BRPI0617857A2 - implante intervertebral - Google Patents

Abstract

<B>IMPLANTE INTERVERTEBRAL.<D> A presente invenção refere-se a um implante intervertebral, ou a uma prótese de disco, que compreende um par de elementos cooperantes sendo providos em uma estrutura conformada geralmente em "X". Os elementos são compreendidos de conchas cooperantes que são mantidas separadas por um material elástico provido entre elas. Quando implantados, os elementos permitem o movimento rotacional e de translação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "IMPLANTEINTERVERTEBRAL".

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao campo de implantes de colunavertebral e, mais particularmente, a implantes intervertebrais, ou prótese dedisco, que são capazes de implante percutâneo.DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

A coluna vertebral é uma estrutura complicada compreendida devários componentes anatômicos, que, embora sendo extremamente flexível,provê estrutura e estabilidade ao corpo. A coluna vertebral é formada de vér-tebras, cada uma tendo um corpo ventral de uma forma geralmente cilíndri-ca. As superfícies opostas de corpos vertebrais adjacentes são conectadasjuntas e separadas por discos intervertebrais (ou "discos"), compreendidosde um material fibrocartilaginoso. Os corpos vertebrais são também conec-iõ iaaos um ao oui.ru pur um sisiema complexo de iiyãiTiêníüS atuando cm con-junto para limitar movimento excessivo e para prover estabilidade. Uma co-luna vertebral estável é importante para prevenir dor incapacitante, deformi-dade progressiva e comprometimento neurológico.

A anatomia da coluna vertebral permite movimento (translação erotação em direções positivas e negativas) para acontecer sem muita resis-tência, mas enquanto o alcance do movimento atinge limites fisiológicos, aresistência ao movimento aumenta gradualmente para trazer o movimento auma parada gradual e controlada.

Os discos intervertebrais são estruturas altamente funcionais ecomplexas. Eles contêm uma substância de proteína hidrofílica que é capazde atrair água e assim aumentar o seu volume. O material de proteína, tam-bém chamado pulpose de núcleo, é cercado e contido por uma estrutura deligamento chamada de fibrose anular. Os discos executam principalmentesuporte de carga e funções de controle de movimento. Através de sua fun-ção de suporte de peso, os discos transmitem cargas de um corpo vertebralpara o próximo enquanto provendo um amortecedor entre corpos adjacen-tes. Os discos permitem acontecer movimento entre corpos vertebrais adja-centes mas dentro de um alcance limitado, assim dando uma estrutura erigidez de coluna vertebral.

Devido a vários fatores como idade, dano, doença etc., é verifi-cado freqüentemente que discos intervertebrais perdem sua estabilidadedimensional e colapsam, encolhem, se tornam deslocados, ou de outra for-ma danificados, ou degenerados. É comum a discos doentes ou danificadosserem substituídos com próteses e várias modalidades de tais próteses ouimplantes são conhecidos na técnica. Um dos métodos conhecidos de tratardiscos danificados envolve a remoção do disco danificado e a substituiçãocom um espaçador no espaço ocupado pelo disco. Porém, tais espaçadorestambém fundem junto com as vértebras adjacentes e, no resultado, previ-nem qualquer movimento relativo entre elas. Mais recentemente, foram pro-postos implantes de substituição de disco que permitem movimento entrevértebras adjacentes. Um exemplo de tal implante é ensinado na patente US6.170.674.

O atual manejo cirúrgico de discos doentes envolve exposiçãoaberta do espaço de disco tanto através de uma aproximação anterior quan-to de uma aproximação posterior, extirpação de todo ou a maior parte dodisco e tanto a colocação de um disco artificial de peça única grande quantoa fusão dentro do corpo com enxerto de osso, gaiolas, ou algum substitutosemelhante para o espaço de disco. Estes últimos procedimentos são inva-sivos e são ainda importunados com deficiências tais como, entre outros,problemas de acesso, problemas de obtenção de imagens, e dificuldade nasubstituição ou ajuste.

Portanto, existe uma necessidade para um implante de discointervertebral que supere pelo menos algumas das deficiências nas soluçõesda técnica anterior. Mais particularmente, existe uma necessidade para umimplante de coluna vertebral que tenha as seguintes características:

- a habilidade de ser colocado, ou implantado, através de uma incisão pe-quena.

- a habilidade de ser facilmente substituído ou ajustado.

