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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Es
ist bekannt, dass, wenn eine Bandscheibe degeneriert oder beschädigt ist,
oft einen Verdichtung der Scheibe und eine Verringerung der normalen
Zwischenwirbelhöhe
vorkommt. Typischerweise führt
dieser Zustand zu anomalen Bewegungen, die zu einer Schmerzquelle
werden.
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Um
Pathologien dieser Art zu behandeln, wird die Scheibe häufig stabilisiert,
um die von den Scheibenstörungen
oder -verletzungen verursachten anomalen Bewegungen auszuschalten.
Im Allgemeinen besteht ein Ansatz dabei darin, die Gelenkverbindung
zwischen den zwei auf jeder Seite der beschädigten Scheibe gelegenen Wirbeln
durch Knochenfusion zu verhindern. Diese Fusion befestigt die Wirbel
aneinander und beseitigt die relative Beweglichkeit, die den Schmerz
verursacht. Verschiedene Wirbelsäulenimplantate
wurden vorgeschlagen, um die Fusion zwischen den benachbarten Wirbeln
zu fördern.
Es wurde vorgeschlagen, die zwei Wirbel durch eine Art starren U-förmigen Bügel, der die Scheibenhöhe mit einem
in dem Bügel
angeordneten Knochentransplantatmaterial wiederherstellt, miteinander
zu verbinden. Ein Nachteil dieses Vorschlages ist jedoch seine mit
der Zeit abnehmende Wirksamkeit.
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Ein
weiterer Vorschlag zum Fördern
der Wirbelfusion schließt
das Implantieren einen Wirbelgehäuses
ein, um die benachbarten Wirbel miteinander zu verbinden; wobei
das Wirbelgehäuse
ein zylindrisches Element enthält,
das mit einer Reihe von Öffnungen
und mit einer Reihe von Ankerpunkten versehen ist. Dieses Implantat
wird in einer in der Bandscheibe geformten Vertiefung angeordnet
und durchdringt die gegenüberliegenden
Kortikalis-Stirnplatten der zwei Wirbel, die zuvor ausgehöhlt wurden,
um das Implantat aufzunehmen. Dieses Durchdringen formt in den subchondralen
Stirnplatten Öffnungen, um
den schwammartigen Knochen der Wirbel in Kontakt mit dem Knochentransplantatmaterial
zu bringen, das im Implantat angeordnet ist, und erleichtert die
Knochenfusion. Das US-Patent Nr. 5 015 247 schafft ein Beispiel
für diesen
Ansatz.
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Ein
nochmals weiterer Vorschlag zur Wirbelfusion umfasst die Einführung von
hohlen rohrförmigen
Implantaten, die eine im Allgemeinen eiförmige äußere Form besitzen, in den
Wirbelzwischenraum. Jedoch verlangen beide diese Implantate ringförmige Rippen,
um die axiale Verschiebung zu hemmen, und Längsrippen oder -zähne, um
die Drehung des Implantates um seine Längsachse zu verhindern. Ein Beispiel
für diesen
Ansatz ist in dem US-Patent Nr. 5.683.463, erteilt an Godefroy u.
a., zu finden. In einem weiteren Beispiel wird in dem US-Patent
Nr. 5.888.224, erteilt an Beckers u. a., ein drehbares Implantat
für die
Wirbelsäulenfusion
offenbart. Das drehbare Implantat benötigt ein verbindendes Verbindungsstück, um die
Längsdrehung
zu hemmen. Weitere drehbare Implantate sind in dem US-Patent Nr.
5 607 424, erteilt an Tropiano, beschrieben.
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Ein
Nachteil dieser vorgeschlagenen Implantate ist jedoch ihr mangelhaftes
Abstützen
des Kortikalis-Gewebes, besonders das Abstützen gegen die periphere Wand
der Wirbelkörper.
Dies trägt
zu ihrer mit der Zeit abnehmenden Wirksamkeit beim Aufrechterhalten
einer normalen Scheibenhöhe
bei.
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Die
richtige Leistung eines Wirbelsäulenimplantates
dieser Art erfordert, die Notwendigkeit, die Fusion zwischen dem
schwammartigen Knochen zu fördern,
und die Notwendigkeit, ein zuverlässiges tragendes Verhältnis mit
der stärkeren
Kortikalis zu bilden, gegeneinander abzuwägen. Im Ergebnis darf das Wirbelsäulenimplantat
weder zu weit in die Öffnungen
eingreifen, die in den Kortikalis-Stirnplatten geschaffen wurden, um eine
ausreichend dichte tragende Oberfläche zu schaffen, noch ungenügend eingeführt sein,
wobei in diesem Fall die Knochenfusion zwischen den zwei Wirbeln
durch eine mangelhafte Verankerung negativ beeinflusst wird. Folglich gibt
es einen Bedarf an Vorrichtungen und Techniken, die das Erreichen
eines richtigen Gleichgewichtes zwischen der Fusion und dem Tragen
der Last erleichtern.
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Beckers
u. a. offenbaren in dem US-Patent Nr. 5 888 224 ein Implantat für einen
Wirbelzwischenraum gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Pisharodi
beschreibt in dem US-Patent Nr. 5 697 977 eine Vorrichtung für das Ausrichten
von benachbarten Wirbeln z. B. für
die Verringerung der Spondylolisthese. Die Vorrichtung weist einen
festen Körper,
der Seiten besitzt, die sich von einem zum anderen Ende krümmen, oder
einen biplanaren, bikonvexen Körper
auf.
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In
FR 2742044 ist ein kreisförmiges mit
Gewinde versehenes Implantat für
die geschraubte Einführung
in einen Wirbelzwischenraum gezeigt.
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In
EP 0834295 ist ein im Wesentlichen
würfelförmiges Implantat
gezeigt, das obere und untere gebogene Oberflächen und in dem Implantatkörper geformte
Hohlräume
besitzt.
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Folglich
gibt es unter dem Aspekt der obenbeschriebenen Probleme weiter einen
Bedarf an Verbesserungen in der Behandlung von Wirbelsäulendeformitäten einschließlich verbesserter
Wirbelsäulenimplantate
und Vorrichtungen, die sich auf die Wirbelsäulenfusion beziehen. Die vorliegende
Erfindung ist solch eine Verbesserung und schafft eine große Vielfalt
von Nützlichkeiten
und Vorteilen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf chirurgische Werkzeuge für Wirbelsäulenimplantate.
