轨道86从盘26的第一端18到第二端20渐细。因此，更靠近后端18的突起92从外表面82延伸第一距离，更靠近前端20的每个相邻突起92从外表面延伸大于第一距离的第二距离。
每个轨道88包括从外表面82延伸的多个突起94。轨道88可以具有任何期望数量的突起94。轨道88从盘26的后端18到前端20渐细。因此，更靠近后端18的突起94从外表面82延伸第一距离，更靠近前端20的每个相邻突起94从外表面延伸大于第一距离的第二距离。
邻近盘26的侧面22和24的轨道86的突起92(图3)从外表面82延伸一段距离，该距离大于邻近轨道86的突起92的轨道88的突起94从表面82延伸的距离。因此，邻近盘26的侧面22和24的轨道86的突起92可以比轨道88的突起94延伸到椎骨14中的距离大。突起92和94可以从外表面82延伸任何期望的距离。
轨道86和88的突起92和94完全类似于肋36和38的突起42和44。因此不再详细描述突起92和94。突起92和94(图4)均具有面向下或向外并且朝着装置的第一端18的第一或后表面96。第一表面96以第一角度从表面82延伸。第二或前表面98面向下或向外并且朝着装置10的第二端20。第二表面98以第二角度从表面82延伸。第二表面98从表面82延伸的第二角度比第一表面96从表面82延伸的第一角度更接近垂直。突起92和94(图3)均具有以第三和第四角度从表面82延伸的第一侧表面100和第二侧表面。第一和第二侧表面100和102面向下或向外并且朝着装置10的侧面22和24。可构思为表面96，98，以及第一和第二侧表面可以以任何期望的角度从表面82延伸。突起92和94也包括大体平行于表面82延伸的下表面103。
表面96、98、100、和102均具有梯形形状。侧表面100和102与第一表面96和第二表面98交叉。可构思为突起92和94可以具有任何期望的配置。
轴向延伸开口104(图4)延伸过下保持元件81的外表面82和内表面84。安装元件150延伸到开口104中以将安装元件连接到下保持元件81。下保持元件81具有至少部分限定开口104的截头圆锥形表面106。开口104的下部具有第一直径，开口的上部具有小于第一直径的 第二直径。开口104居中地位于轨道88之间。尽管开口104被显示成圆形，可构思为开口可以具有任何期望的形状。
凸缘部分108(图1和3-5)在盘26的前端20上从下保持元件81延伸。凸缘部分108具有凹进110。凹进110由上表面112和从上表面112向下延伸的侧表面114和116限定。椭圆形狭槽118延伸过凸缘部分108的上表面112。狭槽118沿着横向于轨道88延伸方向的方向延伸。
下保持元件81的内凹面84(图4)粘附或粘结到弹性芯体130。下保持元件81包括朝着上保持设备30延伸的周边凸缘部分120。凸缘120围绕芯体130。凸缘120具有面对芯体130的径向内表面122。表面122径向向外地从内凹面84朝着上保持设备30延伸。凸缘120上的表面122未连接到芯体130。因此，凸缘122可以相对于芯体130移动。
可构思为表面122可以与芯体130间隔直到载荷施加到装置10。当使上下保持设备30和80相对彼此移动的载荷施加到装置10时，芯体130可以朝着凸缘120上的表面122偏转。当预定载荷施加到装置10时，芯体130可以偏转成与凸缘120上的表面122啮合。当芯体130啮合凸缘120时，由于芯体的进一步偏转受到凸缘120限制，因此芯体变硬。
凸缘120的表面122可以具有任何预期的配置。表面122可以具有比第二部分更靠近芯体130延伸的第一部分，使得芯体在啮合表面122的第二部分之前啮合表面122的第一部分。因此，当不同载荷施加到装置10时，芯体130可以啮合表面122的不同部分以在不同载荷下改变芯体的硬度。也可构思为当预定载荷施加到装置10时，下保持元件81上的凸缘120可以啮合上保持元件31上的凸缘70。
可构思为保持元件81可以具有内表面(未显示)，该内表面从内凹面84延伸到开口104并且与芯体130间隔，直到预定载荷施加到装置10。当预定载荷施加到装置10时，芯体130偏转成与从凹面84延伸到开口104的内表面(未显示)啮合。当芯体130与从凹面84延伸到开口104的内表面啮合时，由于芯体的进一步偏转受到保持元件81限制，因此芯体变硬。
弹性芯体130是一体的，并且可以由位于加利福尼亚州Berkley市的Polymer Technology Group生产的氨基甲酸乙酯硅树脂混合物制造。弹性芯体130可以以任何期望的方式粘附或粘结到上和下保持元件31和81。可构思为弹性芯体130可以嵌件成型(insert mold)、传递成型(transfer mold)或注射成型(injection mold)在上和下保持元件31和81之间。可以通过经由上下保持元件中的开口56或104之一注射芯体的材料将芯体130在上下保持元件31和81之间成型。
弹性芯体130可以由聚合物制造，所述聚合物是位于加利福尼亚州Berkley市的Polymer Technology Group生产的商标名为CarboSilTM 的硅树脂—聚碳酸酯—氨基甲酸乙酯共聚物。通过多步本体合成制备弹性芯体130，在此期间聚二甲基硅氧烷与脂肪族、羟基封端聚碳酸酯低聚物结合成聚合物软段。硬段由芳香族二异氰酸酯与低分子量乙二醇扩链剂组成。共聚物链由硅树脂封端。
弹性芯体130的材料结合了硅树脂弹性体的生物相容性和生物稳定性与热塑氨基甲酸乙酯弹性体的可加工性和韧性。弹性芯体130的材料具有相对高的硬段内含物，一旦达到与患者的身体的平衡，所述硬段内含物显著软化。相关平衡包括在大约37℃与身体的热平衡和在植入到身体中之后聚合物的水和溶质摄取平衡。弹性芯体130的材料在37℃与在室温时相比具有减小的模量。因此，可以由于其生物稳定性而使用更高计示硬度的聚合物，原因是人体中的条件将聚合物的模量降低到压缩硬度的期望范围。
弹性芯体130是楔形的。上保持元件31在盘26的近侧18附近与下保持元件81间隔第一距离。上保持元件31在盘26的前侧面20附近与下保持元件81间隔大于第一距离的第二距离。可构思为上保持元件31可以与下保持元件81间隔任何期望的距离。
芯体130具有上或第一凸面132。上凸面132贴附到上保持元件31的内凹面34。下或第二凸面134贴附到下保持元件81的内凹面84。
芯体130包括径向外表面136。过渡表面138在径向外表面136和上下表面132和134之间延伸。径向外表面136可以与上下保持元件31和81上的凸缘70和120间隔，直到预定载荷施加到装置10。
边缘表面136和过渡表面138可以具有任何期望的配置。表面136 和138可以具有第一部分，该第一部分比第二部分更靠近凸缘70和120延伸，使得第一部分在第二部分之前啮合凸缘。因此，当不同载荷施加到装置10时，表面136和138的不同部分可以与凸缘70和120啮合，以在不同载荷下改变芯体130的硬度。
