BRPI0611201A2 - pràtese modular de nécleo discal encaixado - Google Patents

Abstract

Método e aparelhagem para o reparo de um núcleo do disco intervertebral danificado de uma forma minimamente invasiva que utiliza uma prótese discal modular. A prótese discal modular compreende, de preferência, pelo menos três segmentos modulares. Em uma modalidade, cada segmento modular inclui um núcleo interno e uma cobertura externa. Os segmentos modulares são seletivamente encaixáveis in situ uns aos outros. Os segmentos modulares formam um dispositivo implantado unitário que simula intimamente a geometria da cavidade do núcleo discal.

Description

PRÓTESE MODULAR DE NÚCLEO DISCAL ENCAIXADO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção relaciona-se de forma geral a umaprótese implantável para o reparo de discos intervertebraisdanificados. Mais particularmente, a presente invençãorelaciona-se a uma prótese modular de encaixe do núcleodiscai de tamanho e forma predeterminados.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

O segmento de movimento vertebral consiste em umaunidade da anatomia vertebral ligada por dois corposvertebrais, incluindo os dois corpos vertebrais, o discointervertebral interposto, além dos ligamentos, músculos edas articulações facetárias anexadas. O disco consiste nasplacas terminais em cima e embaixo dos ossos vertebrais, ocentro interno mole, denominado núcleo, e o anel fibrosoque corre circunferencialmente em torno do núcleo. Emdiscos normais, o núcleo amortece as forças aplicadas e,dessa forma, protege os elementos do segmento de movimentovertebral. Um disco normal responde às forças de compressãoabaulando-se externamente contra as placas terminaisvertebrais e o anel fibroso. O anel consiste em fibras decolágeno e uma quantidade menor de fibras elásticas, ambassendo eficazes na resistência às forças de tensão. Noentanto, o próprio anel não é muito eficaz para suportarcompressão e forças de cisalhamento.

À medida que a pessoa envelhece, os discosintervertebrais freqüentemente se degeneram naturalmente. Adegeneração dos discos intervertebrais também pode ocorrernas pessoas em conseqüência de doença discai degenerativa.

A doença discai degenerativa da coluna é uma das condiçõesmais comuns que causam dor e incapacidade em nossapopulação. Quando um disco se degenera, o núcleo sedesidrata. Quando um núcleo se desidrata, sua capacidadepara atuar como amortecedor é reduzida. Como o núcleodesidratado já não é capaz de suportar cargas, as cargassão transferidas ao anel e às articulações facetárias. 0anel e as articulações facetárias não são capazes desuportar o aumento da sua participação nas cargas decompressão e torção aplicadas e, desse modo, gradualmentese deterioram. À medida que o anel e as articulaçõesfacetárias se deterioram, surgem vários outros efeitos,incluindo o estreitamento do espaço entre as vértebras,formação de esporão ósseo, fragmentação do anel, fratura edeterioração das placas cartilaginosas terminais edeterioração da cartilagem das articulações facetárias. 0anel e as articulações facetárias perdem sua estabilidadeestrutural e ocorrem movimentos sutis, mas patológicos,entre os ossos vertebrais.

À medida que o anel perde estabilidade, ele tende a seabaular externamente e pode desenvolver uma abertura quepermite que o material do núcleo sofra extrusão. Formam-seprodutos da degradação do disco, incluindo restosmacroscópicos, partículas microscópicas e substânciasbioquímicas nocivas. Esses produtos de degradação estimulamterminações nervosas sensíveis no disco e em torno dele,produzindo dor lombar e, algumas vezes, dor ciática. Osindivíduos afetados apresentam espasmos musculares,flexibilidade reduzida da região lombar, e dor, quandotentam realizar movimentos comuns do tronco.

A degeneração de um disco é irreversível. Em algunscasos, o corpo irá em algum momento enrijecer asarticulações do segmento de movimento, re-estabilizandoeficazmente os discos. Até mesmo nos casos nos quais ocorrea re-estabilização, o processo pode ocorrer após muitosanos, e os pacientes freqüentemente continuam a apresentaruma dor incapacitante. Episódios dolorosos prolongados queduram mais de três meses freqüentemente fazem com que ospacientes procurem uma solução cirúrgica para sua dor.

Foram desenvolvidos vários métodos para tentarestabilizar o segmento de movimento vertebral. Algunsdesses métodos incluem: aquecimento da região anular paradestruir as terminações nervosas e fortalecer o anel; aaplicação de componentes de suporte rígidos ou semi-rígidosnas laterais do segmento de movimento ou dentro do espaçodiscai; a remoção e substituição de todo o disco com umdispositivo artificial de articulação geralmente deplástico rígido; remoção e substituição do núcleo; e fusãovertebral que envolve a fusão permanente das vértebrasadjacentes ao disco afetado.

