DE60019313T2

DE60019313T2 - Vorrichtung zur bandscheibenerhöhung

Info

Publication number: DE60019313T2
Application number: DE60019313T
Authority: DE
Inventors: H. Greg LAMBRECHT; Kevin Robert MOORE; Thomas Banks; J. Russel REDMOND; A. Claude VIDAL
Original assignee: Intrinsic Therapeutics Inc
Current assignee: Intrinsic Therapeutics Inc
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2020-08-19
Also published as: EP1214026A1; ES2240146T3; BRPI0013285B8; CA2380606C; KR20020059372A; US6425919B1; IL148121A0; CZ297586B6; DE60019313D1; MXPA02001687A; WO2001012107A1; CN1195461C; JP4065989B2; BR0013285B1; IL148121A; NZ517284A; NO322748B1; EP1214026B1; AU6792600A; TW510793B

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die chirurgische Behandlung von Bandscheiben in der Lendenwirbelsäule, der Halswirbelsäule oder der Brustwirbelsäule, die Risse im Anulus fibrosus, einen Bandscheibenvorfall und/oder signifikante Bandscheiben-Höhenverluste erlitten haben.
Die Bandscheibe spielt die bedeutende Rolle, daß sie mechanische Belastungen absorbiert, während sie gleichzeitig eine eingeschränkte Flexibilität der Wirbelsäule erlaubt. Die Bandscheibe besteht aus einem weichen, zentral gelegenen Bandscheibenkern bzw. Nukleus pulposus (NP), der von einem zähen, gewebigen Faserring bzw. Anulus fibrosus (AF) umgeben ist. Eine Herniation ist eine Folge einer Schwächung des AF. Symptomatische Herniationen treten auf, wenn eine Schwäche im AF dazu führt, daß der NP sich auswölbt oder nach hinten in Richtung des Rückenmarks oder wichtiger Nervenwurzeln austritt. Die bekanntesten hieraus resultierenden Symptome sind Schmerzen, die entlang eines eingeklemmten Nervs ausstrahlen, und Schmerzen im unteren Rückenbereich; beide können für den Patienten lähmend sein. Die Signifikanz dieses Problems wird durch das niedrige Durchschnittsalter bei der Diagnose gesteigert – mehr als 80% der Patienten in den USA sind jünger als 59 Jahre.
Seit ihrer ersten Beschreibung durch Mixter & Barr im Jahre 1934 war die Diskektomie das üblichste chirurgische Verfahren zur Behandlung von Bandscheibenvorfällen. Dieses Verfahren umfaßt die Entfernung von Bestandteilen der Bandscheibe, die auf Nervenwurzeln oder das Rückenmark außerhalb der Bandscheibe drücken, und zwar im allgemeinen nach hinten. Je nach Präferenz des Chirurgen werden dann variierende Mengen von NP aus dem Bandscheibenraum entfernt, und zwar entweder durch die Herniationsstelle oder durch einen Einschnitt in den AF. Diese Entfernung überschüssigen NPs wird gewöhnlich vorgenommen, um das Risiko eines Wiederkehrens der Herniation zu verringern.
Dennoch gehören zu den bedeutendsten Nachteilen der Diskektomie das Wiederkehren der Herniation, das Wiederauftreten radikulärer Symptome sowie sich verstärkende Schmerzen im unteren Rückenbereich. In bis zu 21 % aller Fälle kann es zu einem Wiederkehren der Herniation kommen. Die Stelle, an der die Herniation wieder auftritt, liegt meist in derselben Ebene und auf derselben Seite wie die vorherige Herniation und kann durch dieselbe geschwächte Stelle im AF auftreten. Ein Fortdauern oder Wiederkehren radikulärer Symptome kommt bei vielen Patienten vor; wenn dies nicht mit dem Wiederkehren der Herniation in Verbindung steht, ist es tendenziell auf eine Verengung bzw. Stenose der Neuroforamina zurückzuführen, welche durch einen Höhenverlust der operierten Bandscheibe verursacht wird. Bei etwa 14% der Patienten kommt es zu lähmenden Schmerzen im unteren Rückenbereich. All diese Schwächen stehen direkt mit dem Verlust an NP-Material und Leistungsfähigkeit des AF in Zusammenhang, wie sie aus Herniation und chirurgischen Eingriffen resultieren.
Durch den Verlust an NP-Material flacht die Bandscheibe ab, was zu einer Verringerung der Bandscheibenhöhe führt. Bei bis zu 98% der operierten Patienten waren bedeutende Abnahmen der Bandscheibenhöhe zu beobachten. Der Verlust an Bandscheibenhöhe erhöht die Belastung auf die Facettengelenke. Dies kann zu einer Degeneration des Facettengelenkknorpels und schließlich zu Osteoarthritis und Schmerzen in diesem Gelenk führen. Wenn der Gelenkraum kleiner wird, verschließen sich auch die durch die unteren und oberen Wirbelbogenwurzeln gebildeten Neuroforamina. Dies führt zu einer Foraminalstenose, zu einem Einklemmen der durchgehenden Nervenwurzel und wiederkehrenden radikulären Schmerzen. Ein Verlust von NP erhöht auch die Belastung auf den verbleibenden AF, einer teilweise innervierten Struktur, die Schmerzen verursachen kann. Schließlich führt ein Verlust von NP zu einer stärkeren Vorwölbung des AF unter Belastung. Dies kann dazu führen, daß der AF erneut auf Nervenstrukturen hinter der Bandscheibe drückt.
Fortbestehende Risse in dem AF, die entweder durch Herniation oder chirurgische Einschnitte verursacht werden, tragen auch zu schlechten Ergebnissen bei der Diskektomie bei. Der AF verfügt nur über eine geringe Heilungs- bzw. Reparaturfähigkeit, wobei der beste Heilungsverlauf in den äußeren Randbereichen auftritt. Die Heilung findet in der Form eines dünnen faserigen Films statt, der nicht annähernd die Stärke der unverletzten Bandscheibe erreicht. Von chirurgischen Einschnitten in den AF wurde gezeigt, daß sie eine unmittelbare und langandauernde Verringerung der Steifigkeit des AF besonders gegen Torsionsbelastungen mit sich bringen. Dies kann die Facettengelenke überlasten und zu ihrem Verschleiß beitragen. Darüber hinaus verschließt sich in ganzen 30% der Fälle der AF niemals. In diesen Fällen besteht nicht nur das Risiko eines erneuten Auftretens von Herniation, sondern es kann auch zu einem Austreten von Flüssigkeiten oder Feststoffen aus dem NP in den Epiduralraum kommen. Es hat sich gezeigt, daß es dadurch zu lokalisierten Schmerzen, einer Reizung von Spinalnervenwurzeln sowie einer Verringerung der Nervenleitgeschwindigkeit kommen kann und dies auch zur postoperativen Bildung von Narbengewebe im Epiduralraum beitragen kann.
Andere orthopädische Verfahren, die zur Linderung von Schmerzen die Entfernung von Weichgewebe aus einem Gelenk umfassen, hatten bedeutende und langanhaltende Konsequenzen. Die Entfernung des gesamten oder nur eines Teils der Menisken im Knie ist ein Beispiel. Die teilweise und die totale Meniskusentfernung bzw. Meniskektomie führen zu einer verstärkten osteoarthritischen Degeneration im Knie und erfordern bei vielen Patienten weitere chirurgische Eingriffe. Ein wichtiger Versuch von Chirurgen, gerissene Menisken zu reparieren und nicht herauszuschneiden, hat zu dauerhafteren Ergebnissen und vermindertem Gelenkverschleiß geführt.
Systeme und Verfahren für das Reparieren von Rissen in Weichgewebe sind im Stand der Technik bekannt. Ein solches System betrifft das Reparieren der Menisken im Knie und ist beschränkt auf einen mit Widerhaken versehenen Gewebeanker, ein daran angehängtes Stück Nahtmaterial bzw. Faden und ein den Faden haltendes Teil, welches an dem Faden befestigt und dazu verwendet werden kann, die Seiten eines Risses zusammenzuziehen. Der Nachteil an diesem Verfahren besteht darin, daß es auf das Reparieren eines Risses in Weichgewebe beschränkt ist. In der Bandscheibe verhindert das Verschließen eines Risses im AF nicht notwendigerweise ein weiteres Vorwölben dieses Bandscheibensegments in Richtung der hinteren neuralen Elemente. Außerdem gibt es oft keinen offensichtlichen Riß im AF, wenn eine Herniation auftritt. Die Herniation kann das Ergebnis einer allgemeinen Schwäche in der Struktur des AF (weiche Scheibe) sein, die eine Vorwölbung nach hinten ermöglicht, ohne daß es zu einer Ruptur kommt. Wenn Risse auftreten, sind diese oft radial.
Eine weitere im Stand der Technik bekannte Einrichtung ist auf die Reparatur eines Risses in einem vorher zusammenhängenden Weichgewebe ausgerichtet. Pfeilförmige Anker werden in einer Richtung im allgemeinen senkrecht zur Ebene des Risses über den Riß plaziert. Fäden, die von jedem von wenigstens zwei Ankern ausgehen, werden dann so zusammengebunden, daß die gegenüberliegenden Seiten des Risses zusammengebracht werden. Auch diese Einrichtung unterliegt jedoch den oben beschriebenen Beschränkungen bei der Reparatur von Bandscheiben.
Im Stand der Technik sind weiterhin eine Vorrichtung und ein Verfahren bekannt, bei denen Druck eingesetzt wird, um Weichgewebewachstum auszulösen. Die bekannten Ausführungsformen und Verfahren sind in ihrer Anwendung auf vorgefallene Bandscheiben beschränkt, da sie eine Feder erfordern, um Druck aufzubringen. Abgesehen von der Schwierigkeit, eine Feder in den begrenzten Bandscheibenraum einzubringen, wird eine Feder auch zu einer dauerhaften Verlagerung der anhängenden Gewebe führen, was für die Struktur und die Funktion der Bandscheibe schädlich sein könnte. Eine Feder könnte weiterhin zulassen, daß eine Auswölbung der Bandscheibe nach hinten fortschreitet, wenn die Kräfte in der Bandscheibe die von der Feder aufgebrachte Druckkraft übersteigen. Weiterhin ist die bekannte Vorrichtung so ausgestaltet, daß sie wieder entfernt wird, sobald das gewünschte Gewebewachstum erzielt wurde. Dies hat den Nachteil, daß ein zweiter Eingriff erforderlich wird.
Im Stand der Technik sind zahlreiche Möglichkeiten des Erhöhens der Bandscheibe bekannt. Bei Durchsicht des Standes der Technik werden zwei allgemeine Ansätze offensichtlich – Implantate, die an umliegendem Gewebe fixiert sind, und solche, die nicht fixiert und stattdessen darauf angewiesen sind, daß der AF sie an ihrem Ort hält.
Die erste Art der Bandscheibenerhöhung umfaßt im allgemeinen das Ersetzen der gesamten Bandscheibe. Diese Art der Erhöhung ist in vielerlei Hinsicht beschränkt. Erstens muß beim Ersetzen der gesamten Bandscheibe diese in der Regel die gesamte Belastung aushalten, die über diesen Bandscheibenraum übertragen wird. Viele degenerierte Bandscheiben unterliegen pathologischen Belastungen, die jene in normalen Bandscheiben übersteigen. Somit müssen die Ausgestaltungen überaus robust und doch flexibel sein. Bislang ist keine dieser Erhöhungseinrichtungen in der Lage gewesen, beides zu erreichen. Des weiteren müssen Einrichtungen, die die gesamte Bandscheibe ersetzen, mittels relativ invasiver Eingriffe implantiert werden, die üblicherweise von vorne erfolgen. Sie können auch die Entfernung einer beträchtlichen Menge gesunden Bandscheibenmaterials einschließlich des vorderen AF erfordern. Darüber hinaus müssen die offenbarten Einrichtungen die Konturen der umgebenden Wirbelkörper, an die sie angefügt werden, berücksichtigen. Da jeder Patient und jeder Wirbel anders ist, müssen diese Implantattypen in vielen Formen und Größen verfügbar sein.
Die zweite Art der Erhöhung umfaßt ein Implantat, das nicht direkt an umliegendem Gewebe fixiert ist. Diese Erhöhungseinrichtungen sind darauf angewiesen, daß ein im allgemeinen intakter AF sie an Ort und Stelle hält. Die bekannten Implantate werden im allgemeinen durch ein Loch im AF eingeführt und dehnen sich dann entweder aus, werden aufgeblasen oder setzen sich ausdehnende Elemente ein, so daß sie größer sind als das Loch, durch welches sie eingeführt werden. Die Einschränkung dieser Konzepte besteht darin, daß der AF in Fällen, in denen eine Erhöhung der Bandscheibe notwendig ist, oft nicht intakt ist. Es sind entweder Risse im AF oder strukturelle Schwächen vorhanden, die eine Herniation oder ein Wandern der offenbarten Implantate erlauben. Im Falle eines Bandscheibenvorfalls bestehen eindeutige Schwächen im AF, die das Auftreten der Herniation erlaubt haben. Das Erhöhen des NP mittels einer der bekannten Erhöhungseinrichtungen, ohne den AF oder das Implantat zu stützen, birgt das Risiko des Wiederauftretens einer Herniation bei den für die Erhöhung verwendeten Materialien. Darüber hinaus bergen die Einrichtungen mit einsetzbaren Elementen die Gefahr einer Verletzung der Wirbelendplatten oder des AF. Dies mag dazu beitragen, das Implantat an Ort und Stelle zu halten, doch erfordern Herniationen wiederum keinen Riß im AF. Strukturelle Schwächen im AF oder eine Aufspaltung der mehreren Schichten des AF können es diesen Implantaten erlauben, sich in Richtung der hinteren neuralen Elemente auszuwölben. Zusätzlich können, wenn sich die Degeneration der Bandscheibe fortsetzt, Risse im hinteren Teil des Anulus in Bereichen auftreten, die andere sind als die ursprünglich operierte Stelle. Eine weitere Beschränkung dieser Konzepte besteht darin, daß sie die Entfernung eines Großteils von oder des gesamten NP erfordern, um das Einsetzen des Implantats zu ermöglichen. Dies erfordert Zeit und Fachkönnen und verändert dauerhaft die Physiologie der Bandscheibe.
Das Implantieren von Prothesen an spezifischen Stellen innerhalb der Bandscheibe stellt auch eine schwierige Aufgabe dar. Das Innere der Bandscheibe ist für den Chirurgen während standardmäßiger Rückenoperationen von hinten nicht sichtbar. Durch das kleine Fenster, das der Chirurg in den hinteren Elementen der Wirbel erzeugt, um Zugang zur Bandscheibe zu bekommen, ist nur sehr wenig von der Außenseite der Bandscheibe zu sehen. Weiterhin versucht der Chirurg, die Größe einer anulären Fenestration in der Bandscheibe zu minimieren, um das Risiko einer postoperativen Herniation und/oder einer weiteren Destabilisierung der operierten Ebene zu verringern. Im allgemeinen eröffnen Chirurgen nur eine Seite des hinteren Teils des Anulus, um eine Narbenbildung auf beiden Seiten des Epiduralraums zu vermeiden.
Die strengen Erfordernisse, die diese Beschränkungen des Zugangs zur Bandscheibe und deren Sichtbarmachung mit sich bringen, werden durch die derzeit verfügbaren Implantationssysteme für Bandscheiben nicht gut ausgeglichen.
Der bekannte Stand der Technik betreffend die Verschließung körperlicher Defekte wie z.B. Brüchen bzw. Hernien durch die Bauchdecke erfordern Einrichtungen wie flache Füllstücke bzw. Patches, die auf die Innenseite der Bauchwand aufgebracht werden, oder Plugs bzw. Pfropfe, die direkt in den Defekt eingebracht werden. Die bekannten flachen Patches sind in ihrer Anwendung in der Bandscheibe durch die Geometrie der Bandscheibe beschränkt. Die Innenseite des AF ist in mehreren Ebenen gekrümmt, was dazu führt, daß ein flacher Patch nicht deckungsgleich mit der Oberfläche ist, die er versiegeln bzw. bedecken soll. Schließlich offenbart der Stand der Technik Patches, die in einen Hohlraum plaziert werden, der entweder mit Gas aufgeblasen oder so gehalten wird, daß die Innenwand des Defekts von inneren Organen weg gehalten wird. In der Bandscheibe gestaltet es sich schwierig, einen solchen Hohlraum zwischen der Innenwand des Anulus und dem NP zu erzeugen, ohne Kernmaterial zu entfernen. Eine solche Entfernung könnte dem klinischen Ergebnis der Bandscheibenreparatur abträglich sein.
Eine in der Technik bekannte Einrichtung für das Reparieren von Hernien ist beispielsweise ein Pfropf. Dieser Pfropf mag aufgrund der über einem solchen Defekt herrschenden Druckdifferenz für die Behandlung von Leistenbrüchen geeignet sein. Das Plazieren eines solchen Pfropfs im AF jedoch, der weitaus höheren Drücken standhalten muß, kann in einem Ausstoßen des Pfropfs oder dem Durchtrennen der inneren Schichten des Anulus durch den NP resultieren. Jede dieser Komplikationen würde für den Patienten zu außerordentlich starken Schmerzen oder einem Funktionsverlust führen. Weiterhin breitet sich ein Bandscheibenvorfall wahrscheinlich aus, wenn der AF kontinuierlich schwächer wird. In einem solchen Fall kann der Pfropf in den Epiduralraum ausgestoßen werden.
Eine weitere Einrichtung für das Reparieren von Hernien umfaßt eine gebogene prothetische Netzplatte für die Verwendung bei Leistenbrüchen. Die Einrichtung beinhaltet eine Materialbahn mit einer konvexen Seite und einer konkaven Seite sowie weitere Ausgestaltungen mit sowohl sphärischen als auch konischen Abschnitten. Diese Einrichtung mag für Leistenbrüche sehr gut geeignet sein, doch sind Form und Steifigkeit der offenbarten Ausführungsformen für die Anwendung bei vorgefallenen Bandscheiben weniger optimal. Hernien sind tendenziell breiter (um den Umfang der Bandscheibe) als sie hoch sind (der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Wirbeln) – eine Form, die sich nicht für eine Verschließung durch solche konischen oder sphärischen Patches anbietet.
Eine weitere Einrichtung umfaßt einen aufblasbaren, mit Widerhaken versehenen Ballonpatch, der für die Verschließung von Leistenbrüchen verwendet wird. Dieser Ballon wird in aufgeblasenem Zustand in dem Defekt belassen. Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß der Ballon für den Rest des Lebens des Patienten aufgeblasen bleiben muß, um die Schließung des Defekts sicherzustellen. Implantierte aufgeblasene Einrichtungen überdauern selten lange Zeiträume ohne undichte Stellen, besonders wenn sie großen Belastungen ausgesetzt sind. Dies trifft für Penisprothesen, Brustimplantate und künstliche Schließmuskel zu.
Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Verschließung von Leistenbrüchen umfaßt das Aufbringen von sowohl Wärme als auch Druck auf einen flachen Patch und die den Leistenbruch umgebende Bauchwand. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß es vollkommen auf die Intaktheit bzw. Unversehrtheit der den Defekt umgebenden Bauchwand angewiesen ist, um den Patch ortsfest zu halten. Der Anulus ist in den Bereichen um einen Defekt herum oft schwach und kann möglicherweise nicht als Verankerungsstelle geeignet sein. Weiterhin hat die flache Ausgestaltung des Patches sämtliche der oben diskutierten Nachteile.
