DE60010275T2

DE60010275T2 - Verbessertes wirbelsäulenfusionsimplantat

Info

Publication number: DE60010275T2
Application number: DE60010275T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Albert VELDHUIZEN; Gert Nijenbanning; Alec Paul Beeston BIRKBECK; Gary Stuart Beeston FENTON; Marc Beeston SANDERS; Martin Pfleiderer
Original assignee: DePuy International Ltd; Baat Bv Engineering; BAAT ENGINEERING HENGELO BV
Current assignee: DePuy International Ltd; Baat Bv Engineering; BAAT ENGINEERING HENGELO BV
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-07-29
Also published as: AU778552B2; EP1206227B1; ZA200201528B; EP1206227A1; CN1372449A; DE60010275D1; AU6454100A; CA2378364A1; US6656178B1; WO2001006962A1; KR20020042627A; NL1012719C1; ES2221855T3; JP2003505149A; DK1206227T3; ATE265192T1

Description

Die Erfindung betrifft Verbesserungen bei Wirbelsäulenverbindungsvorrichtungen und betrifft solche. Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, betrifft die Erfindung eine Wirbelsäulenverbindungsvorrichtung, die dazu geeignet ist, in einem Zwischenwirbelraum zwischen zwei Rückenwirbeln aufgenommen zu werden, wobei die Verbindungsvorrichtung einen gekrümmten Streifen aus einem biokompatiblen Material umfaßt, wobei die Breite des Streifens so ist, daß der Streifen nach einer Platzierung in Kontakt mit den oben genannten Rückenwirbeln kommt.
Verbindungsvorrichtungen haben das Ziel die Verbindung der nebeneinander liegenden Rückenwirbel miteinander zu begünstigen. Sie unterscheiden sich als solche von Ersetzungen durch Scheiben, bei welchen es der Zweck der neuen Scheibe ist, das Verhalten und gegebenenfalls die Mobilität der natürlichen Scheibe, die sie ersetzt, wiederzugeben.
Verbindungsvorrichtungen sind im allgemeinsten Sinne für Fälle bekannt und werden in solchen eingesetzt, in welchen eine Bandscheibe der Wirbelsäule in Folge eines Unfalls, einer Überbelastung, einer Alterung oder anderem nicht länger in der Lage ist, ihre normale Unterstützungs- und Stabilisierungsfunktion auszuüben. In diesen Fällen wird in den Raum der Bandscheibe eine Vorrichtung eingepaßt, die die belastungstragende Funktion der Bandscheibe übernimmt, bis eine Knochenfusion stattgefunden hat. Bekannte Verbindungs- bzw. Fusionsvorrichtungen dieser Art sind mit einer sogenannten Käfigkonstruktion mit einer geschlossenen peripheren Oberfläche, die beispielsweise eine zylindrische Form und zwei Endflächen umfaßt, ausgebildet, die nach einer Anordnung in Kontakt mit den beiden Wirbeln gelangen, die den Zwischenraum begrenzen. Diese Art von Verbindungsvorrichtung wird während eines chirurgischen Eingriffs in den Zwischenwirbelraum eingefügt und in eine präzise Position manövriert. Darüber hinaus ist es aus Gründen einer guten Stabilität und einer ausreichenden Belastungstragekapazität gewöhnlich notwendig, zwei dieser Vorrichtungen nebeneinander, d.h. jeweils eine auf jeder Seite der Wirbelsäule in den Zwischenwirbelraum einzupassen.
Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß es schwierig ist, sie in den Zwischenwirbelraum einzupassen, da das Einpassen mit einem umständlichen, zeitaufwändigen und daher kostspieligen chirurgischen Eingriff erfolgt, in dessen Verlauf eine relativ gro ße Zugangsöffnung mit den Folgen einer Destabilisierung und einer lokalen Wunde hergestellt werden muß. Im Fall eines jüngeren Ansatzes wird dies im Regelfall auf der linken und/oder rechten Seite des Rückenmarks ausgeführt und in beiden Fällen hat dies einen ziemlich gravierenden Eingriff zur Folge.
US 5,716,416 und US 5,919,235 sind Beispiele von Ersetzungen durch Scheiben, wobei es das Ziel ist, die normale Scheibenfunktion zu imitieren und die Beweglichkeit nicht zu eliminieren, um eine Verbindung zu fördern. Keine der Vorrichtungen umfaßt die Verwendung von Formspeicherlegierungen.
Die Erfindung umfaßt unter anderem das Ziel, eine verbesserte Vorrichtung bereitzustellen, die einfacher in den Zwischenwirbelraum eingepaßt werden kann und die trotzdem eine größere und somit günstigere tragende Oberfläche als die bekannten Vorrichtungen aufweisen kann, während die Einfachheit beim Einpassen bewahrt bleibt.
Erfindungsgemäß wird eine Bandscheibenvorrichtung bereitgestellt, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
Die Bandscheibenverbindungsvorrichtung fördert die Verbindung eines Rückenwirbels mit einem benachbarten Rückenwirbel mit der Vorrichtung zwischen diesen. Die Verbindung kann durch das Einwachsen von Knochen oder anderem Material gefördert werden. Die Verbindungsvorrichtung kann die Bewegung eines Rückenwirbels relativ zum anderen Rückenwirbel, mit dem die Vorrichtung in Berührung kommt, begrenzen.
Das längliche Element kann ein im wesentlichen ebenes Element, beispielsweise ein Streifen oder ein Blatt sein.
Das längliche Element kann an einem oder mehreren Orten längs seiner Länge einen nicht gradlinigen Querschnitt aufweisen. Der nicht gradlinige Querschnitt kann über die Länge vorgesehen sein. Der nicht gradlinige Querschnitt kann an einer Mehrzahl von Orten längs der Länge vorgesehen sein, wobei ein gradliniger Querschnitt an einem Ort zwischen zwei oder mehreren dieser Orte und idealerweise zwischen jedem dieser nicht gradlinigen Querschnitte vorgesehen ist. Der nicht gradlinige Querschnitt kann einen Abschnitt mit erhöhter Dicke am oberen Rand/an der oberen eine Belastung tragenden Oberfläche und/oder am unteren Rand/an der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche des länglichen Elements aufweisen. Der nicht gradlinige Querschnitt kann ein linearer C-förmiger Querschnitt sein. Die Abschnitte des länglichen Elements mit einem nicht gradlinigen Querschnitt können dasselbe Profil im ersten und zweiten Zustand aufweisen. Die Abschnitte des länglichen Elements zwischen den nicht gradlinigen Abschnitten können sich während der Änderung vom ersten zum zweiten Zustand und/oder umgekehrt krümmen oder biegen. Das längliche Element kann ein Netz bzw. Gitter sein. Das längliche Element kann kontinuierlich sein oder kann eines oder mehrere Löcher oder Öffnungen darin aufweisen. Die Öffnungen können rund und/oder oval und/oder dreieckig und/oder rautenförmig geformt sein.
Das längliche Element kann eine lineare obere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen aufweisen. Das längliche Element kann eine diskontinuierliche obere Oberfläche aufweisen. Eine oder mehrere Vertiefungen können in der eine Belastung tragenden Oberfläche vorgesehen sein. Das längliche Element kann eine gezackte eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen aufweisen. Das längliche Element kann einen oder mehrere Vorsprünge oder Spitzen umfassen, die in der oberen eine Belastung tragenden Oberfläche oder Oberflächen vorgesehen sind. Die obere Oberfläche des länglichen Elements kann durch eine oder mehrere vorzugsweise lineare eine Belastung tragende Oberflächen definiert sein, die durch eine oder mehrere Vertiefungen beabstandet sind. Die Vertiefungen können in ihrer Form dreieckig sein. Die obere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen des länglichen Elements können mit einem oder mehreren Vorsprüngen oder Zähnen versehen sein. Die Vorsprünge oder Zähne können ein dreieckiges Profil aufweisen.