保持设备30和80(图1-7)均包括安装元件150以帮助将盘26连接到椎骨12和14。安装元件150可帮助将盘26定位在椎骨12和14之间。当安装元件连接到盘26时，安装元件150(图6)延伸到保持元件31和81中的开口56和104中。在将装置10插入到椎骨12和14之间之前，安装元件150可以连接到盘26。也可构思为在将安装元件150连接到椎骨之后，盘26可以插入到椎骨12和14之间。盘26的开口56和104的相对侧面上的轨道38和88可以啮合安装元件150，以将盘引导到椎骨12和14之间的期望位置中。
在图1至4和图6至8中显示了安装元件150的第一实施例。安装元件150彼此相同。因此，将仅仅具体描述一个安装元件150。安装元件150(图6-8)是刚性的，并且由任何期望的生物相容性材料例如生物相容性金属或聚合物制造。可构思为安装元件150可以由钛合金制造。
安装元件150具有大体为圆形的主体151。可构思为安装元件150的主体151可以具有任何期望的配置，所述配置允许安装元件滑动到盘26中的开口56和104中。安装元件150的主体151具有面对椎骨的外表面152。安装元件150的内凹面154(图4)面对弹性芯体130。上保持设备30的安装元件150的内凹面154面对芯体130的上表面132。下保持设备80的安装元件150的内凹面154面对芯体130的下表面134。
当载荷施加到装置10时，弹性芯体130(图9-10)朝着凹面154偏转以使上下保持设备30和80相对移动。当脊柱16受到预定载荷时，芯体130偏转到上下保持元件31和81中的开口56和104中，并与凹面154啮合，如图10中所示。当芯体130啮合安装元件150的表面154时，由于芯体朝着保持设备30和80的进一步偏转受到限制，因此弹性芯体变硬。可构思为安装元件150可具有轴向延伸开口以允许气体从芯体130和安装元件之间泄出。
安装元件150的表面154可以具有任何期望的配置。当不同载荷施加到装置10时，芯体130可以啮合表面154的不同部分以在不同载荷下改变芯体130的硬度。也可构思为保持设备30的安装元件150的表面154可以具有不同于保持设备80的安装元件150的表面154的配置。
安装元件150的中心轨道或肋156(图3和图6-8)从主体151的表面152延伸并且可与椎骨啮合。肋156具有从安装元件150的末梢或后侧面朝着安装元件的临近或前侧面延伸的长度。因此，当安装元件150与保持元件31或81连接时，轨道或肋156的长度大体横向于第一和第二端18和20并大体平行于轨道36和38或86和88延伸。
肋156包括从表面152延伸的拱形侧表面158。平面侧表面160从拱形表面158向上延伸。上表面162与平面表面160成一个角度延伸。上表面162彼此成一个角度延伸以形成肋156的顶点。
肋156的末梢或后侧面部分164(图6-8)从肋的中心部分166的顶点朝着安装元件150的表面152渐细。后侧部分164包括上表面168，所述上表面彼此成一个角度并且与平面侧表面160成一个角度延伸。肋156的后侧部分164包括三角形的后表面170。一对过渡表面172在后表面170、上表面168和拱形侧表面158之间延伸。轨道156的中心部分166包括用于提供骨内生长的U形凹进178。凹进178从肋156的顶点延伸到拱形表面158。
一对横向轨道或肋180从肋156的中心部分166侧向地延伸。轨道180从主体151的表面152延伸一段距离，该距离小于轨道156从表面152延伸的距离。因此，轨道156可以比肋180更进一步延伸到椎骨中。每个肋180具有从轨道156的中心部分166延伸到安装元件150的侧面的长度。因此，当安装元件150与保持元件31或81连接时，轨道或肋180的长度大体横向于轨道156、36、38、86和88延伸。当安装元件150连接到保持元件31或81时，轨道180的长度大体垂直于轨道156、36、38、86和88延伸。
每个肋180包括从表面152延伸的拱形表面182。前表面184从拱形表面182延伸并且大体垂直于安装元件150的表面152。后表面186与前表面184成一个角度延伸。
安装元件150的主体151具有径向外表面190。圆形过渡表面192从径向外表面190延伸到凹面154。安装元件150具有邻近外表面190的第一直径和邻近过渡表面192的小于第一直径的第二直径。安装元件150的径向外表面190和/或过渡表面192可以啮合保持元件31和81上的轨道38和88，从而当盘被插入到椎骨之间时引导盘26相对于安装元件和椎骨12和14沿第一后方向移动。
当安装元件位于盘26中的开口56和104中时，安装元件150上的径向外表面190啮合上下保持元件31和81上的截头圆锥形表面57和106。表面190与表面57和106的啮合在安装元件150和盘26之间产生干涉配合。因此，安装元件150固定地连接到盘26并且防止盘相对于安装元件移动。
径向外表面190具有两个凹进196，在图6和8中显示了其中的一个。凹进196彼此成180°定位。尽管安装元件190被描述成具有两个凹进196，可构思为安装元件150可以具有任何期望数量的凹进。
在图11和12中示出了与盘26一起使用的安装元件200的第二实施例。安装元件200(图11)是刚性的，并且由任何期望的生物相容性材料例如生物相容性金属或聚合物制造。可构思为安装元件200可以由钛合金制造。也可构思为安装元件200可以与保持元件31和81形成为一体。
安装元件200具有大体圆形的基座202。基座202延伸到盘26中的开口56和104之一中以将安装元件200连接到盘。也可构思为基座202可以具有任何期望的配置，所述配置允许基座滑动到盘26中的开口56和104中。
安装元件200(图11)具有面对椎骨的外表面204。安装元件200的内凹面206面对弹性芯体130。上保持设备30的安装元件200的内凹面206面对芯体130的上表面132。下保持设备80的安装元件200的内凹面206面对芯体130的下表面134。
当载荷施加到装置10时，弹性芯体130朝着凹面206偏转以使上下保持设备30和80相对移动。当脊柱16受到预定载荷时，芯体130偏转到上下保持元件31和81中的开口56和104中，并且与凹面206啮合。当芯体130啮合安装元件200的表面206时，由于芯体朝着保 持设备30和80的进一步偏转受到限制，因此弹性芯体变硬。可构思为安装元件200可以具有轴向延伸开口以允许气体从芯体130和安装元件之间泄出。
安装元件200的凹面206可以具有任何期望的配置。当不同载荷施加到装置10时，芯体130可以啮合表面206的不同部分以在不同载荷下改变芯体130的硬度。也可构思为保持设备30的安装元件200的表面206可以具有不同于保持设备80的安装元件200的表面206的配置。
安装元件200的中心轨道或肋208从表面204延伸，并且与椎骨啮合。轨道208具有从安装元件200的末梢或后侧面朝着安装元件的临近或前侧面延伸的长度。因此，当安装元件200与保持元件31或81连接时，轨道或肋208的长度大体横向于第一和第二端18和20并且大体平行于轨道36和38或86和88延伸。
轨道或肋208包括从表面204延伸的拱形侧表面210。平面侧表面212从拱形表面210向上延伸。上表面214与平面表面212成一个角度延伸。上表面214彼此成一个角度延伸以形成肋208的顶点。