Verschiedene Vorrichtungen und Techniken wurden darüber hinaus für das Verschließen von Gefäßpunktionsstellen offenbart. Die wichtigste davon ist eine hämostatische bzw. blutstillende Punktionsverschließvorrichtung, die im allgemeinen aus einem Anker, einem Faden und einem Verschließpfropf besteht. Der Anker wird durch einen Defekt in ein Gefäß vorgeschoben und so eingesetzt, daß er einer Bewegung zurück durch den Defekt entgegenwirkt. Ein von dem Anker ausgehender und durch den Defekt führender Faden kann verwendet werden, um den Anker zu befestigen oder das Vorschieben eines Pfropfs, der gegen die Außenseite des Defekts aufgebracht wird, zu unterstützen. Ein solcher Faden könnte, sollte er sich zur Außenseite der Bandscheibe erstrecken, zu einer Reizung von Nervenwurzeln und zur Bildung von Narbengewebe im Epiduralraum führen. Dies trifft auch für jedes Pfropfmaterial zu, das entweder innerhalb des Defekts belassen werden oder sich zur Außenseite der Bandscheibe hin erstrecken kann. Weiterhin erfordern solche Vorrichtungen und Verfahren, die für eine Verwendung im vaskulären System ausgestaltet sind, einen von Feststoffen relativ freien Raum für das Einsetzen des inneren Ankers. Dies funktioniert gut auf der Innenseite eines Gefäßes; in Gegenwart des mehr stofflichen NP jedoch ist es unwahrscheinlich, daß sich die offenbarten inneren Anker über den Defekt hinweg ausrichten, wie es in den früheren Erfindungen offenbart ist.
Ein künstlicher Bandscheibenkern aus einem Hydrogelmaterial, welches sich ausdehnt und den Kernraum der Bandscheibe füllt, ist in der EP 0 700 671 A1 beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die langfristigen negativen Auswirkungen von Rückenverletzungen, wie Bandscheibenvorfällen, zu reduzieren, indem man das Weichgewebe der Bandscheibe repariert und/oder erhöht, statt es herauszuschneiden. Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, das Wiederkehren von Herniation bzw. Reherniation und den Höhenverlust in der Bandscheibe als Folge einer chirurgischen Behandlung von Bandscheibenvorfällen zu verhindern oder zu verringern. Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, die Beständigkeit des AF gegen ein Auswölben nach hinten und ein Austreten von NP-Material zu steigern und gleichzeitig seine Steifigkeit unter Belastung zu erhöhen. Darüber hinaus ist es ein Ziel dieser Erfindung, die Erhöhung der Weichgewebe der Bandscheibe zu erlauben, und zwar derart, daß das Risiko der Herniation bzw. des Vorfallens von Erhöhungsmaterialien in Richtung von Nervenstrukturen hinter der Bandscheibe begrenzt wird. Weiterhin ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die empfindlichen Nervenfasern in den äußeren Schichten des Anulus von Druck innerhalb des Nukleus abzuschirmen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Implantat bereitgestellt für das Implantieren zwischen einem Nukleus und einem Anulus und über einem Defekt in dem Anulus in einer Bandscheibe, welches aufweist: eine Barriere, die so ausgestaltet ist, daß sie eine konkave Oberfläche aufweist, die in der implantierten Orientierung dem Nukleus zugewandt ist, wobei die Barriere so bemessen ist, daß sie sich entlang des Anulus über die Umgebung des einen Defekt definierenden Bereichs und darüber hinaus erstreckt.
Es wird auch ein in vivo erhöhtes Bewegungssegment beschrieben. Das erhöhte Bewegungssegment beinhaltet die beiden angrenzenden Wirbel und die Bandscheibe, bestehend aus einem zentralen Bereich, umgeben von einem Anulus fibrosus und im Bandscheibenraum zwischen den Wirbeln gelegen, und eine einen Bandscheibenvorfall begrenzende Einrichtung, die innerhalb des Bandscheibenraums liegt. Die den Bandscheibenvorfall begrenzende Einrichtung beinhaltet einen Anker, der fest mit einem vorderen Abschnitt eines der angrenzenden Wirbel oder des Anulus fibrosus verbunden ist und durch ein Verbindungsteil mit einem Halteteil verbunden ist. Das Halteteil ist hinter dem zentralen Bereich positioniert, vorzugsweise in oder hinter dem Anulus fibrosus. Gemäß einer Anordnung weist der zentrale Bereich des Bewegungssegments einen Nukleus pulposus auf. Gemäß einer anderen Anordnung wird das Verbindungsteil zwischen dem Anker und dem Halteteil unter Spannung gehalten. Gemäß noch einer anderen Anordnung wird Erhöhungsmaterial entlang zumindest eines Teils der Länge des Verbindungsteils befestigt, welches dazu dient, die Funktion der Bandscheibe beim Stützen und Trennen der Wirbel zu unterstützen, und die Bewegung eines Wirbels relativ zu dem anderen erlaubt.
Es wird auch ein in vivo erhöhtes Bewegungssegment beschrieben. Das erhöhte Bewegungssegment beinhaltet die beiden angrenzenden Wirbel und die Bandscheibe, bestehend aus einem zentralen Bereich umgeben von einem Anulus fibrosus und im Bandscheibenraum zwischen den Wirbeln gelegen, und eine Bandscheibenerhöhungseinrichtung, die innerhalb des Bandscheibenraums liegt. Die Bandscheibenerhöhungseinrichtung beinhaltet einen Anker, der fest mit einem vorderen Abschnitt von einem der angrenzenden Wirbel oder des Anulus fibrosus verbunden ist, Erhöhungsmaterial, das im Bandscheibenraum gelegen und dort durch ein Verbindungsteil, welches zwischen dem Anker und dem Erhöhungsmaterial befestigt ist, gehalten wird. Bei einer alternativen Anordnung ist ein Halteteil innerhalb des Bewegungssegments befestigt, das Verbindungsteil erstreckt sich zwischen dem Anker, dem Erhöhungsmaterial und dem Halteteil und beschränkt weiterhin die Bewegung des Erhöhungsmaterials innerhalb des zentralen Bereichs. Bei einer anderen Anordnung kann der zentrale Bereich einen Nukleus pulposus beinhalten.
Die Beschreibung lehrt auch Verfahren für das Erhöhen eines Bewegungssegments. Diese Verfahren umfassen die Verwendung der Einrichtungen zur Begrenzung des Bandscheibenvorfalls und der Bandscheibenerhöhungseinrichtungen, wie sie hierin offenbart werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen und Verfahren zum Versiegeln von Defekten in Gewebewänden, die zwei anatomische Bereiche des Körpers voneinander trennen. Insbesondere werden Protheseneinrichtungen und Verfahren offenbart, die es erlauben, einen Defekt im AF der menschlichen Bandscheibe zu verschließen, die den Austritt von Material aus dem Inneren der Bandscheibe verhindern und/oder Druck innerhalb des Bandscheibenraums über eine Innenwandoberfläche der Bandscheibe verteilen.
Die Verschließung des Defekts wird erreicht durch Plazieren einer Membran oder Barriere auf einer Innenseite des Defekts. Im Falle der Bandscheibe wird die Barriere entweder auf der Innenseite des AF benachbart zu dem NP oder zwischen Schichten des AF positioniert. Die Barrierevorrichtung kann durch das mittels Schneiden erfolgende Erzeugen eines Raums zwischen dem Anulus und dem Nukleus eingesetzt werden. Alternativ kann ein Teil von Nukleus und/oder Anulus herausgeschnitten werden, um einen ausreichend großen Raum zu erzeugen.
Die Barriere kann direkt durch den Defekt in ihre Position eingesetzt werden; alternativ kann sie von einem entfernt gelegenen Eingang durch die Gewebewand oder anderes den Defekt umgebendes Gewebe vorgeschoben werden.
Verschiedene Fixierungseinrichtungen können verwendet werden, um die Barriere an umliegenden Geweben zu befestigen. In der Bandscheibe können diese Gewebe den umliegenden AF, Wirbelendplatten, Wirbelkörper und sogar den NP beinhalten. Alternativ kann die Barriere einfach durch den Druck, den der NP auf die Barriere und den AF ausübt, an ihrem Ort gehalten werden, wobei die Steifigkeit und die Form des Barrierepatches auch dazu beitragen können, Position und Ausrichtung innerhalb der Bandscheibe beizubehalten. Die Barriere kann weiterhin verschiedene sich selbst haltende Teile aufweisen, die einer Bewegung der Barriere innerhalb der Bandscheibe entgegenwirken. Die Barriere oder Membran kann einen Rahmen beinhalten, der dazu dienen kann, die Abmessungen der Barriere von einem komprimierten Zustand in einen vergrößerten Zustand zu vergrößern oder auszudehnen. Der Rahmen kann ein sich selbst ausdehnendes Material wie ein Nickeltitanmaterial sein. Die Barriere kann darüber hinaus Eigenschaften haben, die sie dazu bringen, an umliegenden Geweben anzuhaften, und zwar entweder mittels eines Klebemittels, durch die Aufbringung von Wärme oder durch Einwuchs/Anwuchs von umgebendem Gewebe. Verschiedene Ausführungsformen der offenbarten Barriere setzen sich entweder aus einzelnen Materialien und Komponenten oder aus einer Vielzahl von Materialien und Komponenten zusammen.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, die Beschränkungen derzeit verfügbarer Verfahren zum Reparieren von Bandscheiben zu verringern. Weiterhin ist es ein Ziel einer Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, Systeme für das Implantieren einer Prothese entlang der Innenseite des Anulus durch eine einzige kleine Anulotomie bzw. Ringdurchtrennung von der Außenseite der Bandscheibe her bereitzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die zuvor beschriebenen sowie weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden, detaillierteren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, wobei gleiche Bezugszahlen in den verschiedenen Ansichten gleiche Teile bezeichnen. Die Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; stattdessen wurde der Schwerpunkt auf die Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung gelegt.
1A zeigt einen Querschnitt durch einen Teil eines Bewegungssegments, wobei ein Teil eines Wirbels und einer Bandscheibe gezeigt ist.
1B zeigt einen Symmetrieschnitt durch einen Teil eines Bewegungssegments nach 1A, wobei zwei Lendenwirbel und die Bandscheibe zu sehen sind.
1C zeigt einen Teilschnitt der inneren Schichten eines Anulus fibrosus.
2A zeigt einen Querschnitt eines Aspekts der hier beschriebenen Lehre vor dem Stützen eines vorgefallenen Segments.
2B zeigt einen Querschnitt des Aufbaus nach 2A, worin das vorgefallene Segment gestützt wird.
3A zeigt einen Querschnitt durch eine andere Anordnung nach dem Einsetzen der Einrichtung.
3B zeigt einen Querschnitt der Anordnung nach 3A, nachdem Druck aufgebracht wurde, um das vorgefallene Segment zu stützen.
4A zeigt einen Querschnitt einer alternativen Anordnung.
4B zeigt einen Symmetrieschnitt der alternativen Anordnung nach 4A.
5A zeigt einen Querschnitt eines anderen Aspekts der vorliegenden Lehre.
5B zeigt das Zuführungsröhrchen aus 5A, welches dazu verwendet wird, das vorgefallene Segment wieder in seine Grenzen wie vor dem Vorfall zu verschieben.
5C zeigt eine einstückige Anordnung in einer verankerten und stützenden Position.
6 zeigt eine Anordnung, die einen geschwächten hinteren Anulus fibrosus stützt.
7A zeigt einen Querschnitt eines anderen Aspekts der vorliegenden Lehre, die zwei Stufen der Erhöhung der Weichgewebe der Bandscheibe zeigt.
7B zeigt einen Symmetrieschnitt des in 7A gezeigten Aspekts.
8 zeigt einen Querschnitt eines Aspekts der vorliegenden Lehre, worin die Weichgewebe der Bandscheibe erhöht werden und der Anulus fibrosus gestützt/verschlossen wird.
9A zeigt einen Querschnitt eines Aspekts der Erfindung, worin die Weichgewebe der Bandscheibe mit dem flexiblen Erhöhungsmaterial, welches im vorderen seitlichen Bereich des Anulus fibrosus verankert ist, erhöht werden.
9B zeigt einen Querschnitt eines Aspekts der vorliegenden Lehre, worin die Weichgewebe der Bandscheibe mit dem flexiblen Erhöhungsmaterial, welches mittels eines einstückigen Ankers an dem Anulus fibrosus verankert ist, erhöht werden.
10A zeigt einen Querschnitt eines Aspekts der vorliegenden Lehre, worin die Weichgewebe der Bandscheibe erhöht werden.
10B zeigt den Aufbau von 10A, nachdem das Erhöhungsmaterial in die Bandscheibe eingesetzt wurde.
11 veranschaulicht einen Querschnitt einer Barriere, die in einen Anulus eingesetzt und gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestaltet ist.
12 zeigt einen Symmetrieschnitt durch die Barriere nach 11.
13 zeigt einen Querschnitt einer Barriere, die innerhalb einer Bandscheibe verankert ist.
14 zeigt einen Symmetrieschnitt der in 13 gezeigten Barriere.
15 veranschaulicht die Verwendung einer zweiten Verankerungsvorrichtung für eine in eine Bandscheibe eingesetzte Barriere.
16A ist ein Querschnitt der Bandscheibe.
16B ist ein Symmetrieschnitt entlang der Mittellinie der Bandscheibe.
17 ist eine axiale Ansicht der Bandscheibe, wobei die rechte Hälfte einer Versiegelungsvorrichtung einer Barriere mittels eines Zerschneide-/Zuführwerkzeugs auf der Innenseite eines Defekts in dem Anulus fibrosus plaziert wird.
18 veranschaulicht eine ganze Verschließvorrichtung, die auf der Innenseite eines Defekts in dem Anulus fibrosus angebracht ist.
19 zeigt die Verschließvorrichtung nach 18, die an den Defekt umgebenden Geweben befestigt ist.
20 zeigt die Verschließvorrichtung nach 19, nachdem Fixierungsmittel in umliegende Gewebe eingebracht wurden.
21A zeigt eine axiale Ansicht der Versiegelungsvorrichtung nach 20, wobei Vergrößerungsmittel in den inneren Hohlraum eingesetzt sind.
21B zeigt den Aufbau nach 21 im Symmetrieschnitt.
22A zeigt ein alternatives Schema zur Fixierung von Verschließvorrichtung und Vergrößerungsmittel.
22B zeigt den Aufbau nach 22A im Symmetrieschnitt mit einem Anker, welcher einen Fixierungsbereich des Vergrößerungsmittels an einer zu dem Defekt benachbarten Stelle an einem höher liegenden Wirbelkörper befestigt.
23A veranschaulicht eine Ausführungsform der Barrierevorrichtung der vorliegenden Erfindung, die unter Verwendung einer Fixiervorrichtung an einem Anulus befestigt ist.
23B veranschaulicht eine Ausführungsform der Barrierevorrichtung nach 23A, welche mittels zweier Fixierungspfeile an einem Anulus befestigt ist, wobei das Fixierungswerkzeug entfernt wurde.
Die 24A und 24B veranschaulichen eine Barrierevorrichtung, die zwischen Schichten des Anulus fibrosus auf beiden Seiten eines Defekts positioniert ist.
25 veranschaulicht eine axiale Querschnittsansicht einer großen Ausführungsform einer Barrierevorrichtung.
26 veranschaulicht eine axiale Querschnittsansicht einer Barrierevorrichtung in ihrer Position über einem Defekt nach dem Einsetzen zweier Erhöhungseinrichtungen.
Die 27, 28A und 28B, soweit sie sich auf die EP-A-0 700 671 lesen lassen, zeigen kein Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung.
27 veranschaulicht die Barrierevorrichtung als Teil einer länglichen Erhöhungseinrichtung.
28A zeigt einen Axialschnitt durch eine alternative Ausgestaltung der Erhöhungseinrichtung nach 27.
28B veranschaulicht einen Symmetrieschnitt einer alternativen Ausgestaltung der Erhöhungseinrichtung nach 27.
Die 29A–D veranschaulichen das Einsetzen einer Barriere von einer Eintrittsstelle aus, die von dem Defekt in dem Anulus fibrosus entfernt liegt.
Die 30A, 30B, 31A, 31B, 32A, 32B, 33A und 33B veranschaulichen Axial- bzw. Schnittansichten verschiedener Ausführungsformen der Barriere.
34A zeigt ein/en nicht achsensymmetrisches/n Ausdehnungs- bzw. Erweiterungsmittel oder -rahmen.
Die 34B und 34C veranschaulichen perspektivische Ansichten eines in einer Bandscheibe angebrachten Rahmens.
Die 35 und 36 veranschaulichen alternative Ausführungsformen der Erweiterungseinrichtung nach 34.
Die 37A–C veranschaulichen eine Vorder-, Seiten- bzw. perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Erweiterungseinrichtung nach 34.
38 zeigt eine alternative Erweiterungseinrichtung zu der Vergrößerungseinrichtung nach 37A.
Die 39A–D veranschaulichen eine röhrenförmige Erweiterungseinrichtung mit kreisförmigem Querschnitt.
Die 40A–D veranschaulichen eine röhrenförmige Erweiterungseinrichtung mit ovalem Querschnitt.
Die 40E, 40F und 40I veranschaulichen eine Vorderansicht, Rückansicht bzw. Draufsicht der röhrenförmigen Erweiterungseinrichtung nach 40A mit einer Versiegelungsvorrichtung, die eine äußere Oberfläche eines Anulus bedeckt.
Die 40G und 40H zeigen die röhrenförmige Erweiterungseinrichtung nach 40A mit einer Versiegelungsvorrichtung, die eine innere Oberfläche eines Anulus abdeckt.
Die 41A–D veranschaulichen eine röhrenförmige Erweiterungseinrichtung mit eiförmigem Querschnitt.
Die 42A–D veranschaulichen Querschnitte einer bevorzugten Ausführungsform von Versiegelungs- und Vergrößerungseinrichtungen.
Die 43A und 43B veranschaulichen eine alternative Ausgestaltung der Vergrößerungseinrichtungen.
Die 44A und 44B veranschaulichen eine alternative Form der Barrierevorrichtung.
45 ist ein Ausschnitt einer Einrichtung, die zum Anheften von Verschließvorrichtungen an einen Defekt umgebenden Geweben verwendet wird.
46 zeigt die Verwendung einer Wärmevorrichtung für das Erwärmen und das Anhaften von Versiegelungseinrichtungen an Geweben, die einen Defekt umgeben.
47 zeigt ein dehnbares Wärmeelement, das verwendet werden kann, um Versiegelungseinrichtungen an einen Defekt umgebenden Geweben anzuhaften.
48 zeigt eine alternative Ausführungsform der Wärmevorrichtung nach 46.
Die 49A–G veranschaulichen ein Verfahren zum Implantieren eines Bandscheibenimplantats.
Die 50A–F zeigen ein alternatives Verfahren zum Implantieren eines Bandscheibenimplantats.
Die 51A–C zeigen ein weiteres alternatives Verfahren zum Implantieren eines Bandscheibenimplantats.