Até recentemente, a fusão vertebral geralmente eraconsiderada o tratamento cirúrgico mais eficaz para aliviara dor lombar causada por degeneração de um disco. Emboraesse tratamento seja freqüentemente eficaz no alívio da dorlombar, todo o movimento discai é perdido no segmento demovimento vertebral fundido. A perda de movimento nosegmento vertebral afetado necessariamente limita amobilidade vertebral global do paciente. Ao final, a fusãovertebral coloca um estresse maior sobre os discosadjacentes ao segmento fundido, na medida em que essessegmentos tentam compensar a ausência de movimento nosegmento fundido, freqüentemente levando a uma degeneraçãoprecoce desses segmentos vertebrais adjacentes.

Os desenvolvimentos atuais se concentram emtratamentos que possam preservar um pouco ou todo omovimento do segmento vertebral afetado. Um desses métodospara estabilizar o segmento de movimento vertebral sem asdesvantagens da fusão vertebral é a substituição total dodisco. A substituição total do disco é um procedimentoaltamente invasivo e tecnicamente trabalhoso que acessa odisco a partir de uma abordagem anterior ou frontal, einclui a divisão do ligamento longitudinal anterior,remoção das placas cartilaginosas terminais entre o ossovertebral e o disco, grandes porções do anel externo e todoo núcleo interno. A seguir, uma substituição artificialtotal do disco é cuidadosamente colocada no espaço discaievacuado. Muitas das substituições artificiais totais dodisco disponíveis atualmente consistem em um plásticogeralmente rígido, por exemplo, polietileno de pesomolecular ultra elevado ("UHMWPE") , como o núcleo que éinterposto entre duas placas metálicas que são ancoradas ouanexadas às placas terminais vertebrais. Um resumo dahistória do desenvolvimento e projetos iniciais de discosartificiais é apresentado em Ray, "The Artificial Disc:Introduction, History and Socioeconomics", Capítulo 21,Clinicai Efficacy and Outcome in the Diagnosis of Low BackPain, páginas 205-225, Raven Press (1992). Exemplos dessesdispositivos em camadas de substituição total do disco sãomostrados, por exemplo, nas Patentes U.S. Nos 4.911.718,5.458.643, 5.545.229 e 6.533.818.

Esses tipos de discos artificiais totais possuemvárias desvantagens. Primeiro, como as substituiçõesdiscais artificiais são relativamente grandes, elas exigemexposições cirúrgicas relativamente amplas para acomodarsua inserção. Quanto maior a exposição cirúrgica, maior aprobabilidade de infecção, hemorragia ou até mesmo damorbidade. Além disso, a fim de implantar a prótese, umaporção grande do anel deve ser removida. A remoção de umagrande porção do anel reduz a estabilidade do segmento demovimento, pelo menos até que ocorra a cicatrização emtorno do disco artificial. Além disso, como os dispositivossão construídos com materiais rígidos, eles podem causardanos sérios caso sejam deslocados do espaço discai eentrem em contato com nervos ou tecidos vasculares locais.

Outra desvantagem consiste em que as substituições discaisartificiais rígidas não reproduzem a mecânica natural dodisco.

Uma alternativa à substituição total do disco é asubstituição do núcleo. Como ocorre com uma prótese discaiartificial, essas substituições do núcleo também sãoimplantes inertes, não rígidos, não biológicos. 0procedimento para a implantação de uma substituição donúcleo é menos invasivo do que o procedimento para umasubstituição total do disco, e geralmente inclui a remoçãoapenas do núcleo e a substituição do núcleo pela próteseque pode ser maleável e fornecer um amortecimento quemimetiza um núcleo discai natural. Exemplos de implantesusados para substituição do núcleo incluem: Patentes U.S.Nos 4.772.287, 4.904.260, 5.192.326, 5.919.236 e 6.726.721.

Substituições do núcleo visam simular mais intimamentea mecânica do disco natural. Para essa finalidade, algumassubstituições do núcleo utilizam hidrogéis em função desuas propriedades de absorção de água que permitem queessas substituições se expandam in si tu para permitir umpreenchimento mais completo da cavidade evacuada do núcleo.

No entanto, há normalmente uma troca, já que, quanto maiora expansão obtida pelo hidrogel, menor o suporte estruturalque o produto final pode fornecer. Como resultado, muitassubstituições de hidrogel do núcleo discai geralmenteadotaram o uso de alguma forma de envoltório ou tecido paralimitar o material de hidrogel. Por exemplo, o implantedescrito nas Patentes U.S. Nos 4.772.287 e 4.904.260consiste em um bloco de hidrogel envolvido por um invólucrode tecido plástico. 0 implante descrito na Patente U.S. N05.192.326 consiste em glóbulos de hidrogel confinados poruma cobertura de tecido. Sem o envoltório ou outra forma derestrição, o hidrogel é suscetível a deslocamentos porcausa da natureza deslizante do hidrogel. Infelizmente, oenvoltório ou a cobertura de tecido será submetido aproblemas abrasivos de longo prazo que poderiam causar oinsucesso do envoltório ou redução da capacidade decobertura para restringir o hidrogel e, dessa forma, ohidrogel pode ficar sujeito a deslocamentos.