Das längliche Element kann eine lineare untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen aufweisen. Das längliche Element kann eine diskontinuierliche unter Oberfläche aufweisen. Eine oder mehrere Vertiefungen können in der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche vorgesehen sein. Das längliche Element kann eine gezackte untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen aufweisen. Das längliche Element kann einen oder mehrere Vorsprünge oder Spitzen aufweisen, die in der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche oder Oberflächen vorgesehen sind. Die untere Oberfläche des länglichen Elements kann durch eine oder mehrere vorzugsweise lineare eine Belastung tragende Oberflächen definiert sein, die durch eine oder mehrere Vertiefungen beabstandet sind. Die Vertiefungen können in ihrer Form dreieckig sein. Die untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen des länglichen Elements können mit einem oder mehreren Vorsprüngen oder Zähnen versehen sein. Die Vorsprünge oder Zähne können ein dreieckiges Profil aufweisen.
Die obere und untere eine Belastung tragende Oberfläche und/oder eine oder mehrere der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen können parallel zueinander sein. Die obere und untere eine Belastung tragende Oberfläche und/oder eine oder mehrere der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen können im Verhältnis zueinander angewinkelt sein. Der Winkel zwischen einem Vorsprung der oberen eine Belastung tragenden Oberflächen und/oder zumindest einer der oberen eine Belastung tragenden Oberflächen und der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche und/oder zumindest einer der unteren eine Belastung tragenden Oberflächen kann 5° bis 15° und bevorzugt 7° bis 13° betragen. Noch bevorzugter ist ein Winkel zwischen 8° und 12°, wobei ein Winkel zwischen 9° bis 11° noch weiter bevorzugt wird und ein Winkel von 10° ideal ist. Eine oder beide der oberen oder unteren eine Belastung tragenden Oberflächen können im Verhältnis zur Höhe des länglichen Elements nicht senkrecht sein.
Die obere und/oder untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen können bei einer Verwendung mit den Rückenwirbeln in Kontakt sein und/oder in diese eintreten.
Der vertikale Abstand der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberfläche oder Oberflächen kann zwischen 7 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 8 mm und 17 mm und idealerweise zwischen 9 mm und 15 mm liegen. Der maximale vertikale Abstand ist vorzugsweise geringer als 22 mm, vorzugsweise geringer als 19 mm und idealerweise geringer als 17 mm. Der maximale vertikale Abstand ist vorzugsweise an einem oder beiden Enden des länglichen Elements vorgesehen, insbesondere, wenn die Vorrichtung von der Vorderseite des Patienten eingeführt wird. Der maximale vertikale Abstand ist vorzugsweise im mittleren Abschnitt des länglichen Elements vorgesehen, insbesondere wenn die Vorrichtung von der Rückseite des Patienten eingeführt wird.
Der minimale vertikale Abstand beträgt vorzugsweise mehr als 4 mm, bevorzugterweise mehr als 5 mm und idealerweise mehr als 6 mm. Der minimale vertikale Abstand ist vorzugsweise an einem oder beiden Enden des länglichen Elements vorgesehen, insbesondere wenn die Vorrichtung von der Rückseite des Patienten eingeführt wird. Der minimale vertikale Abstand ist vorzugsweise im mittleren Abschnitt des länglichen Elements vorgesehen, insbesondere wenn die Vorrichtung von der Vorderseite des Patienten eingeführt wird.
Im ersten Zustand wird eine lineare Konfiguration für das längliche Element vorgesehen. Im ersten Zustand kann eine nicht lineare Konfiguration, wie beispielsweise eine Krümmung oder Wellenform für das längliche Element vorgesehen sein. Eine nicht lineare Konfiguration kann bedeuten, daß ein Ende des länglichen Elements von einer Tangente an das andere Ende um weniger als 5 mm, vorzugsweise weniger als 4 mm, bevorzugterweise weniger als 2 mm und idealerweise weniger als 1 mm versetzt ist. Eine nicht lineare Konfiguration kann bedeuten, daß einer oder mehrere Abschnitte des länglichen Elements auf einer Seite oder auf der anderen Seite relativ zu einer Mittellinie des länglichen Elements angeordnet ist/sind. Der eine oder die mehreren Abschnitte können so mit Hilfe einer oder mehrerer Krümmungen, vorzugsweise Krümmungen mit alternierender Richtung und idealerweise einer Wellenform angeordnet sein. Im ersten Zustand kann eine Konfiguration vorgesehen sein, in der ein Ende des länglichen Elements auf einer geraden Linie weiter vom anderen Ende des länglichen Elements entfernt ist als irgendeine andere Komponente. Der Teil des länglichen Elements, der mit den zwei Enden in Eingriff steht, kann nicht linear sein und beispielsweise eine oder mehrere Krümmungen umfassen. Eine Wellenform, die aus alternierenden Krümmungen entgegengesetzter Richtung besteht, wird besonders bevorzugt.
Im zweiten Zustand kann eine Konfiguration vorgesehen sein, bei der zumindest ein Teil des länglichen Elements gekrümmt ist. Bei dem zweiten Zustand kann es sich um eine Situation handeln, bei der das längliche Element über die gesamte Länge gekrümmt ist. Die Krümmung kann einen konstanten Radius über die Länge des länglichen Elements umfassen. Die Krümmung kann verschiedene Radien über die Länge des länglichen Elements umfassen. Der minimale Radius ist vorzugsweise mindestens 3 mm und bevorzugterweise 5 mm.
Im zweiten Zustand kann eine Konfiguration vorgesehen sein, bei der zumindest ein Teil des länglichen Elements gekrümmt ist und bei der zumindest ein Teil des länglichen Elements eine Wellenform und/oder ein schlangenartiges und/oder welliges Profil aufweist. Die Teile können derselbe Teil des länglichen Elements sein. Die Krümmungen, die die Wellenform bilden, können einen Radius von weniger als 1 mm umfassen.
Im zweiten Zustand kann das längliche Element eine Konfiguration aufweisen, die ein Teil eines Kreises und/oder ein voller Kreis und/oder eine Spirale und/oder eine U-Form und/oder ein Teil eines Ovals und/oder ein volles Oval ist. Die Enden des länglichen Elementes können sich im zweiten Zustand berühren oder voneinander getrennt sein. Ein Ende des länglichen Elements kann hinter dem anderen im zweiten Zustand versteckt sein, wobei sie sich berühren oder nicht berühren.
Vorzugsweise ist das längliche Element aus einem einzigen Stück oder aus einer Formspeicherlegierung gebildet.
Die Formspeicherlegierung ist vorzugsweise eine Legierung aus Titan, besonders bevorzugt mit Nickel. Die Formspeicherlegierung kann eine Legierung aus Kupfer und Zinn und/oder Aluminium sein. Die Formspeicherlegierung kann eine Legierung aus Eisen und Nickel sein. Die Formspeicherlegierung kann eine Legierung aus Kupfer, Aluminium und Nickel sein. Die Legierungen können andere Elemente umfassen.
Der Übergang vom zweiten Zustand in den ersten Zustand ist für die Formspeicherlegierung vorzugsweise im warmen Zustand vorgesehen. Der Übergang vom ersten Zustand in den zweiten Zustand ist für die Formspeicherlegierung vorzugsweise im warmen Zustand vorgesehen. Das längliche Element kann vor oder während des Einführens in den kalten Zustand gebracht werden und/oder sich nach dem Einfügen zumindest temporär im kalten Zustand befinden. Der Übergang vom ersten Zustand in den zweiten Zustand kann bewirkt werden, indem das längliche Element im Patienten vom kalten Zustand in den warmen Zustand übergeht. Der Übergang vom kalten Zustand in den warmen Zustand kann durch die Körperwärme und/oder eine externe Erwärmung bewirkt werden.
Der Übergang vom zweiten in den ersten Zustand wird vorzugsweise durch die Ausübung einer Belastung auf das längliche Element erreicht. Der Übergang vom ersten in den zweiten Zustand wird vorzugsweise durch die Beseitigung der Ausübung einer Belastung auf das längliche Element erreicht.
Die Formspeicherlegierung wird während des Übergangs vom ersten zum zweiten Zustand vorzugsweise einer pseudoplastischen Deformierung unterworfen. Der Übergang vom ersten zum zweiten Zustand umfaßt für irgendeinen Teil des länglichen Elements vorzugsweise eine Belastung von weniger als 10% und bevorzugterweise beträgt die Längenänderung für jeden Teil weniger als 8%.