Die 52A und 52B veranschaulichen eine Implantatführung, die bei dem Bandscheibenimplantierungssystem verwendet wird.
53A veranschaulicht eine Barriere mit Versteifungsplattenelementen.
53B zeigt eine Schnittansicht der Barriere nach 53A.
54A veranschaulicht eine Versteifungsplatte.
54B zeigt eine Schnittansicht der Versteifungsplatte nach 54A.
55A veranschaulicht eine Barriere mit Versteifungsstangenelementen.
55B veranschaulicht eine Schnittansicht der Barriere nach 55A.
56A veranschaulicht eine Versteifungsstange.
56B veranschaulicht eine Schnittansicht der Versteifungsstange nach 56A.
57 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Position der Fixiereinrichtungen der Barriere nach 44A.
Die 58A und 58 veranschaulichen eine Zerschneide- bzw. Dissektionseinrichtung für eine Bandscheibe.
Die 59A und 59B veranschaulichen eine alternative Dissektionseinrichtung für eine Bandscheibe.
Die 60A–C veranschaulichen eine Dissektorkomponente.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein in vivo erhöhtes Bewegungssegment zur Verfügung. Ein Bewegungssegment beinhaltet die knöchernen Strukturen zweier benachbarter Wirbel (oder Wirbelkörper), die Weichgewebe (Anulus fibrosus (AF) und optional Nukleus pulposus (NP)) der Bandscheibe und die Bänder, die Muskulatur und das Bindegewebe, die mit den Wirbeln verbunden sind. Die Bandscheibe liegt im wesentlichen im Bandscheibenraum, der zwischen den benachbarten Wirbeln gebildet ist. Eine Erhöhung des Bewegungssegments kann beinhalten: das Reparieren eines vorgefallenen Bandscheibensegments, das Stützen eines geschwächten, gerissenen oder beschädigten Anulus fibrosus oder das Hinzufügen von Material zu dem Nukleus pulposus oder dessen vollständige oder teilweise Ersetzung. Die Erhöhung des Bewegungssegments wird durch die Herniation begrenzende Vorrichtungen und Bandscheibenerhöhungseinrichtungen bereitgestellt, die sich im Bandscheibenraum befinden.
Die 1A und 1B zeigen die allgemeine Anatomie eines Bewegungssegments 45. In dieser Beschreibung und in den folgenden Ansprüchen sind die Begriffe "vorne" bzw. "anterior" und "hinten" bzw. "posterior", "oben" bzw. "superior" und "unten" bzw. "inferior" wie durch ihren standardmäßigen Gebrauch in der Anatomie definiert, d.h. anterior bezeichnet eine Richtung hin zur Vorderseite (ventral) des Körpers oder Organs, posterior ist eine Richtung hin zur Rückseite (dorsal) des Körpers oder Organs, superior bedeutet höher bzw. nach oben (in Richtung des Kopfes) und inferior bedeutet niedriger bzw. nach unten (in Richtung der Füße).
1A ist eine Axialansicht entlang der Transversalachse M eines Wirbelkörpers, wobei die Bandscheibe 15 oberhalb des Wirbelkörpers liegt. Die Achse M zeigt die Orientierung des Bewegungssegments im anatomischen Aufbau nach anterior bzw. nach vorne (A) und nach posterior bzw. nach hinten (P). Die Bandscheibe 15 enthält den Anulus fibrosus (AF) 10, der einen zentralen Nukleus pulposus (NP) 20 umgibt. Ein vorgefallenes Segment 30 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Das vorgefallene Segment 30 tritt über die hintere Grenze 40 der Bandscheibe wie vor dem Vorfall hinaus. In dieser Figur sind ebenfalls linke 70 und rechte 70' querverlaufende Dornfortsätze sowie der hintere Dornfortsatz 80 gezeigt.
1B ist ein Sagittal- bzw. Symmetrieschnitt entlang der Symmetrieachse N durch die Mittellinie zweier benachbarter Wirbelkörper 50 (superior bzw. höher) und 50' (inferior bzw. niedriger). Der Bandscheibenraum 55 ist zwischen den beiden Wirbelkörpern gebildet und enthält die Bandscheibe 15, die die Wirbelkörper stützt und polstert und die Bewegung der beiden Wirbelkörper relativ zueinander und zu anderen benachbarten Bewegungssegmenten erlaubt.
Die Bandscheibe 15 besteht aus dem äußeren AF 10, der normalerweise den NP 20 umgibt und so begrenzt, daß er vollständig innerhalb der Grenzen des Bandscheibenraums liegt. In den 1A und 1B ist das vorgefallene Segment 30, das durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, hinter die Grenze 40 des hinteren Teils des AF der Bandscheibe wie vor dem Vorfall gewandert. Die Achse M erstreckt sich zwischen dem vorderen (A) und dem hinteren (P) Teil des Bewegungssegments. Die Wirbelkörper beinhalten auch Facettengelenke 60 und die oberen 90 und unteren 90' Pedikel, die das Neuroforamen 100 bilden. Ein Höhenverlust in der Bandscheibe tritt auf, wenn der obere Wirbelkörper 50 sich relativ zu dem unteren Wirbelkörper 50' nach unten bewegt.
Ein teilweises Einreißen 121 der inneren Schichten des Anulus 10 ohne tatsächliche Perforation wurde auch mit chronischen Schmerzen im unteren Rückenbereich in Verbindung gebracht. Ein solcher Riß 4 ist in 1C dargestellt. Man nimmt an, daß Schwächen dieser inneren Schichten die empfindlichen äußeren anulären Lamellen dazu zwingen, höhere Belastungen auszuhalten. Diese erhöhte Belastung stimuliert die kleinen Nervenfasern, die den äußeren Anulus durchziehen, was sowohl zu lokalisierten als auch zu ausstrahlenden Schmerzen führt.
Gemäß einem Beispiel stellen die den Bandscheibenvorfall begrenzenden Einrichtungen 13 eine Unterstützung für das Zurückbringen des gesamten oder nur eines Teils des vorgefallenen Segments 30 in eine Position zur Verfügung, die im wesentlichen innerhalb seiner Grenzen 40 wie vor dem Vorfall liegt. Die den Bandscheibenvorfall begrenzende Einrichtung beinhaltet einen Anker, der an einer Stelle innerhalb des Bewegungssegments angeordnet ist, z.B. an dem oberen oder dem unteren Wirbelkörper oder an dem vorderen mittleren oder vorderen seitlichen Teil des Anulus fibrosus. Der Anker wird als ein Punkt genutzt, gegen den das gesamte oder ein Teil des vorgefallenen Segments gespannt wird, um so das vorgefallene Segment in seine Grenzen wie vor dem Vorfall zurückzubringen und dadurch den Druck auf ansonsten eingeklemmtes Nervengewebe und Nervenstrukturen zu vermindern. Ein Halteteil ist in oder hinter dem vorgefallenen Segment positioniert und ist mit dem Anker durch ein Verbindungsteil verbunden. Auf das Verbindungsteil wird ausreichend Druck aufgebracht, so daß das Halteteil das vorgefallene Segment in eine Position wie vor dem Vorfall zurückbringt. In verschiedenen Ausführungsformen ist das Erhöhungsmaterial innerhalb des Bandscheibenraums befestigt, der den NP beim Polstern und Stützen der höher und tiefer liegenden Wirbelkörper unterstützt. Ein in einem Teil des Bewegungssegments befestigter und an Verbindungsteil und Erhöhungsmaterial angebrachter Anker begrenzt die Bewegung des Erhöhungsmaterials innerhalb des Bandscheibenraums. Ein Halteteil, das gegenüber dem Anker angeordnet ist, kann optional einen zweiten Anbringungspunkt für das Halteteil bereitstellen und weiterhin die Bewegung des Erhöhungsmaterials innerhalb des Bandscheibenraums behindern.
Die 2A und 2B veranschaulichen ein Beispiel der Einrichtung 13. 2A zeigt die Elemente der Begrenzungseinrichtung in ihrer Position zum Korrigieren des vorgefallenen Segments. Der Anker 1 ist sicher an einer Stelle innerhalb des Bewegungssegments eingesetzt, beispielsweise an dem in der Figur gezeigten vorderen Teil des AF. Das Halteteil 2 ist in oder hinter dem vorgefallenen Segment 30 positioniert. Das Verbindungsteil 3, welches dazu dient, den Anker 1 mit dem Halteteil 2 zu verbinden, geht von dem Anker 1 aus und ist mit diesem verbunden. Je nach der für das Halteteil 2 gewählten Position kann das Verbindungsteil durch das gesamte oder nur durch einen Teil des vorgefallenen Elements hindurch verlaufen.
2B zeigt die Positionen der verschiedenen Elemente der den Bandscheibenvorfall begrenzenden Einrichtung 13, wenn die Einrichtung 13 das vorgefallene Segment stützt. Ein Festziehen des Verbindungsteils 2 erlaubt es diesem, entlang seiner Länge Zugkräfte zu übertragen, was das vorgefallene Segment 30 dazu bringt, sich nach vorne zu bewegen, d.h. in Richtung seiner Grenzen wie vor dem Vorfall. Sobald das vorgefallene Segment 30 sich in der gewünschten Position befindet, wird das Verbindungsteil 3 auf dauerhafte Weise zwischen Anker 1 und Halteteil 2 befestigt. Dies erhält die Spannung zwischen Anker 1 und Halteteil 2 aufrecht und beschränkt die Bewegung des vorgefallenen Segments auf den Bereich innerhalb der Grenzen 40 der Bandscheibe wie vor dem Vorfall. Das Halteteil 2 wird verwendet, um das vorgefallene Segment 30 zu verankern und einen geschwächten AF zu stützen, in dem kein sichtbares Anzeichen für eine Herniation vorhanden ist, und kann weiterhin dazu verwendet werden, einen Defekt in dem AF in der Nähe des vorgefallenen Segments 30 zu verschließen.
Der Anker 1 ist beispielhaft dargestellt, da er viele verschiedene Formen haben, aus einer Vielzahl biologisch verträglicher Materialien hergestellt und so konstruiert sein kann, daß er in einer Steifigkeitsspanne liegen kann. Er kann eine dauerhafte Einrichtung sein, die aus verschleißfestem Plastik oder Metall besteht, oder er kann aus einem resorbierbaren Material wie Polymilchsäure (PLA) oder Polyglycolsäure (PGA) gefertigt sein. Spezifische Beispiele sind nicht gezeigt, doch werden viele mögliche Ausgestaltungsformen für Fachleute auf dem Gebiet auf der Hand liegen. Beispiele umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, einen mit Widerhaken versehenen Anker aus PLA oder eine Metallspule, die in den vorderen AF eingeschraubt werden können. Der Anker 1 kann innerhalb eines Teils des Bewegungssegments auf eine für solche Einrichtungen und Lokationen übliche und gebräuchliche Weise befestigt werden, und zwar beispielsweise durch Einschrauben in Knochen, Einnähen in Gewebe oder Knochen oder Anheften an Gewebe oder Knochen unter Verwendung eines Befestigungsverfahrens wie z.B. mittels Zement oder anderen chirurgischen Haftmit teln. Sobald der Anker 1 in den Knochen oder das Gewebe eingesetzt worden ist, sollte er relativ stationär bzw. ortsfest in dem Knochen oder dem Gewebe verbleiben.
Das Halteteil 2 ist ebenfalls beispielhaft dargestellt und weist dieselbe Flexibilität von Material und Ausgestaltung auf wie der Anker 1. Die beiden Elemente der Einrichtung können dieselben oder verschiedene Ausgestaltungen haben, je nachdem, wie es für das Einsetzen in gesundes bzw. erkranktes Gewebe besser geeignet ist. Alternativ dazu kann das Halteteil 2 in anderen Ausführungsformen eine Kappe sein oder eine Perlenform haben, was auch dazu dient, einen Riß oder eine Punktion in dem AF zu sichern, oder es kann stangen- oder plattenförmig sein, mit oder ohne Widerhaken, um den sicheren Kontakt mit dem vorgefallenen Segment aufrechtzuerhalten. Das Halteteil kann auf sichere Weise an dem, in dem oder hinter dem vorgefallenen Segment eingesetzt werden.
Der Anker und das Halteteil können Nahtmaterial, Knochenverankerungen, Weichgewebeverankerungen, Gewebekleber und den Einwuchs von Gewebe unterstützende Materialien enthalten, wenngleich auch andere Formen und Materialien möglich sind. Es können permanente oder resorbierbare Einrichtungen sein. Ihre Anbringung an einem Teil des Bewegungssegments und dem vorgefallenen Segment muß fest genug sein, um den Zugkräften standzuhalten, die von einer Reparatur des Vorfalls und den während täglicher Aktivitäten erzeugten Belastungen herrühren.
Das Verbindungsteil 3 ist ebenfalls beispielhaft dargestellt. Das Teil 3 kann beispielsweise in der Form eines flexiblen Fadens, z.B. eines einzel- oder mehrstrangigen chirurgischen Fadens, eines Drahtes oder möglicherweise einer starren Stange oder eines breiten Materialbands, vorliegen. Das Verbindungsteil kann weiterhin chirurgischen Faden, Draht, Knochennägel und gewobene Schläuche oder Netzmaterial umfassen. Es kann aus einer Vielzahl von entweder permanenten oder resorbierbaren Materialien gefertigt sein und jede Form haben, die auf geeignete Weise in den beschränkten Bandscheibenraum paßt. Das ausgewählte Material ist vorzugsweise so ausgestaltet, daß es relativ steif ist, während es unter Spannung steht, und gegenüber allen anderen Belastungen relativ flexibel ist. Dies erlaubt eine maximale Beweglichkeit des vorgefallenen Segments relativ zu dem Anker ohne das Risiko, daß das gestützte Segment sich über die Grenzen der Bandscheibe wie vor dem Vorfall hinausbewegt. Das Verbindungsteil kann ein integraler Bestandteil von entweder dem Anker oder dem Halteteil oder einer separaten Komponente sein. Beispielsweise könnten das Verbindungsteil und das Halteteil ein Stück nicht-resorbierenden Fadens sein, der mit einem Anker verbunden ist, gegen den Anker gespannt ist und an das vorgefallene Segment angenäht ist.
Die 3A und 3B veranschaulichen ein weiteres Beispiel der Einrichtung 13. In 3A sind die Elemente der den Bandscheibenvorfall begrenzenden Einrichtung in ihrer Position vor dem Befestigen eines vorgefallenen Segments gezeigt. Der Anker 1 ist in dem AF positioniert und das Verbindungsteil 3 ist an dem Anker 1 angebracht. Das Halteteil 4 ist hinter dem hintersten Punkt des vorgefallenen Segments 30 positioniert. Auf diese Weise muß das Halteteil 4 nicht in dem vorgefallenen Segment 30 befestigt werden, um das vorgefallene Segment 30 dazu zu bringen, sich in die Grenzen 40 der Bandscheibe wie vor dem Vorfall zu bewegen. Das Halteteil 4 weist dieselbe Flexibilität in Ausgestaltung und Material auf wie der Anker 1 und kann weiterhin die Form eines flexiblen Patches oder einer starren Materialplatte oder -stange haben, der bzw. die entweder an der hinteren Seite des vorgefallenen Segments 30 angebracht ist oder einfach in einer Form vorliegt, die größer ist als jedes Loch in dem AF unmittelbar vor dem Halteteil 4. 3B zeigt die Positionen der Elemente der Einrichtung, wenn entlang des Verbindungsteils 3 Druck zwischen dem Anker 1 und dem Halteteil 4 aufgebracht wird. Das vorgefallene Segment wird nach vorne verlagert, und zwar in die Grenzen 40 der Bandscheibe wie vor dem Vorfall.
Die 4A und 4B zeigen fünf Beispiele geeigneter Verankerungsstellen für den Anker 1 innerhalb des Bewegungssegments (FSU). 4A zeigt eine Axialansicht des Ankers 1 in verschiedenen Positionen im vorderen und seitlichen Teil des AF. 4B zeigt in ähnlicher Weise einen Symmetrieschnitt der verschiedenen geeigneten Verankerungsstellen für den Anker 1. Der Anker 1 wird in dem oberen Wirbelkörper 50, dem unteren Wirbelkörper 50' oder dem vorderen Teil des AF 10 befestigt, obwohl jede Stelle geeignet ist, die dem Druck zwischen Anker 1 und Halteteil 2 entlang des Verbindungsteils 3 standhält, der dazu dient, ein vorgefallenes Segment in seinen Grenzen 40 wie vor dem Vorfall zu halten.
Im allgemeinen ist eine Position, die für die Befestigung eines oder mehrerer Anker geeignet ist, eine Stelle vor dem vorgefallenen Segment, so daß, wenn entlang des Verbindungsteils 3 Zugspannung aufgebracht wird, das vorgefallene Segment 30 wieder zu einer Stelle innerhalb der Grenzen 40 wie vor dem Vorfall zurückgebracht wird. Die für den Anker ausgewählte Stelle sollte den Zugkräften standhalten können, die auf den Anker aufgebracht werden, wenn das Verbindungsteil unter Spannung gebracht wird. Da die meisten symptomatischen Herniationen in Richtung nach hinten oder seitlich nach hinten auftreten, liegt die bevorzugte Stelle für die Plazierung des Ankers vor der Stelle der Herniation. Im allgemeinen ist jeder Abschnitt des beteiligten Bewegungssegments akzeptabel, doch ist der vordere, der vordere mittlere oder der vordere seitliche Teil des AF bevorzugt. Von diesen Abschnitten des AF wurde gezeigt, daß sie eine beträchtlich größere Stärke und Steifigkeit aufweisen als der hintere oder der seitlich hintere Teil des AF. Wie in den 4A und 4B gezeigt ist, kann der Anker 1 ein einzelner Anker an irgendeiner der gezeigten Stellen sein, oder es kann mehrere Anker 1 geben, die an verschiedenen Stellen befestigt und mit einem Halteteil 2 verbunden sind, um das vorgefallene Segment zu stützen. Das Verbindungsteil 3 kann ein durchgängiges Stück sein, das durch die eingesetzten Anker und das Halteteil gefädelt ist, oder es kann aus mehreren einzelnen Materialsträngen bestehen, von denen jeder unter Zug zwischen einem oder mehreren Ankern und einem oder mehreren Halteteilen endet.
In verschiedenen Ausgestaltungen kann/können der/die Anker und das/die Halteteil/e in den Patienten eingeführt und implantiert werden, wobei das Verbindungsteil unter Zug steht. Alternativ können diese Elemente eingepflanzt werden, ohne daß Zug auf das Verbindungsteil aufgebracht wird, wobei jedoch das Verbindungsteil so ausgestaltet ist, daß es unter Zugspannung steht, wenn der Patient sich in einer nicht-horizontalen Position befindet, d.h. resultierend aus Belastungen in der Bandscheibe.