- a habilidade de ser claramente observado em obtenção de imagens pós-operatório.

- a habilidade de ser implantado como um procedimento fora do paciente.

- resistência a ser desalojado ou subdeslocado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto, a presente invenção provê um implante parasubstituir discos intervertebrais.

Em outro aspecto, a invenção provê um implante intervertebralartificial, ou disco, que é capaz de implantação, substituição ou ajuste subcu-tâneo.

Portanto, em um aspecto, a invenção provê uma prótese de dis-co intervertebral compreendendo:

- primeiro e segundo elementos cooperantes, pelo menos umaparte do primeiro elemento sobrepondo uma parte do segundo elemento pa-ra prover engate entre eles;

- sendo os ditos primeiro e segundo elementos movíveis um emrelação ao outro em direções rotacionais e translacionais;

- compreendendo cada um dos ditos primeiro e segundo ele-mentos corpos geralmente alongados por meio do que, quando os primeiro esegundo elementos estão engatados, o disco compreende uma estruturageralmente conformada em "X".

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

As características da invenção se tornarão mais claras na descri-ção detalhada seguinte em que é feita referência aos desenhos anexos emque:

A figura 1 é uma ilustração esquemática do alcance de movi-mento de uma vértebra da coluna vertebral.

A figura 2a é uma elevação lateral de uma asa interna de acordocom uma modalidade da invenção.

A figura 2b é uma elevação lateral de uma asa externa de acor-do com uma modalidade da invenção.

A figura 3a é uma elevação lateral de uma asa interna de acordocom outra modalidade da invenção.A figura 3b é uma elevação lateral de uma asa externa de acor-do com outra modalidade da invenção.

A figura 4 é uma elevação de extremidade de uma asa externailustrando as quilhas estabilizantes da invenção.

A figura 5a é uma elevação lateral de outra modalidade da asainterna da figura 2a.

A figura 5b é uma elevação lateral de outra modalidade da asaexterna da figura 2b.

A figura 6a é uma elevação lateral de outra modalidade da asainterna da figura 3a.

A figura 6b é uma elevação lateral de outra modalidade da asaexterna da figura 3b.

As figuras 7a a 7c são elevações laterais das asas das figuras2a e 2b em várias orientações,

As figuras 8a a 8c são elevações laterais das asas das figuras3a e 3b em várias orientações.

A figura 9 é uma vista plana ilustrando a colocação da presenteinvenção.

A figura 10 é uma vista plana de radiografia de uma vértebra i-lustrando a colocação da presente invenção.DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na descrição seguinte, serão usados os termos "superior", "inferi-or", "anterior", "posterior" e "lateral". Estes termos são destinados a descre-ver a orientação dos implantes da invenção quando posicionados na colunavertebral. Deste modo, "superior" refere-se a uma parte de topo e "posterior"refere-se àquela parte do implante (ou outros componentes da coluna verte-bral) faceando a parte traseira do corpo quando a coluna vertebral está naposição vertical. Será observado que estes termos posicionais não são ten-cionados para limitar a invenção a qualquer orientação particular mas sãousados para facilitar a descrição do implante.

A figura 1 ilustra a complexidade do movimento vertebral indi-cando os vários graus de liberdade associados com ele. No alcance normalde movimento fisiológico, as vértebras se estendem entre uma "zona neutra"e uma "zona elástica". A zona neutra é uma zona dentro do alcance total domovimento onde os Iigamentos estão relativamente não-estressados; isto é,os Iigamentos oferecem relativamente pouca resistência ao movimento. Azona elástica é encontrada quando o movimento acontece no limite ou pró-ximo ao limite do alcance do movimento. Nesta zona, a natureza viscoelásti-ca dos Iigamentos começa a fornecer resistência ao movimento desta formalimitando o mesmo. A maioria dos movimentos de todos os dias acontecedentro da zona neutra e somente ocasionalmente continua na zona elástica.O movimento que está contido dentro da zona neutra não estressa as estru-turas de tecido macio enquanto o movimento na zona elástica causará váriosgraus de respostas elásticas. Portanto, no campo de implantes de colunavertebral em particular, restringindo o movimento à zona neutra, as tensõespara as estruturas de tecido ósseo e macio adjacentes serão minimizadas,Por exemplo, tal limitação de movimento reduzirá a degeneração de articula-ção de faceta.