Das längliche Element weist vorzugsweise bei der Verwendung eine Dicke senkrecht zur Vertikalen von beispielsweise weniger als 2 mm und bevorzugterweise von weniger als 1,5 mm auf. Eine Dicke von zwischen 1 mm und 1,5 mm wird bevorzugt.
Das längliche Element kann eine konstante Dicke über seine Länge und/oder Breite umfassen. Das längliche Element kann mit einem oder mehreren Abschnitten mit verringerter Dicke versehen sein. Der/die Abschnitt/Abschnitte verringerter Dicke können als Vertiefungen und/oder Kerben und/oder Rillen im länglichen Element vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Oberflächen, die das längliche Element definieren und Merkmale, die den Abschnitt mit verringerter Dicke definieren, durch abgerundete Oberflächen verbunden. Der Abschnitt mit verringerter Dicke kann eine Ausdehnung längs des länglichen Elements mit dieser reduzierten Dicke aufweisen. Das Merkmal, das den Abschnitt verringerter Dicke definiert, kann einen gekrümmten Abschnitt umfassen, der das längliche Element mit normaler Dicke mit dem länglichen Element mit verringerter Dicke verbindet, wobei eine weitere Krümmung die verringerte Dicke mit der normalen Dicke des länglichen Elements verbindet. Vorzugsweise ist das Merkmal, das den Abschnitt mit verringerter Dicke definiert, auf einer äußeren Oberfläche des länglichen Elements vorgesehen. Das Merkmal, das den Abschnitt mit verringerter Dicke definiert, erstreckt sich vorzugsweise über die Breite des länglichen Elements. Die Merkmale, die die Abschnitte mit verringerter Dicke definieren, können längs der Länge des länglichen Elementes regelmäßig beabstandet sein. Die Merkmale, die den Abschnitt oder die Abschnitte mit verringerter Dicke definieren, können längs der Länge des länglichen Elementes unregelmäßig beabstandet sein. Insbesondere können die Merkmale, die den Abschnitt mit verringerter Dicke definieren, vorzugsweise im Abschnitt des länglichen Elementes vorgesehen sein, der der größten Änderung, sogar der Änderung im Profil zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand unterworfen ist. Die Merkmale, die den Abschnitt mit verringerter Dicke definieren, können im Abschnitt oder in den Abschnitten des länglichen Elements, der/die der geringsten oder keiner Änderung im Profil zwischen dem ersten und zweiten Zustand unterzogen ist/sind, weniger häufig vorgesehen sein oder weggelassen werden.
Dort wo das längliche Element einen oder mehrere Abschnitte mit verringerter Dicke und/oder einen oder mehrere Abschnitte mit erhöhter Dicke umfaßt, wird bevorzugt, daß das längliche Element in den Abschnitten mit verringerter Dicke eine minimale Dicke von zumindest 0,4 mm aufweist. Es wird bevorzugt, daß das längliche Element in den Abschnitten ohne verringerte Dicke oder in den Abschnitten mit erhöhter Dicke eine maximale Dicke von höchstens 3 mm aufweist.
Die maximale Ausdehnung des länglichen Elementes gemessen von irgendeinem Punkt zu irgendeinem anderen längs einer geraden Linie beträgt vorzugsweise weniger als 50 mm, bevorzugterweise weniger als 40 mm und idealerweise weniger als 35 mm. Die maximale Erstreckung des länglichen Elementes, gemessen von irgendeinem Punkt zu irgendeinem anderen Punkt längs einer geraden Linie, beträgt vorzugsweise mindestens 7 mm, bevorzugterweise mindestens 10 mm und idealerweise zumindest 12 mm.
Eines oder beide Enden, vorzugsweise nur das beim Einführen nachfolgende Ende der Vorrichtung kann mit einem Eingriffsprofil versehen sein. Das Eingriffsprofil wird vorzugsweise dazu verwendet, die Vorrichtung mit einem chirurgischen Instrument, insbesondere einem chirurgischen Instrument zum Einführen der Vorrichtung, zu verbinden. Das Eingriffsprofil sorgt vorzugsweise für einen Eingriff mit dem Instrument bei einem Einführen und/oder Herausnehmen und/oder einer Handhabung und/oder einem Vorschieben und/oder einem Zurückziehen der Vorrichtung.
Das Eingriffsprofil umfaßt vorzugsweise eine oder mehrere Oberflächen, die zumindest teilweise vom anderen Ende der Vorrichtung weggerichtet sind. Eine derartige Oberfläche kann während eines Einführens eine Anschlagoberfläche bilden. Das Eingriffsprofil weist vorzugsweise eine oder mehrere Oberflächen auf, die zumindest zum Teil dem anderen Ende der Vorrichtung zugewandt sind. Eine derartige Oberfläche kann eine Anschlagoberfläche während eines Zurückziehens und/oder einer Handhabung darstellen.
Das Eingriffsprofil kann eine Oberfläche umfassen, die sich vom Ende der Vorrichtung erstreckt, eine zweite Oberfläche, die sich vom Ende der Vorrichtung erstreckt und eine dritte Oberfläche, die die beiden verbindet. Die dritte Oberfläche kann im allgemeinen parallel zum Ende der Vorrichtung sein. Die erste und die zweite Oberfläche sind bezüglich des Endes der Vorrichtung vorzugsweise nicht senkrecht und/oder nicht parallel zueinander. Das Eingriffsprofil kann einen vom Ende der Vorrichtung vorragenden Schwalbenschwanz definieren, der idealerweise durch die erste, zweite und dritte Oberfläche definiert ist.
Das Eingriffsprofil kann eine Vertiefung in der Vorrichtung umfassen, die durch eine erste Oberfläche definiert ist, die sich in die Vorrichtung erstreckt, eine zweite Oberfläche, die sich in die Vorrichtung erstreckt und eine dritte Oberfläche, die die beiden verbindet. Die dritte Oberfläche kann im allgemeinen parallel zum Ende der Vorrichtung sein. Die erste und die zweite Oberfläche sind vorzugsweise nicht senkrecht zum Ende der Vorrichtung und/oder nicht parallel zueinander. Das Eingriffsprofil kann einen vertieften Schwalbenschwanz definieren, der idealerweise durch die erste, zweite und dritte Oberfläche definiert ist.
Die Erfindung kann eine Bandscheibenvorrichtung/-prothese sein, die dazu geeignet ist, in einem Wirbelzwischenraum zwischen zwei Rückenwirbeln aufgenommen zu werden, wobei die Prothese einen gekrümmten Streifen aus einem biokompatiblen Material umfaßt und die Breite des Streifens so ist, daß der Streifen nach einer Anordnung in Kontakt mit den oben genannten Wirbeln ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus einem Material hergestellt ist, das starken elastischen Deformierungen unterzogen werden kann, bevor eine permanente Deformierung auftritt, und daß der Streifen in eine Form gebogen ist, bei der die Enden voneinander entfernt sind, und der Radius der gebogenen Teile und die Dicke des Streifens so gewählt sind, daß kaum eine permanente Deformierung auftritt, wenn der Streifen in einen näherungsweise geraden Streifen auseinandergebogen ist, wodurch der Streifen, der in einen näherungsweise geraden Streifen auseinandergebogen wurde, dazu geeignet ist, in einen Zwischenwirbelraum eingefügt zu werden, wobei der Streifen seine ursprüngliche gekrümmte Form annimmt.
Der Streifen kann aus einer Formspeicherlegierung/-speichermaterial hergestellt sein, wie beispielsweise einer Legierung aus Titan und Nickel, die einer deutlichen Deformation unterzogen werden kann, bevor eine permanente Deformation auftritt. Der gekrümmte Streifen kann eine U-Form aufweisen. Der gekrümmte Streifen kann eine kreisförmige Form aufweisen. Der gekrümmte Streifen kann eine Spiralform aufweisen. Der gekrümmte Streifen kann eine Ovalform aufweisen.