Die 5A–C zeigen ein alternatives Beispiel einer die Herniation begrenzenden Einrichtung 13A. In dieser Figurenserie wird die Einrichtung 13A, ein im wesentlichen einstückiger Aufbau, durch ein Zuführrohr 6 eingeführt, obwohl die Einrichtung 13A auf viele Arten eingeführt werden kann, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, eine Zuführung per Hand oder durch ein in der Hand gehaltenes Greifinstrument. In 5A wird die Einrichtung 13A in dem Zuführrohr 6 gegen das vorgefallene Segment 30 positioniert. In 5B wird durch die Einrichtung 13A und/oder das Zuführrohr 6 das vorgefallene Segment derart in seine Grenzen 40 wie vor dem Vorfall verschoben, daß, wenn, wie in 5C gezeigt, die Einrichtung 13A durch das Zuführrohr 6 eingeführt und in einem Abschnitt des Bewegungssegments befestigt wurde, die Einrichtung das verschobene vorgefallene Segment innerhalb seiner Grenze 40 wie vor dem Vorfall hält. Die die Herniation begrenzende Einrichtung 13A kann aus einer Vielzahl von Materialien gefertigt sein und eine von vielen möglichen Formen haben, solange sie eine Stützung des vorgefallenen Segments 30 innerhalb der Grenzen 40 der Bandscheibe wie vor dem Vorfall erlaubt. Die Einrichtung 13A kann das vorgefallene Segment 30 an jeder geeigneten Verankerungsstelle innerhalb des Bewegungssegments verankern, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine Verankerung an dem oberen Wirbelkörper, dem unteren Wirbelkörper oder dem vorderen Teil des AF. Die Einrichtung 13A kann zusätzlich dazu verwendet werden, einen Defekt im AF des vorgefallenen Segments 30 zu verschließen. Alternativ dazu kann ein solcher Defekt offen gelassen oder unter Verwendung anderer Mittel verschlossen werden.
6 veranschaulicht die im wesentlichen einstückige Einrichtung 13A, die ein geschwächtes Segment 30' des hinteren AF 10' stützt. Die Einrichtung 13A ist in oder hinter dem geschwächten Segment 30' positioniert und an einem Abschnitt des Bewegungssegments befestigt, wie z.B. dem oberen Wirbelkörper 50, der in der Figur gezeigt ist, oder dem unteren Wirbelkörper 50' oder dem vorderen oder vorderen seitlichen Bereich des Anulus fibrosus 10. Bei manchen Patienten ist möglicherweise bei einer Operation keine offensichtliche Herniation zu finden. Ein geschwächter oder gerissener AF jedoch, der womöglich nicht über die Grenzen der Bandscheibe wie vor dem Vorfall hinaus hervorsteht, könnte dennoch den Chirurgen dazu veranlassen, den NP vollständig oder nur teilweise zu entfernen, um das Risiko einer Herniation zu verringern. Alternativ zu einer Entfernung der Bandscheibe bzw. Diskektomie könnte jede der Ausführungsformen der Erfindung benutzt werden, um Defekte in geschwächten Segmenten des AF zu stützen und gegebenenfalls zu verschließen.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Erhöhung der Weichgewebe der Bandscheibe, um einen Höhenverlust in der Bandscheibe zu vermeiden oder umzukehren. Die 7A und 7B zeigen ein Beispiel der Einrichtung 13, die Erhöhungsmaterial im Bandscheibenraum 55 befestigt. Auf der linken Seite von 7A wurden Anker in den vorderen Teil des AF 10 eingesetzt. Erhöhungsmaterial 7 wird gerade entlang des Verbindungsteils 3, welches in diesem Beispiel den Durchgang 9 aufweist, in den Bandscheibenraum eingeführt. Das Halteteil 2' ist wie dargestellt bereit zur Anbringung an dem Verbindungsteil 3, sobald das Erhöhungsmaterial 7 richtig liegt. In diesem Beispiel passiert das Verbindungsteil 3 durch eine Öffnung 11 in dem Halteteil 2', wenngleich zahlreiche andere Verfahren zum Anbringen des Halteteils 2' an dem Verbindungsteil 3 möglich sind und innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung liegen.
Das Erhöhungsmaterial 7 kann einen Durchgang 9 haben, wie z.B. einen Kanal, einen Schlitz oder dergleichen, der es ihm erlaubt, entlang des Verbindungsteils 3 zu gleiten, oder das Erhöhungsmaterial 7 kann fest sein, und das Verbindungsteil 3 kann beispielsweise mittels einer Nadel oder einer anderen Punktiervorrichtung durch das Erhöhungsmaterial gefädelt sein. Das Verbindungsteil 3 ist an einem Ende an dem Anker 1 befestigt und wird an seinem anderen Ende durch ein Halteteil 2' begrenzt, von dem eine Ausführungsform in der Figur in einer kappenartigen Ausgestaltung gezeigt ist. Das Halteteil 2' kann auf verschiedene Arten und Weisen an dem Verbindungsteil 3 befestigt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Pressen des Halteteils 2' an das Verbindungsteil 3. In einem bevorzugten Beispiel liegt das Halteteil 2' in der Ausgestaltung einer Kappe vor und hat eine Abmessung (Durchmesser oder Länge und Breite), die größer ist als der optional vorhandene Durchgang 9, der dazu dient, zu verhindern, daß das Erhöhungsmaterial 7 sich in Bezug auf den Anker 1 nach hinten verschiebt. Die rechte Hälfte der Bandscheibe von 7A (Axialansicht) und 7B (Symmetrieschnittansicht) zeigen Erhöhungsmaterial 7, das entlang des Verbindungsteils 3 in den Bandscheibenraum 55 implantiert wurde, wo es die Wirbelkörper 50 und 50' stützt. 7A zeigt ein Beispiel, bei dem das Halteteil 2' an dem Verbindungsteil 3 befestigt ist und nur dazu dient, zu verhindern, daß das Erhöhungsmaterial 7 sich von dem Verbindungsteil 3 weg bewegt. Die Erhöhungseinrichtung kann sich innerhalb des Bandscheibenraums frei bewegen. 7B zeigt ein alternatives Beispiel, in dem das Halteteil 2' an einer Stelle in dem Bewegungssegment, wie z.B. in einem vorgefallenen Segment oder im hinteren Teil des Anulus fibrosus, eingeschlossen ist, um die Bewegung des Erhöhungsmaterials 7 oder von Ausfüllmaterial innerhalb des Bandscheibenraums weiter einzuschränken.
Das Erhöhungs- oder Ausfüllmaterial kann aus jedem biologisch verträglichen, vorzugsweise flexiblen Material hergestellt sein. Ein solches flexibles Material ist vorzugsweise faserig, wie Zellulose oder Rinder- oder autologes bzw. körpereigenes Kollagen. Das Erhöhungsmaterial kann pfropf- oder scheibenförmig sein. Es kann weiterhin würfelförmig, elliptisch oder kugelförmig sein oder jede andere geeignete Form haben. Das Erhöhungsmaterial kann durch eine Reihe von Methoden in dem Bandscheibenraum gehalten werden, wie beispielsweise durch, jedoch nicht beschränkt auf, eine Fadenschleife, die an dem oder um das Material herum angebracht ist oder durch das Material hindurch verläuft, und die dann zu dem Anker und dem Halteteil geführt wird.
Die 8, 9A, 9B und 10A und 10B veranschaulichen weitere Beispiele der den Bandscheibenvorfall begrenzenden Einrichtung 13B im Gebrauch für das Erhöhen von Weichgewebe, insbesondere Gewebe innerhalb des Bandscheibenraums. In den in den 8 und 9A gezeigten Beispielen wird die Einrichtung innerhalb des Bandscheibenraums gehalten und stellt für den NP 20 eine zusätzliche Stützung zur Verfügung. Der Anker 1 ist fest in einem Abschnitt des Bewegungssegments gehalten (in diesen Figuren im vorderen Teil des AF 10). Das Verbindungsteil 3 endet bei dem Halteteil 2 und verhindert, daß Erhöhungsmaterial 7 in Bezug auf den Anker 1 im allgemeinen nach hinten wandert. Das Halteteil 2 ist in diesen Figuren als an verschiedenen Stellen eingesetzt dargestellt, wie z.B. im hinteren Teil des AF 10' in 8, doch könnte das Halteteil 2 an jeder geeigneten Stelle innerhalb des Bewegungssegments verankert werden, wie es zuvor be schrieben wurde. Das Halteteil 2 kann verwendet werden, um einen Defekt im hinteren Teil des AF zu verschließen. Es kann auch verwendet werden, um ein vorgefallenes Segment in die Grenzen der Bandscheibe wie vor dem Vorfall zurückzuverlegen, indem entlang des Verbindungsteils 3 zwischen den Verankerungseinrichtungen 1 und 2 Spannung aufgebracht wird.
9A zeigt den Anker 1, das Verbindungsteil 3, das Ausfüllmaterial 7 und das Halteteil 2' (in der "Kappen"-artigen Ausgestaltung gezeigt), die als ein einzelner Aufbau eingesetzt wurden und an einer Stelle innerhalb des Bandscheibenraums, z.B. an den unteren oder den oberen Wirbelkörpern, verankert sind. Diese Konfiguration erleichtert das Einführen der in den 7 und 8 gezeigten Beispiele, indem die Anzahl der für eine Implantation notwendigen Schritte reduziert wird. Das Verbindungsteil 3 ist vorzugsweise unter Spannung relativ steif, gegenüber allen anderen Belastungen jedoch flexibel. Das Halteteil 2' ist als ein balkenförmiges Element dargestellt, das in wenigstens einer Ebene größer ist als der Durchgang 9.
9B zeigt eine Variation des in 9A gezeigten Beispiels. 9B zeigt eine im wesentlichen einstückige Bandscheibenerhöhungseinrichtung 13C, die im Bandscheibenraum fest gehalten wird. Die Einrichtung 13C weist einen Anker 1, ein Verbindungsteil 3 und Erhöhungsmaterial 7 auf. Das Erhöhungsmaterial 7 und der Anker 1 könnten vor dem Einsetzen in den Bandscheibenraum 55 zu einem einzigen Konstrukt zusammengebaut werden. Alternativ könnte das Erhöhungsmaterial 7 erst in den Bandscheibenraum eingeführt und dann durch den Anker 1 in einem Abschnitt des Bewegungssegments verankert werden.
Die 10A und 10B zeigen noch ein weiteres Beispiel der Einrichtung, 13D. In 10A sind zwei Verbindungsteile 3 und 3' an dem Anker 1 angebracht. Zwei Pfropfe aus Erhöhungsmaterial 7 und 7' werden entlang der Verbindungsteile 3 und 3' in den Bandscheibenraum eingesetzt. Die Verbindungsteile 3 und 3' werden dann zusammengebunden (z.B. miteinander verknotet, verklebt oder dergleichen). Hierdurch wird eine Schleife 3'' gebildet, die dazu dient, zu verhindern, daß die Erhöhungsmaterialien 7 und 7' sich nach hinten verschieben. 10B zeigt die Position des Erhöhungsmaterials 7, nachdem es durch die Schleife 3'' und den Anker 1 befestigt wurde. Verschiedene Kombinationen von Erhöhungsmaterial, Verbindungsteilen und Ankern können in dieser Ausführungsform verwendet werden, z.B. unter Verwendung eines einzelnen Pfropfs aus Erhöhungsmaterial oder zweier Verbindungsteile, die von dem Anker 1 ausgehen, wobei jedes der Verbindungsteile an wenigstens ein anderes Verbindungsteil gebunden ist. Es könnte darüber hinaus mit mehr als einem Anker ausgeführt sein, wobei von jedem Anker wenigstens ein Verbindungsteil ausgeht und jedes der Verbindungsteile an wenigstens ein anderes Verbindungsteil gebunden ist.
Jede der hierin beschriebenen Einrichtungen kann verwendet werden, um Defekte im AF zu verschließen, ganz gleich, ob diese chirurgisch erzeugt wurden oder während der Herniation auftraten. Solche Verfahren können auch das Hinzufügen von biologisch verträglichem Material zu dem AF oder dem NP beinhalten. Dieses Material könnte sequestrierte bzw. isolierte oder ausgestoßene Segmente des NP enthalten, die außerhalb der Grenzen der Bandscheibe wie vor dem Vorfall gefunden werden.
Die 11–15 veranschaulichen Verfahren zum Verschließen eines Defekts in einem Anulus fibrosus sowie bei diesen Verfahren verwendete Einrichtungen. Ein Verfahren beinhaltet das Einsetzen einer Barriere oder Barrierevorrichtung 12 in die Bandscheibe 15. Dieser Vorgang kann begleitend zu einer chirurgischen Bandscheibenentfernung stattfinden. Er kann auch ohne die Entfernung irgendeines Teils der Bandscheibe 15 und darüber hinaus in Kombination mit dem Einsetzen eines Erhöhungsmaterials oder einer Erhöhungseinrichtung in die Bandscheibe 15 durchgeführt werden.
Das Verfahren besteht darin, die Barriere 12 ins Innere der Bandscheibe 15 einzusetzen und sie benachbart zur Innenseite des anulären Defekts 16 zu positionieren. Das Barrierematerial hat vorzugsweise eine Fläche, die beträchtlich größer ist als der Defekt 16, so daß wenigstens ein Teil der Barrierevorrichtung 12 an gesündere Bereiche des Anulus fibrosus 10 angrenzt. Die Vorrichtung dient dazu, den anulären Defekt 16 zu verschließen und so die in sich geschlossene Umgebung eines gesunden Bandscheibenkerns 20 mit konstantem Druck wiederherzustellen. Diese Verschließung kann einfach erreicht werden durch ein Überdimensionieren des Implantats relativ zu dem Defekt 16. Sie kann auch erzielt werden durch Befestigen der Barrierevorrichtung 12 an Geweben innerhalb des Bewegungssegments. Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Barriere 12 an dem Bereich des Anulus befestigt, der den anulären Defekt 16 umgibt. Dies kann erzielt werden durch Nahtmaterial, Klammem, Kleber oder andere geeignete Fixierungsmittel oder die Fixiervorrichtung 14. Die Barrierevorrichtung 12 kann auch von der Fläche her größer sein als der Defekt 16 und an ein Gewebe oder eine Struktur angebracht werden, das bzw. die dem Defekt 16 gegenüberliegt, d.h. Gewebe im vorderen Bereich im Falle eines Defekts im hinteren Teil.
Die Barrierevorrichtung 12 ist vorzugsweise von flexibler Beschaffenheit. Sie kann aus einem gewebten Material wie z.B. Dacron^TM oder Nylon^TM, einem synthetischen Polyamid oder Polyester oder einem Polyethylen hergestellt sein und kann weiterhin ein Schaumstoff, wie z.B. geschäumtes Polytetrafluorethylen (ePTFE), sein. Die Barrierevorrichtung 12 kann auch ein biologisches Material, wie beispielsweise ein quervernetztes Kollagen oder Zellulose sein.
Die Barrierevorrichtung 12 kann ein einzelnes Materialstück sein. Sie kann eine ausdehnbare Vorrichtung oder Komponente haben, die es ihr erlaubt, nach dem Einsetzen ins Innere der Bandscheibe 15 aus einem komprimierten Zustand heraus ausgedehnt zu werden. Diese ausdehnbare Vorrichtung kann aktiv sein, wie z.B. ein Ballon, oder sie kann passiv sein, wie z.B. ein hydrophiles Material. Die ausdehnbare Vorrichtung kann beispielsweise auch ein sich selbst ausdehnendes, elastisch verformbares Material sein.
Die 11 und 12 zeigen eine Barriere 12, die innerhalb eines Anulus 10 angeordnet ist und einen anulären Defekt 16 bedeckt. Die Barriere 12 kann mittels eines Fixiermechanismus oder einer Fixiervorrichtung 14 an dem Anulus 10 befestigt sein. Die Fixiervorrichtung 14 kann eine Mehrzahl von Fadenschleifen beinhalten, die durch die Barriere 12 und den Anulus 10 plaziert sind. Eine solche Fixierung kann eine Bewegung oder ein Verrutschen der Barriere 12 weg von dem anulären Defekt 16 verhindern.
Die Barrierevorrichtung 12 kann auch an verschiedenen Stellen in der Bandscheibe 15 verankert sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den 13 und 14 gezeigt ist, kann die Barrierevorrichtung 12 in oder um den Defekt herum an dem Gewebe des Anulus 10 befestigt sein und kann weiterhin an einer sekundären Fixierungsstelle gegenüber dem Defekt befestigt sein, z.B. dem vorderen Teil des Anulus 10 bei einer Herniation im hinteren Bereich, oder dem unteren 50' oder oberen 50 Wirbelkörper. Beispielsweise kann die Fixierungseinrichtung 14 verwendet werden, um die Barriere 12 in der Nähe des Defekts 16 an dem Anulus 10 anzubringen, während ein Verankerungsmechanismus 18 die Barriere 12 an einer sekundären Fixierungsstelle befestigen kann. Ein Verbinder 22 kann die Barriere 12 an dem Anker 18 anbringen. Spannung kann zwischen den primären und sekundären Fixierungsstellen über einen Verbinder 22 so aufgebracht werden, daß der anuläre Defekt 16 in Richtung der sekundären Fixierungsstelle bewegt wird. Dies kann beim Verschließen von Defekten, die Herniationen nach hinten zur Folge haben, besonders vorteilhaft sein. Unter Anwendung dieser Technik kann die Herniation bewegt und von irgendwelchen hinteren neuralen Strukturen entfernt gehalten werden, während weiterhin jeglicher Defekt in dem Anulus 10 verschlossen wird.
Die Barrierevorrichtung 12 kann weiterhin in eine Fixierungseinrichtung eingebaut sein, so daß die Barrierevorrichtung sich selbst an Geweben innerhalb des Bewegungssegments befestigt. Jedes der oben beschriebenen Verfahren kann erweitert werden durch die Verwendung einer zweiten Barriere oder einer zweiten Barrierevorrichtung 24, die neben der Außenseite des Defekts 16 plaziert wird, wie es in 15 gezeigt ist. Die zweite Barriere 24 kann weiterhin unter Verwendung einer Fixiervorrichtung 14 wie beispielsweise Nahtmaterial an der inneren Barrierevorrichtung 12 befestigt sein.
Die 16A und 16B zeigen die Bandscheibe 15, die den Nukleus pulposus 20 und den Anulus fibrosus 10 beinhaltet. Der Nukleus pulposus bildet einen ersten anatomischen Bereich, und der außerhalb der Bandscheibe liegende Raum 500 (jeglicher Raum außerhalb der Bandscheibe) bildet einen zweiten anatomischen Bereich, wobei diese Bereiche durch den Anulus fibrosus 10 getrennt sind.
16A ist eine Axial- (Quer-) Ansicht der Bandscheibe. Ein seitlich hinten liegender Defekt 16 in dem Anulus fibrosus 10 hat es einem Segment 30 des Nukleus pulposus 20 erlaubt, in den außerhalb der Bandscheibe liegenden Raum 500 vorzufallen. Die Innenseite 32 und die Außenseite 34 sind gezeigt, ebenso der rechte 70' und der linke 70 Querfortsatz und der hintere Fortsatz 80.
16B ist ein Symmetrieschnitt entlang der Mittellinie der Bandscheibe. Das obere Pedikel 90 und das untere Pedikel 90' erstrecken sich von dem oberen Wirbelkörper 95 bzw. dem unteren Wirbelkörper 95' nach hinten.