A presente invenção provê discos ou implantes artificiais parasubstituir discos intervertebrais que estão danificados ou são de outra formanão-funcionais. Em termos gerais, a presente invenção provê um implantede coluna vertebral para substituir discos intervertebrais e que são princi-palmente projetados para serem implantáveis subcutaneamente. O implanteda invenção está geralmente compreendido de seções de interbloqueio quesão movíveis relativamente uma à outra e que contêm núcleos elásticos,absorventes de força.

Estrutura Básica de Implante

Em um aspecto, o implante da invenção consiste em duas seçõesde interbloqueio com uma seção (referida como uma "asa interna") se es-tendendo através da outra (referida como "asa externa"). As figuras 2a e 2bilustram a estrutura básica de cada uma das asas interna 12 e externa 14,respectivamente. Cada uma das asas têm extremidades anterior e posteriorindicadas em "A" e "P", respectivamente. Como mostrado, cada uma dasasas interna e externa, 12 e 14, são compreendidas de conchas cooperantessuperior e inferior. Deste modo, as conchas superior e inferior 16 e 18 secombinam para formar a asa interna 12 enquanto as conchas superior e infe-rior 20 e 22 se combinam para formar a asa externa 14. Como ilustrado, asconchas superiores 16 e 20 estão preferencialmente projetadas para sobre-por-se às respectivas conchas inferiores 18 e 22 para permitir um alcanceestendido de movimento com alguma restrição (por exemplo, rotação). Emum aspecto, as conchas superiores podem sobrepor-se às conchas inferio-res por vários milímetros embora a extensão de tal sobreposição dependade vários fatores como será discutido abaixo. Os respectivos pares de con-chas superiores e inferiores não necessitam ser conectados um ao outro jáque, uma vez implantados, a carga colocada nos pares seja suficiente paramanter a sua associação. No entanto, no sentido de ajudar a manter a estru-tura em pares anterior à implantação, os pares de conchas podem ser co-nectados por meio de ganchos, cristas e similares (como serão claros a pes-soas versadas na técnica) para prevenir a separação das conchas emborapermitindo a compressão entre elas.

Como indicada acima, a asa interna 12 é projetada para se ajus-tar na asa externa 14. Para este propósito, a asa externa 14 é provida comuma abertura 24 em que a asa interna 14 pode ser inserida. A asa interna 14é por sua vez provida com recessos 26a e 26b nas conchas superior e infe-rior 16 e 18, respectivamente, para facilitar o posicionamento da asa interna14 dentro da abertura 24. Deste modo, o recesso 26a é provido na conchasuperior 16 da asa interna 14 e engata a parte da abertura 24 formada pelaconcha superior 20 da asa externa. Semelhantemente, o recesso 26b, provi-do na concha inferior 18 da asa interna 14 engata a parte da abertura 24formada pela concha inferior 22 da asa externa. Em uma modalidade prefe-rida adicional, as paredes superior e inferior da abertura 24 são providascom pelo menos um recesso 28 para receber uma projeção cooperativamen-te conformada 30 provida nas superfícies superior e inferior dos recessos26a e 26b. Como será observado, os recessos 28 e a projeção 30 servempara localização e posicionamento das asas externa e interna quando enga-tadas. Nesta consideração, as projeções 30 e os recessos 28 são projetadose dimensionados para proverem um ajuste de interferência relativamenteapertado quando as asas forem montadas para formar o implante montado.Tal disposição de "bola e soquete" entre as projeções 30 e recessos 28 ser-vem também como pontos-pivô para movimentos de rotação relativa e deinclinação entre as asas interna e externa.

Como descrito adicionalmente abaixo, quando o implante da in-venção é para ser posicionado dentro da coluna vertebral, a asa externa 14,consistindo em suas duas conchas 20 e 22, seriam implantadas inicialmenteseguidas pela asa interna 12. A última seria colocada no seu lado e passadaatravés da abertura 24 antes de ser girada de 90° para se assentar na posi-ção vertical. Em tal posição, a asa interna 12 será interbloqueada com a asaexterna 14. Como será entendido, tal interbloqueio será ajudado engatandoas projeções 30 nos respectivos recessos 26a e/ou 26b.

A figuras 3a e 3b ilustram outra modalidade das asas interna eexterna descritas acima de onde elementos similares são referidos com nú-meros de referência similares. Neste caso, a abertura 24 da asa externa 14é substituída por um espaço 32 que se estende através da concha inferior 22da asa externa 14. Por sua vez, a asa interna 12 é provida com somente umrecesso 26 para engatar o espaço 32. Deste modo, durante a implantaçãoda modalidade mostrada nas figuras 3a e 3b, a asa interna 12, seria empur-rada sob a asa externa 14 sem rotação requerida.