肋208包括用于提供骨内生长的多个U形凹进216。凹进216从肋208的顶点延伸到拱形表面210。尽管安装元件200被显示成具有三个U形凹进216，可构思为安装元件可以具有任何期望数量的凹进。
一对横向肋218从肋208的中心部分220侧向地延伸，在图11中显示了其中的一个。肋218从表面204延伸一段距离，该距离小于肋208从表面204延伸的距离。因此，肋208可以比肋218更进一步延伸到椎骨中。每个轨道或肋218均具有从肋208的中心部分220延伸到安装元件200的侧面的长度。因此，当安装元件200与保持元件31或81连接时，轨道或肋218的长度大体横向于轨道208、36、38、86和88延伸。当安装元件200连接到保持元件31或81时，轨道218的长度大体垂直于轨道156、36、38、86和88延伸。
每个肋218包括从表面204延伸的拱形表面222。前表面224从拱形表面222延伸。后表面226从拱形表面222延伸。后表面226也与前表面224成一个角度延伸。
凸缘230从安装元件200的前侧面延伸。凸缘230从肋208的相 对侧面延伸。凸缘230限定在安装元件200的前侧面的凹进232。
基座202(图11和12)具有径向外表面236。圆形过渡表面238从径向外表面236延伸到凹面206。基座202具有邻近外表面236的第一直径和邻近过渡表面238的小于第一直径的第二直径。安装元件200的径向外表面236和/或过渡表面238可以啮合保持元件31和81上的轨道38和88，从而当盘被插入到椎骨之间时引导盘26相对于安装元件和椎骨12和14沿第一后方向移动。
当安装元件位于盘26中的开口56和104中时，安装元件200上的径向外表面236啮合上下保持元件31和81上的截头圆锥形表面57和106。表面236与表面57和106的啮合在安装元件200和盘26之间产生干涉配合。因此，安装元件200固定地连接到盘26，并且防止盘相对于安装元件移动。
径向外表面236具有两个凹进240，在图11中显示了其中的一个。凹进240彼此成180°定位。尽管安装元件200被描述成具有两个凹进240，可构思为安装元件200可以具有任何数量的凹进。
在将装置10插入到椎骨12和14之间之前，试验定径器或分离器(spacer)300(图13和14)插入到椎骨之间。试验定径器或分离器300用于确定装置10的期望位置、覆盖区域(footprint)、楔角、和盘高度。试验定径器300也用于确定装置10在椎骨之间的期望位置。一旦使用试验定径器或分离器300确定了装置10的期望位置，试验定径器可以用于确定脊柱上的参考点以用于引导外科工具插入到椎骨12和14之间。不同试验定径器300可以插入到椎骨12和14之间以及从椎骨12和14之间取出，直到具有期望覆盖区域、楔角和盘高度的试验定径器定位在椎骨之间。一旦插入具有期望覆盖区域、楔角和盘高度的试验定径器300，装置10的尺寸和形状都可以确定。
试验定径器300具有类似于装置10的形状并且可以是楔形的。试验定径器300具有第一、末梢或后端302和相对的第二、临近或前端304。试验定径器300还包括在第一和第二端302和304之间延伸的第一和第二侧面306和308。试验定径器300的上表面310可与椎骨12啮合，下表面312可与椎骨14啮合。上下表面310和312具有用于啮合椎骨12和14的多个突起314。突起314可以具有任何期望的配置。
试验定径器300(图13)包括在第一和第二侧面306和308之间延伸的圆柱形通道320。试验定径器300包括在第一和第二端302和304之间延伸的中心圆柱形通道322。通道322分开试验定径器300的楔角。定径器300还包括在第一和第二端302和304之间延伸的两个侧向圆柱形通道324和326。通道322、324、和326大体彼此平行地延伸。通道322、324、和326与通道320交叉。可构思为通道320、322、324、和326可以具有任何期望的配置。可以用期望的成像系统例如透视(fluoroscopy)观察通道320、322、324、和326，以确定试验定径器300是否合适地定位在椎骨12和14之间。当试验定径器300合适地定位在椎骨12和14之间时，在成像系统所产生的图像中，通道320、322、324、和326可显示为圆形。当试验定径器未合适地定位时，在图像中通道320、322、324、和326可表现为椭圆。通道322具有位于前侧面304附近的螺纹部分328。
插杆330可与通道322的螺纹部分328螺纹啮合。插杆330可用于将试验定径器300插入到椎骨12和14之间。插杆330可用槌或锤撞击以使定径器300在椎骨12和14之间移动。插杆330具有与通道322的螺纹部分328螺纹啮合的第一或末端螺纹端部332。第一螺纹端部332具有第一直径。中心部分334具有大于第一直径的第二直径。径向延伸表面(未显示)在第一端部332和中心部分334之间延伸。径向延伸表面可与试验定径器300啮合以防止插杆330进一步插入到试验定径器中。插杆330的第二端部338可以任何期望的方式与手柄(未显示)连接。
在试验定径器300定位在椎骨12和14之间后，导向装配体351的第一实施例的标识器350(图15)与脊柱的任何期望椎骨连接，例如椎骨12和14之一。标识器350在期望椎骨上的期望参考点，例如脊柱16的中线连接到椎骨12和14之一。标识器350包括轴352，该轴具有具有第一直径的第一端部354。轴352的中心部分356具有大于第一直径的第二直径。径向延伸表面358从第一端部354延伸到中心部分356。轴352的第二端部360可以任何期望的方式与手柄(未显示)连接。
中心部分356包括一对径向延伸定位元件362。定位元件362是直 径相对的。第一端部354具有用于插入到椎骨12和14之一中的尖端364。端部354还包括位于径向延伸表面358附近的直径延伸开口366。开口366接收销(未显示)以将稳定元件370连接到轴352。
稳定元件370包括带有轴向延伸开口374的主体372。主体372中的径向延伸开口(未显示)与轴向延伸开口374交叉。轴352的第一端部354延伸过开口374以使肩部358啮合主体372。销(未显示)延伸过主体372中的径向延伸开口(未显示)并且进入轴352中的开口366中，以将轴连接到稳定元件370。轴352可以以任何期望的方式连接到稳定元件370，例如通过焊接。
稳定元件370包括从主体372延伸的一对稳定轴378。稳定轴378从主体372延伸使得当轴352与稳定元件370连接时，稳定轴和轴352形成三叉戟。稳定轴378插入到椎骨12和14之一中以帮助将标识器350保持在椎骨中。
导向机构或元件390(图15和17)用于在期望的参考点将标识器350连接到椎骨12和14之一。导向机构或元件390具有相对端部392和394。导向机构或元件390的第一或下部396具有具有第一直径的通道398。通道398的直径稍大于插杆330的直径。第二或上部400具有具有小于第一直径的第二直径的通道402。通道402的直径稍大于标识器350的轴352的中心部分356的直径。中心通道404延伸通过导向元件390并且位于通道398和402之间。通道398、402、和404大体彼此平行地在相对端部392和394之间延伸。