Um ein weiteres Vorfallen des Nukleus 20 zu verhindern und jegliche vorhandene Herniation zu reparieren, kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine Barriere oder Barrierevorrichtung 12 in einem Raum zwischen dem Anulus 10 und dem Nukleus 20 benachbart zu der Innenseite 32 des Defekts 16 plaziert werden, wie es in den 17 und 18 dargestellt ist. Der Raum kann durch stumpfe Dissektion erzeugt werden. Eine Dissektion kann erzielt werden mit einem separaten Dissektionsinstrument, mit der Barrierevorrichtung 12 selbst oder einem kombinierten Dissektions/Barrierezuführungswerkzeug 100. Dieser Raum ist vorzugsweise nicht größer als die Barrierevorrichtung, so daß die Barrierevorrichtung 12 sowohl mit dem Anulus 10 als auch mit dem Nukleus 20 in Kontakt stehen kann. Dies erlaubt es der Barrierevorrichtung 12, Belastung von dem Nukleus 20 auf den Anulus 10 zu übertragen, wenn die Bandscheibe bei Aktivität unter Druck gesetzt wird.
In ihrer Position überspannt die Barrierevorrichtung 12 vorzugsweise den Defekt 16 und erstreckt sich entlang der Innenseite 36 des Anulus 10, bis sie auf allen Seiten des Defekts 16 gesunde Gewebe berührt. Je nach Größe des Defekts 16 können die kontaktierten Gewebe der Anulus 10, die Wirbelendplatten überlagernder Knorpel und/oder die Endplatten selbst sein.
In der bevorzugten Ausführungsform besteht die Barrierevorrichtung 12 aus zwei Komponenten: einer Versiegelungseinrichtung oder Versiegelungskomponente 51 und einer Vergrößerungsvorrichtung oder Vergrößerungskomponente 53, wie in den 21A und 21B gezeigt.
Die Versiegelungseinrichtung 51 bildet die Peripherie der Barriere 12 und weist einen inneren Hohlraum 17 auf. Es ist mindestens eine Öffnung 8 vorhanden, die von der Außenseite der Versiegelungseinrichtung 51 in den Hohlraum 17 führt. Die Versiegelungseinrichtung 51 ist vorzugsweise auf eine Abmessung komprimierbar oder zusammenlegbar, die durch ein relativ kleines Loch leicht in die Bandscheibe 15 eingeführt werden kann. Dieses Loch kann der Defekt 16 selbst oder eine von dem Defekt 16 entfernt liegende Stelle sein. Die Versiegelungseinrichtung 51 ist aus einem Material hergestellt und so geformt, daß sie dem Durchtritt von Flüssigkeiten und anderen Materialien um die Versiegelungseinrichtung 51 herum und durch den Defekt 16 hindurch widersteht. Die Versiegelungseinrichtung 51 kann aus einem oder einer beliebigen Anzahl aus einer ganzen Reihe von Materialien hergestellt sein, die einschließen, jedoch nicht beschränkt sind auf: PTFE, ePTFE, Nylon^TM, Marlex^TM, hochdichtes Polyethylen und/oder Kollagen. Es wurde gefunden, daß die Dicke der Versiegelungskomponente in einem Bereich zwischen 0,001 Zoll (0,127 mm) und 0,063 Zoll (1,600 mm) optimal ist.
Die Vergrößerungseinrichtung 53 kann so ausgestaltet sein, daß sie in den Hohlraum 17 der Versiegelungseinrichtung 51 paßt. Sie ist vorzugsweise ein einzelnes Objekt mit einer Abmessung, die durch denselben Defekt 16 eingeführt werden kann, durch den die Versiegelungseinrichtung 51 geschoben wurde. Die Vergrößerungseinrichtung 53 kann die Versiegelungseinrichtung 51 in einen ausgedehnten Zustand ausdehnen, wenn sie in den Hohlraum 17 hineinbewegt wird. Ein Zweck der Vergrößerungseinrichtung 53 besteht darin, die Versiegelungseinrichtung 51 auf eine Größe auszudehnen, die größer ist als der Defekt 16, so daß die zusammengesetzte Barriere 12 den Durchtritt von Material durch den Defekt 16 verhindert. Der Vergrößerer 53 kann weiterhin der Barriere 12 Steifigkeit verleihen, so daß die Barriere 12 den Drücken in dem Nukleus pulposus 20 und einer Ausstoßung durch den Defekt 16 standhält. Die Vergrößerungseinrichtung 53 kann aus einem oder aus einer beliebigen Anzahl von Materialien hergestellt sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf: Silikongummi, verschiedener Kunststoffe, rostfreiem Stahl, Nickel-Titan-Legierungen oder anderer Metalle. Diese Materialien können einen festen Gegenstand, einen hohlen Gegenstand oder Schraubenfedern bilden oder andere geeignete Formen haben, die in der Lage sind, den Hohlraum 17 in der Versiegelungseinrichtung 51 zu füllen.
Die Aufbauten von Versiegelungseinrichtung 51, Vergrößerungseinrichtung 53 oder Barrierevorrichtung 12 können darüber hinaus an Geweben befestigt werden, die den Defekt 16 entweder umgeben oder von dem Defekt 16 entfernt liegen. In der bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich keine Seite der Fixiermittel oder der Fixiervorrichtung oder der Barrierevorrichtung 12 noch deren Komponenten von der Bandscheibe 15 nach hinten oder in den Bereich 500 außerhalb der Bandscheibe, wodurch das Risiko umgangen wird, daß die empfindlichen Nervengewebe hinter der Bandscheibe 15 berührt und gereizt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Versiegelungseinrichtung 51 in der Nähe der Innenseite 36 des Defekts in die Bandscheibe 15 eingeführt. Die Versiegelungseinrichtung 51 wird dann an den den Defekt umgebenden Geweben befestigt, und zwar unter Verwendung eines geeigneten Fixiermittels, wie z.B. Nähmaterial oder einer Weichgewebeverankerung. Der Fixiervorgang wird vorzugsweise von der Innenseite des Hohlraums 17 der Versiegelungseinrichtung aus durchgeführt, wie in den 19 und 20 gezeigt ist. Ein Fixierungszuführinstrument 110 wird durch die Öffnung 8 in der Versiegelungseinrichtung 51 in den Hohlraum 17 eingeführt. Die Fixiervorrichtungen 14 können dann durch eine Wand der Versiegelungseinrichtung 51 in umliegende Gewebe eingesetzt werden. Sobald die Fixierungseinrichtungen 14 in das umliegende Gewebe eingesetzt worden sind, kann das Fixierungszuführinstrument 110 aus der Bandscheibe 15 entfernt werden. Dieses Verfahren beseitigt die Notwendigkeit eines separaten Eingangs in die Bandscheibe 15 für das Einführen der Fixiervorrichtung 14. Es minimiert weiterhin das Risiko, daß Material benachbart zu der Fixiervorrichtung 14 durch die Versiegelungseinrichtung 51 austritt. Eine oder mehrere Fixiervorrichtungen 14 kann bzw. können in eine oder eine beliebige Anzahl umliegender Gewebe, einschließlich der oberen 95 und unteren 95' Wirbelkörper, eingeführt werden. Nach dem Fixieren der Versiegelungseinrichtung 51 kann die Vergrößerungseinrichtung 53 in den Hohlraum 17 der Versiegelungseinrichtung 51 eingebracht werden, um den Aufbau der Barrierevorrichtung 12 weiter auszudehnen sowie auch seine Steifigkeit zu erhöhen, wie es in den 21A und 21B gezeigt ist. Die Öffnung 8 in der Versiegelungseinrichtung 51 kann dann mittels eines Fadens oder eines anderen Mittels verschlossen werden, obwohl dies für die vorliegende Erfindung nicht erforderlich ist. In bestimmten Fällen ist die Einführung einer separaten Vergrößerungseinrichtung möglicherweise nicht notwendig, wenn eine geeignete Fixierung der Versiegelungseinrichtung 51 erzielt wird.
Ein weiteres Verfahren zum Befestigen der Barriere 12 an Geweben besteht darin, die Vergrößerungseinrichtung 53 an Geweben zu befestigen, die den Defekt 16 entweder umgeben oder von ihm entfernt liegen. Die Vergrößerungseinrichtung 53 kann einen integralen Fixierungsbereich 4 aufweisen, der ihre Befestigung an Geweben erleichtert, wie es in den 22A, 22B, 32A und 43B gezeigt ist. Dieser Fixierungsbereich 4 kann sich entweder durch die Öffnung 8 oder durch eine separate Öffnung zur Außenseite der Versiegelungseinrichtung erstrecken. Der Fixierungsbereich 4 kann ein Loch haben, durch welches ein Fixiermittel oder eine Fixiervorrichtung 14 hindurchgeschoben werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Barriere 12 neben dem Defekt unter Verwendung einer Knochenverankerung 14' an mindestens einem der umgebenden Wirbelkörper (95 und 95') befestigt. Die Knochenverankerung 14' kann mit irgendeinem Winkel zwischen 0° und 180° in Bezug auf die Einsetzvorrichtung für die Knochenverankerung in die Wirbelkörper 50, 50' eingesetzt werden. Wie gezeigt ist, wird die Knochenverankerung 14' mit einem Winkel von 90° relativ zu der Einsetzvorrichtung für die Knochenverankerung angebracht. Alternativ dazu kann die Vergrößerungseinrichtung 53 selbst eine integrierte Fixiervorrichtung 14 haben, die an einer Stelle oder Stellen entlang ihrer Länge angeordnet ist.
Ein weiteres Verfahren zur Befestigen der Barrierevorrichtung 12 besteht darin, die Barrierevorrichtung 12 durch den Defekt 16 oder eine andere Öffnung in die Bandscheibe 15 einzusetzen, sie benachbart zur Innenseite 36 des Defekts 16 zu positionieren und wenigstens eine Fixiervorrichtung 14 durch den Anulus 10 hindurch und in die Barriere 12 einzuführen. In einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens können die Fixiermittel 14 Pfeile 15 sein und werden zuerst in einer Fixiervorrichtung 120, z.B. einer Hohlnadel, teilweise in den Anulus 10 eingeführt. Wie in den 23A und 23B gezeigt, können Fixiermittel 25 in die Barrierevorrichtung 12 vorgeschoben werden und die Fixiervorrichtung 120 kann entfernt werden. Die Fixiermittel 25 haben vorzugsweise zwei Enden, von denen jedes ein Mittel aufweist, um die Bewegung dieses Endes der Fixiervorrichtung zu verhindern. Unter Anwendung dieses Verfahrens kann das Fixiermittel sowohl in der Barriere 12 als auch in dem Anulus fibrosus 10 angebracht werden, ohne daß eine außerhalb der Bandscheibe liegende Seite des Fixiermittels 25 sich in der Region 500 außerhalb der Bandscheibe befindet.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Barriere (oder der "Patch") 12 zwischen zwei benachbarten Schichten 33, 37 (Lamellen) des Anulus 10 auf einer oder beiden Seiten des Defekts 16 angeordnet sein, wie es in den 24A und 24B gezeigt ist. 24A zeigt eine Axialansicht, während 24B einen Symmetriequerschnitt zeigt. Eine solche Positionierung erstreckt sich über den Defekt 16. Die Barrierevorrichtung 12 kann unter Verwendung der beschriebenen Verfahren befestigt werden.
Ein Dissektionswerkzeug kann verwendet werden, um eine Öffnung zu erzeugen, die sich in Umfangsrichtung 31 in dem Anulus fibrosus erstreckt, so daß die Barriere in die Öffnung eingesetzt werden kann. Alternativ kann die Barriere selbst eine Dissektions- bzw. Schneidkante aufweisen, so daß sie wenigstens teilweise in die Seitenwände des Defekts oder der Öffnung 16 in dem Anulus hineingetrieben werden kann. Dieser Vorgang kann sich die naturgemäß geschichtete Struktur in dem Anulus zunutzemachen, wobei benachbarte Schichten 33, 37 durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Grenze 35 zwischen den Schichten definiert werden.
Eine weitere Ausführungsform der Barriere 12 ist ein Patch mit einer Länge, orientiert entlang des Umfangs der Bandscheibe, die wesentlich größer als seine Höhe ist, die entlang des Abstands orientiert ist, der die umgebenden Wirbelkörper trennt. Eine Barriere 12 mit einer Länge, die größer ist als ihre Höhe, ist in 25 veranschaulicht. Die Barriere 12 kann über den Defekt 16 sowie auch über die gesamte hintere Seite des Anulus fibrosus 10 hinweg positioniert werden. Solche Abmessungen der Barriere 12 können dazu beitragen, zu verhindern, daß die Barriere 12 nach dem Einsetzen verrutscht, und kann die gleichmäßige Verteilung des Drucks von dem Nukleus 20 entlang der hinteren Seite des Anulus 10 unterstützen.
Die Barriere 12 kann in Verbindung mit einer Erhöhungseinrichtung 11, welche in den Anulus 10 eingesetzt ist, verwendet werden. Die Erhöhungseinrichtung 11 kann separate Erhöhungseinrichtungen 42 beinhalten, wie in 26 gezeigt ist. Die Erhöhungseinrichtung 11 kann auch eine einzelne Erhöhungseinrichtung 44 sein und als Barrierebereich 300, zusammengerollt in dem Anulus fibrosus 10, einen Teil der Barriere 12 bilden, wie in 27 gezeigt ist. Entweder die Barriere 12 oder der Barrierebereich 300 können an den den Defekt 16 umgebenden Geweben befestigt sein, und zwar durch Fixierungseinrichtungen oder Pfeile 25, oder sie können locker bzw. unbefestigt belassen werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Barriere oder der Patch 12 als Teil eines Verfahrens zur Erhöhung der Bandscheibe verwendet werden. Gemäß einem Aspekt dieses Verfahrens werden Erhöhungsmaterial oder – einrichtungen durch einen Defekt (entweder natürlich vorkommend oder chirurgisch erzeugt) in die Bandscheibe eingeführt. Viele geeignete Erhöhungsmaterialien und – einrichtungen wurden oben und im Stand der Technik diskutiert. Wie in 26 gezeigt, wird das Barrieremittel dann eingesetzt, um das Verschließen des Defekts zu unterstützen und/oder um zur Übertragung von Belastungen von den Erhöhungsmaterialien/einrichtungen auf das den Defekt umgebende gesunde Gewebe beizutragen.
Die 29A–D veranschaulichen das Einsetzen einer Barriere 12 von einer Eintrittsstelle 800 aus, die entfernt von dem Defekt im Anulus fibrosus 10 liegt. 29A zeigt ein Einsetzinstrument 130 mit einem distalen Ende, das innerhalb des Bandscheibenraums positioniert ist, den der Nukleus pulposus 20 einnimmt. 29B veranschaulicht einen Zuführungskatheter 140, der aus dem distalen Ende des Einsetzinstruments 130 mit der Barriere 12 an seinem distalen Ende austritt. Die Barriere 12 ist über die Innenseite des Defekts 16 hinweg positioniert. 29C veranschaulicht die Verwendung einer ausdehnbaren Barriere 12', wobei der Zuführungskatheter 140 verwendet wird, um die Barriere 12' mit einem Ballon 150 an ihrem distalen Ende aufzublasen. Der Ballon 150 kann Wärme nutzen, um die Barriere 12' weiter an umliegendem Gewebe zu befestigen. 29D veranschaulicht die Entfernung des Ballons 150 und des Zuführungskatheters 140 aus dem Bandscheibenraum, wobei die ausgedehnten Barrierevorrichtungen 12' über den Defekt 16 positioniert verbleiben.
Ein anderes Verfahren zum Befestigen der Barrierevorrichtung 12 besteht darin, diese durch Aufbringen von Wärme an umliegenden Geweben anzubringen. In dieser Ausführungsform beinhaltet die Barrierevorrichtung 12 eine Versiegelungseinrichtung 51, die aus einem unter Wärmeeinwirkung haftenden Material besteht, welches bei Aufbringung von Wärme an umliegenden Geweben anhaftet. Das unter Wärmeeinwirkung haftende Material kann Thermoplaste, Kollagen oder ein ähnliches Material beinhalten. Die Versiegelungseinrichtung 51 kann weiterhin ein separates Strukturmaterial umfassen, das dem unter Wärmeeinwirkung haftenden Material Stärke verleiht, wie z.B. gewebtes Nylon^TM oder Marlex^TM. Dieses unter Wärmeeinwirkung haftende Versiegelungsmittel hat vorzugsweise einen inneren Hohlraum 17 und wenigstens eine Öffnung 8, die von der Außenseite der Barrierevorrichtung in den Hohlraum 17 führt. Eine Wärmeeinrichtung kann an das in den 29C und 29D gezeigte Einsetzinstrument angebracht werden. Das Einsetzinstrument 130 mit Wärmeeinrichtung kann in den Hohlraum 17 eingeführt und dazu verwendet werden, die Versiegelungseinrichtung 51 und umliegende Gewebe zu erwärmen. Diese Einrichtung kann ein einfaches Wärmeelement sein, wie ein/e Widerstandsheizspule, -stab oder -draht. Sie kann weiterhin aus einer Anzahl von Elektroden bestehen, die in der Lage sind, die Barrierevorrichtung und umliegendes Gewebe durch Aufbringen von Hochfrequenz- (HF-) Energie zu erwärmen. Die Wärmeeinrichtung kann weiterhin ein Ballon 150, 150' sein, wie in 47 gezeigt, der in der Lage ist, die Barrierevorrichtung sowohl zu erwärmen als auch auszudehnen. Der Ballon 150, 150' kann entweder mit einem erwärmten Fluid aufgeblasen werden oder er kann auf seiner Oberfläche angeordnete Elektroden aufweisen, um die Barrierevorrichtung mit HF-Energie aufzuheizen. Der Ballon 150, 150' wird nach Erwärmen der Versiegelungseinrichtung entleert und entfernt. Diese thermischen Verfahren und Vorrichtungen erreichen das Ziel, die Versiegelungseinrichtung an dem AF und dem NP und eventuell anderen umliegenden Geweben anzubringen. Das Aufbringen von Wärme kann weiterhin das Verfahren unterstützen, indem kleine Nerven in dem AF abgetötet werden, indem der Defekt zum Schrumpfen gebracht wird oder indem eine Quervernetzung und/oder ein Schrumpfen umliegender Gewebe herbeigeführt wird. Eine Ausdehnungs- oder eine Vergrößerungseinrichtung 53 können auch ein integraler Bestandteil der Barriere 12 sein, die in die Versiegelungseinrichtung 51 eingesetzt ist. Nach dem Aufbringen von Wärme kann eine separate Vergrößerungseinrichtung 53 in den inneren Hohlraum der Barrierevorrichtung eingeführt werden, um entweder die Barriere 12 zu vergrößern oder um ihrer Struktur Steifigkeit zu verleihen. Eine solche Vergrößerungseinrichtung ist hinsichtlich Aufbau und Ausgestaltung vorzugsweise ähnlich denen, die oben beschrieben wurden. Die Verwendung einer Vergrößerungseinrichtung ist möglicherweise in einigen Fällen nicht notwendig und ist keine für dieses Verfahren erforderliche Komponente.