Outra abordagem à substituição do núcleo envolve aimplantação de um balão ou outro recipiente no núcleo, queé então preenchido com um material biocompatível queendurece in situ. Exemplos dessa abordagem in situ parasubstituição do núcleo incluem as Patentes U.S. Nos6.443.988 e 7.001.431. Um dos problemas com essa abordagemé que o processo químico de endurecimento é exotérmico epode gerar quantidades significativas de calor que podemcausar danos teciduais. Além disso, há a possibilidade deque o balão possa romper durante a expansão, causandoextravasamento de material para dentro da cavidade discai etecidos circundantes, o que pode causar complicaçõesindesejáveis.

Outra técnica para a substituição do núcleo envolve aimplantação de diversos componentes individuais de suporte,tais como glóbulos, um de cada vez, na cavidade evacuada donúcleo discai, até que a cavidade esteja completa. Exemplosdessa abordagem incluem as Patentes U.S. Nos 5.702.454 e5.755.797. Como cada um dos componentes individuais desuporte ou glóbulos é relativamente pequeno, há apossibilidade de que um ou mais dos componentes individuaisde suporte ou glóbulos possam sofrer extrusão da cavidadeevacuada do núcleo discai. Do ponto de vista mecânico, essatécnica é limitada em sua capacidade para produzirresultados consistentes e reprodutíveis, já que alocalização e a interação dos diversos glóbulos oucomponentes de suporte não são controladas, e os glóbulosou os componentes de suporte podem se mover durante e apósa implantação.

Conseqüentemente, é necessária uma prótese de núcleoque possa ser inserida com o uso de um procedimentominimamente invasivo e que simule as características de umdisco natural.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção fornece um método e aparelhagempara o reparo de um núcleo do disco intervertebraldanificado de uma forma minimamente invasiva com autilização de uma prótese modular do núcleo discai. Aprótese discai modular compreende, de preferência, pelomenos três segmentos modulares. Em uma modalidade, cadasegmento modular inclui um núcleo interno e uma coberturaexterna. Os segmentos modulares são seletivamenteencaixáveis in situ uns aos outros. Os segmentos modularesformam um dispositivo implantado unitário que simulaintimamente a geometria da cavidade do núcleo discai.

Em uma modalidade, uma prótese modular do núcleodiscai que é adaptada para ser implantada em um espaçoevacuado do núcleo discai inclui pelo menos três segmentosmodulares, cada um com uma largura definida por ladosopostos, uma extremidade proximal e uma extremidade distai.Os segmentos modulares são seletivamente encaixáveis unsaos outros, de tal forma que a prótese tenha umaconfiguração estendida e uma configuração implantada. Naconfiguração estendida, a extremidade proximal de um ladode um segmento modular externo é posicionadaoperacionalmente próxima à extremidade distai de um doslados de um segmento modular intermediário, e a extremidadedistai de um lado de outro segmento modular externo éposicionada operacionalmente próxima à extremidade proximaldo outro dos lados de um segmento modular intermediário. Naconfiguração implantada, os segmentos modulares estãoposicionados dentro do espaço evacuado do núcleo discai emuma relação geralmente lado a lado, com as extremidadesproximais de cada segmento modular adjacentes uma àsoutras, e as extremidades distais de cada segmento modularadjacentes uma às outras, de forma a definir um corpounitário que possui uma periferia geralmente continua, naqual uma largura global dos segmentos modulares geralmentecorresponde a uma largura da cavidade evacuada do núcleodiscai.

De preferência, cada segmento modular compreende umnúcleo interno e uma cobertura externa. As coberturasexternas dos segmentos modulares são compostas, depreferência, de polímero material. Em uma modalidade, osnúcleos internos dos segmentos modulares são compostos porálcool polivinílico (PVA), e podem ser moldados porinserção na cobertura externa de polímero. Isso amacia omódulo de compressão da prótese discai modular, permitindoque o dispositivo simule mais intimamente as propriedadesde um núcleo discai natural. Além disso, PVA faz com que aprótese inche em uma pequena quantidade após estar dentrodo corpo, o que permite que o dispositivo preencha maiscompletamente o espaço do núcleo discai.

Outro aspecto da presente invenção fornece um métodopara a implantação de uma prótese modular do núcleo discai.