Der Streifen kann eine Dicke von 1,5 mm aufweisen und die gekrümmten Teile des Streifens besitzen einen Radius von zumindest 12,5 mm. Dort, wo die minimale Dicke des länglichen Elements weniger als 1,5 mm, beispielsweise weniger als 1 mm ist, können die gekrümmten Teile des Streifens einen Radius von zumindest 8 mm besitzen.
Der Streifen kann mit Öffnungen versehen sein. Der Streifen kann eine Gazestruktur aufweisen.
Der Streifen kann auf seinen Seiten mit Vorsprüngen versehen sein, die mit den zwei Rückenwirbeln, die diesen Raum umgrenzen und den Streifen relativ zu diesen fixieren, in Kontakt kommen, nachdem der Streifen in den Zwischenwirbelraum eingepaßt wurde.
Die Vorrichtung kann das Merkmal aufweisen, daß der Streifen aus einem Material hergestellt ist, das starken Deformierungen unterzogen werden kann, bevor eine permanente Deformierung auftritt, und daß der Streifen in eine Form gekrümmt ist, in der die Enden voneinander entfernt sind, und der Radius der gekrümmten Teile sowie die Dicke des Streifens in solch einer Weise gewählt werden können, daß, wenn der Streifen in einen zumindest näherungsweise geraden Streifen auseinandergebogen ist, kaum irgendeine permanente Deformierung auftritt, wobei in diesem Fall der Streifen, der in einen näherungsweise geraden Streifen auseinandergebogen wurde, dazu geeignet ist, in einen Zwischenwirbelraum eingeführt zu werden, in dem der Streifen seine ursprüngliche gekrümmte Form annimmt.
Das Material des Streifens kann darüber hinaus aus einer Formspeicherlegierung/speichermaterial, wie beispielsweise einer Legierung aus Titan und Nickel, gebildet sein. Ein derartiges Material weist neben seiner vorteilhaften Eigenschaft, daß es im Verlauf einer progressiven Deformierung eine praktisch konstante Kraft liefert, die zusätzliche Eigenschaft auf, daß es sehr starken Deformierungen von bis zu 6% bis 8% unterzogen werden kann, ohne daß das Material permanent deformiert wird.
Im Fall der erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden die oben genannten Eigenschaften optimal ausgenutzt, indem dem Streifen eine derartige Form verliehen wird, daß sich querschneidende Kanten erhalten werden, die eine tragende Oberfläche mit der gewünschten Abmessung für die Rückenwirbel bilden. Darüber hinaus wird den Krümmungen des Streifens ein solcher Radius verliehen, daß für die Dicke des Streifens, die sich ergibt, wenn der Streifen in einen geraden Streifen auseinander gebogen wird, kaum eine oder keine permanenten Deformierungen auftreten, mit anderen Worten, daß die Deformierungen unter einer Größenordnung von 6% bis 8% bleiben, so daß der Streifen über einen schmalen schlitzförmigen Einschnitt in den Zwischenwirbelraum eingeführt werden kann, wo der Streifen seine ur sprüngliche gekrümmte Form wieder annimmt. Da der gekrümmte Streifen sich quer schneidende Flächen mit beträchtlichen Abmessungen im Vergleich zu den sich quer schneidenden Flächen bekannter Vorrichtungen umfassen kann, ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, nur eine einzige Vorrichtung zu verwenden, die eine ausreichende Stärke und Stabilität zum Tragen einer Belastung in einem Zwischenwirbelraum gewährleistet. In dieser Weise wird das Einpassen der Vorrichtung einfacher, da nur eine kleine Öffnung für das Einführen notwendig ist, und eine kleinere Wunde hervorgerufen wird. Abhängig von den Umständen kann der erfindungsgemäße Streifen in eine U-Form, eine Kreisform, eine Spiralform, eine Rechteckform oder irgendeine andere gewünschte Form gekrümmt sein. Eine weitere günstige Konstruktion für die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt die Ausprägung, daß der Streifen eine Dicke von 1,5 mm umfaßt und die gekrümmten Teile einen Radius von zumindest 12,5 mm umfassen. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Deformierung des Streifens in den gekrümmten Teilen unter 8% bleibt, wenn der Streifen in einen nahezu geraden Streifen auseinandergebogen wird, so daß keine permanente Deformierung oder kaum eine permanente Deformierung auftritt und der Streifen seine ursprüngliche gekrümmte Form nach seiner Einführung in den Zwischenwirbelraum wieder annimmt.
Um ein erfolgreiches Einwachsen in einen und Anwachsen von einem Knochen zu fördern, wird der Streifen gemäß einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit Öffnungen versehen, oder der Streifen in der Form einer Gaze gestaltet.
Um die Vorrichtung gut an ihrer Position nach einem Einpassen in den Zwischenwirbelraum zu fixieren, ist der Streifen gemäß einer weiteren Ausführung auf seinen Seiten mit Vorsprüngen versehen, die in Kontakt mit den Rückenwirbeln kommen, die den Raum umgrenzen, und die sich folglich einer Verschiebung relativ zu diesen widersetzen.
Bei einer bevorzugten Form der Erfindung kann eine Bandscheibenverbindungsvorrichtung bereitgestellt werden, wobei die Vorrichtung ein längliches Element aufweist, wobei das längliche Element eine oder mehrere obere eine Belastung tragende Oberflächen und eine oder mehrere untere eine Belastung tragende Oberflächen bietet, wobei die oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen vertikal voneinander durch das längliche Element beabstandet sind, wobei das längliche Element einen ersten Zustand und einen zweiten Zustand aufweist, das längliche Element eine im wesentlichen lineare Konfiguration im ersten Zustand und eine weniger lineare Konfiguration im zweiten Zustand aufweist, das lineare Element für zumindest einen einmaligen Übergang vom zweiten Zustand in den ersten Zustand und für einen zumindest einmaligen Übergang vom ersten in den zweiten Zustand angepaßt ist, das längliche Element aus einer Mehrzahl von länglichen Komponenten gebildet ist, die sich zumindest teilweise nebeneinander erstrecken.
Das längliche Element kann mit einer Mehrzahl länglicher Komponenten versehen sein, die einander über zumindest einen Teil ihrer Länge, vorzugsweise über die gesamte Länge berühren. Die länglichen Komponenten können einander in der Form entsprechen. Die länglichen Komponenten können eine zusammenpassende Form aufweisen. Die länglichen Komponenten können zueinander entsprechend sein. Es können drei, vier oder fünf längliche Komponenten vorgesehen sein. Die länglichen Komponenten können in der Form einer Mehrzahl von äquivalent konfigurierten Streifen, benachbarten Streifen vorliegen, die miteinander in Kontakt stehen.
Die länglichen Komponenten können vorzugsweise miteinander verbunden sein, um ein einzelnes längliches Element zu bilden. Die länglichen Komponenten sind vorzugsweise miteinander an einem Ende verbunden, vorzugsweise dem Ende, das zuerst in den Patienten eingeführt wird. Die länglichen Komponenten können aneinander durch eines oder mehrere Befestigungselemente befestigt sein. Die länglichen Komponenten können miteinander durch eine oder mehrere Klebkomponenten verbunden sein.
Dieser Gesichtspunkt der Erfindung kann für seine Vorrichtung irgendeines der Merkmale, Alternativen oder Möglichkeiten, die an anderer Stelle in diesem Dokument dargelegt sind, umfassen.