Die Barrierevorrichtung 12, die in 25 gezeigt ist, hat vorzugsweise eine primäre Krümmung oder eine leichte Wölbung entlang der Länge des Patches oder der Barriere 12, was es ihr erlaubt, sich an den inneren Umfang des AF 10 anzupassen. Diese Krümmung kann einen einzelnen Radius R haben, wie in den 44A und 44B gezeigt, oder sie kann mehrere Krümmungen aufweisen. Die Krümmung kann in die Barriere 12 und/oder jede ihrer Komponenten eingebaut werden. Beispielsweise kann die Versiegelungseinrichtung ohne inhärente Krümmung hergestellt werden, während die Vergrößerungseinrichtung entlang ihrer Länge eine primäre Krümmung haben kann. Sobald die Vergrößerungseinrichtung in der Versiegelungseinrichtung plaziert wurde, übernimmt die gesamte Barrierevorrichtung die primäre Krümmung der Vergrößerungseinrichtung. Diese Modularität erlaubt es, daß Vergrößerungseinrichtungen mit spezifischen Krümmungen für Defekte hergestellt werden, die in verschiedenen Regionen des Anulus fibrosus auftreten.
Der Querschnitt der Barriere 12 kann eine aus einer Vielzahl von Formen aufweisen. Jede Ausführungsform nutzt eine Versiegelungseinrichtung 51 und eine Vergrößerungseinrichtung 53, die dem gesamten Barriereaufbau zusätzliche Steifigkeit verleihen können. Die 30A und 30B zeigen eine längliche zylindrische Ausführungsform, bei der die Vergrößerungseinrichtung 53 an der Längsachse der Einrichtung angeordnet ist. Die 31A und 31B zeigen eine Barrierevorrichtung, die eine Vergrößerungseinrichtung mit einem zentralen Hohlraum 49 beinhaltet. Die 32A und 32B veranschaulichen eine Barrierevorrichtung, die eine nicht-achsensymmetrische Versiegelungseinrichtung 51 aufweist. Im Gebrauch würde sich der längere Abschnitt der Versiegelungseinrichtung 51, wie er auf der linken Seite dieser Figur zu sehen ist, zwischen gegenüberliegenden Wirbeln 50 und 50' erstrecken. Die 33A und 33B veranschaulichen eine Barrierevorrichtung, die eine nicht-achsensymmetrische Versiegelungseinrichtung 51 und einen Vergrößerer 53 aufweist. Der konkav gekrümmte Teil der Barrierevorrichtung ist vorzugsweise dem Nukleus pulposus 20 zugewandt, während die konvexe Oberfläche dem Defekt 16 und der Innenseite des Anulus fibrosus 10 zugewandt ist. Diese Ausführungsform nutzt Druck innerhalb der Bandscheibe, um die Versiegelungseinrichtung 51 gegen die benachbarten Wirbelkörper 50 und 50' zusammenzudrücken, um das Versiegeln zu unterstützen. Die "C"-Form, wie sie in 33A gezeigt ist, ist die bevorzugte Form der Barriere, wobei der konvexe Abschnitt des Patches an der Innenseite des AF anliegt, während der konkave Abschnitt dem NP zugewandt ist. Um die Versiegelungsfähigkeit eines solchen Patches zu verbessern, werden die oberen und die unteren Abschnitte dieser "C"-förmigen Barrierevorrichtung gegen die Wirbelendplatten oder den darüberliegenden Knorpel positioniert. Wenn der Druck innerhalb des Nukleus steigt, werden diese Abschnitte des Patches unter gleichbleibendem Druck in Richtung der Endplatten gedrückt, was den Durchtritt von Materialien um die Barrierevorrichtung herum verhindert. Die mittels Schneiden erfolgende Erzeugung eines passenden Hohlraums vor dem oder während des Einsetzens des Patches kann die Verwendung eines solchen "C"-förmigen Patches erleichtern.
Die 34 bis 41 zeigen verschiedene Vergrößerungs- oder Ausdehnungseinrichtungen 53, die eingesetzt werden können, um die Ausdehnung eines Versiegelungselements innerhalb der Bandscheibe 15 zu unterstützen. Jede Ausführungsform kann von der Versiegelungseinrichtung bedeckt sein, mit dieser beschichtet sein oder sie bedecken. Die Versiegelungseinrichtung 51 kann weiterhin durch die Ausdehnungseinrichtung 53 hindurchgewebt werden. Das Versiegelungselement 51 oder die Membran kann ein Versiegelungsmittel sein, welches den Ausfluß eines Materials aus dem Inneren des Anulus fibrosus der Bandscheibe durch einen Defekt in dem Anulus fibrosus verhindern kann. Das Material innerhalb des Anulus kann den Nukleus pulposus oder eine prothetische Erhöhungseinrichtung, wie z.B. ein Hydrogel, sein.
Die 34 bis 38 veranschaulichen alternative Muster zu denen, die in 33A gezeigt wurden. 33A zeigt die Ausdehnungseinrichtungen 53 innerhalb der Versiegelungseinrichtung 51. Die Versiegelungseinrichtung kann alternativ an einer oder einer anderen Fläche (konkav oder konvex) der Ausdehnungseinrichtung 53 befestigt sein. Dies kann von Vorteil sein beim Reduzieren des Gesamtvolumens der Barrierevorrichtung 12, was das Einführen durch eine schmale Kanüle erleichtert. Es kann es der Barrierevorrichtung 12 auch erlauben, das Einwachsen von Gewebe an einer Fläche und nicht an der anderen zu induzieren. Die Versiegelungseinrichtung 51 kann aus einem Material gebildet sein, das einem Einwachsen widersteht, wie z.B. geschäumtes Polytetrafluorethylen (ePTFE). Die Ausdehnungseinrichtung 53 kann aus einem Metall oder Polymer gefertigt sein, das das Einwachsen fördert. Wenn die Versiegelungseinrichtung 51 aus ePTFE an der konkaven Fläche der Ausdehnungseinrichtung 53 befestigt wurde, kann Gewebe von außerhalb der Bandscheibe 15 in die Ausdehnungseinrichtung 53 einwachsen, was dabei hilft, die Barrierevorrichtung 12 ortsfest zu halten, und eine Abdichtung gegen einen Austritt von Materialien aus der Bandscheibe 15 bewirkt.
Die in 33A gezeigte Ausdehnungseinrichtung 53 kann in die Versiegelungseinrichtung 51 eingesetzt werden, sobald die Versiegelungseinrichtung 51 sich innerhalb der Bandscheibe 15 befindet. Alternativ können die Ausdehnungseinrichtung 53 und die Versiegelungseinrichtung 51 integrale Bestandteile der Barrierevorrichtung 12 sein, die als ein Ganzes in die Bandscheibe eingeführt werden können.
Die in den 34 bis 38 gezeigten Muster können vorzugsweise aus einer relativ dünnen Materialbahn gefertigt sein. Das Material kann ein Polymer, ein Metall oder ein Gel sein; jedoch ist dieses Metall aufgrund der superelastischen Eigenschaften von Nickel-Titan-Legierung (NITINOL) in dieser Anwendung besonders vorteilhaft. Die Bahndicke kann im allgemeinen in einem Bereich von 0,1 mm bis 0,6 mm liegen, und für bestimmte Ausführungsformen wurde gezeigt, daß die Dicke optimal ist in einem Bereich zwischen 0,003" bis 0,015" (0,0762 mm bis 0,381 mm), um ausreichende Expansionskraft bereitzustellen, um den Kontakt zwischen der Versiegelungseinrichtung 51 und den umgebenden Wirbelendplatten aufrechtzuerhalten. Das Muster kann mit einer Drahterodiermaschine gearbeitet, mittels Laser geschnitten, chemisch geätzt oder durch andere geeignete Mittel gebildet werden.
34A zeigt eine Ausführungsform eines nicht-achsensymmetrischen Erweiterers 153 mit einer oberen Kante 166 und einer unteren Kante 168. Der Erweiterer 153 kann einen Rahmen der Barriere 12 bilden. Diese Ausführungsform beinhaltet schneidende Oberflächen oder Kanten 160, radiale Elemente oder Finger 162 und eine zentrale Strebe 164. Die Kreisform der Dissektionskanten 160 ist hilfreich beim Durchschneiden des Nukleus pulposus 20 und/oder beim Einschneiden entlang oder zwischen einer inneren Oberfläche des Anulus fibrosus 10. Der Abstand zwischen den am weitesten links und den am weitesten rechts liegenden Punkten der Dissektions- bzw. Schneidekanten ist die Länge 170 der Ausdehnungseinrichtung. Diese Länge 170 liegt nach der Implantation vorzugsweise entlang des inneren Umfangs des hinteren Teils des Anulus. Die Länge 170 des Vergrößerers kann nur 3 mm kurz und so lang sein wie der gesamte innere Umfang des Anulus fibrosus. Die Höhe dieser Dissektionskanten 160 zwischen dem obersten und dem untersten Punkt ist vorzugsweise ähnlich der oder größer als die Höhe der Bandscheibe im hinteren Bereich.
In dieser Ausführungsform werden eine Mehrzahl von Fingern 162 verwendet, um das Halten eines flexiblen Versiegelungsmittels oder einer Membran gegen die oberen und die unteren Wirbelendplatten zu unterstützen. Der Abstand zwischen dem obersten Punkt des obersten Fingers und dem untersten Punkt auf dem untersten Finger ist die Höhe 172 der Ausdehnungseinrichtung. Diese Höhe 172 ist vorzugsweise größer als die Bandscheibenhöhe auf der inneren Oberfläche des hinteren Teils des Anulus. Die größere Höhe 172 des Erweiterers 153 erlaubt es den Fingern 162, sich entlang der oberen und der unteren Wirbelendplatten abzubiegen und den Verschluß der Barrierevorrichtung 12 gegen den Austritt von Material aus der Bandscheibe 15 zu verstärken.
Der Abstand zwischen den Fingern 162 entlang der Länge 170 des Erweiterers kann maßangefertigt sein, um eine gewünschte Steifigkeit der Ausdehnungseinrichtung 153 bereitzustellen. Ein größerer Abstand zwischen zwei beliebigen benachbarten Fingern 162 kann weiter dazu genutzt werden, sicherzustellen, daß die Finger 170 sich nicht berühren, wenn sich die Ausdehnungseinrichtung 153 entlang ihrer Länge biegen muß. Die zentrale Strebe 164 kann die Finger und die Dissektionsenden verbinden und liegt vorzugsweise entlang der inneren Oberfläche des Anulus 10, wenn dieser innerhalb der Bandscheibe 15 gelegen ist. Verschiedene Ausführungsformen können Streben 164 von größerer oder geringerer Höhe und Dicke einsetzen, um die Steifigkeit der gesamten Ausdehnungseinrichtung 153 entlang ihrer Länge 170 und Höhe 172 zu variieren.
35 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform des Erweiterers 153 von 34. Öffnungen oder Schlitze 174 können entlang der zentralen Strebe 164 aufgenommen sein. Diese Schlitze 174 begünstigen eine Biegung des Erweiterers 153 und der Finger 162 entlang einer Mittellinie 176, die die Mittelpunkte der Dissektionsenden 160 verbindet. Es hat sich gezeigt, daß eine solche zentrale Flexibilität gegen eine Wanderung der Barrierevorrichtung oder Barriere 12 nach oben oder unten wirkt, wenn die Barriere 12 nicht an umliegenden Geweben befestigt wurde.
Die 34B und 34C zeigen verschiedene perspektivische Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform des Erweiterers/Rahmens 153 innerhalb einer Bandscheibe 15. Der Erweiterer 53 befindet sich in seinem ausgedehnten Zustand und liegt entlang und/oder innerhalb der hinteren Wand 21 und erstreckt sich um die seitlichen Wände 23 des Anulus fibrosus 10 herum. Die nach oben 166 und nach unten 168 weisenden Finger 162 des Erweiterers 153 erstrecken sich entlang der Wirbelendplatten (nicht gezeigt) und/oder des die Endplatten überziehenden Knorpels. Der Rahmen 153 kann in dieser bevorzugten Position eine konkave 3D-Form annehmen, wobei die Konkavität im allgemeinen in Richtung des Inneren der Bandscheibe und insbesondere eines von dem Nukleus pulposus 20 besetzten Bereichs gerichtet ist.
Die Biegesteifigkeit des Erweiterers 153 kann einer Wanderung des Implantats von dieser bevorzugten Position innerhalb der Bandscheibe 15 entgegenwirken. Das dieser auf Steifigkeit basierenden Stabilität zugrundeliegende Prinzip besteht darin, die Bereiche des Erweiterers 153 mit der größten Flexibilität in den Bereichen der Bandscheibe 15 mit der größten Mobilität oder Krümmung anzuordnen. Diese flexiblen Bereiche des Erweiterers 153 sind von wesentlich steiferen Bereichen umgeben. Somit muß, damit das Implantat wandern kann, ein relativ steifer Bereich des Erweiterers sich in einen relativ gekrümmten oder mobilen Bereich der Bandscheibe bewegen.
Beispielsweise müßte, damit der Erweiterer 153 aus 34B sich um den inneren Umfang des Anulus fibrosus 10 (d.h. von der hinteren Wand 21 zu der seitlichen 23 und/oder vorderen 27 Wand) bewegen kann, der steife zentrale Bereich des Erweiterers 153, der sich über die hintere Wand 21 erstreckt, sich um die scharfen Kurven der hinteren seitlichen Eckbereiche des Anulus 10 biegen. Je steifer dieser Abschnitt des Erweiterers 153 ist, desto größer sind die Kräfte, die erforderlich sind, um ihn zu einer Biegung um diese Kanten zu zwingen, und desto weniger wahrscheinlich ist es, daß er in diese Richtung wandert. Dieses Prinzip wurde auch bei dieser Ausführungsform genutzt, damit die Finger 162 einer Wanderung weg von den Wirbelendplatten widerstehen. Die Schlitze 174, die entlang der Länge des Erweiterers 153 eingeschnitten sind, erzeugen eine zentrale Flexibilität, die den Erweiterer 153 dabei unterstützt, sich entlang einer Achse zu biegen, die durch diese Schlitze verläuft, wenn die hintere Bandscheibenhöhe zunimmt und bei Biegung und Ausdehnung abnimmt. Damit die Finger 162 von der Endplatte weg wandern können, muß dieser zentrale flexible Abschnitt sich von dem hinteren Bereich 21 des Anulus weg und in Richtung einer Endplatte bewegen. Dieser Bewegung wirkt die größere Steifigkeit des Erweiterers 153 in den Bereichen direkt unterhalb und oberhalb dieses zentralen flexiblen Bereichs entgegen.
Der Erweiterer 153 ist vorzugsweise von einer Membran bedeckt, die dazu dient, die Bewegung von Materialien durch den Rahmen und in Richtung des äußeren Umfangs des Anulus fibrosus zu beschränken.
36 veranschaulicht eine Ausführungsform des Erweiterers 153 nach 33A mit einer vergrößerten zentralen Strebe 164 und einer Mehrzahl von Schlitzen 174. Diese zentrale Strebe kann eine einheitliche Steifigkeit gegen eine Biegung von oben 166 nach unten 168 aufweisen, wie in dieser Ausführungsform gezeigt ist. Die Strebe 164 kann alternativ eine variierende Steifigkeit entlang ihrer Höhe 178 aufweisen, um eine Biegung an einer gegebenen Stelle entlang der inneren Oberfläche des Anulus 10 entweder zu fördern oder ihr entgegenzuwirken.
Die 37A–C zeigen eine weitere Ausführungsform des Rahmens oder Erweiterers 153. Diese Ausführungsform verwendet ein zentrales Gitter 180, das aus mehreren, feinen, miteinander verbundenen Streben 182 besteht. Ein solches Gitter 180 kann eine Struktur bereitstellen, die ein Auswölben der Versiegelungseinrichtung unter zwischen den Wirbeln entstehenden Drücken minimiert. Die Orientierung und die Lage dieser Streben 182 wurden so ausgestaltet, daß sie der Barriere 12 eine Biegeachse entlang des zentralen Bereichs der Höhe 172 des Erweiterers verleihen. Die Streben 182 stützen untere 168 und obere 166 Finger 162, ähnlich wie in zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Diese Finger 162 jedoch können variierende Abmessungen und Steifigkeiten entlang der Länge der Barriere 12 haben. Solche Finger 162 können nützlich sein, um dem Versiegeler 51 dabei zu helfen, sich unebenen Endplattengeometrien anzupassen. 37B illustriert den gekrümmten Querschnitt 184 des Erweiterers 153 von 37A. Diese Krümmung 184 kann ein Bogensegment eines Kreises sein, wie gezeigt. Alternativ kann der Querschnitt ein Ellipsoidsegment sein oder eine Mehrzahl von Bogensegmenten verschiedener Radien und Mittelpunkte haben. 37C ist eine perspektivische Ansicht, die die dreidimensionale Form des Erweiterers 153 in den 37A und 37B zeigt.
Die Ausführungsform des Rahmens 153, wie er in den 37A–C gezeigt ist, kann auch ohne die Verwendung einer Abdeckmembran eingesetzt werden. Der Nukleus pulposus kann bei vielen Patienten mit Schmerzen im unteren Rückenbereich oder Bandscheibenvorfällen zu einem Zustand degenerieren, in dem die Materialeigenschaften des Nukleus dazu führen, daß dieser sich eher wie ein Feststoff als wie ein Gel verhält. Wenn die Menschen älter werden, verringert sich der Wassergehalt des Nukleus von etwa 88% auf weniger als 75%. Wenn dies geschieht, kommt es zu einer Zunahme der Quervernetzung von Kollagen innerhalb der Bandscheibe, was zu einer größeren Festigkeit des Nukleus führt. Wenn die Porengröße oder der größte offene Bereich irgendeiner gegebenen Lücke in dem in den 37A, 37B und 37C dargestellten Gitter zwischen 0,05 mm² (7,75×10^–5 Zoll²) und 0,75 mm² (1,16×10^–3 Zoll²) liegt, ist der Nukleus pulposus nicht in der Lage, sich bei innerhalb der Bandscheibe erzeugten Drücken (zwischen 250 KPa und 1,8 MPa) durch das Gitter zu erstrecken. Es wurde gefunden, daß die bevorzugte Porengröße bei etwa 0,15 mm² (2,33×10^–4 Zoll²) liegt. Diese Porengröße kann bei jeder der offenbarten Ausführungsformen des Erweiterers oder jedes anderen Erweiterers, der in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fällt, eingesetzt werden, um eine Bewegung des Nukleus in Richtung des äußeren Umfangs der Bandscheibe zu verhindern, ohne daß eine zusätzliche Membran notwendig ist. Die Membrandicke liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,025 mm bis 2,5 mm.
38 veranschaulicht einen Erweiterer 153 ähnlich dem in 37A, jedoch ohne Finger. Der Erweiterer 153 beinhaltet ein zentrales Gitter 180, das aus mehreren Streben 182 besteht.
Die 39 bis 41 zeigen eine andere Ausführungsform des Erweiterers 153 der vorliegenden Erfindung. Diese röhrenförmigen Erweiterer können in der Ausführungsform der Barriere 12 verwendet werden, wie sie in 31A dargestellt ist. Der Versiegeler 51 kann den Erweiterer 153 wie in 31A gezeigt bedecken. Alternativ kann der Versiegeler 51 die innere Oberfläche des Erweiterers oder ein Bogensegment des Schlauchs entlang dessen Länge auf entweder der inneren oder der äußeren Oberfläche bedecken.