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Verschiedene
Aspekte der Erfindung sind neuartig, nicht offensichtlich und schaffen
verschiedene Vorteile. Während
das tatsächliche
Wesen der hier behandelten Erfindung nur mit Bezug auf die hierzu
beigefügten
Ansprüche
bestimmt werden kann, werden bestimmte Formen und Merkmale, die für die hier
offenbarten bevorzugten Ausführungsformen
kennzeichnend sind, kurz wie folgt beschrieben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist ein Implantat mit zwei Endteilen
auch ein längliches
bzw. verlängertes
zentrales Teil auf, das ein Paar von Längswänden umfasst, die einen Hohlraum
bzw. eine Kavität
definieren. Die Wände
definieren eine erste Kante, die über die ersten und dritten
Oberflächen
vorragt, und eine zweite Kante, die über die zweiten und vierten
Oberflächen
vorragt. Die ersten und zweiten Kanten dringen entsprechend in die
ersten und zweiten kortikalen Knochenendplatten ein, wenn die ersten
und dritten Oberflächen
gegen die erste kortikale Endplatte drücken bzw. anliegen, und die
zweiten und vierten Oberflächen
gegen die zweite kortikale Knochenendplatte drücken bzw. anliegen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die Lagerflächen
der Endteile definiert durch Flansche, die sich von entgegengesetzten
Enden des Implantats entlang seiner Längsachse erstrecken. Vorzugsweise
sind die Lagerflächen
im allgemeinen flach ausgebildet, um gegen den kortikalen Knochen der
Wirbelendplatten von zwei benachbarten Wirbeln anzuliegen. Es ist
auch bevorzugt, dass Öffnungen
in die kortikalen Endplatten an ihren zentralen Bereichen geschnitten
werden können,
die der Länge
des mittleren Teiles des Implantats entlang der Längsachse
entsprechen, und die einen Bereich der kortikalen Knochenendplatten
um den Umfang bzw. der Peripherie der Öffnungen herum belassen. Die
Länge der
verbleibenden peripheren bzw. umfänglichen Endplatte korrespondiert
zu der Länge
der Lagerflächen
entlang der Längsachse.
Wenn das Implantat an seine Position gebracht wird, greifen die
Kanten der Wände
des zentralen Teils die Öffnungen
an, die in die kortikalen Endplatten geschnitten sind, und lagern
bzw. drücken
somit im wesentlichen nicht gegen den verbleibenden peripheren Abschnitt
der Endplatten. Ein Hohlraum kann durch den zentralen Teil definiert
werden, der das Knochentransplantatmaterial im Kontakt mit dem schwammartigen
Knochen der beiden Wirbel hält.
Im Gegensatz hierzu sind die Lagerflächen der Flansche benachbart
zu den Flanschen der Öffnungen
der kortikalen Endplatten angeordnet und lagern gegen die verbleibenden
Abschnitte der Endplatten, um eine starke lasttragende Beziehung
herzustellen. Somit sind sowohl die Knochenfusion als auch die Halterung
durch unterschiedliche Teile der Implantatstruktur unterschiedlich
bewerkstelligt, wodurch eine befriedigende Stütze bzw. Halterung der Wirbelkörper auf
dem Implantat und eine hervorragende Arthrodese ermöglicht ist.
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Eine
Technik der spinalen Fixierung bzw. Wirbelfixierung kann das Schneiden
benachbarter Wirbel und die Einführung
eines Implantats dazwischen zur Unterstützung einer Fusion und zur
Bereitstellung einer geeigneten Halterung bzw. Stütze beinhalten.
Das Implantat kann durch anteriore oder posteriore chirurgische
Zugänge
bzw. Ansätze
eingefügt
werden. Das Schneiden kann durch das Schneidwerkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung bewerkstelligt werden, und kann die anfängliche
Einführung
des Werkzeugs beinhalten, so dass ein erstes Paar von Flächen bzw.
Seiten in Kontakt ist bzw. sind mit jeweiligen der ersten und zweiten
kortikalen Knochenendplatten, und das Drehen eines Griffes zum Drehen
des Schneidabschnitts zur Entfernung von kortikalem Knochen durch
Schneidezähne,
die durch ein zweites Paar von Flächen definiert sind, und die
Zurücknahme
bzw. Entfernung des Werkzeugs. Das Werkzeug kann verwendet werden zum
Bilden der Öffnungen,
die in einfacher bzw. geeigneter Weise positioniert sind in dem
zentralen Bereich der benachbarten Wirbel, wobei ein Abschnitt der
kortikalen Knochenendplatten um die Öffnungen herum belassen wird.
Die Einführung
des Implantats kann die Positionierung des Implantats gemäß der vorliegenden
Erfindung zwischen dem ersten und dem zweiten Wirbel und das Drehen
des Implantats um eine Vierteldrehung beinhalten.
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In
bevorzugten Ausführungsformen
umfasst das Implantat einen Hohlraum bzw. eine Kavität zur Aufnahme
von osteogenem Knochenmaterial zur Förderung der Knochenfusion zwischen
benachbarten Wirbeln. Das Implantat weist Antiexpulsionsmerkmale
auf, wie beispielsweise einen Grat bzw. eine Rippe quer zu der Längsachse.
Vorzugsweise weist das Implantat eine Anzahl von Graten in der Nähe der ersten
und der zweiten Lagerfläche
vor Verhinderung einer Expulsion des Implantats auf. Ferner kann
der zweite Endteil gekrümmt
ausgebildet sein, um eine Einführung
des Implantats in den vorbereiteten Zwischenwirbelraum zu erleichtern.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Wirbelimplantationsvorrichtung zur Förderung der Fusion zwischen
benachbarten Wirbeln. Weitere Aufgaben bzw. Objekte, Merkmale, Aspekte,
Formen, Vorteile und Vorzüge
werden nun anhand der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
(welche lediglich beispielhaft angegeben sind), und der beigefügten Zeichnungen deutlich
werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine perspektivische Darstellung eines Wirbelsäulenimplantates in einem größeren Maßstab;
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2 ist
eine perspektivische Darstellung eines Schneidwerkzeugs zur Montage
bzw. Anbringung des Implantats der 1;
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3 ist
eine perspektivische Darstellung eines Distraktionskeils oder "Distraktors", der für das Ausführen eines
chirurgischen Verfahrens verwendet wird.
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4 ist
eine Aufrissteilansicht, welche die Einführung des Schneidewerkzeuges
zwischen zwei Wirbel graphisch zeigt.
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5 ist
eine Aufrissteilansicht, die das Schneidwerkzeug nach der Drehung
des Schneideabschnittes um 90° und
nach dem Eindringen in die bzw. dem Durchdringen der Kortikalis-Stirnplatten der
zwei benachbarten Wirbel zeigt.
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6 ist
eine Teilschnittansicht in einer sagittalen Ebene, die das Implantat
aus 1 für
das Erreichen einer Wirbelfusion in einer Bandscheibe angeordnet
zeigt.
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7 ist
eine perspektivische Darstellung eines Wirbelsäulensegments in der Bandscheibe,
in das zwei Implantate installiert wurden.
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8 ist
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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9A ist
ein seitlicher Aufriss des Wirbelsäulenimplantats aus 8.
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9B ist
ein Stirnseitenaufriss des Wirbelsäulenimplantats aus 8.
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10 ist
eine perspektivische Darstellung eines Schneidwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
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11 ist
eine Teilansicht, die den Schneidkopf des Schneidwerkzeugs aus 10 zeigt.