Die Erfindung wird im folgenden lediglich beispielhaft und mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1a, b, c, d, e, f und g jeweils schematisch in zwei zueinander senkrechten Ansichten eine Form einer Vorrichtung gemäß verschiedener Ausführungen der Erfindung zeigen;
2 schematisch und nicht im Maßstab ein Beispiel einer Wirbelsäule mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, die darin aufgenommen ist;
3 schematisch eine weitere Ausführung der Erfindung zeigt und einen gerade gebogenen Streifen eines Materials, vorzugsweise eines Speichermaterials, zeigt, das starken Deformierungen unterzogen werden kann, bevor eine permanente Deformierung auftritt;
4 im Querschnitt schematisch und nicht im Maßstab eine Ausführung einer Vorrichtung zum Einführen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Zwischenwirbelraum zeigt;
5 einen Querschnitt des Endes der Vorrichtung gemäß 4 längs der Linie V–V zeigt;
6a und b zwei weitere Ausführungen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeigen;
7 eine alternative Ausführung einer Vorrichtung zur Einführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einen Zwischenwirbelraum zeigt;
8 die Längenausdehnung zusammen mit dem Verhalten bei Belastung von Speichermetallen während einer Deformierung und Entspannung zeigt;
9a eine Teilansicht zweiter Rückenwirbel und des Endes einer Vorrichtung zum Verabreichen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Position, in die sie anfangs eingeführt wird, zeigt;
9b die Teilansicht von 9a zeigt, wobei die Vorrichtung in die Position gedreht ist, in der die Vorrichtung verabreicht wird;
10 schematisch eine alternative Vorrichtung gemäß einer alternativen Form der vorliegenden Vorrichtung zeigt;
11a, 11b und 11c drei verschiedene Situationen zeigen, in welchen ein Paar erfindungsgemäßer Vorrichtungen zwischen ein Paar von Wirbeln eingefügt ist; und
12 eine Einzelheit eines Endes einer Vorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 1a ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines Streifens 1 einer Formspei- cherlegierung gezeigt, die allgemein als Speichermaterial oder -metall bekannt ist, der eine Kreisform aufweist.
In 1b ist eine Vorrichtung gezeigt, die aus einem Streifen 1 aus Speichermaterial besteht, der eine Spiralform aufweist.
In 1c ist eine Vorrichtung gezeigt, die einen Streifen 1 aus Speichermaterial umfaßt, der eine U-Form aufweist.
In 1d ist eine Vorrichtung mit einem Streifen 1 eines Speichermaterials gezeigt, der die Form eines Ovals aufweist.
In 1e ist eine Vorrichtung mit einem Streifen aus einem Speichermaterial gezeigt, der allgemein die Form eines Teilkreises aufweist, wobei der Streifen jedoch längs seiner Länge auch mit einer Wellenform versehen ist. Der Streifen erstreckt sich somit abwechselnd jenseits und innerhalb des kreisförmigen Umrisses der gepunkteten Linie. Eines der Schlüsselmerkmale für eine derartige Form einer Vorrichtung ist, daß die Dicke des Materials an keinem Punkt erhöht ist (wobei somit die Biegsamkeit aufrecht erhalten wird), während die Gesamtlänge des an einem gegebenen Ort eingeführten Materials erhöht ist. Dies erhöht wiederum den Oberflächenbereich der Ober- und Unterseite des Streifens, der bei einer Verwendung zur Stützung der Wirbel zur Verfügung steht. Äquivalente tragende Oberflächen können unter Verwendung eines derartigen Profils, beispielsweise bei einer Vorrichtung, wie sie in 1a veranschaulicht ist, vorgesehen werden, wobei jedoch ein dünnerer Materialstreifen verwendet wird. Die Wellenform gewährleistet ebenfalls eine erhöhte Elastizität. Eine gute Elastizität der Vorrichtung, womit das Einführen erleichtert wird, und eine gute Stützeigenschaft der Vorrichtung, sobald sie positioniert ist, werden somit gleichzeitig sichergestellt. Derartige Formen der Vorrichtung können auch im gespeicherten Zustand, d.h. vor einer Verwendung vorteilhaft sein, wo kleinere Zwangskräfte erforderlich sein können, um die Vorrichtung in einer verabreichungsfähigen Form zu halten; in diesem Fall eine Wellenform, die sich linear erstreckt, wie in der unteren der drei Ansichten von 1e gezeigt ist.
In 1f ist eine weitere Vorrichtung in Form eines Streifens 1 aus einem Speichermaterial gezeigt, der eine Kreisform aufweist. In diesem Fall umfaßt der Streifen eine Reihe von Ker ben 1a in seiner äußeren Oberfläche. Die Kerben 1a weisen eine maximale Tiefe in Richtung der Dicke des Streifens von ungefähr 50% der Dicke des Streifens auf. Die Kerben 1a erstrecken sich über die volle Breite des Streifens mit im wesentlichen demselben Profil und sind gleichmäßig längs der Länge des Streifens beabstandet. Die Kerben 1a in einer derartigen Vorrichtung bilden Orte, an welchen die Deformierung des Streifens in seiner Form vor einer Verabreichung vorzugsweise aufgenommen wird. Der Rest des Streifens weist eine beträchtliche Dicke auf und somit obere und untere Oberflächenbereiche, um den gewünschten Grad an Unterstützung für die Wirbel zu erzielen, mit welchen sie bei einer Verwendung in Kontakt kommen. Wiederum wird für eine günstige Ausgewogenheit der Elastizität gesorgt, um ein Einführen und einen Unterstützungsbereich zu ermöglichen, um die Trennung der Wirbel aufrechtzuerhalten. Die untere Darstellung der drei in 1f gezeigten Darstellungen, zeigt die Vorrichtung in ihrem linearen Profil, in der sie für eine Verabreichung geeignet ist.
In 1g ist ein weiterer Streifen veranschaulicht, der in diesem Fall in bestimmten Teilen 1c einen nicht-gradlinigen Querschnitt aufweist. In diesen Teilen 1c sind die oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen des Streifens 1 ausgeweitet bzw. ausgedehnt. Zwischen den ausgeweiteten Teilen befinden sich Teile 1d mit gradlinigem Querschnitt. An diesen Teilen 1d tritt während des Übergangs vom ersten zum zweiten Zustand und umgekehrt die stärkste Verbiegung auf. Dieser lineare C-förmige Querschnitt bietet durch die erweiterte tragende Fläche ein erweitertes Unterstützungsvermögen, wobei jedoch die Elastizität dennoch aufrecht erhalten bleibt.
Der Streifen 1 der vorhergehenden Figuren ist aus einer Formspeicherlegierung hergestellt, die aus einer Legierung aus Kupfer und Zinn oder Titan und Nickel oder Nickel und Eisen gebildet ist. Formspeicherlegierungen weisen aufgrund ihres pseudoplastischen Verhaltens die Eigenschaft auf, daß sie Deformierungen von bis zu 8% unterzogen werden können, bevor sie permanente Deformierungen zeigen. Indem einem Streifen aus diesem Material eine solche Dicke und ein solcher Krümmungsradius verliehen wird, daß im Verlauf seines Auseinanderbiegens in einen geraden Streifen keine Deformierungen von mehr als 8% auftreten, nimmt ein derartiger Streifen wieder seine ursprüngliche gekrümmte Form an, wenn er in einen geraden Streifen auseinander gebogen und darauffolgend entlastet wird. In der Praxis können daher die Vorrichtungen gemäß den 1a, b, c, d, e, f und g aus einem Streifen mit idealerweise einer Dicke von 1,5 mm und Krümmungsradien der gekrümmten Teilen idealerweise von mehr als 12,5 mm hergestellt werden, wobei eine gleichmäßige Streifendicke verwendet wird. In den Fällen, in welchen Abschnitte mit einer verringerten Dicke für die Streifen vorgesehen werden, könnte die Dicke beträchtlich geringer, d.h. beispielsweise bis herunter zu 0,4 mm an diesen Orten mit verringerter Dicke sein. Der Krümmungsradius kann in derartigen Fällen ebenso geringer, d.h. beispielsweise größer als 8 mm sein. Auf diese Weise nehmen diese Streifen immer ihre ursprüngliche Form an, nachdem sie deformiert wurden. Dies bedeutet, daß solche Vorrichtungen, nachdem sie in einen nahezu geraden Streifen deformiert wurden, durch einen schmalen Schlitz, der in der Wirbelsäule hergestellt wird, die den Zwischenwirbelraum begrenzt, in den Zwischenwirbelraum eingeführt werden können, wo sie dann ihre ursprüngliche Form wieder annehmen. In dieser Position kommen dann die Endflächen 2 und 3 in Berührung mit den benachbarten Wirbeln, wobei in diesem Fall der Streifen dann eine Trage- und Stabilisierungsfunktion für diese Wirbel ausübt und somit die Belastungstragefunktion der Bandscheibe übernimmt, bis eine Knochenverbindung eingetreten ist. Aufgrund der Tatsache, daß die transversale Gesamtabmessung dieser Art von Vorrichtung ziemlich groß sein kann, ist es möglich, nur eine Prothese anzupassen, die dann ausreichend ist.