中心通道404包括用于螺纹啮合手柄(未显示)的螺纹部分405。导向机构390包括部分限定通道404的肩部406。手柄(未显示)包括可与肩部406之一啮合的肩部。手柄用于操纵导向机构390并且可以以任何期望的方式与导向机构连接。
导向机构390的端部392包括凹进408。端部394包括凹进410。凹进408和410与通道398、402、和404交叉，并且从下部396延伸到上部400。凹进408和410可以接收轴352上的径向延伸定位元件362。因此，第一和第二端部392和394基本上是类似的。
标识器350的轴352通过通道402插入到导向机构390中，直到轴上的径向延伸定位元件362被凹进408接收。手柄(未显示)可以 螺纹连接到螺纹部分405之一。然后当定径器在椎骨12和14之间时，导向机构390套在从试验定径器300延伸的插杆330上，使得插杆延伸到导向机构中的通道398中。当导向机构390相对于插杆330轴向地移动时，轴352的第一端部354在期望的参考点插入到椎骨12和14之一，例如椎骨12中。稳定元件370的稳定轴378也插入到一个椎骨中。标识器350的轴352平行于插杆330延伸。当标识器350连接到椎骨12和14之一时，从标识器去除导向元件390并从椎骨12和14之间取出试验定径器300。
可以在手术期间提供多个导向机构390。每个导向机构390将具有在通道398和402之间的不同间隔。因此，外科医生可以选择合适的导向机构390以在脊柱16的期望椎骨上的期望参考点插入标识器350。
当标识器350连接到脊柱16的期望椎骨并且从椎骨12和14之间取出试验定径器300之后，椎骨可被切割以容纳装置10。第一切割器450(图18-20)可插入椎骨12和14之间以在椎骨中切割用于容纳装置10上的轨道36、38、86、和88的凹槽。第一切割器450具有类似于装置10的形状并可以是楔形的。第一切割器450具有第一、末端或后端452和相对的第二、临近或前端454。切割器450还包括在第一和第二端452和454之间延伸的第一和第二侧面456和458。切割器450的上表面460可以啮合椎骨12，下表面462可以啮合椎骨14。
齿466的多排齿464从靠近侧面456和458的上下表面460和462延伸。齿466在椎骨12和14中切割用于容纳装置10的肋36和86的凹槽。齿468的多排齿467从靠近切割器450的中心部分的上下表面460和462延伸。齿468在椎骨12和14中切割用于容纳装置10的肋38和88的凹槽。齿468的齿排467从上下表面460和462延伸一段距离，该距离小于齿466的齿排464从上下表面延伸的距离。因此，齿466的齿排464可以比齿468的齿排467在椎骨12和14中切割更深的凹槽。齿466和468的齿排464和467从第二端454朝着第一端452延伸第一距离，该第一距离近似等于切割器450的第一和第二端之间的距离的一半。
切割器450包括在第一和第二侧面456和458之间延伸的圆柱形通道470。切割器450包括在第一和第二端452和454之间延伸的中心 圆柱形通道472。切割器450还包括在第一和第二端452和454之间延伸的两个侧向圆柱形通道474和476。通道472、474、和476大体彼此平行地延伸。通道472、474、和476与通道470交叉。可构思为通道470、472、474、和476可以具有任何期望的配置。可以用成像系统例如透视观察通道470、472、474、和476，以确定切割器450是否合适地定位在椎骨12和14之间。当切割器450合适地定位在椎骨12和14之间时，在成像系统所产生的图像中通道470、472、474、和476可表现为圆形。当切割器450未合适地定位时，在图像中通道470、472、474、和476可表现为椭圆。通道472具有位于前侧面454附近的螺纹部分478。
插杆330可与通道472的螺纹部分478螺纹啮合。插杆330可以用于将切割器450插入到椎骨12和14之间。插杆330插入到导向元件390中的通道398中。然后导向元件390套在标识器350的轴352上，直到凹进408接收轴352上的径向延伸定位元件362。因此，切割器450与椎骨12和14理想地对准。插杆330可用槌或锤撞击以使切割器450在椎骨12和14之间移动，并使齿466和468在椎骨12和14中切割凹槽。
当切割器450在椎骨12和14中切割凹槽后，从椎骨之间取出切割器450并从标识器350去除导向元件390。第二切割器490(图21-22)可以插入到椎骨12和14之间以进一步在椎骨中切割用于容纳装置10上的肋36、38、86、和88的凹槽。第二切割器490基本上类似于第一切割器450。第二切割器490具有类似于装置10的形状并可以是楔形的。第二切割器490具有第一、末端或后端492和相对的第二、临近或前端494。切割器490还包括第一和第二侧面496和498。切割器490的上表面500可啮合椎骨12，下表面502可啮合椎骨14。
齿506的多排齿504从靠近侧面496和498的上下表面500和502延伸。齿506在椎骨12和14中切割用于容纳装置10的肋36和86的凹槽。齿508的多排齿507从靠近切割器490的中心部分的上下表面500和502延伸。齿508在椎骨12和14中切割用于容纳装置10的肋38和88的凹槽。齿508的齿排507从上下表面500和502延伸一段距离，该距离小于齿506的齿排504从上下表面延伸的距离。因此，齿 506的齿排504可以比齿508的齿排507在椎骨12和14中切割更深的凹槽。齿506和508的齿排504和507从第二端494朝着第一端492延伸第二距离，该第二距离大于后前侧面492和494之间的距离的一半。因此，齿506和508的齿排504和507延伸一段距离，该距离大于第一切割器450上的齿466和468的齿排464和467延伸的第一距离。
切割器490包括在第一和第二侧面496和498之间延伸的圆柱形通道510。切割器490包括在第一和第二端492和494之间延伸的中心圆柱形通道512。切割器490还包括在第一和第二端492和494之间延伸的两个侧向圆柱形通道514和516。通道512、514、和516大体彼此平行地延伸。通道512、514、和516与通道510交叉。可构思为通道510、512、514、和516可以具有任何期望的配置。可以用成像系统例如透视观察通道510、512、514、和516，以确定切割器490是否合适地定位在椎骨12和14之间。当切割器490合适地定位在椎骨12和14之间时，在成像系统所产生的图像中通道510、512、514、和516可表现为圆形。当切割器490未合适地定位时，在图像中通道510、512、514、和516可表现为椭圆。通道512具有位于前侧面494附近的螺纹部分518。
插杆330可与通道512的螺纹部分518螺纹啮合。插杆330可以用于将切割器490插入到椎骨12和14之间。插杆330插入到导向元件390中的通道398中。然后导向机构390套在标识器350的轴352上，直到凹进408接收轴352上的径向延伸定位元件362。因此，切割器490与椎骨12和14理想地对准。插杆330可以用槌或锤撞击以使切割器490在椎骨12和14之间移动，并使齿506和508在椎骨12和14中切割凹槽。