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12 ist
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des in einer Führungshülse aufgenommenen
Schneidwerkzeugs aus 10.
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13 ist
ebenso ein seitlicher Aufriss einer Ausführungsform eines Schneidwerkzeugs
aus 10 im Teilschnitt, das in dem Wirbelzwischenraum
der benachbarten Wirbel V1 und V2 aufgenommenen ist.
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14 ist
ein seitlicher Aufriss des Schneidwerkzeugs aus 10 im
Teilschnitt, das in dem Wirbelzwischenraum der benachbarten Wirbel
V1' und V2' um 90 Grad gedreht ist.
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15 ist
eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines in dem Wirbelzwischenraum
der benachbarten Wirbel V1' und
V2' aufgenommenen
Wirbelsäulenimplantats
im Teilschnitt.
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16 ist
eine Draufsicht von zwei in 8 dargestellten
auf einer Stirnplatte eines Wirbelkörpers angeordneten Implantaten.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Um
ein Verständnis
der Prinzipien der Erfindung zu fördern, wird nun Bezug auf die
hierin gezeigten Ausführungsformen
genommen, für
deren Beschreibung eine spezifische Sprache verwendet wird. Es ist
dennoch selbstverständlich,
dass dadurch keine Einschränkung
des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist. Es wird erwartet, dass
beliebige Veränderungen
und weitere Änderungen
an den beschriebenen Verfahren, Systemen oder Vorrichtungen und
beliebige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie
sie hierin beschrieben sind, einem Fachmann auf dem Gebiet, auf
das sich die Erfindung bezieht, normalerweise einfallen. Der Umfang
bzw. Schutzbereich der Erfindung ist durch die Ansprüche bestimmt.
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Die 1, 6 und 7 stellen
das Wirbelgehäuseimplantat 1 dar.
Das Implantat 1 ist so beschaffen, dass es in einen in
einer beschädigten Bandscheibe 2 geschaffenen
Hohlraum (siehe 7) eingeführt werden kann, um auf diese
Weise die normale Höhe
des Wirbelzwischenraumes zwischen den zwei Wirbeln V1 und V2, die
zu der Scheibe 2 benachbart sind, z. B. zwischen den Lendenwirbeln
L3, L4, wie in 7 dargestellt, wiederherzustellen. 1 zeigt
das Implantat 1 entlang seiner Längsachse 52 angeordnet.
Das Implantat 1 enthält einem
Hohlkörper 3 mit
einer länglichen
Form, der einen mittleren Teil 3c besitzt, der von zwei
parallelen Längswänden 4,
die angeordnet sind, um die operative Gelenkversteifung zuzulassen,
und von zwei Endteilen 5, 6 an den zwei gegenüberliegenden
Enden des mittleren Teiles 3c in der Implantationsrichtung
des Implantates 1 für
das Abstützen
an der Kortikalis 14 der Kortikalis-Stirnplatten 15, 16 der
zwei Wirbel (V1, V2), die der Scheibe 2 benachbart sind, gebildet
ist (siehe z. B. 6).
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Die
Längswände 4 definieren
zwischen sich einen Hohlraum 7 und sind mit Öffnungen 11 versehen.
Die Endteile 5, 6 sind einander gegenüberliegend
entlang der Achse 52 angeordnet und enthalten je eine begrenzende
Stirnfläche
in der ein sich in der Mitte befindendes Gewindeloch 11a definiert
ist. Die Löcher 11a sind
für das
Eingreifen in einen Gewindeschaft eines (nicht gezeigten) Einführungs-/Manipulationszubehörs konfiguriert,
um die Platzierung des Implantates 1 zwischen den Wirbeln
V1, V2 zu erleichtern. Der Hohlraum 7 ist dafür vorgesehen,
ein Transplantat G des schwammartigen Knochens oder ein beliebiges
anderes Material, das die Knochenfusion begünstigt, z. B. eine synthetische
Keramik, aufzunehmen.
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Das
Endteil 5 besitzt zwei gegenüberliegende tragende Oberflächen bzw.
Lageroberflächen 12, die
quergerichtet zur Achse 52 verlaufen und die in der Weise
dimensioniert sind, dass sie durch einen Abstand d1 getrennt sind.
Das Endteil 6 besitzt zwei gegenüberliegende tragende Oberflächen 13,
die quergerichtet zur Achse 52 verlaufen und die in der Weise
dimensioniert sind, dass sie durch einen Abstand d2 getrennt sind.
Die Abstände
d1, d2 sind an die Geometrie des Wirbelzwischenraumes, der wiederhergestellt
werden soll, angepasst. Wenn, wie dargestellt ist, d2 größer als
d1 ist, wird das Implantat 1 für die Fusion der Wirbel in
einem Bereich der Wirbelsäule,
der eine natürliche
Krümmung
besitzt, bevorzugt. Der Abstand 1 entspricht einer maximalen Breitenabmessung
des Körpers 3.
In einer Ausführungsform
ist die Breite des Körpers 3 im
Allgemeinen entlang der Achse 52 konstant und etwa gleich dem
Abstand d1, um ein korrektes Einpassen zwischen die Wirbel V1, V2
zu erleichtern, wie nachstehend offensichtlicher wird.
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Die
Endteile 5, 6 sind durch tragende Flansche 8, 9,
d. h. durch zwei tragende Flansche 8 für den Teil 5 und durch
zwei tragende Flansche 9 für den Teil 6, erweitert.
In der dargestellten Ausführungsform
bilden die Flansche 8, 9 parallele Balken, die
senkrecht zu den Längswänden 4 stehen
und im Allgemeinen flache Oberflächen 12, 13 für das Abstützen an
der Kortikalis 14 der Wirbel-Stirnplatten 15, 16 definieren.
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In
der gezeigten Ausführungsform
besitzen die Längswände 4 eine
im Wesentlichen trapezförmige
Kontur, deren kleine Basis mit dem Endteil 5 übereinstimmt
und deren große
Basis mit dem Endteil 6 übereinstimmt. Wie in den 1 und 6 zu
sehen ist, sind die Wände 4,
die den Mittelteil 3c des Implantates 1 bilden,
in der Weise geformt, dass sie quergerichtet aus den tragenden Endteilen 5, 6 vorstehen.
Folglich können
die Wände 4 die
jeweiligen Öffnungen 19, 21 der
Wirbel-Stirnplatten 15, 16, deren Kanten sich
an den tragenden Oberflächen 12, 13 der
Flansche 8, 9 (6) abstützen, durchdringen. Die
Flansche 8, 9 sind in der Weise geformt, dass
sie abgestufte Vorsprünge 17a, 18a definieren,
um das Durchdringen der Öffnungen 19, 21 weiter
zu erleichtern. Die Vorsprünge 17a, 18a sind
außerdem
mit einer Lippe versehen, um die Ausrichtung der tragenden Oberflächen 12, 13 mit
den Kortikalis-Stirnplatten 15, 16 an dem Umfang
der Öffnungen,
wie in 6 gezeigt ist, aufrechtzuerhalten.