O método é minimamente invasivo, pois a prótese discaimodular é implantada de forma incrementai; portanto, odispositivo pode ser implantado através de uma anulotomiabem menor do que o tamanho da configuração implantada dodispositivo. Para a implantação da prótese discai modular,o primeiro segmento modular é introduzido no espaço discaido paciente e é colocado parcialmente no espaço do núcleodiscai. O segundo segmento modular é então anexado aoprimeiro segmento modular. Quando o primeiro segmentomodular está quase todo inserido no espaço do núcleodiscai, o segundo segmento modular é deslizado parcialmentedentro do espaço discai e o terceiro segmento modular éanexado ao segundo segmento modular. Nesse momento, oprimeiro segmento modular é inserido completamente. Osegundo segmento modular é então estendido em posição aolongo da lateral do primeiro segmento modular e é travadono lugar no espaço do núcleo discai. Finalmente, o terceirosegmento modular é inserido completamente no espaço donúcleo discai e é travado no lugar com os outros segmentosmodulares. A configuração implantada final lado a lado desegmentos modulares da prótese discai modular édimensionada e modulada para simular o núcleo discainatural. Será reconhecido que pode haver mais de trêssegmentos modulares e que os segmentos modulares podem seranexados uns aos outros antes ou durante a operação paraformar a configuração expandida, como descrito.

Outro aspecto da presente invenção fornece uminstrumento de inserção para a inserção dos segmentosmodulares da prótese modular do núcleo discai. 0instrumento de inserção tem uma extremidade distai quepossui um mecanismo que engata e libera seletivamente um oumais segmentos modulares, e uma extremidade proximal quepossui um meio para ativar o mecanismo de engate eliberação. A extremidade distai do instrumento de inserçãotambém pode incluir um meio para alinhar um segmentomodular que está sendo inserido com um já posicionado noespaço discai.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção pode ser mais plenamente compreendidaconsiderando-se a descrição detalhada seguinte de váriasmodalidades da invenção em conexão com os desenhos que aacompanham, nos quais:

A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de uma prótesediscai modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 2 é uma vista superior de uma prótese discaimodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 3A é uma vista em perspectiva de um primeirosegmento modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 3B é uma vista superior de um primeiro segmentomodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 3C é uma vista de corte transversal de umprimeiro segmento modular de acordo com a modalidadepreferida da presente invenção.

A FIG. 4A é uma vista em perspectiva de um segundosegmento modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 4B é uma vista superior de um segundo segmentomodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 4C é uma vista de corte transversal de umsegundo segmento modular de acordo com a modalidadepreferida da presente invenção.

A FIG. 5A é uma vista em perspectiva de um terceirosegmento modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 5B é uma vista superior de um terceiro segmentomodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 5C é uma vista de corte transversal de umterceiro segmento modular de acordo com a modalidadepreferida da presente invenção.

A FIG. 6A é uma vista em perspectiva de um quartosegmento modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 6B é uma vista superior de um quarto segmentomodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 6C é uma vista de corte transverso de um quartosegmento modular de acordo com a modalidade preferida dapresente invenção.

A FIG. 7 é uma vista parcial de uma prótese discaimodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 8 é uma vista superior de uma prótese discaimodular de acordo com a modalidade preferida da presenteinvenção.

A FIG. 9 é uma vista em perspectiva de uma prótesediscai modular de acordo com uma modalidade alternativa dapresente invenção.

A FIG. 10 é uma vista em perspectiva de uma prótesediscai modular de acordo com uma modalidade alternativa dapresente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

Em relação às FIGS. 1 e 2, pode-se observar umaprótese discai modular 100 de acordo com a modalidadepreferida da presente invenção. Nessa modalidade, a prótesediscai modular 100 compreende primeiro 102, segundo 104,terceiro 106 e quarto 108 segmentos modulares de encaixe.

Aqueles habilitados na técnica reconhecerão que, emmodalidades alternativas, a modalidade preferida pode serfacilmente modificada para compreender mais ou menossegmentos modulares, desde que haja pelo menos trêssegmentos modulares.

Em relação agora às FIGS. 3A-3C, pode-se observar oprimeiro segmento modular 102 da prótese discai modular 100de acordo com a modalidade preferida da presente invenção.O primeiro segmento modular 102 é composto, de preferência,por uma cobertura externa 102a e um núcleo interno 102b. Acobertura externa 102a ainda inclui uma lâmina de bloqueio110 para encaixe com um segmento modular adjacente.

O segundo segmento modular 104 de acordo com amodalidade preferida da presente invenção é revelado nasFIGS. 4A-4C. 0 segundo segmento modular 104 é composto poruma cobertura externa 104a e um núcleo interno 104b. Acobertura externa 104a ainda inclui primeira 112 e segunda114 fendas nas quais as lâminas de bloqueio dos segmentosmodulares adjacentes são inseridas.

Em relação às FIGS. 5A-5C, é mostrado o terceirosegmento modular 106 da modalidade preferida da prótesediscai modular 100. 0 terceiro segmento modular 106 écomposto por uma cobertura externa 106a e um núcleo interno106b. A cobertura externa 106a ainda inclui primeira 116 esegunda 118 lâminas de bloqueio para inserção nas fendas emsegmentos modulares adjacentes.

O quarto segmento modular 108 de acordo com amodalidade preferida da presente invenção é mostrado nasFIGS. 6A-6C. O quarto segmento modular 108 é composto poruma cobertura externa 108a e um núcleo interno 108b. Acobertura externa 108a ainda inclui uma fenda 120 paraconexão a um segmento modular adj acente.