Como mostrado nas figuras 2a,b e 3a,b, a superfície externa dasconchas superiores 16 e 30 pode ser tanto angulada (como mostrado nasfiguras 2a,b) quanto lisa (como mostrado nas figuras 3a,b). A figura 4 ilustrauma asa externa 14 da figura 2b em uma vista de extremidade. Esta figurailustra também a sobreposição da concha superior 20 sobre a concha inferior22. A figura 4 mostra também outras modalidades da invenção como discuti-do adicionalmente abaixo.

Cavidades Internas

Como mostrado nas figuras 2a e 2b, os respectivos pares de con-chas superior e inferior 16 e 18, 20 e 22, são providos com cavidades coope-rativas de tal forma que, quando as conchas são combinadas, são formadosreservatórios geralmente fechados 34a, 34b, 36a, e 36b nas asas 12 e 14.Como mostrado, os reservatórios 34a e 36a são providos nas extremidadesposteriores das asas enquanto os reservatórios 34b e 36b são providos nasextremidades anteriores.

Dentro de cada um dos reservatórios 34a,b e 36a,b, é providoum núcleo (não-mostrado) formado de um material elástico tal como um hi-drogel ou outro material semelhante que como será conhecido por pessoasversadas na técnica. O núcleo serve para separar as respectivas conchassuperior e inferior uma da outra e para absorver quaisquer forças compressi-vas aplicadas contra as mesmas. Na modalidade mostrada nas figuras 3a e3b, o reservatório 38 para o núcleo na asa interna 12 se estenderia geral-mente sobre o comprimento da concha inferior 18.

Nas modalidades ilustradas nas figuras 2a,b e 3a,b, os reserva-tórios 34a,b e 36a,b são providos com uma forma geralmente trapezoidal,quando vistos em corte transversal. Acredita-se que tal projeto é preferido nosentido de maximizar o volume disponível das respectivas asas e, portanto,permitir núcleos de volume maior. Será entendido que um núcleo maior pre-verá aumento de absorção de energia. A forma geralmente trapezoidal é oresultado do afunilamento requerido das extremidades de cada asa. Seráentendido, porém, que os reservatórios e núcleos acima mencionados po-dem ser providos em qualquer forma enquanto ainda provendo a necessáriacapacidade de absorver energia.

Portais de Acesso Para Reservatórios de HidrogelAs figuras 3a e 3b mostram também outra modalidade da inven-ção em que são providas portas de acesso 42 para permitir acesso aos re-servatórios 36a e 36b que contêm os núcleos. Estas portas de acesso 42podem ser mantidas fechadas, por exemplo, por um parafuso 44. Será en-tendido que, em tal caso, as portas 42 serão providas com uma parede a-propriadamente rosqueada para engatar tais parafusos. Os parafusos 44 sãomostrados em uma vista lateral nas figuras 2a,b e em uma vista de extremi-dade na figura 4. Tais parafusos 44 servem para permitir o acesso aos re-servatórios contendo os acima mencionados núcleos na eventualidade deque tal acesso seja necessitado pós-implantação. Por exemplo, tal acessopode ser requerido quando um ou mais dos núcleos precisam ser removidose/ou substituídos. Como mostrado na figura 3b e como será entendido porpessoas versadas na técnica, as portas 42 são projetadas para facear a ex-tremidade posterior do implante de forma a permitir um acesso no local aosreservatórios de núcleos depois da implantação. Nesta consideração, serátambém entendido que a porta 42 localizada na extremidade anterior (A) daconcha inferior 22 da asa externa 14 seria angulada para fora da linha médiacom respeito ao eixo longitudinal do implante para permitir o acesso maisfácil a ela quando o implante estiver na posição na coluna vertebral.