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Die
Wände 4 beinhalten
außerdem
spitz zulaufende Kanten 4a, um das Durchdringen zu erleichtern.
Dementsprechend besitzt der Mittelteil 3c einen oberen
Vorsprung 3a und einen unteren Vorsprung 3b, wobei
diese durch die Kanten 4a definiert sind. Insbesondere
stehen die Kanten 4a und die Vorsprünge 3a, 3b quergerichtet
von den Oberflächen 12, 13 vor.
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Das
Implantat 1 kann nach dem Zubereiten mit dem Schneidwerkzeugzubehör 22,
das nun mit Bezug auf die 2, 4 und 5 beschrieben wird,
an der richtigen Stelle in der Bandscheibe 2 angeordnet
werden. Vorzugsweise ist das Werkzeug 22 aus einem metallischen
Material hergestellt, das für die
chirurgische Verwendung geeignet ist. Das Werkzeug 22 besitzt
einen Fräser 23,
der einen mittleren Schneideabschnitt 24 und zwei Nichtschneideabschnitte 31, 36 aufweist,
die an den gegenüberliegenden
Enden des mittleren Schneideabschnittes 24 angeordnet sind.
Die Nichtschneideabschnitte 31, 36 besitzen eine
Höhe, die
dem Wirbelzwischenraum entspricht und einen gleichförmigen symmetrischen Schnitt
mit einer vorgegebenen Länge
durch einen mittleren Bereich beider Wirbel-Stirnplatten 15, 16 zulässt. Vorzugsweise
wird die Geometrie der Abschnitte 24, 31, 36 für das Zubereiten
des Wirbelzwischenraumes mit der Geometrie des Implantates 1 bestimmt,
um die natürliche
Lordose des Wirbelzwischenraumes wiederherzustellen; dementsprechend sind
die durch h und d1 dargestellten Abstände etwa gleich.
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Der
mittlere Schneideabschnitt 24 besitzt eine Trapezform mit
zwei im Allgemeinen glatten längs
verlaufenden Seitenflächen 25,
die einander gegenüberliegen.
Die Seitenflächen 25 sind
in einer Weise konfiguriert, welche die Einführung in den Wirbelzwischenraum
erleichtert, wobei sie im Allgemeinen durch den Abstand h voneinander
getrennt sind. Der mittlere Schneideabschnitt 24 besitzt außerdem Schneidflächen 26,
die sich zwischen den Seitenflächen 25 erstrecken.
Die Schneidflächen 26 definieren
eine Anzahl von mit gleichem Abstand verteilten Schneidzähnen 28.
Die Zähne 28 erstrecken
sich alle entlang eines im Allgemeinen geraden Weges, der bezüglich der
Längsachse 54 des
Werkzeuges 22 mit einem schiefen Winkel geneigt ist. Vorzugsweise
ist der mittlere Schneideabschnitt 24 aus einem geeigneten
metallischen Material hergestellt, das zum Ausbilden der Zähne 28 maschinell
bearbeitet ist.
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Der
Nichtschneideabschnitt 31 ist an dem distalen Ende des
mittleren Schneideabschnittes 24 befestigt. Der Abschnitt 31 ragt
aus dem mittleren Schneideabschnitt 24 hervor, um einen
distalen Kopf in Form eines quaderförmigen Balkens zu schaffen. Der
Abschnitt 31 besitzt eine erste Abmessung, die im Wesentlichen
gleich dem Abstand h ist, so dass sie im Allgemeinen mit den Seitenflächen 25 des
mittleren Schneideabschnittes 24 flächengleich ist. Der Abschnitt 31 besitzt
außerdem
gegenüberliegende Seitenflächen 32,
die, wie in 5 gezeigt ist, durch einen Abstand
H voneinander getrennt sind. Wenn das Werkzeug 22 verwendet
wird, um das Implantat 1 zu installieren, ist der Abstand
H vorzugsweise etwa gleich dem Abstand d2.
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Das
Werkzeug 22 enthält
außerdem
einen Schaft oder eine Säule 33,
die mit einem proximalen Betätigungsgriff 34 verbunden
ist. Der Schaft 33 ist an dem mittleren Schneideabschnitt 24 und
an dem Nichtschneideabschnitt 31 befestigt. Der Schaft 33 erstreckt
sich von der kleinen Stirnfläche 27,
die sich fern von dem Nichtschneidekopf 31 befindet, und
endet bei dem Griff 34, der das Drehen des Schneideabschnittes 24 um
die Längsachse 54 des
Werkzeuges 22 zulässt.
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Der
Nichtschneideabschnitt 36 besitzt eine rechteckige Form
mit im Allgemeinen ebenen Seitenflächen 37, 38.
Der Abschnitt 36 kann während
der Drehung des mittleren Schneideabschnittes 24 zwischen
zwei aufeinander folgenden Wirbeln eingeführt werden. Der Abschnitt 36 ist
zum Griff 34 hin durch ein rohrförmiges Teil 40 und
durch einen Block 40a erweitert, der in der Nähe des Griffes 34 endet.
Der Nichtschneideabschnitt 36 ist mit seitlichen Anschlägen 39 versehen,
die gegen die Seiten der Wirbel (V1, V2), nach der Einführung zwischen
diese, in Angrenzung gebrachten werden können. Der Nichtschneideabschnitt 36 umschließt den Schaft 33.
Der Schaft 33 ist in der Weise konfiguriert, dass er sich
relativ zu dem Abschnitt 36 dreht. Wenn der Griff 34 gedreht
wird, drehen sich der Schaft 33, der mittlere Schneideabschnitt 24 und
der Nichtschneideabschnitt 31 dementsprechend zusammen
um die Achse 54, wobei der Nichtschneideabschnitt 36 vorzugsweise
unbeweglich bleibt. Es wird angemerkt, dass die Teilansichten von 4 und 5 nicht
den Griff 34 zeigen und eine Ansicht des Nichtschneideabschnittes 36 mit
dem daraus vorstehenden Schaft 33 im Wegschnitt darstellen.
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Die 8, 9A und 9B stellen
eine Ausführungsform
eines Wirbelsäulenimplantats
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Das Wirbelsäulenimplantat 110 ist
so beschaffen, dass es in einen Hohlraum, der zwischen benachbarten
Wirbeln, z. B. zwischen benachbarten Lendenwirbeln, geschaffen wird,
eingeführt
werden kann, um die Fusion der Wirbel und das Wiederherstellen der
normalen Höhe
des Scheibenzwischenraumes zu fördern.
Das Implantat 110 umfasst einen länglichen Körper 112, der eine Längsachse 118 definiert,
einen ersten Endteil 114 und einen zweiten Endteil 116.
Wenigstens einer der Endteile 114 und 116, vorzugsweise
beide, weisen gegenüberliegende
obere und untere tragende Oberflächen
bzw. Lagerflächen
auf, die so beschaffen sind, dass sie sich an den Kortikalis- Oberflächen der benachbarten
Wirbel abstützen.