39 veranschaulicht eine Ausführungsform eines röhrenförmigen Erweiterers 154. Die oberen 166 und unteren Oberflächen 168 des röhrenförmigen Erweiterers 154 können sich gegen die oberen bzw. unteren Wirbelendplatten entfalten. Der Abstand 186 zwischen der oberen 166 und der unteren 168 Oberfläche des Erweiterers 154 ist vorzugsweise gleich der oder größer als die hintere Bandscheibenhöhe an der inneren Oberfläche des Anulus 10. Diese Ausführungsform weist eine Anulusfläche 188 und eine Nukleusfläche 190 auf, wie in den 39B, 39C und 39D gezeigt. Die Anulusfläche 188 kann durch den Versiegeler 51 von der oberen 166 zur unteren 168 Oberfläche des Erweiterers 154 hin bedeckt sein. Diese Fläche 188 liegt in ihrer entfalteten Position an der inneren Oberfläche des Anulus 10 an und kann den Austritt von Materialien aus dem Inneren der Bandscheibe 15 verhindern. Der Hauptzweck der Nukleusfläche 190 ist es, eine Wanderung des Erweiterers 154 innerhalb der Bandscheibe 15 zu verhindern. Die Streben 192, die die Nukleusfläche 190 bilden, können nach vorne in den Nukleus 20 vorstehen, wenn die Barriere 12 über die hintere Wand des Anulus 10 positioniert ist. Dieses Vorstehen nach vorne kann einer Drehung der röhrenförmigen Ausdehnungseinrichtung 154 um ihre Längsachse entgegenwirken. Durch Interaktion mit dem Nukleus 20 können die Streben 192 weiterhin eine Wanderung um den Umfang der Bandscheibe 15 verhindern.
Die Streben 192 können beabstandet sein, um Kernlücken 194 bereitzustellen. Diese Lücken 194 können das Fließen des Nukleus pulposus 20 ins Innere des Erweiterers 154 fördern. Dieses Fließen kann eine vollständige Ausdehnung der Barriere 12 innerhalb der Bandscheibe 15 während des Einsetzens sicherstellen.
Die Ausführungsformen nach den 39, 40 und 41 unterscheiden sich durch ihre Querschnittsform. 39 hat einen kreisförmigen Querschnitt 196, wie in 39C zu sehen ist. Wenn die Höhe 186 des Erweiterers 154 von oben nach unten größer ist als die der Bandscheibe 15, kann sich dieser kreisförmige Querschnitt 196 während des Einsetzens zu einem Oval verformen, da die Endplatten der Wirbel den Erweiterer 154 zusammendrücken. Die Ausführungsform des Erweiterers 154, wie sie in 40 gezeigt ist, wird in eine ovale Form 198 vorgeformt, wie in 40C gezeigt. Ein Zusammendrücken durch die Endplatten kann das nicht angespannte Oval 198 aufblähen. Dieses Oval 198 kann eine größere Stabilität gegen Drehung um eine Längsachse des Erweiterers 154 bereitstellen. Die Ausführungsformen in den 41B, 41C und 41D zeigen einen "eiförmigen" Querschnitt 202, wie in 41C gezeigt, welcher eine Kongruenz bzw. Deckungsgleichheit zwischen der Krümmung des Erweiterers 154 und der Innenwand des hinteren Teils des Anulus 10 erlauben kann. Irgendeine aus einer Vielzahl alternativer Querschnittsformen kann verwendet werden, um eine gewünschte Einpassung oder Ausdehnungskraft zu erzielen, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die 40E, 40F und 40I veranschaulichen den Erweiterer 154 aus den 40A–D mit einer Versiegelungseinrichtung 51, die die äußere Oberfläche der Anulusfläche 188 bedeckt. Diese Versiegelungseinrichtung 51 kann von dem Erweiterer 154 in seinem entfalteten Zustand gegen die Endplatten und die innere Oberfläche des hinteren Teils des Anulus gehalten werden.
Die 40G und 40H zeigen den Erweiterer 154 von 40B mit einer Versiegelungseinrichtung 51, die die innere Oberfläche der Anulusfläche 188 bedeckt. Diese Position der Versiegelungseinrichtung 51 kann es dem Erweiterer 154 erlauben, sowohl mit den Wirbelendplatten als auch mit der inneren Oberfläche des hinteren Teils des Anulus in Kontakt zu treten. Dies kann das Einwachsen von Gewebe in den Erweiterer 154 von außerhalb der Bandscheibe 15 fördern. Kombinationen der Versiegelungseinrichtung 51, die den gesamten Erweiterer 154 oder nur einen Teil davon bedecken, können ebenso verwendet werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Erweiterer 154 kann auch eine kleine Porengröße aufweisen, was das Halten eines Materials, wie z.B. eines Nukleus pulposus, ohne die Notwendigkeit eines Versiegelers als Abdeckung ermöglicht.
Die 42A–D veranschaulichen Querschnitte einer bevorzugten Ausführungsform einer Versiegelungseinrichtung 51 und einer Vergrößerungseinrichtung 53. Die Versiegelungseinrichtung 51 hat einen inneren Hohlraum 17 und eine Öffnung 8, die von ihrer inneren Oberfläche in den inneren Hohlraum 17 führt. Der Vergrößerer 53 kann durch die Öffnung 8 und in den inneren Hohlraum 17 eingeführt werden.
Die 43A und 43B zeigen eine alternative Ausgestaltung des Vergrößerers 53. Der Fixierungsbereich 4 erstreckt sich durch die Öffnung 8 in der Versiegelungseinrichtung 51. Der Fixierungsbereich 4 hat ein Durchgangsloch, welches das Fixieren des Vergrößerers 53 an den Defekt 16 umgebenden Geweben vereinfacht.
Die 44A und 44B veranschaulichen eine alternative Form der Barriere. In dieser Ausführungsform haben die Versiegelungseinrichtung 51, der Vergrößerer 53 oder beide eine Krümmung mit dem Radius R. Diese Krümmung kann in jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden und kann eine Anpassung an den gekrümmten inneren Umfang des Anulus fibrosus 10 unterstützen.
45 ist eine Schnittansicht einer Einrichtung, die verwendet wird, um die Versiegelungseinrichtung 51 an Geweben zu befestigen, die einen Defekt umgeben. In dieser Figur würde die Versiegelungseinrichtung 51 über der Innenseite 50 des Defekts 16 positioniert werden. Das distale Ende der Einrichtung 110' würde durch den Defekt 16 und die Öffnung 8 in den inneren Hohlraum 17 eingeführt werden. Auf der rechten Seite dieser Zeichnung wurde der Fixierungspfeil 25 von der Einrichtung 110' durch eine Wand der Versiegelungseinrichtung 51 hindurch in Gewebe, die die Versiegelungseinrichtung 51 umgeben, eingeschoben. Auf der rechten Seite der Figur wird der Fixierungspfeil 25 gerade durch den Vorschieber 111 relativ zu der Einrichtung 110' in Richtung des Pfeils durch eine Wand der Versiegelungseinrichtung 51 geschoben.
46 stellt die Verwendung einer Wärmeeinrichtung 200 für das Erwärmen der Versiegelungseinrichtung 51 und ihre Anbringung an Geweben, die einen Defekt umgeben, dar. In dieser Figur würde die Versiegelungseinrichtung 51 über der Innenseite 36 eines Defekts 16 positioniert werden. Das distale Ende der Wärmeeinrichtung 200 würde durch den Defekt und die Öffnung 8 in den inneren Hohlraum 17 eingeführt werden. In dieser Ausführungsform benutzt die Wärmeeinrichtung 200 an ihrem distalen Ende ein Widerstandsheizelement 210, das über Drähte 220 mit einer Spannungsquelle verbunden ist. Die Abdeckung 230 ist eine nicht-haftende Oberfläche, wie Teflonschlauch, welche sicherstellt, daß die Einrichtung 200 aus dem inneren Hohlraum 17 entfernt werden kann. In dieser Ausführungsform würde die Einrichtung 200 dazu verwendet werden, erst eine Hälfte und dann die andere Hälfte der Versiegelungseinrichtung 51 zu erwärmen.
47 veranschaulicht ein ausdehnbares Wärmeelement, wie z.B. einen Ballon, welches verwendet werden kann, um die Versiegelungseinrichtung 51 an Geweben, die einen Defekt umgeben, anzubringen. Wie in 18 kann das distale Ende der Einrichtung 130 durch den Defekt und die Öffnung 8 in den inneren Hohlraum 17 eingeführt werden, wobei der Ballon 150' am distalen Ende der Einrichtung 130 in einem zusammengelegten Zustand ist. Dann wird der Ballon 150' in den ausgedehnten Zustand 150 aufgeblasen und die Versiegelungseinrichtung 51 wird ausgedehnt. Der ausgedehnte Ballon 150 kann die Versiegelungseinrichtung 51 und umliegende Gewebe erwärmen, indem er sie mit einem erwärmten Fluid befüllt, oder durch Verwenden von HF-Elektroden. In dieser Ausführungsform kann die Einrichtung 130 verwendet werden, um erst eine Hälfte und dann die andere Hälfte der Versiegelungseinrichtung 51 auszudehnen und zu erwärmen.
48 zeigt eine alternative Ausführungsform der Einrichtung 130. Diese Einrichtung verwendet einen länglichen, flexiblen Ballon 150', der vor dem Aufblasen in einen ausgedehnten Zustand 150 in den inneren Hohlraum 17 der Versiegelungseinrichtung 51 eingeführt werden und diesen vollständig ausfüllen kann. Unter Verwendung dieser Ausführungsform können das Aufblasen und das Erwärmen der Versiegelungseinrichtung 51 in einem Schritt durchgeführt werden.
Die 49A bis 49G veranschaulichen ein Verfahren für das Implantieren eines Bandscheibenimplantats. Ein Bandscheibenimplantatsystem besteht aus einem Bandscheibenimplantat 400, einer Zuführeinrichtung oder Kanüle 402, einem Vorrücker 404 und wenigstens einem Steuerfaden 406. Das Bandscheibenimplantat 400 wird in die Zuführkanüle 402 eingelegt, die ein proximales Ende 408 und ein distales Ende 410 hat. 49A veranschaulicht das distale Ende 410, das durch eine Anulotomie 416 in die Bandscheibe 15 vorgeschoben werden kann. Diese Anulotomie 416 kann durch einen Abschnitt des Anulus 10 verlaufen, liegt jedoch vorzugsweise an einer Stelle benachbart zu einem gewünschten, endgültigen Implantationsort. Das Implantat 400 wird dann durch das distale Ende 410 der Kanüle 402 in die Bandscheibe 15 gedrückt, und zwar in einer Richtung, die im allgemeinen von dem gewünschten, endgültigen Implantationsort weg weist, wie es in 49B gezeigt ist. Sobald das Implantat 400 sich vollständig außerhalb der Zuführkanüle 402 und in der Bandscheibe 15 befindet, kann das Implantat 400 durch Ziehen an dem Steuerfaden 406 an die gewünschte Implantationsstelle gezogen werden, wie in 49C gezeigt ist. Der Steuerfaden 406 kann an jeder Stelle auf dem Implantat 400 oder innerhalb des Implantats 400 befestigt sein, er wird jedoch bevorzugt an wenigstens einer Stelle 414 oder Stellen an einem distalen Abschnitt 412 des Implantats 400 befestigt, d.h. an dem Abschnitt, der als erstes die Zuführkanüle 402 verläßt, wenn diese in die Bandscheibe 15 vorgeschoben wird. Diese Stelle oder Stellen 414 ist/sind im allgemeinen am weitesten von dem gewünschten, endgültigen Implantationsort entfernt, sobald das Implantat vollständig aus dem Inneren der Zuführkanüle 402 herausgedrückt wurde.
Das Ziehen an dem Steuerfaden 406 bringt das Implantat 400 dazu, sich in Richtung der Anulotomie 416 zu bewegen. Das distale Ende 410 der Zuführkanüle 402 kann benutzt werden, um das proximale Ende 420 des Implantats 400 (der Abschnitt des Implantats 400, der als letztes aus der Zuführkanüle 402 herausgedrückt wird) weg von der Anulotomie 416 und hin zu einer Innenseite des Anulus 10, die dem gewünschten Implantationsort am nächsten liegt, zu führen. Alternativ kann der Vorrücker 404 verwendet werden, um das proximale Ende des Implantats in Richtung einer Innenseite des Anulus 20 in der Nähe des Implantationsorts zu bewegen, wie es in 49E gezeigt ist. Weiteres Ziehen an dem Steuerfaden 406 bringt das proximale Ende 426 des Implantats 400 dazu, Gewebe entlang der Innenseite des Anulus 20 zu zerschneiden, bis der Anbringungsort 414 oder die Anbringungsorte des Führungsfadens 406 an dem Implantat 400 zur Innenseite der Anulotomie 416 gezogen wurde/n, wie in 49D gezeigt ist. Auf diese Weise wird sich das Implantat 400 wenigstens von der Anulotomie 416 und entlang der Innenseite des Anulus 10 an dem gewünschten Implantationsort erstrecken, wie in 49F dargestellt ist.
Das Implantat 400 kann eines der folgenden sein: eine Nukleusersatzeinrichtung, eine Nukleuserhöhungseinrichtung, eine Anuluserhöhungseinrichtung, eine Anulusersatzeinrichtung, die Barriere der vorliegenden Erfindung oder irgendeiner ihrer Bestandteile, eine Arzneimittelträgereinrichtung, eine Trägereinrichtung mit darauf ausgesäten lebenden Zellen oder eine Einrichtung, die die Verbindung der umliegenden Wirbel stimuliert oder unterstützt. Das Implantat 400 kann eine Membran sein, die den Ausfluß eines Materials von innerhalb des Anulus fibrosus einer Bandscheibe durch einen Defekt in der Bandscheibe verhindert. Das Material innerhalb des Anulus fibrosus kann beispielsweise ein Nukleus pulposus oder eine prothetische Erhöhungseinrichtung, wie z.B. ein Hydrogel, sein. Die Membran kann ein Versiegelungsmittel sein. Das Implantat 400 kann vollständig oder teilweise steif oder vollständig oder teilweise flexibel sein. Es kann einen festen Abschnitt oder Abschnitte haben, die ein Fluidmaterial enthalten. Es kann ein einzelnes oder eine Mehrzahl von Materialien enthalten. Diese Materialien können Metalle, Polymere, Gele enthalten und können in fester oder gewobener Form vorliegen. Das Implantat 400 kann dem Einwachsen von Gewebe, ganz gleich ob faserig oder knöchern, entweder widerstehen oder es fördern.
Die Kanüle 402 kann jede röhrenförmige Einrichtung sein, die in der Lage ist, das Implantat 400 wenigstens teilweise durch den Anulus 10 vorzuschieben. Sie kann aus jedem geeigneten biologisch verträglichen Material bestehen, einschließlich verschiedener bekannter Metalle und Polymere. Sie kann vollständig oder teilweise steif oder flexibel sein. Sie kann einen kreisförmigen, ovalen, polygonalen oder unregelmäßigen Querschnitt haben. Sie muß zumindest an ihrem distalen Ende 410 eine Öffnung aufweisen, kann jedoch auch andere Öffnungen an verschiedenen Stellen entlang ihrer Länge haben.
Der Vorrücker 404 kann starr oder flexibel sein und eine aus einer Vielzahl von Querschnittsformen haben, die entweder der der Zuführkanüle 402 entspricht oder sich davon unterscheidet. Er kann ein Feststoff oder sogar eine Säule einer nicht-komprimierbaren Flüssigkeit sein, solange er steif genug ist, um das Implantat 400 in die Bandscheibe 15 vorzuschieben. Der Vorrücker 404 kann vollständig in der Kanüle 402 enthalten sein oder er kann sich durch eine Wand oder ein Ende der Kanüle erstrecken, um die Manipulation bzw. Handhabung zu erleichtern.
Das Vorrücken des Implantats 400 kann unterstützt werden durch verschiedene Hebel, Antriebe, Schrauben und andere sekundäre Hilfseinrichtungen, um die Kraft, die der Chirurg benötigt, um das Implantat 400 vorzuschieben, zu minimieren. Diese sekundären Einrichtungen können dem Benutzer weiterhin mehr Kontrolle über die Geschwindigkeit und das Ausmaß des Vorschiebens in die Bandscheibe 15 verschaffen.
Der Führungsfaden 406 kann ein Bindfaden, eine Stange, eine Platte oder ein anderes längliches Objekt sein, das an dem Implantat 400 befestigt werden und sich mit diesem bewegen kann, wenn es in die Bandscheibe 15 eingeführt wird. Er kann aus irgendeinem aus einer Vielzahl von Metallen oder Polymeren oder Kombinationen davon gefertigt sein und kann entlang seiner gesamten Länge oder nur eines Teils davon flexibel oder starr sein. Er kann mit dem Ende, das dem am Implantat 400 befestigten Ende gegenüberliegt, an einem sekundären Objekt 418 oder einer Einrichtung befestigt werden. Diese sekundäre Einrichtung 418 kann den Vorrücker 404 oder ein anderes Objekt oder eine andere Einrichtung beinhalten, welche/s den Benutzer bei der Handhabung des Fadens unterstützt. Der Faden 406 kann lösbar an dem Implantat 400 befestigt sein, wie es in 49G gezeigt ist, oder er kann dauerhaft angebracht werden. Der Faden 406 kann in Schlingen bzw. Schleifen um oder durch das Implantat gelegt werden. Eine solche Schleife kann entweder abgeschnitten werden oder es kann an einem Ende gezogen werden, bis das andere Ende der Schleife das Implantat 400 freigibt. Sie kann an das Implantat 400 gebunden werden unter Verwendung von Klebemitteln, durch Schweißen oder mittels einer sekundären Befestigungseinrichtung, wie einer Schraube, einer Klammer, einem Pfeil usw. Der Faden 406 kann weiterhin eine längliche Verlängerung des Implantatmaterials selbst sein. Wenn der Faden 406 nach dem Einsetzen des Implantats nicht entfernt wird, kann er verwendet werden, um das Implantat 400 an umliegenden Geweben, wie dem benachbarten Anulus 10, Wirbelendplatten oder Wirbelkörpern zu befestigen, und zwar entweder direkt oder unter Verwendung eines Pfeils, einer Schraube, einer Klammer oder einer anderen geeigneten Verankerung.
Eine Mehrzahl von Führungsfäden können an dem Implantat 400 an verschiedenen Stellen befestigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind ein erster oder distaler Führungsfaden 422 und ein zweiter oder proximaler Führungsfaden 424 an Anbringungsstellen 426 bzw. 428 an dem distalen Ende 412 und dem proximalen Ende 420 eines länglichen Implantats 400 oder in dessen Nähe befestigt. Diese Enden 412 und 420 entsprechen den Abschnitten des Implantats 400, die als erstes bzw. als letztes aus der Zuführkanüle 402 herausgedrückt werden, wenn diese in die Bandscheibe 15 vorgeschoben wird. Dieses System mit doppelten Führungsfäden erlaubt es, daß das Implantat 400 auf die gleiche Weise positioniert werden kann, wie sie oben zur Einfadentechnik beschrieben wurde und wie es in den 50A–C gezeigt ist. Nach der Vollendung dieser ersten Technik jedoch kann der Benutzer das proximale Ende 420 der Einrichtung 400 über die Anulotomie 416 ziehen, indem er an dem zweiten Führungsfaden 424 zieht, wie in 50D gezeigt ist. Dies erlaubt es dem Benutzer, die Anulotomie 416 steuerbar zu bedecken. Dies hat zahlreiche Vorteile bei verschiedenen Implantationsverfahren. Dieser Schritt kann das Risiko einer Herniation entweder des Nukleus pulposus 20 oder des Implantats selbst verringern. Er kann das Verschließen der Bandscheibe unterstützen sowie dazu beitragen, daß der Bandscheibendruck und die natürliche Funktion der Bandscheibe aufrechterhalten werden. Er kann das Einwachsen faseriger Gewebe von außerhalb der Bandscheibe in das Implantat fördern. Er kann es weiterhin ermöglichen, daß das distale Ende des Implantats weiter entfernt von dem durch die Anulotomie erzeugten Defekt an dem Anulus anliegt. Schließlich erlaubt es diese Technik, daß beide Enden eines länglichen Implantats an der Bandscheibe oder Wirbelgeweben befestigt werden.