在安装元件150连接到椎骨12和14后，用于将装置10插入到椎骨12和14之间或用于将盘26插入椎骨之间的插入工具550(图24-25)在图24和25中示出。工具550(图24)类似于一对普通剪刀并具有一对彼此枢轴连接的腿552和554。工具550包括由腿552和554上的一对夹钳558形成的夹持端556。夹钳558(图25)包括朝着彼此延伸的椭圆形突起560。突起560插入到盘26中的开口68和118中以 夹持盘以插入到椎骨12和14之间。
腿552(图24)具有与夹钳558相对的扩大端562。如果需要，可以用槌敲击扩大端562以将盘26推到椎骨12和14之间。腿554具有与夹钳558相对的弯曲手柄564。手柄564容易被外科医生抓握以用于操纵工具550。
当突起560被插入盘26中的开口68和118中后，锁定机构570防止夹钳558彼此枢转远离。锁定机构570包括枢轴连接到从腿554延伸的安装部分574的杆572。杆572具有延伸通过腿552中的开口578的螺纹端576。螺母582螺纹啮合杆572的端576并啮合腿552以防止夹钳558彼此枢转远离。
当用插入工具550将装置10插入到椎骨12和14之间之后，可以用捣固元件600(图26)进一步将装置定位在椎骨12和14之间。捣固元件600包括主体602。捣固元件600的第一或后侧面606可与装置10的第二端20啮合。元件600的第二或前侧面608背对装置10。
元件600的第一侧面606具有与装置10的前端20的轮廓匹配的轮廓。后侧面606具有可与上下保持元件31和81啮合的拱形表面612。矩形突起614从拱形表面612延伸。突起614在上下保持元件31和81之间延伸，以帮助将元件600定位在装置10上。凹槽618居中地位于突起614之间的拱形表面612中。凹进618容纳保持元件31和81上的凸缘部分58和108。开口622延伸过元件600并且与凹进618交叉。开口622可以被攻螺纹以螺纹啮合元件，例如插杆330。
元件600被放置成与装置10啮合，这样拱形表面612啮合上下保持元件31和81，并且突起614在上下保持元件31和81之间延伸。当装置10初始被定位在椎骨之间后，可以用槌或锤撞击插杆330以进一步将装置10定位在椎骨12和14之间。
当装置10将被插入到椎骨12和14之间时，用腹膜后或经腹膜方法暴露邻近椎骨的前部空间。拉开椎骨12和14之间的空间并切除椎骨之间的椎间盘。当椎间盘被切除之后，可以从椎骨12和14取出软骨终板。可以按需要给椎骨12和14造型。通过使用试验定径器300确定尺寸合适的装置10。将试验定径器300插入到椎骨12和14之间以确定替换被切除的椎间盘所需的期望覆盖区域、楔角、和盘高度。 用透视确认期望覆盖区域、楔角和盘高度以确定试验定径器300中的通道320、322、324、和326是否沿预期方向延伸。
使用试验定径器300连接标识器350与椎骨12和14之一。使用试验定径器300确立中线基准。标识器350与椎骨连接以将参考点保持在脊柱16的中线。
用第一和第二切割器450和490在椎骨12和14中切割凹槽。使用导向装配体151将切割器450和490顺序插入椎骨12和14之间。可以使用尺寸合适的导向机构390。相应地，切割器450和490可以在椎骨12和14中的期望位置切割凹槽。可构思为可以仅仅使用切割器450和490之一。还可构思为可以不使用切割器450和490。
当在椎骨12和14中切割凹槽之后，从椎骨之间取出切割器450和490，并可从椎骨12去除标识器150。插入工具550与装置10连接。然后装置10插入到椎骨12和14之间。在装置10的插入期间，安装元件150上的肋156和180或安装元件200上的肋208和218切割入椎骨12和14中。
可构思为在盘26插入到椎骨之间之前，安装元件150或200可以连接到椎骨12和14。安装元件150上的表面190和192或安装元件200上的表面236和238可以引导盘26的插入。盘26上的肋38和88可以引导安装元件150或200插入到盘26中的开口56和104中。
当盘26放置到椎骨12和14之间的期望位置之后，从盘移除工具550。捣固元件600可以由拱形表面612定位与保持元件31和81啮合，并且突起614在保持元件之间。可以用槌或锤撞击插杆330以进一步相对于椎骨12和14定位装置10。
当安装元件150或200插入到盘26中的开口56和104中时，盘26上的肋36、38、86和88啮合椎骨12和14。安装元件150或200和肋36、38、86和88将装置10保持在椎骨12和14之间的位置。
当装置10用在脊柱16中时，上保持设备30贴附到椎骨12。安装元件150上的肋36和38以及肋156和180或安装元件200上的肋208和218阻止上保持设备30和椎骨12之间的相对移动。下保持设备80贴附到椎骨14。安装元件150上的肋86和88以及肋156和180或安装元件200上的肋208和218阻止下保持设备80和椎骨14之间的相 对移动。
当上下保持设备30和80彼此相对移动时，例如当脊柱16处于受压时，如图10中所示，弹性芯体130朝着安装元件150上的凹面154或安装元件200上的凹面206偏转。因此，一旦上和下保持设备30和80之间有相对移动，芯体130消耗能量来减小芯体中的应力以提供装置10的相对较长的疲劳寿命。当施加预定载荷时，弹性芯体130可以偏转到与安装元件150的表面154或安装元件200的表面206啮合。因此，当芯体啮合表面154或206时，由于芯体的进一步偏转受到限制，因此芯体130变硬。
可构思为可以在不使用安装元件150或200的情况下将盘26插入到椎骨12和14之间。如果在不使用安装元件150或200的情况下使用盘26，可构思为保持设备30和80的保持元件31和81将包括与安装元件150的内凹面154类似的内凹面。芯体130将与保持元件31和81上的内凹面间隔，并且当预定载荷施加到装置10时偏转到与内凹面啮合。
在图27至28中示出了导向装配体851的第二实施例。导向装配体851包括具有轴852和稳定元件870的标识器850，所述轴和稳定元件基本上类似于导向装配体351的轴352和稳定元件370。因此，将不具体描述轴852和稳定元件870。
导向机构890用于将标识器850连接到椎骨12和14之一。导向机构890包括第一或下导向部分或元件892和第二或上导向部分或元件894。导向元件892和894可彼此相对移动。
下导向元件892(图28)具有主体896，该主体带有具有第一直径的圆柱形通道898。通道898的直径稍大于插杆330的直径。一对导向器900从主体896向上延伸。导向器900横向于通道898延伸。导向器900中的一个具有将上导向元件894连接到下导向元件892的狭槽902。
紧固件906延伸通过垫圈908和导向器900中的狭槽902。紧固件906螺纹啮合上导向元件894中的开口910以使下和上导向元件892和894互联。开口910延伸到从上导向元件894的主体914延伸的突起912中。