Ein Beispiel einer Vorrichtung des erfindungsgemäßen Typs, die in den Zwischenwirbelraum einer Wirbelsäule eingepaßt ist, ist schematisch in 2 gezeigt.
Ein Streifen 1 im deformierten Zustand ist in 3 gezeigt, wobei des weiteren gekennzeichnet ist, daß ein derartiger Streifen gegebenenfalls auch mit Rändern 4 und 5 versehen sein kann, die nicht glatt sondern gezahnt sind. Diese gezahnten Ränder stellen sicher, daß die Vorrichtung nach einer Positionierung relativ zu den Wirbeln, mit welchen sie in Kontakt steht, richtig positioniert bleibt. Der Streifen kann gegebenenfalls auch mit Öffnungen 6 versehen sein, die das Einwachsen in einen Knochen und Anwachsen von Knochen fördern.
Zur Einführung des Streifens 1 kann ein Gerät gemäß 4 verwendet werden. Dieses Gerät umfaßt einen röhrenförmigen Teil 7, der einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wie in 5 gezeigt ist, in dem ein Streifen 1, der in eine gerade Form verformt wurde, aufgenommen werden kann. Am Ende des Streifens ruht ein Pressblock 8, der mit einem langen Stab 9 versehen ist. An dem Stab 9 ist mit einem bestimmten Abstand eine Platte 10 befestigt, wobei eine Feder 11, die die Platte gegen ein Ende eines drehbaren Betätigungshebels 12 drückt, auf eine Seite der Platte wirkt. Auf der anderen Seite des Hebels ist eine Feder 13, die einen Sperrhebel 14 in seinen Blockierungszustand drückt, in das Gerät eingepaßt.
Die Betriebsweise des Geräts ist wie folgt. Durch Drücken der Platte 10 mit dem Hebel 12 nach rechts neigt sich die Platte und ist dadurch auf dem Stab 9 verriegelt, der durch ein weiteres Bewegen des Hebels 12 nach rechts bewegt wird, woraus resultiert, daß der Block 8 den Streifen 1 nach außen drückt. Indem nun der Hebel zurück nach links bewegt wird, bewegt sich die Platte 10 ebenfalls mit diesem zurück. Darüber hinaus bleibt der Stab 9 aufgrund der Tatsache, daß die Bewegung desselben nach links durch den Sperrhebel 14 blockiert ist, an seinem Ort. In dieser Weise wird durch mehrmaliges Hin- und Herbewegen des Hebels 12 der Streifen 1 schrittweise aus der aufnehmenden Röhre 7, beispielsweise in einen Zwischenwirbelraum hinausgedrückt. Nachdem der Streifen aus der Röhre herausgedrückt wurde, können der Block 8 und der Stab 9 durch Drücken auf den Sperrhebel, wodurch die Blockierung aufgehoben wird und der Stab mit dem Block 8 nach links bewegt werden kann, in ihre Ausgangsposition zurückgebracht werden.
Andere mögliche Ausführungsformen für die Vorrichtung sind in den 6a und 6b gezeigt. In 6a ist ein Materialstreifen 20 mit Öffnungen 22 in der soliden Wand des Streifens und Vertiefungen 24 in der oberen und unteren Oberfläche des Streifens versehen. Die Vertiefungen 24 hinterlassen eine obere eine Belastung tragende Oberfläche 26 und eine untere eine Belastung tragende Oberfläche 28, die aufgrund ihrer reduzierten Oberflächenfläche der Bewegung des Streifens relativ zu den Wirbeln einen Widerstand entgegensetzen. In der Ausführungsform von 6a weist der Streifen auf einer Seite der Krümmung (Seite A in 6a) verglichen mit der anderen Seite der Krümmung (Seite B in 6a) eine größere Höhe auf. Tatsächlich ist die Seite B der Ort auf dem Streifen, an dem die Öffnung zwischen den zwei Enden vorgesehen ist. Die unterschiedlichen Höhen des Streifens an verschiedenen Orten und eine graduelle Verjüngung zwischen den beiden auf beiden oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen bietet in der Praxis eine enger sitzende Passung zwischen der Vorrichtung und der Lage der Wirbel. Der Winkel α, der durch eine Projektion der oberen und unteren Oberflächen definiert ist, kann zwischen 8° und 12° liegen und beträgt bevorzugt 10°.
Eine ähnliche Ausführung der Vorrichtung ist in 6b veranschaulicht, jedoch sind in diesem Fall die obere und untere eine Belastung tragenden Oberflächen parallel zueinander.
Es ist besonders wünschenswert, daß die Vorrichtung aus einer einzigen Materialschicht gebildet ist, da damit die Risiken einer Delaminierung, einer relativen Bewegung oder andere Probleme, die bei Mehrschichtmaterialien auftreten, vermieden werden können. Streifen mit einer Dicke zwischen 1 und 1,5 mm können verwendet werden, um ausreichend elastische Vorrichtungen bereitzustellen, die dazu geeignet sind, in ein lineares Profil gerade gebogen zu werden. Ein Radius von ungefähr 15 mm wird bevorzugt, um eine geeignete Verbindungsvorrichtung unter Verwendung einer einzigen Vorrichtung zu bewerkstelligen.
Es wird bevorzugt, daß die Vorrichtung gegenüber Kräften, die in der Ebene des Zwischenwirbelraums/der Bandscheibe ausgeübt werden, relativ elastisch ist. Jedoch ändert sich die Höhe der Vorrichtung und/oder die Höhe des Abstandes zwischen den Wirbeln, die sie aufrecht erhält, nicht.
Bei der alternativen Ausführung des in 7 veranschaulichten Geräts, ist der permanente Zylinder gemäß der Ausführungsform von 4 durch eine wegwerfbare Röhre 30 ersetzt, das lösbar am Ende des Geräts 32 durch mit einem Gewinde versehene Schraubenabschnitte 33 befestigt werden kann. In der Röhre 30 ist die Vorrichtung 34 vorgesehen und ist an beiden Enden durch Abdeckungen 36 versiegelt. Die Vorrichtung 34 wird für das Gerät 32 somit in einer vollkommen versiegelten Weise bereitgestellt, wodurch sie während des Transports und der Verabreichung steril gehalten wird.
Bei einer Verwendung wird der Kolben 38, in ähnlicher Weise wie bei der oben bezüglich der 4 angegebenen Beschreibung, im Gerät vorgeschoben und durchstößt die Abdeckung 36, um darauffolgend in Kontakt mit dem Ende 40 der Vorrichtung 34 zu gelangen. Durch ein fortgesetztes Vorschieben des Kolbens 38 wird die Vorrichtung 34 vorwärts gedrückt und durchbricht die Abdeckung 36 und gelangt danach in den Wirbelzwischenraum.
Die Verwendung von Formspeicherlegierungen einschließlich von Speichermetallen ist während des Verabreichungsprozesses von Vorteil. Während die Wände des Rohrs, das die Vorrichtung enthält, verwendet werden, um sie während der Verabreichung zurückzuhalten, nimmt die Vorrichtung, sobald sie das Ende des Rohrs verlassen hat, ihr ursprüngliches Profil an. Die pseudoelastischen Eigenschaften von Speichermetallmaterialien bedeuten, wie in 8 veranschaulicht ist, daß bei diesen eine "Verzögerung" bei der Formspeicherlegierung auftritt, die ihre Konfiguration dann wieder annimmt, wenn die Belastung nicht mehr besteht.
Aus diesem Grunde sind Formspeicherlegierungen unter Verwendung eines derartigen Geräts einfacher zu verabreichen als andere Materialien, die unmittelbar nach einer Beseitigung der Belastung in ihre ursprüngliche Konfiguration zurückkehren würden. Die Anwendbarkeit der Erfindung hängt jedoch von dieser Möglichkeit nicht ab.