Pinos Estabilizantes e Revestimentos Externos

Em outro aspecto da invenção, como ilustrado nas figuras 3a, 3b e4, as superfícies externas das asas interna e externa 12 e 14, podem serprovidas com pinos estabilizantes 40 para facilitar a estabilidade inicial doimplante quando inicialrner.te posicionado dentro da coluna vertebral. Prefe-rencialmente, de dois a seis pinos 40 serão providos nas bordas dianteiras etraseiras (isto é, as extremidades anterior e posterior) das asas interna e ex-terna. Mais preferencialmente, como mostrado na figura 3a, a borda diantei-ra (isto é, a extremidade anterior) da concha superior 16 da asa interna 12não teria nenhum pino a fim de prevenir qualquer impedimento durante ainserção da asa interna 12 através do espaço 32 da asa externa 14. Os pi-nos 40 proveem um tipo de estabilidade inicial para o implante da invençãoprevenindo migração do implante depois da inserção e promovendo a incor-poração das conchas superior e inferior na placa de extremidade circundantede vértebras adjacentes. Como ilustrado na figura 4, será observado quepinos 40 podem ser também providos na modalidade das asas das figuras2a e 2b.

Em outro aspecto, as superfícies externas das conchas das asasinterna e externa podem ser revestidas com um material poroso para permitircrescimento ósseo interno. Adicionalmente, tais superfícies podem ser pro-vidas com proteínas morfogênicas de osso bem como para encorajar a as-similação do implante nas estruturas da coluna vertebral vizinhas.Quilhas Estabilizantes

Como indicado acima, as superfícies externas das conchas supe-riores 16 e 20 das asas interna e externa (12, 14), respectivamente, podemser providas com pinos estabilizantes 40 para ajudar a manter o implante emposição em seguida à implantação. A figura 4 ilustra outra modalidade dainvenção em que tal estabilização pode ser alcançada com quilhas estabili-zantes 46 e 48, providas, respectivamente, na concha superior 20 e na con-cha inferior 22 da asa externa 14. Como mostrado na figura 4, a quilha 46inclui um flange geralmente se estendendo verticalmente 50 e uma base 52tendo uma seção alargada oposta ao flange 50. A base 52 é embutida den-tro de um trilho 54 provido na superfície superior da concha superior 20 detal forma que a quilha 46 seja inseparável da concha superior 20. Como ilus-trado na figura 4, o trilho 54 é preferencialmente maior em tamanho do que abase 52 por meio do que a quilha 46 pode mover-se lateralmente dentro deum alcance limitado, sendo tal alcance limitado pela abertura do trilho 54.Como mostrado, a quilha 48 provida na concha inferior 22 terá geralmente amesma estrutura e sistema como aquele para a quilha 46.

A figura 5b ilustra a asa externa 14 da figura 4 em uma elevaçãolateral. Como mencionado acima, a asa externa 14 mostrada nas figuras 4 e5b é semelhante a asa externa 14 representada na figura 2b mas com asconchas superior 20 e inferior 22 sendo providas com as quilhas acima men-cionadas 46 e 48, respectivamente. Em uma maneira semelhante, a figura5a ilustra a asa interna 12 da figura 2a em que são providas quilhas estabili-zantes 56 e 58. Devido à presença do espaço 26 em ambas as conchas su-perior 16 e inferior 18 da asa interna 12, as respectivas quilhas são divididasnas seções 56a,b e 58a,b. No entanto, a estrutura e a função das quilhasposteriores é substancialmente a mesma que a quilha 46 descrita em deta-lhe acima.

As figuras 6a e 6b ilustram, genericamente, a configuração dasasas interna e externa das figuras 3a e 3b mas com algumas diferenças. Porexemplo, é observado que embora o mecanismo de interação entre as asasinterna 12 e externa 14 seja o mesmo (isto é, a asa externa 14 é providacom um espaço 32 para acomodar a asa interna 12), é observado que a su-perfície externa das conchas é angular, como nas figuras 2a e 2b. Aindamais, as asas 12 e 14 das figuras 6a,b são observadas como incluindo qui-Ihas estabilizantes. Neste caso, as quilhas estabilizantes da asa interna 12são similares àquelas da figura 5a. No entanto, já que a asa superior 14 dafigura 6a inclui um espaço 32, a quilha provida nela é dividida em duas se-ções 48a e 48b.

As quilhas descritas acima seriam preferencialmente cortadasatravés da placa de extremidade das vértebras adjacentes e poderiam seradicionadas depois da colocação das asas interna e externa. Será entendidoque provendo as quilhas estabilizantes da asa interna em duas seções, co-mo mostrado nas figuras 5a e 6a, o mecanismo de articulação entre as asasinterna e externa não seria comprometido.