上导向元件894的主体914包括容纳下导向元件892的导向器900的凹进916，在图28中显示了其中的一个。上导向元件894容纳在导向器900之间。上导向元件894可朝向和远离下导向元件892的主体896移动。
上导向部分894的主体914具有圆柱形通道918，该通道具有小于下导向元件892中的通道898的第一直径的第二直径。第二直径稍大于标识器850的轴852的直径。主体914包括延伸过主体的上表面的狭槽920。狭槽920与通道918交叉。
标识器850的轴852可以通过上导向部分894中的通道918插入，直到轴852上的径向延伸定位元件862被容纳在狭槽920中。然后下导向部分892套在从试验定径器300延伸的插杆330上，使得插杆延伸到下导向部分中的通道898中。当导向部分892和894相对于插杆330轴向地移动时，轴852的端部854和稳定元件870的稳定轴878插入到椎骨12和14之一，例如椎骨12中。当标识器850连接到椎骨后，从标识器去除导向机构890，并从椎骨12和14之间取出试验定径器300。导向部分892和894彼此相对移动，同时保持通道898和918彼此平行。上下导向元件894和892可以彼此相对移动以将标识器850定位在脊柱的期望椎骨上的期望位置。紧固件906可以被上紧以将导向器900夹紧到上导向部分894，从而防止下和上导向部分892和894之间的相对移动。
当标识器850连接到椎骨12并且从椎骨12和14之间取出试验定径器300之后，可以切割椎骨以容纳装置10。切割器450和490可以顺序地连接到插杆330。插杆330通过通道898被放置在下导向部分892中。然后上导向部分894套在标识器850的轴852上，并且切割器450和490可以顺序地在椎骨12和14中切割凹槽。
可构思为在将盘26插入椎骨12和14之间之前，安装元件150或200可以连接到椎骨12和14。可以用包括致动器1002和插入元件1004(图29-32)的外科装置将安装元件150或200连接到椎骨12和14。安装元件150或200之一连接到元件1004，致动器1002驱动所述元件以将安装元件连接到椎骨12和14之一。与元件1004连接的致动器1002(图29)可以是由德国佐林根市的Friedrich GmbH公司制造的模 块化脊柱牵开器(module spine distractor)。致动器1002在本领域中是已知的所以不再具体描述。
致动器1002包括一对致动手柄1006和可连接到元件1004的一对分离器1008。手柄1006由链接系统1010连接到分离器1008。一旦手柄1006朝着彼此移动，链接系统1010导致分离器1008彼此远离。致动器1002还包括锁定机构1012以将分离器1008以期望的相对距离锁定。
插入元件1004(图30-32)可连接到分离器1008之一。元件1004包括连接端1014，该连接端可插入到致动器1002的分离器1008之一中的开口(未显示)中。末端1014包括一对突起1016。突起1016(图31)大体彼此平行地延伸并且在它们之间限定沟槽1018。末端1014插入到致动器1002的分离器1008中的开口(未显示)中，从而以已知的方式将元件1004连接到致动器。可以以已知的方式从分离器1008去除元件1004。可构思为元件1004的末端1014可以具有任何期望的配置以将该元件连接到期望的致动器。
突起1016(图30-32)从元件1004的中心主体1022的第一端1020延伸。中心主体1022具有从中心主体的第一端1020延伸到第二端1028的上表面1024和下表面1026。突起1016与上表面1024成一个角度延伸并且大体平行于下表面1026。可构思为突起1016可以与上表面1024和下表面1026成任何期望的角度延伸。
元件1004的插入端1030(图30-32)从主体1022的第二端1028延伸。插入端1030与主体1022的上表面1024成一个角度延伸并且大体平行于突起1016。可构思为插入端1030可以相对于上表面1024和突起1016成任何期望的角度延伸。
插入端1030(图31)包括用于容纳安装元件150或200的凹进1034。凹进1034大体为U形，并且带有开口端1036，安装元件150或200可以通过该开口端插入到凹进中以及从凹进中去除。凹进1034由从开口端1036延伸的第一侧壁1038和第二侧壁(未显示)限定。第一侧壁1038和第二侧壁由后壁1042互连。底壁1044大体垂直于第一侧壁1038、第二侧壁、和后壁1042延伸。
后壁1042具有朝着主体1022延伸的切口1048。凹槽1050形成于 第一侧壁1038和后壁1042的一部分中。凹槽1050从开口端1036附近延伸到切口1048。形成于后壁1042的另一部分和第二侧壁(未显示)中的凹槽(未显示)从切口1048延伸到开口端1036附近。
第一圆形开口1056延伸通过底壁1044并且居中地位于凹进1034中。如果需要，开口1056允许安装元件150或200从凹进1034去除。第二较小圆形开口1058延伸通过底壁1044并位于切口1048中。
弹簧元件1060(图33)容纳在凹进1034中以将安装元件150或200保持在凹进中。弹簧元件1060大体为U形并且包括从底部1066延伸的一对臂1062和1064。突起1068从底部1066沿着与臂1062和1064相反的方向延伸。突起1068具有用于容纳销(未显示)的圆形开口1070以将弹簧元件1060连接到元件1004。销(未显示)延伸过弹簧元件1060中的开口1070并且进入元件1004中的开口1058以将弹簧元件连接到元件1004。
臂1062啮合安装元件150或200以将安装元件保持在元件1004中。臂1062具有径向向内延伸的突起1076。突起1076延伸到安装元件150或200中的凹进196或240之一中，以将安装元件保持在元件1004中。臂1064具有径向向内延伸的突起1078。突起1078延伸到安装元件150或200中的凹进196或240之一中，以将安装元件保持在元件1004中。
弹簧元件1060通过开口端1036插入到凹进1034中。当弹簧1060被插入到凹进1034中时，臂1062和1064延伸到第一侧壁1038中的凹槽1050和第二侧壁(未显示)中的凹槽(未显示)中。臂1062和1064朝着彼此移动。当臂1062和1064邻近凹槽1050和第二侧壁(未显示)中的凹槽(未显示)时，臂彼此远离。
当弹簧1060插入到凹进1034中时，臂1062延伸到凹槽1050中并且臂1064延伸到第二侧壁(未显示)中的凹槽(未显示)中。弹簧元件1060的突起1068中的开口1070与插入端1030中的开口1058对准。销(未显示)延伸通过弹簧元件1060中的开口1070并且进入开口1058以将弹簧元件保持在凹进1034中。
一旦安装元件150或200插入弹簧1060的臂1062和1064之间，臂径向向外彼此远离直到凹进196或240与突起1076和1078对准。 当凹进196或240与突起1076和1078对准时，臂1062和1064朝着彼此移动到凹进中，以将安装元件150或200保持在插入端1030中。可以通过克服弹簧元件1060施加的保持力从凹进1034去除安装元件150或200。