In einer in 9b dargestellten Ausführungsform
ist das Implantat 110 so beschaffen, dass es bei Betrachtung
entlang der Längsachse 118 einen
im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt.
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Der
längliche
Körper 112 weist
einen mittleren Abschnitt 113 auf, der sich vom ersten
Endteil 114 zum zweiten Endteil 116 erstreckt.
Der Körper 112 weist
eine obere Oberfläche 120 und
eine gegenüberliegende
untere Oberfläche 122 auf,
die einen Hohlraum 124 zwischen sich definieren. Die obere Oberfläche 120 und
die untere Oberfläche 122 sind so
beschaffen, dass sie im Wesentlichen zu der natürlichen Krümmung der entsprechenden gegenüberliegenden
Endplatten-Oberflächen
der benachbarten Wirbel passen. Folglich erleichtert die konvexe
gekrümmte
Konfiguration der oberen Oberfläche 120 und
der unteren Oberfläche 122 die
ungefähre
Lokalisierung des Implantats in der Mitte des Wirbelkörpers. Im
Ergebnis greift das Wirbelsäulenimplantat weder
zu weit in die Öffnungen,
die in den Kortikalis-Stirnplatten geschaffen wurden, um eine ausreichend
dichte tragende Oberfläche
zu schaffen, ein, noch ist es ungenügend eingeführt, in welchem Fall die Knochenfusion
zwischen den zwei Wirbeln durch eine mangelhafte Verankerung negativ
beeinflusst wird. In einer weiteren Form sind die obere Oberfläche 120 und
die untere Oberfläche 122 als
gekrümmte
Oberflächen
entlang der Längsachse 118 vorgesehen.
Die gekrümmten
Oberflächen
hemmen die Abstoßung,
besonders die spätere
Abstoßung,
des chirurgisch implantierten Wirbelsäulenimplantats durch das Bereitstellen
eines Implantates, das eine maximale Höhe besitzt, die größer als
die Höhe
des chirurgisch vorbereiteten Eingangs in den Wänden des hinteren Wirbelkörpers in
den Wirbelzwischenraum ist.
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Ferner
weist die obere tragende Oberfläche 120 wenigstens eine Öffnung 126 auf,
die sich in den Hohlraum 124 erstreckt. Ebenso weist die
untere tragende Oberfläche 122 wenigstens
eine (nicht gezeigte) Öffnung
in den Hohlraum 124 auf. Der Umfang sowohl der oberen als
auch der unteren tragende Oberfläche
ist im Wesentlichen kontinuierlich und nicht unterbrochen. Der Hohlraum 124 ist
vorgesehen, um ein Transplantat aus Knochen bildendem Material wie
etwa aus einem schwammartigen Knochen oder aus einem anderen Material,
welches das Knochenwachstum begünstigt,
einschließlich
synthetischer Knochenmedien, aufzunehmen. Deshalb lassen die gekrümmte Konfiguration
der oberen Oberfläche 120 und
der unteren Oberfläche 122 und
ihre dazugehörenden Öffnungen 126 die
gegenseitige Durchdringung der in dem chirurgisch vorbereiteten
Wirbelzwischenraum der benachbarten Wirbel offen gelegten Spongiosa
zu. Die gegenseitige Durchdringung der Spongiosa des Wirbels verbessert
den sehr guten Kontakt und die gegenseitige Diffusion des vom Knochen
stammenden Materials, das anfangs in dem Hohlraum 124 mit
dem Gewebe der Spongiosa abgesetzt ist, und erhöht das Potenzial für das Knochenwachstum
sehr.
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Der
längliche
Körper 112 kann
außerdem Seitenwände 130 und 132 aufweisen,
die sich von der oberen Oberfläche 120 zu
der unteren Oberfläche 122 erstrecken.
Die Seitenwände 130 und 132 können Öffnungen 134 aufweisen,
welche eine Verbindung in den Hohlraum 124 schaffen, um
die gegenseitige Diffusion des vom Knochen stammenden Materials
mit dem Spongiosa-Gewebe in dem Hohlraum 124 weiter zu
verbessern.
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Mit
Bezug auf 9B, besitzen die obere Oberfläche 120 und
die untere Oberfläche 122 in
einer Ausführungsform
in einer Querrichtung zur Längsachse 118 eine
im Wesentlichen gleich bleibende Höhe von der Seitenwand 130 zur
Seitenwand 132.
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Das
erste Endteil 114 weist eine erste tragende Oberfläche 138,
eine gegenüberliegende zweite
tragende Oberfläche 140 und
eine begrenzende Stirnfläche 142,
die sich dazwischen erstreckt, auf. Vorzugsweise weisen die erste
tragende Oberfläche 138 und
die zweite tragende Oberfläche 140 im
Wesentlichen ebene Oberflächen 141 bzw. 146 auf,
die so beschaffen sind, dass sie mit den Oberflächen der Kortikalis-Stirnplatten
an den benachbarten Wirbelkörpern
in Eingriff gelangen können.
Die erste tragende Oberfläche 138 und
die zweite tragende Oberfläche 140 stützen sich,
wenn sie in den vorbereiteten Wirbelzwischenraum eingeführt sind,
an dem Kortikalis-Gewebe in der Nähe der hinteren Wand der Wirbelkörper ab.
Die Implantate können
die Druckkräfte,
die mit der normalen Aktivität
verbunden sind, tragen und widerstehen dem Zurückweichen in das schwammartige
Spongiosa-Gewebe der Wirbelkörper.
Die erwünschte
Scheibenhöhe
kann während eines
ausgedehnten Zeitraums aufrechterhalten werden, während die
Knochenfusion fortschreitet. Die erste tragende Oberfläche 138 und
die zweite tragende Oberfläche 140 sind
durch einen Abstand d3 getrennt, der so gewählt ist, dass die normale Scheibenhöhe und die
natürliche
Lordose wiederhergestellt werden. In einem bevorzugten Aspekt sind
die erste tragende Oberfläche 130 und
die zweite tragende Oberfläche 140 ferner
im Wesentlichen ebene Oberflächen,
die sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 118 erstrecken.
Es ist klar, dass das Implantat 110 angepasst werden kann,
damit es in die Wirbelzwischenräume
anderer Wirbel als der Lendenwirbel eingeführt werden kann. Deshalb kann
der Abstand d3 verändert
werden, um die veränderlichen Scheibenhöhen und
die natürliche
Lordose anzupassen.