Como será observado, quando o implante inclui as quilhas acimareferidas, a asa interna deve primeiro ser inserida através da asa externaantes de instalar as quilhas na asa interna. Deste modo, em uma modalida-de, o implante da invenção pode ser posicionado na seguinte maneira. Pri-meiro, a asa externa é posicionada na localização desejada seguida pelainserção da asa interna através dela e uma rotação da asa interna para aposição desejada. Seguindo a isto, as quilhas da asa interna faceando a an-terior (superior e inferior) são adicionadas seguidas da colocação do com-primento inteiro das quilhas superior e inferior da asa externa. Finalmente,são adicionadas as quilhas posteriores da asa interna. Será observado que adescrição acima é um método de implantação e aqueles vários outros serãoclaros a pessoas versadas na técnica.

As quilhas acima mencionadas podem ser feitas de uma varie-dade de materiais como será claro a pessoas versadas na técnica. Geral-mente, as quilhas devem ser feitas de um material rígido ou um material fle-xível tendo algum grau de rigidez para prover a estabilidade requerida. Emuma modalidade preferida, as quilhas são feitas de titânio ou PEEK (isto é,poliéster-etercetona ou poliariletercetona).

AngulaçãoOs implantes da presente invenção podem ser formados paraprover qualquer posicionamento angular das asas para permitir angulaçõesvariáveis de espaço de disco. Deste modo, os implantes da invenção podemacomodar, por exemplo, a manutenção ou a restauração de Iordose (isto é,curvatura natural da coluna vertebral). As figuras 7a a 7c ilustram algumasamostras de orientações angulares das asas 12 e 14 das figuras 2a e 2b, emque o ângulo de articulação entre as conchas superior e inferior é variadoentre 0o, 4° e 8o. Semelhantemente, as figuras 8a a 8c ilustram as mesmasorientações angulares das asas 12 e 14 das figuras 3a e 3b.

Colocação Anatômica

As figuras 9 e 10 ilustram a colocação do implante dentro da co-luna vertebral bem como o interbloqueio das duas asas. Como mostrado, emsua forma implantada, o implante da invenção assume um sistema geral-mente conformado em "X" quando visto no plano. Os braços do formato em"X" são formados pelas asas 12 e 14. Como indicado acima, o implante dapresente invenção é projetado para implantação percutânea desta formaenvolvendo um procedimento minimamente invasivo. Anterior a implantação,o espaço de disco seria entrado percutaneamente e o espaço de disco limpoao longo da trajetória do implante para facilitar a inserção dele. Seguindo aisto, as placas de extremidade de vértebras adjacentes são descascadas.Esta fase do procedimento pode ser executada com, por exemplo, aparelhode direcionamento por imagem. Porém, será entendido que quaisquer méto-dos conhecidos podem ser também usados. Uma vez que um canal é limpopara a inserção do implante, cada uma das asas interna e externa do dispo-sitivo seria inserida e a asa interna engatada com a asa externa. Como ilus-trado nas figuras 9 e 10, o implante 10 da invenção é implantado em um cor-redor lateral ao pedicelo 60 e mediano ao músculo psoas 62. A raiz de saídaseria retraída superiormente. O implante 10 seria posicionado no espaço dedisco 64 no anel apofiseal 66 se estendendo desde a placa de extremidadecortical posteriormente para a placa de extremidade anteriormente. Em ou-tras palavras, o implante sobrepõe espaço de disco desde a borda corticalposterior até a borda cortical anterior. Nesta maneira, o implante será anco-rado em ambos os lados descansando no mais denso anel apofiseal destaforma evitando afundamento que pode ser encontrado se o implante estives-se descansando somente no osso de estrutura para ser ("cancellous") 70.

Figura 10 ilustra a falta da prótese da invenção adjacente às es-truturas neurais. Tal sistema reduz a quantidade de artefato no processa-mento de imagens. Como será entendido por pessoas versadas na técnica,a implantação percutânea feita possível pela presente invenção, e evitandouma verdadeira abordagem retroperitoneal anterior ou transperitoneal, per-mite a preservação do anular anterior e retém geralmente as característicasfísicas normais deste corredor. Isto então permite possíveis abordagens futu-ras através do tecido não-cicatrizado.

Será entendido que as asas interna e externa entrariam em dife-rentes alturas, comprimentos e larguras para permitir para restauração daaltura do espaço de disco e máxima cobertura da placa de extremidade.Deste modo, a presente invenção pode ser dimensionada para se ajustardentro de uma faixa de tamanhos do espaço de disco.