元件1004的插入端1030包括凹进1082。凹进1082位于凹进1034的开口端1036的相对侧面上。凹进1082用于保证安装元件150或200插入到椎骨12和14之一中的期望深度。
导向元件1100(图30和34)可以用于引导安装元件150或200插入到椎骨12和14中。导向元件1100具有类似于装置10的形状并可以是楔形的。导向元件1100具有第一、末端或后端1102和相对的第二、临近或前端1104。导向元件1100还包括在第一和第二端1102和1104之间延伸的第一和第二侧面1106和1108。导向元件1100的上表面1110可与椎骨12啮合，下表面1112可与椎骨14啮合。上下表面1110和1112均具有多个轨道1114以用于可滑动地啮合由切割器450和/或490在椎骨12和14中切割的凹槽。肋1114从第二端1104朝着第一端1102延伸。可构思为轨道1114可以在椎骨12和14中切割凹槽。
导向元件1100(图34)包括从第二端1104朝着第一端1102延伸的凹进1120。导向元件1100的端壁1122和侧壁1124限定凹进1120。端壁1122和侧壁1124可与插入元件1004啮合以引导插入元件相对于椎骨12和14移动。四个凸缘1128从端壁1122和侧壁1124延伸到凹进1120中，在图30和34中显示了其中的两个。凸缘1128延伸到插入元件1004上的凹进1082中并啮合插入元件1004，以防止安装元件150或200进一步插入到椎骨12和14之一中。
导向元件1100(图30)包括从第一侧面1106延伸到凹进1120中的通道1132。通道1134从第二侧面1108延伸到凹进1120中。通道1132和1134是共轴的。导向元件1100包括从后侧面1102延伸到凹进1120中的中心圆柱形通道1136。导向元件1100还包括在第一和第二端1102和1104之间延伸的两个侧向圆柱形通道1138。通道1136和1138大体彼此平行地延伸。通道1138与通道1132和1134交叉。可构思为通道1132、1134、1136、和1138可以具有任何期望的配置。可以 用成像系统例如透视观察通道1132、1134、1136、和1138，以确定导向元件1100是否合适地定位在椎骨12和14之间。当导向元件1100合适地定位在椎骨12和14之间时，在成像系统所产生的图像中，通道1132、1134、1136、和1138可表现为圆形。当导向元件1100未合适地定位时，在图像中通道1132、1134、1136、和1138可表现为椭圆。通道1136可以被攻螺纹以接收插杆330。
插杆330可以螺纹啮合通道1136。插杆330可以用于将导向元件1100插入到椎骨12和14之间。插杆330可以插入到导向装配体351的通道398或导向装配体851的通道898中。然后导向机构390或导向机构890套在标识器350或850的轴352或852上，直到凹进408或狭槽920容纳了轴352或852上的径向延伸定位元件362或862。因此，导向元件1100与椎骨12和14理想地对准可以用槌或锤撞击。插杆330以使导向元件1100在椎骨12和14之间移动。
在插入安装元件150或200期间，椎骨稳定器1200(图30和35)可与椎骨12和14啮合以防止椎骨之间的相对移动。椎骨稳定器1200包括限定中心通道1204的大体方形的主体1202。上安装轴1206从主体1202的上壁1208的中心部分延伸。上安装轴1206可与椎骨12啮合以使椎骨稳定器1200与椎骨12连接。下安装轴1210从主体1202的下壁1212的侧向外部延伸。下安装轴1210可与椎骨14啮合以使椎骨稳定器1200与下椎骨14连接。因此，当稳定器与椎骨连接时，椎骨稳定器1200防止椎骨12和14之间的相对移动。
椎骨稳定器1200包括在主体1202的侧壁1218中的开口1216。当椎骨稳定器连接到椎骨12和14时，开口1216与导向元件1100中的通道1138对准。椎骨稳定器1200中的开口1216和导向元件1100中的通道1138容纳定位杆1230(图30)。每个杆1230包括具有第一直径的第一轴向端部1232。每个杆1230包括具有大于第一直径的第二直径的第二轴向端部1234。径向延伸表面1236在第一和第二轴向端部1232和1234之间延伸。第一轴向端部1232插入到椎骨稳定器1200中的开口1216和导向元件1100的通道1138中，直到径向延伸表面1236啮合椎骨稳定器。
元件1250(图30)具有用于容纳杆1230的第二端部1234的开口 1252。元件1250可连接到致动器1002的分离器1008之一。元件1250包括连接端1254，该连接端可插入到致动器1002的分离器1008之一中的开口(未显示)中。末端1254包括一对突起1256。突起1256大体彼此平行地延伸，并在它们之间限定沟槽1258。末端1254插入到致动器1002的分离器1008中的开口(未显示)中，从而以已知的方式将元件1250连接到致动器。可以以已知的方式从分离器1008去除元件1250。可构思为元件1250的末端1254可以具有任何期望的配置以将元件连接到期望的致动器。
突起1256从元件1250的主体1262的第一侧面1260延伸。主体1262大体为U形并且带有上端1264。开口1252延伸通过主体1262的上端1264。
当安装元件150或200之一将连接到椎骨12和14之一时，导向元件1100插入到椎骨之间。杆1230通过开口1216被放置在椎骨稳定器1200中。通过杆1230延伸到导向元件1100的通道1138中，椎骨稳定器1200连接到椎骨12和14中。插入元件1004和元件1250连接到致动器1002的分离器1008。安装元件150或200与插入元件1004连接。插入元件1004通过开口1204放置到椎骨稳定器1200中和导向元件1100中的凹进1120中。插入元件1004插入到导向元件中的凹进1120中，使得插入元件啮合限定凹进1120的端壁1122。当插入元件1004通过开口1212被插入椎骨稳定器1200中时，元件1250被放置在杆1230上使得杆延伸通过元件1250中的开口1252。因此，元件1250不能相对于椎骨12和14移动。
插入元件1004由致动器1002驱动远离元件1250，以将安装元件150或200连接到椎骨12。椎骨稳定器1200防止椎骨12和14之间的相对移动。当安装元件150或200连接到椎骨12之后，致动器1002可以翻转并且另一安装元件150或200可以连接到椎骨14。
应理解本发明的以上描述容易进行各种修改、变化和改变，并且这些修改、变化和改变意欲包含在附加权利要求的等同物的含义和范围内。无论在哪方面，当前公开的实施例应被理解为是示例性的，而不是限定性的。本发明的范围由附加的权利要求指定，而不是由前面的描述指定，并且在其等同物的含义和范围内的所有变化也包含于此。
Claims (22)
1.一种用于替换脊柱中的椎间盘的装置，所述装置包括：
第一端；
第二相对端；
在所述第一和第二端之间延伸的第一和第二侧面；
能够与脊柱的第一椎骨啮合的外表面；以及