Como pode ser observado a partir da descrição e dosdesenhos acima, cada segmento modular 102, 104, 106, 108 éúnico. Os dois segmentos modulares 102 e 108 mais externospossuem uma estrutura de encaixe definida somente no ladovoltado internamente, enquanto os segmentos modularesintermediários 104 e 106 possuem uma estrutura de encaixedefinida em ambos os lados da largura de cada módulo. Aconfiguração única de cada módulo assegura que a ordem deinserção dos segmentos modulares não pode ser confundida, eque seja usado o número adequado de segmentos modulares. 0formato de quatro partes vem embalado estéril e pronto paraser montado no campo cirúrgico. Em modalidadesalternativas, os segmentos modulares podem ser de umformato uniforme (por exemplo, uma fenda em uma lateral euma lâmina de bloqueio na outra) a fim de permitir que ocirurgião adicione ou subtraia livremente do número totalde segmentos modulares, ou selecione um segmento modularintermediário de larguras diferentes para alterar o tamanhoda prótese discai modular para melhor acomodar o espaço donúcleo discai em um procedimento em particular.

Como pode ser observado na FIG. 7, os segmentosmodulares 102, 104, 106, 108 são capazes de encaixar unsnos outros pela inserção de lâminas de bloqueio 110, 116,118 nas fendas 112, 114, 120. Na modalidade preferida, aslâminas de bloqueio 110, 116, 118 e as fendas 112, 114, 120possuem um formato lingüeta em ranhura. 0 encaixe pode serobtido com sulcos, rabo de andorinha, catraca e lingüeta ouqualquer outro método adequado de interface mecânica. 0encaixe também pode ser complementado ou obtidointeiramente por interface material, por exemplo, pelaformação da interface de encaixe de materiais que sejamhigroscópicos e se edemaciem in si tu ou por formação de umaligação química através da interface.

O encaixe pode ser reforçado fornecendo-se elementosde bloqueio, tais como protuberâncias, moldadas ao longodas lâminas de bloqueio com sulcos de bloqueiocorrespondentes moldados nos bordos das fendas. Em umamodalidade da presente invenção, o dispositivo de núcleodiscai inclui pelo menos um elemento de bloqueiobidirecional para evitar o movimento para frente e/ou paratrás dos componentes. Em outra modalidade, a prótese denúcleo discai pode incluir pelo menos dois elementos debloqueio unidirecionais. Pelo menos um dos elementos debloqueio evita o movimento para frente dos componentes epelo menos um dos outros elementos de bloqueiounidirecionais evita o movimento para trás dos componentes.Um instrumento de liberação da catraca ou outro instrumentosimilar pode ser fornecido, caso seja desejada a separaçãode segmentos modulares após eles terem sido bloqueados emconjunto. Aqueles habilitados na técnica reconhecerão quesegmentos modulares podem se encaixar através de váriosoutros meios. Além disso, os segmentos modulares tambémpodem ser fornecidos com um bloqueio de extremidade paraassegurar o alinhamento de fluxo entre segmentos modulares.

Os segmentos modulares são feitos, de preferência, demateriais poliméricos. Na modalidade preferida, ascoberturas externas 102a, 104a, 106a, 108a de segmentosmodulares 102, 104, 106, 108 são compostas por poliuretano.Em uma modalidade preferida, as lâminas de bloqueio, 110,116, 118 e feridas 112, 114, 120 são feitas de poliuretanocom um durômetro maior do que o resto da cobertura externa102, 104a, 106a, 108a para reforçar ainda mais o encaixeentre segmentos adjacentes. Os dois poliuretanos dedurômetros diferentes em uma modalidade como esta podem sercopolimerizados para formar uma ligação química entre eles.

Em modalidades alternativas adicionais, as coberturasexternas podem ser formadas de quaisquer outrosbiomateriais elastoméricos adequados.

Na modalidade preferida, o núcleo interno 102b, 104b,106b, 108b dos segmentos modulares 102, 104, 106, 108 écomposto por álcool polivinílico (PVA) . 0 PVA pode sermoldado por inserção na cobertura de poliuretano. O PVAabsorve bem mais água do que o poliuretano, o que gera duasvantagens. Primeiro, isso amolece o módulo de compressão daprótese discai modular 100, permitindo que o dispositivosimule mais intimamente as propriedades de um núcleo discainatural. Segundo, ele irá inchar um pouco a prótese 100após estar dentro do corpo, permitindo que o dispositivopreencha mais completamente o espaço do núcleo discai.Aqueles habilitados na técnica saberão como selecionar umPVA de característica hidrofílica apropriada para ajustar omódulo de compressão resultante da prótese para um valorfisiologicamente aceitável. Em modalidades alternativas, onúcleo interno pode ser composto por qualquer outromaterial higroscópico adequado.