Um erfindungsgemäße Vorrichtungen einzuführen, wird ein kleiner Einschnitt vorgenommen und die Scheibe im Zwischenwirbelraum, für den die Verbindung bewirkt werden soll, entfernt. Die Größe des Einschnitts wird minimiert, um die chirurgische Wunde so klein wie möglich zu halten. Nach der Entfernung der Scheibe wird das Ende des Geräts zur Verabreichung der Vorrichtung in die Öffnung eingeführt, durch die die Scheibe entfernt wurde. Das Ende der Vorrichtung wird mit der Vorrichtung in einer im wesentlichen flachen Orientierung, siehe 9a, eingeführt und wird langsam um ihre Länge in die Orientierung von 9b gedreht. Auf diese Weise stößt die äußere Oberfläche 50 des Geräts gegen die Wirbel an, wenn das Gerät gedreht wird, wobei eine fortgesetzte Drehung den Abstand der Wirbel auf den gewünschten Grad erhöht, bei dem die Vorrichtung leicht eingeführt werden kann. Die Trennung der Wirbel kann durch die Verwendung von Spreizblöcken unterstützt werden.
Zusätzlich zu der oben genannten Technik, bei der die Vorrichtung gerade gebogen wird und dann während der Einführung zurückgehalten wird, um sie im linearen Profil zu halten, ist es möglich, die verschiedenen Eigenschaften von Formspeicherlegierungen in ihrem jeweiligen kalten und warmen Zustand auszunutzen. Im warmen Zustand ist es möglich, einen normalerweise gekrümmten Streifen gerade zu biegen und physisch in einer Position zu halten. Falls dann die Temperatur des Streifens reduziert wird, kann die Deformierung unter Verwendung des kalten Zustands der Formspeicherlegierung fixiert werden. In diesem kalten Zustand kann die Vorrichtung dann in den Zwischenwirbelraum eingeführt werden, wobei die Wärme des Körpers, in den die Vorrichtung eingeführt wird, bewirkt, daß die Vorrichtung einmal mehr erwärmt wird und vom kalten Zustand in den warmen Zustand übergeht, woraufhin die Vorrichtung ihre ursprüngliche gekrümmte Konfiguration annimmt. Der Erwärmungsprozeß kann vorteilhafterweise durch eine äußere Erwärmung der Vorrichtung unterstützt werden. Die Vorrichtung kann bis auf zwischen 40°C und 50°C erwärmt werden, woraufhin ihre Abkühlung zugelassen wird. In einem derartigen Fall ist die Hysteresekurve des Speichermetalls von Nutzen.
Während die Erfindung insbesondere die Verwendung von Formspeicherlegierungen betrifft, um das gewünschte Gleichgewicht zwischen Elastizität und Unterstützung bei einer spinalen Fusionsvorrichtung zu erreichen, können einige der Vorteile der Erfindung durch die Verwendung von sorgsam konfigurierten herkömmlichen Materialien, d.h. elastischen Materialien erreicht werden. Um das Ziel einer Einführung der Vorrichtung durch einen kleinen Einsatz in der Wirbelsäule zu erreichen, wird die Vorrichtung, 10, wiederum in der Form eines Streifens 100 bereitgestellt, die beim Gebrauch ein U-förmiges Profil annimmt. Um den gewünschten Grad an Unterstützung bei derartigen Materialien beim Gebrauch zu erhalten, muß ein beträchtlicher oberer und unterer Oberflächenbereich vorgesehen werden. Bei herkömmlichen Materialien führt dies jedoch zu einem Streifen, der nicht ausreichend flexibel ist, um in eine lineare Vorverabreichungsform versetzt zu werden, falls ein einzelnes Materialstück verwendet wird. Um diesen Nachteil zu überwinden, ist die Vorrichtung dieser Ausführungsform aus einer Reihe dünnerer Streifen 102 gebildet, die durch ein Befestigungsstück 104 an einem Ende miteinander verbunden sind. Bei der Verwendung ist dies das Ende, das zuerst in den Patienten eingeführt wird. Die Dicke der individuellen Streifen und ihre Eignung sich relativ zueinander zu bewegen, verleiht ihnen den gewünschten Grad an Elastizität.
Bei den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine einzelne Vorrichtung zwischen ein Paar von Wirbeln eingeführt, um deren Verbindung zu erleichtern. In einigen Fällen, wie beispielsweise bei Osteoporose, muß ein höherer Grad einer tragenden Oberfläche vorgesehen sein und dies kann unter Verwendung der vorliegenden Erfindung mit zwei oder mehr Vorrichtungen erreicht werden, die zwischen ein Paar von Wirbeln eingesetzt werden. Drei potentielle Konfigurationen derartiger Einsätze sind in den 11a, 11b und 11c veranschaulicht. In jedem Fall wird das Hauptziel eines minimalen Eingriffs erreicht. In 11a sind die zwei Vorrichtungen 200 in derselben Konfiguration, jedoch nebeneinander vorgesehen. In der Situation der 11b sind die zwei Vorrichtungen 200 so vorgesehen, daß sich ein Teil jeder Vorrichtung unterhalb des Umrisses der anderen befindet. In der Situation der 11c wird eine der Vorrichtungen 200 verwendet, um den Spalt zwischen den zwei Enden der anderen Vorrichtung 200 zu versperren. Derartige Konfigurationen unterstützen mechanisch das Zurückhalten von Knochentransplantatmaterial am Fusionsort.
Die Vorrichtung kann einfach unter Verwendung des Geräts, wie beispielsweise desjenigen, das in 4 veranschaulicht ist, verwendet werden, womit jedoch nur das Einfügen der Vorrichtung erleichtert wird. Es kann jedoch in einigen Fällen wünschenswert sein, in der Lage zu sein, die Vorrichtung nach ein Einführen zu manipulieren und/oder sie zu entfernen. Davon kann sogar das gänzliche Entfernen der Vorrichtung aus der Wirbelsäule durch Zurückziehen dieser in das Gerät umfaßt sein. Dies kann bewirken, daß die Vorrichtung aus dem zweiten Zustand ein weiteres Mal in den ersten Zustand übergeht. Diesbezüglich veranschaulicht 12 einen modifizierten Endabschnitt 300 für eine Vorrichtung 302 des oben beschriebenen Typs und einen damit zusammenwirkenden Teil 304 des Verarbeitungsgeräts.
Der Endabschnitt 300 der Vorrichtung 302 weist eine Vertiefung mit einem Abschnitt 306 verringerter Breite und einem Abschnitt 308 mit vergrößerter Breite auf, die zusammen einen Schwalbenschwanz bilden. Die maximale Breite des Abschnitts 308 ist geringer als die normale Breite 310 der Vorrichtung 300, so daß das Ausmaß des Eingriffs während der Operation nicht erhöht wird. Durch Bereitstellen eines dem Schwalbenschwanz entsprechenden Vorsprungs im damit zusammenwirkenden Teil 304 der Ausgabevorrichtung kann ein guter Eingriff zwischen den beiden sichergestellt werden.
Wie oben beschrieben bewirkt ein Vorschieben des Antriebsteils des Gerätes, daß die Vorrichtung 302 während einer Implantation mit Hilfe des zusammenwirkenden Teils 304 und in Zusammenwirkung mit dem Schwalbenschwanz in den Patienten vorgeschoben wird. Falls der Chirurg jedoch wünscht, die Vorrichtung 302 herauszuziehen, ist dies unter Verwendung dieser Art einer Zusammenwirkung möglich, da jedes Zurückziehen des zusammenwirkenden Teils 304 der Vorrichtung ein Zurückziehen der Vorrichtung 302 zur Folge hat. Dies kann durch gänzliches Zurückziehen in das chirurgische Gerät sogar einen Übergang der Vorrichtung vom zweiten Zustand zurück in den ersten Zustand umfassen. Ähnliche Bewegungen zur Manipulation können vom Gerät zum zusammenwirkenden Teil 304 und somit zur Vorrichtung 302 im Patienten übertragen werden.
Verschiedene Mittel von einem einfachen Bewegen des gesamten Gerätes bis zu einem Zurückziehen des zusammenwirkenden Teils 304 in das Gerät, können eingesetzt werden, um das Zurückziehen und/oder die Handhabung der Vorrichtung 302 auszuführen.