从所述外表面延伸的第一轨道，其能够与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨，所述第一轨道从靠近所述第一端的所述外表面延伸出第一距离，所述第一轨道从靠近所述第二端的所述外表面延伸出第二距离，所述第二距离大于所述第一距离，所述第一轨道包括从所述外表面延伸的多个突起，更靠近所述第一端的所述第一轨道的第一突起从所述外表面延伸所述第一距离，更靠近所述第二端的所述第一轨道的第二突起从所述外表面延伸所述第二距离；
从所述外表面延伸的第二轨道，所述第二轨道具有横向于所述第一轨道延伸的长度，
所述装置进一步包括具有第一表面和第二表面的弹性芯体；
连接到所述弹性芯体的所述第一表面的第一保持设备，所述第一保持设备具有能够与脊柱的第一椎骨啮合的所述外表面和面对所述弹性芯体的所述第一表面的内表面；以及
连接到所述弹性芯体的所述第二表面的第二保持设备，所述第二保持设备具有能够与脊柱的第二椎骨啮合的外表面和面对所述弹性芯体的所述第二表面的内表面，
其中所述第一保持设备包括第一安装元件和第一保持元件，所述第一保持元件具有能够与第一椎骨啮合的所述外表面和贴附到所述弹性芯体的所述第一表面的内表面，所述第一安装元件包括面对所述弹性芯体并且与所述弹性芯体的所述第一表面间隔的内表面。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一轨道的所述第一突起具有面向外并朝向所述第一端的第一表面和面向外并朝向所述第二端的第二表面，所述第一突起包括面向外并朝向所述第一和第二侧面的第一和第二侧表面，所述第一突起包括平行于所述外表面延伸的上表面。
3.如权利要求1所述的装置，进一步包括从所述外表面延伸的第三轨道，其能够与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨，所述第三轨道平行于所述第一轨道延伸。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述第三轨道从所述外表面延伸一段距离，该距离大于所述第一轨道从所述外表面延伸的距离。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述第三轨道比所述第一轨道更靠近所述第一侧面。
6.如权利要求1所述的装置，其中当所述装置被插入到第一和第二椎骨之间时，所述装置的所述第一端位于脊柱的后侧面附近，所述装置的所述第二端位于脊柱的前侧面附近。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二保持设备的所述内表面连接到所述弹性芯体的所述第一和第二表面。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第一和第二保持设备的所述内表面的至少一部分与所述弹性芯体的所述第一和第二表面间隔。
9.如权利要求8所述的装置，其中与所述弹性芯体的所述第一和第二表面间隔的所述第一和第二保持设备的所述内表面的所述部分居中地位于所述第一和第二保持设备上。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述第一保持元件具有延伸通过所述第一保持元件的所述内外表面的开口，所述第一安装元件位于所述开口中。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述开口轴向地延伸通过所述第一保持元件。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述第一安装元件连接到所述第一保持元件。
13.如权利要求12所述的装置，其中防止所述第一安装元件相对于所述第一保持元件移动。
14.一种用于替换脊柱中的椎间盘的装置，所述装置包括：
第一端；
第二相对端；
在所述第一和第二端之间延伸的第一和第二侧面；
能够与脊柱的第一椎骨啮合的外表面；以及
第一突起，其从所述外表面延伸并且能够与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨，所述第一突起从所述外表面延伸第一距离；
第二突起，其从所述外表面延伸并且能够与第一椎骨啮合以将所述装置连接到第一椎骨，所述第二突起比所述第一突起更靠近所述第二端，所述第二突起从所述外表面延伸大于所述第一距离的第二距离；以及
从所述外表面延伸的第一和第二轨道，所述第一轨道具有横向于所述第一和第二端延伸的长度，所述第二轨道具有横向于所述第一轨道延伸的长度，
所述装置进一步包括具有第一表面和第二表面的弹性芯体；
连接到所述弹性芯体的所述第一表面的第一保持设备，所述第一保持设备具有能够与脊柱的第一椎骨啮合的所述外表面和面对所述弹性芯体的所述第一表面的内表面；以及
连接到所述弹性芯体的所述第二表面的第二保持设备，所述第二保持设备具有能够与脊柱的第二椎骨啮合的外表面和面对所述弹性芯体的所述第二表面的内表面，
其中所述第一和第二保持设备的所述内表面连接到所述弹性芯体的所述第一和第二表面，
其中所述第一和第二保持设备的所述内表面的至少一部分与所述弹性芯体的所述第一和第二表面间隔，
其中所述第一保持设备包括第一安装元件和第一保持元件，所述第一保持元件具有能够与第一椎骨啮合的所述外表面和贴附到所述弹性芯体的所述第一表面的内表面，所述第一安装元件包括面对所述弹性芯体并且与所述弹性芯体的所述第一表面间隔的内表面。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述第一突起具有面向外并且朝向所述第一端的第一表面和面向外并且朝向所述第二端的第二表面，所述第一突起包括面向外并且朝向所述第一和第二侧面的第一和第二侧表面，所述第一突起包括平行于所述外表面延伸的上表面。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述第二突起具有面向外并且朝向所述第一端的第一表面和面向外并且朝向所述第二端的第二表面，所述第二突起包括面向外并且朝向所述第一和第二侧面的第一和第二侧表面，所述第二突起包括平行于所述外表面延伸的上表面。
17.如权利要求14所述的装置，其中当所述装置被插入到第一和第二椎骨之间时，所述装置的所述第一端位于脊柱的后侧面附近，所述装置的所述第二端位于脊柱的前侧面附近。
18.如权利要求14所述的装置，其中与所述弹性芯体的所述第一和第二表面间隔的所述第一和第二保持设备的所述内表面的所述部分居中地位于所述第一和第二保持设备上。
19.如权利要求14所述的装置，其中所述第一保持元件具有延伸通过所述第一保持元件的所述内外表面的开口，所述第一安装元件位于所述开口中。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述开口轴向地延伸通过所述第一保持元件。
21.如权利要求14所述的装置，其中所述第一安装元件连接到所述第一保持元件。
22.如权利要求21所述的装置，其中防止所述第一安装元件相对于所述第一保持元件移动。
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