Na modalidade preferida, a prótese modular do núcleodiscai é deformável em resposta às forças fisiológicasnormais de 13,6 a 136,07 quilos. Por causa dessadeformabilidade, a prótese produz uma quantidadefisiologicamente adequada de carga sobre as placasterminais do disco intervertebral. Conseqüentemente, asplacas terminais não se deformarão excessivamente ao longodo tempo e, ao final, se adaptam aos contornos do implante,como ocorre com implantes de substituição do núcleo discaibem mais rígidos.

A prótese modular do núcleo discai pode serintroduzida através de um tubo de acesso que é inseridoparcialmente no espaço do núcleo discai. 0 tubo de acessotem comprimento de pelo menos 7,62 centímetros e, depreferência, um comprimento de 15,24 centímetros. Deve-seobservar que, embora a inserção da prótese discai modularseja descrita em relação a uma modalidade preferida dequatro segmentos, modalidades que possuam qualquer outronúmero de segmentos seriam inseridas de forma similar.

Pode ser usado um instrumento de inserção paraauxiliar na inserção e posicionamento da prótese modular.Tal instrumento tem uma extremidade distai que engata elibera seletivamente os segmentos modulares, e umaextremidade proximal que contém um meio para ativar omecanismo de engate e liberação. 0 método de engate doinstrumento de inserção pode incluir uma bainha total ouparcial que fornece um ajuste de interferência com asuperfície externa dos segmentos modulares, um bastão quepossui uma ponta que pode ser expandida para encaixar emuma cavidade correspondente dentro de cada segmentomodular, dois ou mais bastões com pontas moldadas ouanguladas que podem ser inseridas e opostas em cavidadescorrespondentes dentro de cada segmento modular, ou outromeio similar evidente para aqueles habilitados na técnica.A extremidade distai do instrumento de inserção também podepossuir um fio, bastão, trilho ou outros meios para alinharum segmento modular que está sendo inserido com um outro jáposicionado pelo menos parcialmente dentro do espaçodiscai. O instrumento de inserção pode ser feito dequalquer combinação de plásticos, metais, cerâmicas, ousemelhantes.

Mediante a inserção do tubo de acesso dentro do espaçodo núcleo discai, o primeiro segmento modular 102, comomostrado nas FIGS. 1 e 2, é inserido parcialmente no espaçodiscai com o uso de um primeiro instrumento de inserção. Aextremidade distai do segundo segmento modular 104 é entãoanexada a uma extremidade proximal do primeiro segmentomodular 102 deslizando-se a fenda 112 sobre a lâmina debloqueio 110 com um segundo instrumento de inserção. Quandoo primeiro segmento modular 102 está inserido, depreferência, aproximadamente 80% no espaço do núcleodiscai, o segundo segmento modular 104 é transposto aolongo da lâmina de bloqueio 110 do primeiro segmentomodular 102 parcialmente no espaço do núcleo discai, e umaextremidade distai do terceiro segmento modular 106 éanexada a uma extremidade proximal do segundo segmentomodular 104 deslizando-se a lâmina de bloqueio 116 dentroda fenda 114 com um terceiro instrumento de inserção. 0primeiro segmento modular 102 está inserido completamentenesse ponto, e é liberado do primeiro instrumento deinserção. O segundo segmento modular 104 é então estendidoem posição ao longo da lateral do primeiro segmento modular102, é travado no lugar no espaço do núcleo discai e éliberado do segundo instrumento de inserção. O terceirosegmento modular 106 está agora parcialmente no espaço donúcleo discai e uma extremidade distai do quarto segmentomodular 108 é anexada a uma extremidade proximal doterceiro segmento modular 106 deslizando-se a fenda 12 0sobre a lâmina de bloqueio 118 com um quarto instrumento deinserção. O terceiro segmento modular 106 está entãocompletamente inserido e travado no lugar, e é liberado doterceiro instrumento de inserção. Finalmente, o quartosegmento modular 108 é inserido completamente no espaço donúcleo discai, travado no lugar com os outros segmentosmodulares, e liberado do quarto instrumento de inserção. Aconfiguração final travada da prótese discai modular 100dessa modalidade é mostrada na FIG. 8.

Em outra modalidade, o primeiro segmento modular éengatado por um primeiro instrumento de inserção e inseridocompletamente na cavidade do núcleo. O segundo segmentomodular é então anexado ao primeiro segmento modular com ouso de um segundo instrumento de inserção, e é inseridocompletamente na cavidade do núcleo. Segmentos modularessubseqüentes são então anexados da mesma forma até que aprótese modular esteja completamente montada.Alternativamente, o instrumento de inserção usado comqualquer uma das modalidades da presente invenção pode serprojetado para engatar dois ou mais segmentos modularessimultaneamente para evitar a necessidade de váriosinstrumentos de inserção para a realização do procedimentode implantação.

Alternativamente, a prótese discai modular pode serimplantada com o uso de uma abordagem lateral anterior. Umaabordagem lateral anterior exige que seja utilizada umaabertura de inserção maior, embora ainda sendo minimamenteinvasiva.