-
In
bevorzugten Ausführungsformen
weisen die erste und/oder die zweite tragende Oberfläche 138 und 140 Antiabstoßungsmerkmale 148 auf,
z. B. Zwischenrippen, Zähne
und andere Vorsprünge,
die so beschaffen sind, dass sie die Abstoßung des Implantates 110 aus
dem Wirbelzwischenraum hemmen. In einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Antiabstoßungs-Oberflächenbestandteile
eine zur Längsachse 118 quergerichtete
Zwischenrippe auf. In einer bevorzugten Form sind die Antiabstoßungsmerkmale
so beschaffen, dass sie die zum Einführen des Implantates 110 in
den vorbereiteten Wirbelzwischenraum benötigte Kraft minimieren, jedoch
die Abstoßung
des Implantates 110 hemmen. Die Beispiele solcher bevorzugter
Formen schließen
sperrzahnförmige
Zwischenrippen oder -zähne
ein, die einen Scheitelpunkt besitzen, der in Richtung des ersten
begrenzenden Endes zeigt. Wenn sie auf diese Art konfiguriert sind,
meißeln
sich die sperrzahnförmigen
Zwischenrippen oder -zähne
als Reaktion auf eine spätere
gerichtete abstoßende
Kraft tiefer in das Kortikalis-Gewebe
ein.
-
Die
begrenzende Stirnfläche
bzw. Endfläche 142 weist
einen Werkzeugeingriffsabschnitt 150 auf. Der Werkzeugeingriffsabschnitt 150 kann
mit einer Vielfalt von Merkmalen versehen sein, die so beschaffen
sind, dass er mit einem Einführungswerkzeug
für die
Einführung
des Implantates 110 in den Wirbelzwischenraum in Eingriff
zu gelangt. Der Werkzeugeingriffsabschnitt 150 kann z.
B. eine Vielfalt von Einschnitten und Öffnungen aufweisen, die mit
oder ohne Gewinde ausgeführt
sein können,
um mit dementsprechend konfigurierten Merkmalen an einem (nicht
gezeigten) Einführungs-,
Manipulationszubehör
in Eingriff zu gelangen, damit die Implantation und/oder die Drehung
des Implantates 110 in den bzw. dem Wirbelzwischenraum
erleichtert wird. In der bevorzugten Ausführungsform in 8 und 9 weist der Werkzeugeingriffsabschnitt 150 ein
längs verlaufendes
Gewindeloch 151 und eine Treibnut 153 auf.
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Der
zweite Endteil 116 befindet sich gegenüber dem ersten Endteil 114.
Der zweite Endteil 116 kann eine dritte tragende Oberfläche 154,
die der vierten tragenden Oberfläche 156 gegenüberliegt, und
eine Einführungsstirnfläche 152,
die sich dazwischen erstreckt, aufweisen. Die dritte tragende Oberfläche 154 und
die vierte tragende Oberfläche 156 sind
so beschaffen, dass sie sich an den Oberflächen der Kortikalis-Stirnplatten,
proximal zu der vorderen Wand der benachbarten Wirbelkörper, abstützen. In bevorzugten
Formen sind die dritte tragende Oberfläche 154 und die vierte
tragende Oberfläche 156 als bogenförmige Oberflächen vorgesehen,
die an dementsprechende bogenförmige
Oberflächen
der Kortikalis, die durch Verwenden eines (unten beschriebenen)
Scheid-/Einführungswerkzeuges
zubereitet wurden, angrenzen können.
Die dritte und die vierte tragende Oberfläche 154 bzw. 156 sind
durch einen Abstand d4 getrennt. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform
ist der Abstand d4 größer als
d3 gewählt,
um die gewünschte
vordere Scheibenhöhe der
Wirbel V1 und V2 wiederherzustellen und um eine gewünschte Winkelkorrelation
zwischen den Wirbeln aufrechtzuerhalten. Während die dritte und die vierte
tragende Oberfläche 154 und 156 als
bogenförmige
Oberflächen
gezeigt sind, ist es selbstverständlich,
dass diese tragenden Oberflächen
in einer Vielfalt von Formen, einschließlich konvexer oder spitzbogenförmiger Formen,
entweder in der horizontalen oder in der vertikalen Ebene oder in
beiden Ebenen oder im Wesentlichen eben, wie bei der ersten und
zweiten tragenden Oberfläche 138 bzw. 140 dargestellt
ist, vorgesehen sein können.
-
Ferner
können
die dritte und die vierte tragende Oberfläche 154 und 156 Antiabstoßungsmerkmale 157,
wie sie bei der ersten und zweiten tragenden Oberfläche 138 und 140 beschrieben
wurden, aufweisen. Die Antiabstoßungsmerkmale sind vorzugsweise
in einer Konfiguration vorgesehen, welche die Einführung des
Implantates 110 in den vorbereiteten Wirbelzwischenraum
erleichtert, während
sie die Abstoßung
des Implantates hemmt.
-
Der
zweite Endteil 116 weist eine Einführungsstirnfläche 152 auf,
die sich zwischen der oberen Oberfläche 120 und der unteren
Oberfläche 122 erstreckt.
Die Einführungsstirnfläche 152 ist
so beschaffen, dass sie die Kraft, die notwendig ist, um das Wirbelsäulenimplantat 110 in
einen in dem Wirbelzwischenraum zwischen den benachbarten Wirbeln
zubereiteten Hohlraum einzuführen,
minimiert. In einer Form ist die Einführungsstirnfläche 152 als eine
bogenförmige
Oberfläche
vorgesehen. In alternativen Konfigurationen kann die Einführungsstirnfläche 152 als
eine konvexe Oberfläche
vorgesehen sein. Ferner kann die Einführungsstirnfläche 152 eine
oder mehrere Öffnungen
aufweisen, welche die Verbindung mit dem Hohlraum 124 des
Körpers 112 schaffen,
um die gegenseitige Diffusion des vom Knochen stammenden Materials
mit dem Knochengewebe zu erleichtern und somit das Knochenwachstum
der benachbarten Wirbel V1 und V2 zu fördern.
-
Vorzugsweise
ist das Implantat 110 als ein einzelnes einteiliges Stück hergestellt.
Das Implantat 110 ist aus physiologisch akzeptablem Material,
das die erforderliche Festigkeit besitzt, der auf die Wirbelsäule während der
normalen Aktivität
ausgeübten Druckkraft
zu widerstehen, hergestellt. Beispiele für ein solches akzeptables Material
beinhalten Titan, Verbundwerkstoffe, Keramik, Knochen, rostfreien Stahl
und chirurgischen Stahl.
-
Das
Implantat 110 kann nach der Zubereitung der Stirnplatte
der benachbarten Wirbel bei Verwendung eines Schneidwerkzeugs 180,
das nun mit Bezug auf die 10–12 beschrieben
wird, in einen Wirbelzwischenraum eingeführt werden. Das Schneidwerkzeug 180 weist
einen Schneidkopf 182, einen Schaft 184, der eine
Längsachse 186 definiert, und
einen Griffeingriffsabschnitt 188 auf.
-
Der
Schneidkopf 182 ist an dem distalen Ende des Schaftes 184 befestigt.
Der Schneidkopf 182 weist einen ersten Arm 190 und
einen zweiten Arm 192, die sich im Allgemeinen parallel
zur Längsachse 186 erstrecken,
auf. Der erste Arm 190 und der zweiten Arm 192,
die gegenüberliegen,
weisen zwei im Allgemeinen glatte längs verlaufende Seitenflächen 202 und 204 auf.