Aus den vorhergehenden Ausführungsformen sollte verständlich sein, daß erfindungsgemäß eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die eine so große Querausdehnung aufweisen kann, daß das Einpassen einer einzigen derartigen Vorrichtung in einen Wirbelzwischenraum ausreichend ist, wobei ermöglicht wird, daß die Vorrichtung durch einen relativ schmalen Schlitz und in einem weniger tiefgreifenden chirurgischen Eingriff eingepaßt wird. Ebenso sollte verständlich sein, daß die Vorrichtung aus einem Streifen aus einem Speichermaterial gebildet ist, das auf verschiedene Arten gekrümmt werden kann, wobei in diesem Zusammenhang vorgehend nur einige wenige der möglichen Ausführungsformen beispielhaft gezeigt wurden. Der Ausdruck Vorrichtung sollte als gegebenenfalls mit dem Ausdruck Prothese austauschbar angesehen werden.

Claims

Bandscheibenvorrichtung, wobei die Vorrichtung ein längliches Element (1) aufweist, wobei das längliche Element eine oder mehrere obere eine Belastung tragende Oberflächen (2) und eine oder mehrere untere eine Belastung tragende Oberflächen (3) aufweist, wobei die obere und untere eine Belastung tragende Oberfläche (2, 3) durch ein längliches Element (1) vertikal voneinander beabstandet sind, wobei das längliche Element (1) einen ersten und einen zweiten Zustand aufweist, das längliche Element (1) eine im wesentlichen lineare Konfiguration im ersten Zustand und eine weniger lineare Konfiguration im zweiten Zustand aufweist, wobei das längliche Element (1) für zumindest einen einmaligen Übergang vom zweiten in den ersten Zustand und für einen zumindest einmaligen Übergang vom ersten in den zweiten Zustand angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Bandscheibenverbindungsvorrichtung ist, das längliche Element in einer Richtung parallel zum vertikalen Abstand zwischen der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberfläche steif ist, so daß sich bei einer Verwendung der Vorrichtung die Höhe nicht verändert, und das längliche Element (1) aus einer Formspeicherlegierung ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der im zweiten Zustand die Enden des länglichen Elements getrennt sind und ein Knochentransplantatmaterial aufnehmender Raum in der Kontur der Vorrichtung vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der die Dicke der Vorrichtung senkrecht zur Richtung parallel zum vertikalen Abstand zwischen der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberfläche höchstens 3 mm beträgt und die maximale Erstreckung der Vorrichtung weniger als 50 mm beträgt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Formspeicherlegierung eine Legierung aus zumindest Titan und Nickel ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die obere und/oder untere eine Belastung tragende Oberfläche (2, 3) Strukturen aufweisen, die dazu angepaßt sind, bei einer Verwendung in die Wirbel einzudringen.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Eingriffsprofil für ein chirurgisches Instrument (306, 308) an einem Ende der Vorrichtung (302) vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im ersten Zustand eine lineare Konfiguration für das längliche Element (1) vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im ersten Zustand eine Konfiguration vorgesehen ist, bei der gemessen längs einer geraden Linie ein Ende des länglichen Elementes (1) weiter vom anderen Ende des länglichen Elements (1) entfernt ist als von irgendeinem anderen Teil des länglichen Elements (1), wobei die Vorrichtung die Struktur einer Wellenform aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im zweiten Zustand eine Konfiguration vorgesehen ist, bei der zumindest ein Teil des länglichen Elementes (1) gekrümmt ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im zweiten Zustand eine Konfiguration vorgesehen ist, in der zumindest ein Teil des länglichen Elementes (1) in einer Wellenform und/oder als gewellter Streifen vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) im zweiten Zustand eine Konfiguration aufweist, die ein Teil eines Kreises und/oder ein voller Kreis und/oder eine Spirale und/oder eine U-Form und/oder ein Teil eines Ovales und/oder ein volles Oval ist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) an einem oder mehreren Orten (1a) längs seiner Länge eine andere Dicke als an anderen Orten längs seiner Länge aufweist, wobei sich die Orte mit verringerter Dicke über die gesamte Breite des länglichen Elementes erstrecken.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Orte mit verringerter Dicke durch Rillen (1a) im länglichen Element (1) gebildet sind.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei die Abschnitte verringerter Dicke vorzugsweise im Abschnitt oder in den Abschnitten des länglichen Elements (1) vorgesehen sind, der (die) während des Übergangs vom ersten zum zweiten Zustand verglichen mit dem Abschnitt oder den Abschnitten des länglichen Elementes (1), welcher (welche) während des Übergangs vom ersten zum zweiten Zustand keine oder eine geringere Änderung im Profil erfährt (erfahren), eine Änderung im Profil erfährt (erfahren).
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) eine Dicke von weniger als 3 mm aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die maximale Erstreckung des länglichen Elementes (1), gemessen von irgendeinem Punkt zu irgendeinem anderen Punkt längs einer geraden Linie, wenn es im zweiten Zustand betrachtet wird, weniger als 50 mm beträgt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) einen nicht geradlinigen Querschnitt an einem oder mehreren Orten (1c) längs seiner Länge aufweist, wobei ein geradliniger Querschnitt an einem Ort (1d) zwischen diesen Orten (1c) mit einem nicht geradlinigen Querschnitt vorgesehen ist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 17, bei der der nicht geradlinige Querschnitt (1c) einen Abschnitt mit erhöhter Dicke an der oberen eine Belastung tragenden Oberfläche (2) und der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche (3) des länglichen Elements (1) aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) eine obere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen (2) und eine untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen (3) umfaßt, wobei die obere und untere eine Belastung tragende Oberfläche und/oder eine oder mehrere der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen (2, 3) parallel zueinander liegen.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) eine obere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen (2) und/oder eine untere eine Belastung tragende Oberfläche oder Oberflächen (3) umfaßt, die mit Kerbverzahnungen oder Spitzen (4) versehen sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei der die obere und untere eine Belastung tragende Oberfläche und/oder eine oder mehrere der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberflächen (26, 28) im Verhältnis zueinander angewinkelt sind, wobei der Winkel (α) zwischen einer Projektion der oberen eine Belastung tragenden Oberfläche und/oder zumindest einer der oberen eine Belastung tragenden Oberflächen (26) und der unteren eine Belastung tragenden Oberfläche und/oder zumindest einer der unteren eine Belastung tragenden Oberflächen (28) 5° bis 15° beträgt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei der der vertikale Abstand zwischen der oberen und unteren eine Belastung tragenden Oberfläche oder Oberflächen (2, 3) zwischen 7 mm und 20 mm liegt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, bei der der minimale vertikale Abstand mehr als 4 mm beträgt.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) eines oder mehrere Öffnungen darin aufweist, wobei die Öffnungen rund und/oder oval und/oder dreieckig und/oder rautenförmig geformt sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest ein Ende des länglichen Elementes mit einem Eingriffsprofil (306, 308) versehen ist, wobei das Eingriffsprofil (308, 306) einen Schwalbenschwanz definiert.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) aus einer Mehrzahl länglicher Komponenten (102) gebildet ist, die sich zumindest teilweise nebeneinander erstrecken.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 26, bei der die länglichen Komponenten (102) einander in der Form entsprechen.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, bei der die länglichen Komponenten (102) die Form einer Mehrzahl von äquivalent strukturierten Streifen aufweisen, wobei benachbarte Streifen in Kontakt zueinander stehen.
Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei der die länglichen Komponenten (102) miteinander so verbunden sind, daß sie ein einziges längliches Element bilden, wobei die länglichen Komponenten miteinander an einem Ende (104) verbunden sind.
Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das längliche Element (1) ein erstes und ein zweites Ende und eine im wesentlichen nicht lineare Struktur zwischen den beiden Enden aufweist.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 30, wobei das längliche Element eine Dicke aufweist und die im wesentlichen nicht lineare Struktur einen Radius definiert und wobei die Dicke und der Radius so vorbestimmt sind, daß wenn das längliche Element begradigt wird, um eine im wesentlichen lineare Struktur zu bilden, keine Deformationen von mehr als 8% auftreten.
Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 31, wobei das Verhältnis des Radius zur Dicke zumindest 8 : 1 beträgt.