A prótese consiste em componentes pré-formados queestão sob controle direto do cirurgião até que odispositivo esteja completamente formado e, dessa forma, hápouca chance de deslocamento dos componentes à medida queos componentes são inseridos. A capacidade de controlar oscomponentes durante a inserção é uma vantagem em relaçãoaos dispositivos que empregam componentes de suporteindividuais, tais como glóbulos, os quais, uma vezinseridos, estão além do controle do cirurgião e podem semover em torno do espaço discai evacuado. Como oscomponentes da presente invenção permanecem sob o controledireto do cirurgião, o cirurgião é capaz de colocar oscomponentes com mais precisão no espaço discai evacuado,com menos chance de que os componentes se movam para umaposição indesejável durante a inserção do dispositivo.

Além disso, a capacidade para predeterminar o tamanhoda prótese discai modular também permite que a cavidade donúcleo seja preenchida mais completamente e fornece um graumaior de controle sobre a uniformidade da resposta aoestresse do implante, quando comparada a outros tipos deimplantes minimamente invasivos. Como a resposta aoestresse do implante pode ser controlada, até mesmo com umaparede posterior incompetente, a prótese deve permanecerestável. A capacidade de ajustar o tamanho da prótese epreencher completamente a cavidade do núcleo também impedeque a prótese se desloque para fora da cavidade do núcleoapós o dispositivo ter sido implantado completamente, o quepode acontecer com alguns implantes de bloqueio dehidrogel.

Em relação agora às FIGS. 9 e 10, pode-se observar umamodalidade alternativa da prótese discai modular 200. Aprótese discai modular 200 é um implante de três peças comcorreias 216, 218 para ajudar a alinhar o dispositivo. Aprótese discai modular 2 00 compreende um primeiro segmentomodular 202 com uma fenda 208 nele formada, um segundosegmento modular 204 com primeira 210 e segunda 212 lâminasde bloqueio, e um terceiro segmento modular 206 que possuiuma fenda 214. A prótese discai modular 200 ainda incluicorreias 216, 218 que são amarradas através de orifícios220, 222 no primeiro segmento modular 202 e terceirosegmento modular 206. Aqueles habilitados na técnicareconhecerão que o número e a localização das correias 216,218 podem variar e que as correias podem ser usadas comprótese discai modular que possua diferentes números desegmentos modulares.

Em uma modalidade alternativa, a cobertura externa daprótese modular do núcleo discai pode ser modificada parapermitir a eluição de medicamentos. Tais medicamentos podemincluir analgésicos, antibióticos, antineoplásticos ouosteológicos biológicos, por exemplo, agentes decrescimento ósseo. Embora a preservação do movimento sejageralmente o objetivo principal na substituição do núcleo,em certas indicações pode ser desejável promover algum graude fusão óssea. Essas indicações podem incluirsubstituições do núcleo na coluna cervical.

A cobertura externa de polímero sólido da prótesemodular do núcleo discai pode permitir taxas de eluiçãomelhores e mais controláveis do que alguns materiais dehidrogel. Em uma modalidade alternativa, a prótese modulardo núcleo discai pode incluir diferentes taxas de eluiçãopara cada material polimérico. Isso permitiria taxas deeluição variáveis para diferentes medicamentos.

Várias modificações das aparelhagens e dos métodosapresentados podem ficar evidentes para aqueles habilitadosna técnica com a leitura desta especificação. 0 que foiapresentado acima não visa a limitar o escopo da presenteinvenção, que é limitada apenas pelas reivindicaçõesapresentadas a seguir.

Claims (17)

1. Prótese discai modular que é adaptada para serimplantada em um espaço evacuado do núcleo discai, aprótese caracterizada por compreender:pelo menos três segmentos modulares, cada segmentomodular que possui uma largura definida por lados opostos,uma extremidade proximal e uma extremidade distai, ossegmentos modulares sendo seletivamente encaixáveis uns aosoutros, de tal forma que a prótese tenha:uma configuração estendida na qual a extremidadeproximal de um lado do segmento modular externo estáposicionada operacionalmente próxima à extremidade distaide um dos lados de um segmento modular intermediário, e aextremidade distai de um lado de outro segmento modularexterno está posicionada operacionalmente próxima àextremidade proximal de outro dos lados de um segmentomodular intermediário, euma configuração implantada na qual os segmentosmodulares estão posicionados dentro do espaço evacuado donúcleo discai em uma relação geralmente lado a lado com asextremidades proximais de cada segmento modular adjacenteumas às outras, e as extremidades distais de cada segmentomodular adjacente umas às outras, de modo a definir umcorpo unitário que possui uma periferia geralmente contínuaem que a largura global dos segmentos modulares geralmentecorresponde a uma largura do espaço evacuado do núcleodiscai.

2. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 1, caracterizada por ainda compreender pelomenos dois segmentos modulares intermediários, em que aextremidade proximal de um dos lados de um dos segmentosmodulares intermediários está posicionada operacionalmentepróxima à extremidade distai de um dos lados de outro dossegmentos modulares intermediários.

3. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cadasegmento modular compreende uma cobertura externa e umnúcleo interno.

4. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o núcleointerno é composto por um material higroscópico e acobertura externa é composta por um polímero.

5. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a coberturaexterna é composta por uma primeira porção que compreendeum polímero de durômetro inferior e uma segunda porçãocomposta por um polímero de durômetro maior.

6. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cadasegmento modular compreende uma porção interna e uma porçãoexterna, a porção interna incluindo uma estrutura em pelomenos um lado que se encaixa seletivamente com a estruturacorrespondente em pelo menos um lado de um segmento modularadjacente, e a porção externa circunda substancialmente aporção interna, exceto pelos lados que possuem a estruturaque encaixa seletivamente segmentos modulares adjacentes.

7. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que asestruturas que encaixam seletivamente os segmentos modulares adjacentes são similares para todos os segmentosmodulares.

8. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que asestruturas que encaixam seletivamente os segmentosmodulares adjacentes compreendem uma catraca em uma laterale uma lingüeta correspondente em outro lado.

9. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 6, caracterizada pelo fato de que pelo menosuma camada da porção externa ainda compreende pelo menos ummedicamento operacionalmente transportado pela porçãoexterna a ser eluida após a prótese ser implantada.

10. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as largurasdos segmentos modulares são substancialmente similares, edefinem uma largura da prótese na posição expandida quedetermina uma largura mínima de uma abertura para ainserção da prótese no espaço evacuado do núcleo discai.

11. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a larguramínima da abertura para a inserção da prótese é menor doque cerca de 1 cm.

12. Prótese discai modular, de acordo com areivindicação 1, caracterizada ainda por compreender umacorreia amarrada através de uma abertura em pelo menos umdos segmentos modulares para ajudar no alinhamento daprótese discai modular durante a implantação.

13. Método de implantação minimamente invasivo de umaprótese discai modular em um espaço evacuado do núcleodiscai, o método caracterizado por compreender:a inserção de um primeiro segmento modular externoparcialmente no espaço evacuado do núcleo discai;anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladode um segmento modular intermediário a um lado interno deuma extremidade proximal do segmento modular externo;posicionamento do segmento modular intermediário aolongo do primeiro segmento modular externo até que osegmento modular intermediário esteja parcialmente dentrodo espaço evacuado do núcleo discai;anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladointerno de um segundo segmento modular externo a um lado deuma extremidade proximal de um segmento modularintermediário;posicionamento do segmento modular intermediáriocompletamente dentro do espaço evacuado do núcleo discai emum relacionamento lado a lado com o primeiro segmentomodular externo, até que uma extremidade distai do segmentomodular intermediário esteja alinhada com a extremidadedistai do primeiro segmento modular externo; eposicionamento do segundo segmento modular externocompletamente dentro do espaço evacuado do núcleo discai,até que uma extremidade distai do segundo segmento modularexterno esteja alinhada com uma extremidade distai de umsegmento modular intermediário.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado por ainda compreender:anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladode um segmento modular intermediário adicional a um ladointerno de uma extremidade proximal do segmento modularintermediário;posicionamento do segmento modular intermediárioadicional ao longo do segmento modular intermediário, atéque o segmento modular intermediário adicional estejaparcialmente dentro do espaço evacuado do núcleo discai.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que todas as etapas de anexaçãoseletiva são realizadas antes das etapas de posicionamento.

16. Método de implantação minimamente invasivo de umaprótese discai modular em um espaço evacuado do núcleodiscai, o método caracterizado por compreender:a inserção de um primeiro segmento modular externocompletamente no espaço evacuado do núcleo discai;anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladode um segmento modular intermediário a um lado interno deuma extremidade proximal do segmento modular externo;posicionamento do segmento modular intermediáriocompletamente dentro do espaço evacuado do núcleo discai emum relacionamento lado a lado com o primeiro segmentomodular externo, até que uma extremidade distai do segmentomodular intermediário esteja alinhada com a extremidadedistai do primeiro segmento modular externo;anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladointerno de um segundo segmento modular externo a um lado deuma extremidade proximal do segmento modular intermediário;eposicionamento do segundo segmento modular externocompletamente dentro do espaço evacuado do núcleo discai,até que uma extremidade distai do segundo segmento modularexterno esteja alinhada com uma extremidade distai de umsegmento modular intermediário.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado por ainda compreender:anexação seletiva de uma extremidade distai de um ladoum segmento modular intermediário adicional a um ladointerno de uma extremidade proximal do segmento modularintermediário;posicionamento do segmento modular intermediárioadicional ao longo do segmento modular intermediário, atéque a extremidade distai do segmento modular intermediárioadicional esteja alinhada com a extremidade distai dosegmento modular intermediário.