Die Seitenflächen 202 und 204 sind
in der Weise konfiguriert, dass sie die Einführung des Schneidkopfes 182 in
den Wirbelzwischenraum erleichtern, und im Allgemeinen durch einen
Abstand d5 voneinander getrennt.
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Der
erste Arm 190 und der zweiten Arm 192 weisen je
eine erste gekrümmte
Schneidkante 194 und eine zweite gegenüberliegende gekrümmte Schneidkante 196 auf.
Folglich weist der Schneidkopf 182 eine Summe von vier
Schneidkanten auf. Die erste Schneidkante und die zweite Schneidkante 194 bzw. 196 sind
in einer Konfiguration vorgesehen, in der sie sich im Wesentlichen
an die gekrümmten oberen
und unteren Oberflächen
des Implantates 110 anpassen. Ferner sind der erste und
der zweiten Arm 190 und 192 und ihre enthaltenen
ersten und zweiten Schneidkanten 194 und 196 so
beschaffen, dass sie einen Abschnitt des Kortikalis-Gewebes an den
gegenüberliegenden
Stirnplatten der benachbarten Wirbel V1 und V2 aufschneiden und
entfernen, während
sie die natürliche
konkave Krümmung
der Stirnplatten im Wesentlichen bewahren. Die Schneidkanten 194 und 196 besitzen
eine Länge
d6, die in der Weise gewählt
ist, dass das Einschneiden der vorderen und der hinteren Abschnitte
der Stirnplatten und der Wirbelwände
der für
die Behandlung ausgewählten
Wirbel vermieden wird. Der somit mit dem Schneidwerkzeug 180 zubereitete Hohlraum
schafft den Kontakt mit dem Transplantatmaterial in dem Implantat 110 und
mit dem schwammartigen Knochen der zwei Wirbel. Die tragenden Oberflächen des
Implantates 110 sind benachbart zu den Kanten der Öffnungen
der Kortikalis-Stirnplatten angeordnet und stützten sich an den verbleibenden
Abschnitten der Stirnplatten ab, um ein starkes tragendes Verhältnis zu
bilden.
-
Der
erste Arm 190 und der zweite Arm 192 liegen im
Allgemeinen einander gegenüber
und definieren zur Aufnahme der während des Schneidvorganges
erzeugten Knochentrümmer
einen Hohlraum 198 zwischen sich. Die von dem Schneidvorgang
angesammelten Knochentrümmer
können
aufbewahrt und in den Hohlraum 124 des Implantates 110 gepackt
werden, um die Wirbelfusion zu fördern.
Die proximalen Enden des ersten Armes 190 und des zweiten
Armes 192 sind an dem distalen Endpunkt des Schaftes 184 befestigt.
Die gegenüberliegenden Enden
des ersten Armes 190 und des zweiten Armes 192 sind
an dem Nichtschneideabschnitt 200 befestigt.
-
Der
Nichtschneideabschnitt 200 des Schneidkopfes 182 ist
an dem distalen Ende des ersten Armes 190 und des zweiten
Armes 192 befestigt. Vorzugsweise besitzt der Nichtschneideabschnitt 200 eine
erste Dimension bzw. Erstreckung, die quergerichtet zu der Längsachse
und im Wesentlichen gleich dem Abstand d5 ist, damit er im Allgemeinen mit
den Seitenflächen 202 und 204 der
Arme 194 und 196 koextensiv ist. Der Nichtschneideabschnitt 200 ist
außerdem
so beschaffen, dass er die Seitenflächen 202 und 204 in
einem gleichen Abstand von den gegenüberliegenden Stirnplattenoberflächen der
benachbarten Wirbel ausrichtet, um die Entfernung von gleichen Mengen
des Kortikalis-Gewebes von den benachbarten Wirbeln zu erleichtern.
Ferner ist der Nichtschneideabschnitt 200 so beschaffen,
dass er die Entfernung der Kortikalis von den vorderen Oberflächen der
Kortikalis der benachbarten Wirbel hemmt. Während der Nichtschneideabschnitt
als eine zylindrische Angrenzung dargestellt ist, sind selbstverständlich alternative
Konfigurationen ebenfalls in dieser Erfindung eingeschlossen. Solche
alternativen Konfigurationen beinhalten kugelförmige, halbkugelförmige, kegelstumpfförmige Konfigurationen
und dergleichen.
-
Der
Schaft 184 ist in der Hülse 206 drehbar gelagert
bzw. aufgenommen. Die Hülse 206 weist
einen Anschlag 208 auf, der so beschaffen ist, dass er sich
an einem Wirbelkörper
abstützt,
wenn die Schneidkante in den Wirbelzwischenraum eingeführt wird.
Vorzugsweise ist der Anschlag 208 so beschaffen, dass er
die gegenseitige Beeinflussung mit den Zwischenwirbelvorgängen und
mit den dazugehörenden
Nervenkörpern
hemmt. In einer Ausführungsform
ist der Anschlag 208 so beschaffen, dass er mit einem einzelnen
Wirbelkörper
in Eingriff gelangt.
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Der
Griffeingriffsabschnitt 188 ist an dem proximalen Ende
des Schaftes 184 befestigt. Der Griffeingriffsabschnitt 188 ist
so beschaffen, dass er lösbar
mit einer Vielfalt von (nicht gezeigten) Griffen, die im Stand der
Technik bekannt sind, in Eingriff gelangen kann, um die Drehung
des Schaftes 184 und des Schneidkopfes 182 zu
erleichtern. Alternativ kann das Schneidwerkzeug 180 selbstverständlich einen
Griff aufweisen, der fest an dem proximalen Ende des Schaftes 184 befestigt
ist.
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Das
Schneidwerkzeug 180 kann für die Verwendung in Verbindung
mit einer in 12 gezeigten Führungshülse 210 vorgesehen
sein. Das Schneidwerkzeug 180 kann, wenn es mit einer Führungshülse verwendet
wird, verschiebbar in der Führungshülse aufgenommen
werden, um das Nervengewebe und die damit zusammenhängenden
Wirbelsäulenvorgänge zu schützen, und
in Bezug auf den Scheibenzwischenraum ausgerichtet werden. Eine
Vielfalt von Führungshülsen, die
für die
Verwendung bei dieser Erfindung geeignet sind, sind bekannt und
werden bei chirurgischen Verfahren allgemein verwendet. Die Führungshülse 206 kann
eine Vielfalt von strukturellen Merkmalen aufweisen, die so beschaffen
sind, dass sie die Distraktion der Wirbel und die Fixierung der
gewählten
Wirbel und der zugehörenden
Instrumente für
die Ausführung
der Wirbelsäulenoperation
erleichtern. Solche strukturellen Merkmale können z. B. Einführungsleitbleche 212,
(nicht gezeigte) Stifte und (nicht gezeigte) Klemmen beinhalten.