Sowohl der erste 422 als auch der zweite 424 Führungsfaden können gleichzeitig unter Zugspannung gesetzt werden, wie in 50E gezeigt ist, um eine korrekte Positionierung des Implantats in dem Anulus 10 sicherzustellen. Sobald das Implantat 400 über die Anulotomie hinweg plaziert wurde, können der erste 422 und der zweite 424 Führungsfaden von der Einführungsstelle 400 entfernt werden, wie in 50F gezeigt ist. Zusätzliche Steuerfäden und Befestigungsstellen können die Implantation und/oder Befestigung der Bandscheibenimplantate weiter unterstützen.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 51A–C gezeigt ist, kann eine Implantatführung 430 angewandt werden, um das Steuern des Implantats 400 durch die Anulotomie 416, durch den Nukleus pulposus 10 und/oder entlang der Innenseite des Anulus 10 zu unterstützen. Diese Implantatführung 430 kann das Verfahren unterstützen, indem sie Gewebe durchschneidet, dem Implantataufbau mehr Steifigkeit verleiht, Traumata im Anulus oder anderen Geweben reduziert, wie sie durch ein steifes oder grobes Implantat verursacht werden können, eine 3D-Überwachung der Orientierung bzw. Ausrichtung des Implantats während der Implantation zur Verfügung stellt, ein ausdehnbares Implantat ausdehnt oder dem Implantat vorübergehend eine Form verleiht, die während der Implantation von Vorteil ist. Die Implantatführung 430 kann ent weder an dem Vorrücker 404 oder dem Implantat 406 selbst befestigt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie sie in den 52A und 52B gezeigt ist, ist die Implantatführung 430 an dem Implantat 400 befestigt durch den ersten 424 und den zweiten 426 Führungsfaden des ersten 426 bzw. zweiten 428 Anbringungsortes. Die Führungsfäden 424 und 426 können durch die Implantatführung 430 oder um sie herum verlaufen. In dieser Ausführungsform kann die Implantatführung 430 ein dünnes, flaches Blech aus biologisch verträglichem Metall sein, mit Löchern, die benachbart zu der Stelle oder den Stellen 426 und 428 liegen, an denen die Führungsfäden 422 und 424 an dem Implantat 400 befestigt sind. Diese Löcher erlauben den Durchgang der Befestigungsfäden 422 und 424 durch die Implantatführung 430. Ein solches längliches Blech kann entlang des Implantats 400 verlaufen und sich über dessen distales Ende 412 hinaus erstrecken. Das distale Ende der Implantatführung 430 kann so geformt sein, daß es den Nukleus 10 durchschneidet und sich von dem Anulus 10 weg biegt, wenn das Implantat 400 in die Bandscheibe 15 vorgeschoben wird. Wenn eine solche Implantatführung 430 mit mehreren Führungsfäden verwendet wird, kann sie benutzt werden, um die Stabilität des Implantats 400 gegen Drehung bzw. Rotation zu kontrollieren. Sie kann auch verwendet werden, um das Implantat 400 aus der Bandscheibe 15 zurückzuziehen, sollte dies notwendig werden. Die Implantatführung 430 kann sich auch über die proximale Spitze 420 des Implantats 400 hinaus erstrecken, um ein Zerschneiden oder Durchschneiden des Anulus 10 benachbart zu dem gewünschten Implantationsort zu unterstützen.
Die Implantatführung 430 ist nach oder während der Implantation von dem Implantat 400 lösbar. Dieses Lösen kann mit dem Lösen der Führungsfäden 422 und 424 koordiniert werden. Die Implantationsführung 430 kann weiterhin in der Lage sein, entlang der Führungsfäden 422 und 424 zu gleiten, während diese Fäden an dem Implantat 400 befestigt werden.
Verschiedene Ausführungsformen der Barriere 12 oder des Implantats 400 können an Geweben innerhalb der Bandscheibe 15 oder umliegenden Wirbeln befestigt werden. Es kann von Vorteil sein, die Barrierevorrichtung 12 an einer begrenzten Anzahl von Stellen zu befestigen, während gleichzeitig sichergestellt wird, daß größere Oberflächen der Barriere 12 oder des Implantats dem Gewebe, an welchem die Barriere 12 befestigt wird, gegenüberliegen. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Bildung eines Versiegelungseingriffs mit umliegenden Geweben.
Die 53–57 veranschaulichen Barrieren mit Versteifungselementen 300. Die Barriere 12 kann Versteifungselemente 300 beinhalten, die entlang einer Länge des Implantats verlaufen, die in Versiegelungseingriff stehen muß. Diese Versteifungselemente 300 können eine aus einer Vielzahl von Formen haben, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Platten 302, Stangen 304 oder Spulen. Diese Elemente sind vorzugsweise steifer als die umgebende Barriere 12 und können ihre Steifigkeit auf die umgebende Barriere übertragen. Diese Versteifungselemente 300 können innerhalb eines von der Barriere gebildeten inneren Hohlraums angeordnet sein. Sie können weiterhin in die Barriere 12 eingearbeitet oder an dieser befestigt sein.
Jedes Versteifungselement kann dazu beitragen, Segmente der Barriere 12 an umliegenden Geweben zu befestigen. Die Versteifungselemente können Teile 307 haben, einschließlich z.B. Durchgangslöchern, Nuten oder anderen Vertiefungen, um die Fixierung des Versteifungselements 300 an umliegenden Geweben mittels irgendeiner aus einer Vielzahl von Befestigungseinrichtungen 306 zu erleichtern. Diese Befestigungseinrichtungen 306 können Schrauben, Pfeile, Dübel oder andere geeignete Mittel beinhalten, die die Barriere 12 an umliegendem Gewebe halten können. Die Befestigungseinrichtungen 306 können entweder direkt oder indirekt, beispielsweise unter Verwendung eines dazwischenliegenden Stücks von Nahtmaterial, eines Kabels oder sonstigen Fadens, mit dem Versteifungselement 300 verbunden werden. Die Befestigungseinrichtung 306 kann weiterhin ohne direkten Kontakt mit dem Versteifungselement 300 an der Barriere 12 in der Nähe des Versteifungselements 300 befestigt werden.
Die Befestigungseinrichtung 306 kann an dem oder in der Nähe des Versteifungselements 300 an gegenüberliegenden Enden der Länge der Barriere 12, die in Versiegelungseingriff mit umliegenden Geweben stehen muß, befestigt sein. Alternativ können eine oder eine Mehrzahl von Befestigungseinrichtungen 306 an dem oder in der Nähe des Versteifungselements 300 an einer leicht zugänglichen Stelle befestigt sein, die möglicherweise nicht an diesen Enden liegt. In jeder Ausführungsform der Barriere 12 mit einem inneren Hohlraum 17 und einer dort hineinführenden Öffnung 8 können die Befestigungsstellen proximal zu der Öffnung 8 angeordnet sein, um den Durchtritt der Fixierungseinrichtung 306 und verschiedener Instrumente, die für deren Implantation benötigt werden könnten, zu erlauben.
Die 53A und 53B illustrieren eine Ausführungsform einer Barriere 12, in der ein Versteifungselement 300 enthalten ist. Die Barriere 12 kann eine Barriere aus Platten und Schrauben sein. In dieser Ausführungsform besteht das Versteifungselement 300 aus zwei – einer oberen 310 und einer unteren 312 – Fixierplatten, von denen ein Beispiel in den 54A und 54B gezeigt ist, wobei zwei Teile 308 durch jede Platte hindurchgehen. Die Teile 308 sind proximal zu einer Öffnung 8 angeordnet, die in einen inneren Hohlraum 17 der Barriere 12 führt. Diese Teile 8 erlauben den Durchgang einer Befestigungseinrichtung 306, wie z.B. einer Knochenschraube. Diese Schrauben können verwendet werden, um die Barrierevorrichtung 12 an einem oberen 50 und einem unteren 50' Wirbel zu befestigen. Wenn die Schrauben gegen die Wirbelendplatte angezogen werden, drücken die Fixierplatten 310, 312 die dazwischenliegende Versiegelungseinrichtung zusammen und gegen die Endplatte entlang den oberen und unteren Oberflächen der Barriere 12. Dies kann dazu beitragen, einen Versiegelungseingriff mit den Wirbelendplatten zu erzeugen und den Austritt von Materialien aus dem Inneren der Bandscheibe 15 zu verhindern. Wie in den 53A und 53B gezeigt, wurden nur die oberen Schrauben in der oberen Platte 310 angeordnet, wodurch ein Versiegelungseingriff mit dem oberen Wirbel entsteht.
Die 55A und 55B veranschaulichen eine weitere Ausführungsform einer Barriere 12 mit Versteifungselementen 300. Die Barriere 12 kann eine aus Anker und Stangen bestehende Barriere 322 sein. In dieser Ausführungsform bestehen die Versteifungselemente 300 aus zwei Fixierstangen 304, von denen ein Beispiel in den 56A und 56B gezeigt ist, die in die Barriere 12 eingebaut sind. Die Stangen 304 können eine obere Stange 314 und eine untere Stange 316 beinhalten. Nähmaterial 318 kann um diese Stangen 314 und 316 herum und durch die Barrierevorrichtung 12 hindurchgezogen werden. Dieses Faden- bzw. Nähmaterial 318 kann wiederum an einem Knochenanker oder einer anderen geeigneten Befestigungseinrichtung 306 befestigt werden, um die Barriere 12 in Versiegelungseingriff mit den oberen und unteren Wirbelendplatten zu bringen, und zwar auf eine Weise ähnlich wie oben beschrieben. Die Öffnung 8 und der innere Hohlraum 17 der Barriere 12 sind keine notwendigen Elemente der Barriere 12.
57 veranschaulicht die Anker- und Stangenbarriere 322, die oben beschrieben wurde, wobei die Befestigungseinrichtungen 306 an gegenüberliegenden Enden jeder Fixierstange 314 und 316 angeordnet sind. Das Nähmaterial 318 auf der linken Seite der oberen Stange 318 muß noch festgezogen werden.
Verschiedene Verfahren können angewandt werden, um die Kräfte zu reduzieren, die notwendig sind, um die Barriere 12 in eine Position entlang oder innerhalb der Lamellen des Anulus fibrosus 10 zu bringen. Die 58A, 58B, 59A und 59B stellen zwei bevorzugte Verfahren dar, für die Barriere 12 einen Weg freizuräumen.
Die 58A und 58B veranschaulichen ein solches Verfahren und eine verknüpfte Dissektoreinrichtung 454. In diesen Figuren liegt die angenommene gewünschte Position des Implantats entlang des hinteren Teils des Anulus 452. Um für das Implantat einen Weg freizuräumen, kann ein haarnadelförmiger bzw. Haarnadel-Dissektor 454 entlang der für das Implantat beabsichtigten Implantationsstelle eingeschoben werden. Der Haarnadel-Dissektor 454 kann eine Haarnadel-Dissektorkomponente 460 mit einem freien Ende 458 haben. Der Dissektor kann auch einen Vorrücker 464 aufweisen, um die Dissektorkomponente 460 innerhalb der Bandscheibe 15 zu positionieren. Der Dissektor 454 kann durch die Kanüle 456 entlang eines Zugangspfads in eine Öffnung 462 in dem Anulus 10 in Richtung nach vorne oder medial nach vorne, eingeführt werden. Sobald sich ein freies Ende 458 der Dissektorkomponente 460 in der Bandscheibe 15 befindet, bewegt sich das freie Ende 458 leicht und bringt so die Haarnadel dazu, sich zu öffnen, so daß die Dissektorkomponente 460 einer Rückkehr in die Kanüle 456 entgegenwirkt. Diese Öffnung 462 kann durch Vorformen des Dissektors in den geöffneten Zustand herbeigeführt werden. Die Haarnadel-Dissektorkomponente 460 kann dann nach hinten gezogen werden, was die Dissektorkomponente 460 dazu bringt, sich zu öffnen, wobei weiterhin das freie Ende 458 entlang des hinteren Teils 458 des Anulus angetrieben wird. Diese Bewegung räumt einen Weg frei für die Einsetzung eines der Implantate, wie sie in der vorliegenden Erfindung offenbart sind. Der Körper der Dissektorkomponente 460 ist vorzugsweise aus einem länglichen Metallblech gebildet. Geeignete Metalle beinhalten verschiedene Federstähle oder Nickel-Titan-Legierungen. Alternativ kann er aus Drähten oder Stangen gebildet sein.
Die 59A und 59B zeigen ein anderes Verfahren und eine zugehörige Dissektoreinrichtung 466, die geeignet sind, einen Weg für die Einsetzung eines Implantats freizuräumen. Die Dissektoreinrichtung 466 ist im Querschnitt gezeigt und besteht aus einer Dissektorkomponente 468, einer äußeren Kanüle 470 und einem Vorrücker oder einer inneren Vorschiebestange 472. Ein gekrümmter Durchgang oder Schlitz 474 ist in einer in der Bandscheibe liegenden Spitze 476 der äußeren Kanüle 470 gebildet. Dieser Durchgang oder Schlitz 474 wirkt so, daß die Spitze der Dissektorkomponente 468 in einem Pfad abbiegt, der in etwa parallel zu den Lamellen des Anulus fi brosus 10 ist, wenn die Dissektorkomponente 468 durch den Vorrücker in die Bandscheibe 15 vorgeschoben wird. Die Dissektorkomponente 468 ist vorzugsweise aus einer superelastischen Nickel-Titan-Legierung gebildet, sie kann aber auch aus jedem anderen Material mit geeigneter Steifigkeit und Belastungseigenschaften, die ein solches Abbiegen ohne signifikante plastische Verformung erlauben, gefertigt sein. Die Dissektorkomponente 468 kann aus einem länglichen Blech, einer Stange, Drähten oder dergleichen gefertigt sein. Sie kann verwendet werden, um Gewebe zwischen dem Anulus 10 und dem Nukleus 20 zu durchschneiden oder um Gewebe zwischen Schichten des Anulus 10 zu durchtrennen.
Die 60A–C stellen eine alternative Dissektorkomponente 480 der 59A und 59B dar. Nur die in der Bandscheibe liegende Spitze 476 der Einrichtung 460 und dazu proximate Bereiche sind in diesen Figuren gezeigt. Eine Vorschiebestange 472 ähnlich der in 59A gezeigten kann verwendet werden, um den Dissektor 480 in die Bandscheibe 15 vorzuschieben. Der Dissektor 480 kann ein längliches Blech 482 mit sich nach oben und nach unten erstreckenden Lamellen (oder "Flügeln") 484 bzw. 486 beinhalten. Dieses Blech 482 besteht vorzugsweise aus einem Metall mit einer großen elastischen Belastbarkeit, wie Federstahl oder eine Nickel-Titan-Legierung. Das Blech 482 kann ein proximales Ende 488 und ein distales Ende 490 haben. Das distale Ende 490 kann einen flachen Abschnitt haben, der flexibel sein kann. Ein Stufenabschnitt 494 kann zwischen dem distalen Ende 490 und dem proximalen Ende 488 angeordnet sein. Das proximale Ende 488 kann eine gekrümmte Form haben. Das proximate Ende kann auch Lamellen 484 und 486 aufweisen.
In dem nicht-eingesetzten Zustand, wie er in den 60A und 60B gezeigt ist, sind die Flügel 484 und 486 in der äußeren Kanüle 470 zusammengefaltet, während das längliche Blech 482 in dem sich entfaltenden Durchgang oder Schlitz 474 eingeschlossen ist. Wenn die Dissektorkomponente 480 in eine Bandscheibe 15 vorgeschoben wird, führt der Durchgang oder Schlitz 478 die Dissektorkomponente 480 in eine Richtung in etwa parallel zu dem hinteren Teil des Anulus (90 Grad zur Mittelachse der Hülse 470 in diesem Fall), und zwar auf eine Weise ähnlich der, wie sie für die Ausführungsformen nach den 59A und 59B beschrieben wurde. Die Flügel 484 und 486 öffnen sich, wenn sie aus dem Ende der Hülse 470 austreten, und entfalten sich in Richtung der Wirbelendplatten. Ein weiteres Vorschieben der Dissektorkomponente 480 erlaubt es den entfalteten Flügeln 484 und 486, irgendwelche Verbindungen zwischen dem Nukleus 20 oder dem Anulus 10 mit den Endplatten zu durchschneiden, die für den nachfolgenden Durchgang des Implantats gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hindernis darstellen könnten. Wenn die Dissektorkomponente 480 dazu benutzt wird, das Einsetzen einer Barriere zu unterstützen, sollten ihre Abmessungen in etwa ähnlich denen der Barriere sein, so daß eine minimale Menge an Gewebe gestört wird, während gleichzeitig die Kraft reduziert wird, die notwendig ist, um die Barriere an der gewünschten Stelle zu positionieren.
Während diese Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, liegt es für Fachleute auf dem Gebiet auf der Hand, daß verschiedene Veränderungen an Formen und Einzelheiten vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Implantat (400) für das Implantieren zwischen einem Nukleus (20) und einem Anulus (10) und über einem Defekt in dem Anulus in einer Bandscheibe (15), welches aufweist: eine Barriere (12, 12') mit einer konkaven Oberfläche, die in der implantierten Orientierung dem Nukleus zugewandt ist, wobei die Barriere so bemessen ist, daß sie sich entlang des Anulus über die Umgebung des einen Defekt (16) definierenden Bereichs und darüber hinaus erstreckt.
Implantat nach Anspruch 1, welches weiterhin zumindest ein Kernerhöhungsmaterial (7) aufweist.
Implantat nach Anspruch 1 oder 2, welches weiterhin Fixiermittel (14) für das Anbringen der Barriere (12, 12') an dem den Defekt (16) umgebenden Gewebe beinhaltet.
Implantat nach Anspruch 3, wobei das Fixiermittel eine Weichgewebeverankerung ist.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches weiterhin einen Verankerungsmechanismus (18) für das Befestigen der Barriere (12) aufweist.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Barriere einen Rahmen (153) und eine Membran aufweist.
Implantat nach Anspruch 6, wobei die Membran ein Material beinhaltet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einem oder mehreren der folgenden besteht: synthetischem Polyamid, synthetischem Polyester, Polyethylen, Kollagen, PTFE und geschäumtem PTFE.
Implantat nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Rahmen ein Material beinhaltet, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einem oder mehreren der folgenden besteht: einer Legierung aus Nickel und Titan, rostfreiem Stahl, Kobalt, Chrom, Titan und Polyethylen.
Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Barriere "C"-förmig ist.