Mecanismo Funcional da Invenção

Uma vez que o disco (isto é, a prótese) da invenção é implanta-do, pode acontecer articulação entre as respectivas conchas superior e infe-rior em cada lado do implante, com os núcleos que permitem movimento emcada braço. Isto então, permite a flexão, extensão, flexão lateral para cadalado, amortecimento e rotação tanto acoplando os movimentos acima quantovia o deslizamento das conchas, superiores nas inferiores. O crescimentoósseo discutido acima ancoraria as respectivas conchas inferior e superior àrespectiva placa de extremidade das vértebras adjacentes.

Extensão de Indicações

Como um dispositivo de interbloqueio colocado percutaneamente,o disco da presente invenção poderia ser também usado como uma gaiolaindependente ("standalone") interna ao corpo. Nesta modalidade, ambas asasas externa e interna seriam ocas para permitir a retenção de enxerto deosso de seu equivalente com aberturas abertas em todos os lados parapermitir o crescimento ósseo. Adicionalmente, as partes superiores do im-plante e as paredes medianas e laterais seriam preferencialmente porosaspara permitir o crescimento ósseo. A estabilidade inicial seria provida pelospinos e asas estabiIizantes mas potencialmente isto poderia ser usado comoum dispositivo independente. Neste caso, a acima mencionada articulaçãonão estaria presente.

O disco da presente invenção poderia ser provido tanto em duaspeças como em uma peça. O disco da invenção pode ser feito com uma va-riedade de materiais como serão conhecidos por pessoas versadas na técni-ca. Por exemplo, as placas de extremidade e seções anulares podem serfabricadas de aço, aço inoxidável, titânio, liga de titânio, porcelana, políme-ros de plástico, PEEK ou outros materiais biocompatíveis. Os núcleos po-dem compreender molas mecânicas (por exemplo, feitas de metal), pistõeshidráulicos, uma bolsa de hidrogel ou silicone, borracha, ou um polímero oumaterial de elastômero.

Sumário das Características da Invenção

Como descrito acima, a presente invenção compreende um únicodisco de substituição intervertebral implantável percutaneamente que permi-te para uma única articulação de quatro braços que imita o movimento dodisco intervertebral normal. Variando a localização e a altura dos núcleoselásticos, o eixo de rotação do disco (isto é, prótese) pode ser variado comodesejado.

Os vários mecanismos de interbloqueio das duas seções (isto é,asas) da invenção permitem um acoplamento de movimento e compartilha-mento de carga bem como resistem à migração ou expulsão do dispositivodepois da implantação.

Como discutido acima, o disco da presente invenção inclui umsistema sem igual de implantação "por etapas", incluindo a implantação ini-cial das asas interna e externa, cinzelamento do caminho para serem inseri-das as quilhas estabilizantes, e colocação das quilhas estabilizantes em umaou mais peças, como necessário, como a etapa final. Adicionalmente, a for-ma das conchas interna e externa com pinos localizados nas partes anteriore posterior ou asas superior e inferior, com a exceção da asa dianteira daconcha inferior, facilitaria o fechamento dos dois dispositivos bem como tam-bém permitiria a estabilidade inicial ancorando os dispositivos nas placas deextremidade adjacentes.

Em uma modalidade, as asas interna e externa seriam descom-binadas em tamanho com uma sobreposição da asa externa na asa interna.Tal sobreposição permitiria, entre outras coisas, algum grau de movimentoentre as respectivas conchas superior e inferior com um grau de rotaçãopossível entre as asas superior e inferior. As conchas atuariam como umaparada dura para movimento adicional.

As aberturas rosqueadas de parafuso permitindo o acesso aosreceptáculos de núcleos permitiriam extração e/ou substituição sem igual nolocal dos núcleos através de uma abordagem percutânea. O complexo denúcleo flutuante permitiria o acoplamento de flexão/extensão e rotação axialcom curvamento lateral imitando o movimento fisiológico.

O acoplamento de angulação lateral e translação lateral (coro-nal) com curvamento lateral aconteceria até que a parada dura da conchasuperior batendo na concha inferior fosse encontrada.

A forma geralmente trapezoidal de uma modalidade do núcleoelástico (quando visto em corte transversal) é acreditada permitir máximadurabilidade sob cargas de compressão excêntrica de direções outras quenão de verdadeiro carregamento axial. Em geral, as cavidades de núcleo ouos receptáculos são projetados para serem maiores que os próprios núcleos.Será entendido que o tal espaço extra resultante nos receptáculos permite aexpansão lateral durante a compressão do núcleo tal como durante o carre-gamento axial do disco. Os núcleos são preferencialmente formados de umhidrogel mas podem ser combinação de molas mecânicas bem como outrasubstância compressível. Será apreciado que os núcleos terão preferencial-mente características de carga e deslocamento que são aproximadas àque-las de um disco normal.

O dispositivo isola a rotação axial, curvamento lateral, fle-xão/extensão em vetores componentes. O dispositivo reproduz propriedadesde zona neutra e de zona elástica de um disco intacto para vetores individu-ais para cada grau de liberdade. O dispositivo permite movimentos acopla-dos não restringidos e parcialmente restringidos fazendo uso de pontos deextremidade projetados (concha superior sobre concha inferior) que previ-nem movimento excessivo ou não-fisiológico. Mecanismos de parada com-pletamente restringidos asseguram que a zona elástica não é excedida, pre-venindo assim a falha do disco.

A pegada do disco é preferencialmente maximizada em ambosos planos, coronal e sagital para ajudar a eliminar o afundamento. Os discosda presente invenção podem ser providos em muitos tamanhos e alturaspara acomodar vários tamanhos de discos na coluna vertebral normal. A co-locação do implante no exterior anel apofiseal externo assegura incidênciareduzida de afundamento.

Com a presente invenção, a remoção total do disco não seriarequerida. A ação principal do implante da invenção seria a restauração daaltura de disco e conservação do movimento normal.

Embora a invenção tenha sido descrita com referência a certasmodalidades específicas, várias modificações dela serão claras àqueles ver-sados na técnica sem se afastar do propósito e escopo da invenção comoesboçado nas reivindicações anexadas aqui. As divulgações de toda a técni-ca anterior recitadas aqui são incorporadas aqui como referência em suatotalidade.

Claims (10)

1. Prótese de disco intervertebral compreendendo:- primeiro e segundo elementos cooperantes, pelo menos umaparte do primeiro elemento sobrepondo uma parte do segundo elemento pa-ra prover engate entre eles;- sendo os ditos primeiro e segundo elementos movíveis um emrelação ao outro em direções rotacionais e translacionais;- compreendendo cada um dos ditos primeiro e segundo ele-mentos corpos geralmente alongados por meio do que, quando os primeiro esegundo elementos estão engatados, o disco compreende uma estruturageralmente conformada em "X".

2. Disco de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro e-lemento inclui uma abertura através da qual o segundo elemento se estende.

3. Disco de acordo com a reivindicação 2, em que o segundoelemento inclui pelo menos uma abertura para engatar uma parte da abertu-ra no primeiro elemento.

4. Disco de acordo com a reivindicação 1, em que os primeiro esegundo elementos incluem recessos cooperantes e em que o recesso doprimeiro elemento é recebido dentro do recesso do segundo elemento.

5. Disco de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4,em que cada um dos primeiro e segundo elementos são compreendidos,respectivamente, das primeira e segunda conchas, as ditas conchas sendointerengatáveis e em que:- cada uma das primeira e segunda conchas inclui pelo menosuma cavidade por meio do que, quando a primeira e a segunda conchas sãocombinadas, as respectivas cavidades combinam para formar um reservató-rio no elemento respectivo;- sendo o dito reservatório provido com um membro geralmenteelástico.

6. Disco de acordo com a reivindicação 5, em que cada um dosprimeiro e segundo elementos inclui pelo menos um dos ditos reservatórios.

7. Disco de acordo com a reivindicação 6, em que cada um dosprimeiro e segundo elementos inclui um par de reservatórios, em que umreservatório é provido em cada extremidade dos ditos elementos.

8. Disco de acordo com a reivindicação 7, em que a primeiraconcha é dimensionada para sobrepor-se à segunda concha.

9. Disco de acordo com a reivindicação 8, em que a superfícieexterna dos ditos elementos é provida com um ou mais mecanismos de an-coragem para ancorar o disco às superfícies ósseas adjacentes quando im-plantado.

10. Disco de acordo com a reivindicação 9, em que os ditos me-canismos de ancoragem são selecionados do grupo que consiste em pinosestabilizantes, quilhas estabilizantes, uma superfície porosa e combinaçõesdos mesmos.