-
Das
Implantat und die dazugehörenden
chirurgischen Instrumente, die in dieser Anmeldung beschrieben und/oder
offenbart sind, können
als ein chirurgischer Bausatz bereitgestellt werden. Der chirurgischer
Bausatz kann eine Anzahl von Implantaten, wie sie hier beschrieben
wurden, einschließlich Implantaten,
die für
die Verwendung bei Patienten mit unterschiedlichem Alter und unterschiedlichen
Größen unterschiedliche
Abmessungen besitzen, und Implantaten für die Implantation in der Nähe verschiedener
Wirbel der Wirbelsäule
aufweisen. Die dazugehörenden
chirurgischen Instrumente, einschließlich des Schneidwerkzeugs,
des Distraktors und der Führungshülse, sind
in der Weise konfiguriert und dimensioniert, dass die Implantation
der Implantate mit unterschiedlichen Größen erleichtert wird.
-
Nachfolgend
werden verschiedene nicht einschränkende Ausführungsformen eines Wirbelfixierungs-
oder Wirbelfusionsverfahrens beschrieben. Ein Verfahren ist gekennzeichnet
durch: (a) Schneiden der Wirbel V1 und V2 und der Scheibe 2 mit
dem Werkzeug 180 zur Vorbereitung für die Implantation des Implantates 110,
und (b) Einführen
des Implantates 110 zwischen die Wirbelkörper V1' und V2'. Ein weiteres ausführlicheres
Verfahren für
die Fusion zweier Wirbel miteinander wird in Bezug auf die Verfahrensphasen
A-H wie folgt beschrieben:
- (A) Der Chirurg
legt die Wirbel, die fusioniert werden müssen, durch das Anwenden bekannter
chirurgischer Techniken frei. Der Chirurg trennt anschließend, wenn
das Verfahren im Lendenbereich angewendet wird, die durale Hülse, die
eine Erweiterung des Knochenmarkes bildet, und führt anschließend eine
Bandscheibenresektion aus, um einen Raum für das Implantat 110 in
dem Scheibenzwischenraum zu schaffen.
- (B) Der Chirurg führt
von der Rückseite
(von hinten) zwei Distraktoren, die im Stand der Technik bekannt
sind, zwischen die zwei Wirbelkörper
V1, V2 ein. Die Distraktoren können
in Bezug auf den Hohlraum, der durch die Bandscheibenresektion geschaffen
wurde, seitlich eingeführt
und anschließend
um 90° gedreht
werden, um die Wirbelkörper
mit Abstand voneinander zu verteilen und die Scheibenhöhe wiederherzustellen.
Wenn ein lordotischer Winkel beabsichtigt ist, können die Distraktoren spitz
zulaufende Oberflächen aufweisen,
die die gewünschte
Winkelkorrelation herstellen sollen. Danach wird einer der Distraktoren
entfernt.
- (C) Der Chirurg führt
anschließend
das Schneidwerkzeug 180 zwischen den Wirbelkörpern V1 und
V2 ein, so dass sich die Seitenflächen 202 und 204,
wie in 13 gezeigt ist, mit den Wirbel-Stirnplatten
berühren.
Wenn der Schneidkopf 182 korrekt in dem mittleren Bereich
der Kortikalis-Stirnplatte positioniert ist, grenzt der Anschlag 208 an
die äußere Oberfläche von
V1 oder V2 an, wobei der Nichtschneideabschnitt 200 proximal zu
der inneren Kortikalis-Wand von V1 oder V2 ist.
- (D) Danach dreht der Chirurg den Griff 188, was die
Drehung des Schneidkopfes 182 um die Längsachse 186 bewirkt.
Typischerweise dreht der Chirurg den Griff 188 nur um eine
Teildrehung, damit die Schneidkanten 194 und 196 mit
der Kortikalis der benachbarten Stirnplatten in Eingriff gelangen,
und ändert
anschließend
die Richtung, um eine oszillierende Schneidwirkung zu erzeugen.
Die Schneidaktion wird fortgesetzt, bis die richtige Menge der Wirbel-Stirnplatte
entfernt ist. Wenn der Nichtschneideabschnitt 200 korrekt zwischen
den inneren Kortikalis-Abschnitten der benachbarten Wirbel V1 und
V2 positioniert ist, schneiden sich die erste Schneidkante 194 und die
zweite Schneidkante 196 gleichermaßen durch die Stirnplatten 244 und 246.
Die verbleibenden Abschnitte der Stirnplatten 246 und 248 stützen sich
an dem Nichtschneideabschnitt 200 und an dem feststehenden
Schaft 206 ab. Die Knochentrümmer, die durch das Schneiden
der Kortikalis erzeugt werden, werden in dem Hohlraum 198 zwischen
dem ersten Arm 190 und dem zweiten Arm 192 aufgenommen.
- (E) Danach zieht der Chirurg das Schneidwerkzeug 180 aus
dem Wirbelzwischenraum heraus. Die in dem Hohlraum 198 verbleibenden
Knochentrümmer
können
anschließend
gesammelt und in den Hohlraum 124 des Implantates 110 gepackt
werden.
- (F) Der Chirurg implantiert anschließend das Implantat 110,
das vorher entweder mit vom Knochen stammendem Material oder mit
Knochentrümmern
gefüllt
worden ist, vom Posterioreren bzw. Hinterteil der Wirbelkörper V1
und V2 zwischen die Stirnplatten 244 und 246.
Das Implantat 110 wird in der Weise positioniert, dass
die gekrümmte obere
Oberfläche 120 und
die gekrümmte untere Oberfläche 122 mit
den Schneideabschnitten der Stirnplatten 244 und 246 in
Eingriff gelangen, während
sich die verbleibenden ungeschnittenen Abschnitte der Stirnplatten 244 und 246 an
den tragenden Oberflächen 138 und 140 abstützen. Außerdem berühren die
tragenden Oberflächen 154 und 156 an
dem zweiten Endabschnitt des Implantates 110 die nicht
geschnittenen inneren Kortikalis-Oberflächen der benachbarten Wirbel. Das
Implantat 110 kann flach vorliegen, so dass die Seitenwände 134 und 136 die
geschnittenen Abschnitte der Stirnplatten 244 und 246 berühren. Danach
dreht der Chirurg das Implantat 110 um eine Vierteldrehung
um seine Längsachse 118, um
es in der Position anzuordnen, in der die Seitenwände 134 und 136 senkrecht
zu den Kortikalis-Stirnplatten stehen und in der sich seine gekrümmte obere
Oberfläche 120 und
seine gekrümmte
untere Oberfläche 122 mit
den geschnittenen Abschnitten der Stirnplatten 260 und 262, wie
in 15 gezeigt ist, berühren. Wenn sich das Implantat 110 in
seiner Endposition befindet, in der es stabilisiert ist, berührt sich
ein Knochentransplantat oder ein anderes vom Knochen stammendes
Material mit dem schwammartigen Knochenabschnitt, was die Knochenfusion
fördert.
- (G) Der Chirurg entfernt anschließend den zweiten Distraktor
und wiederholt die vorangegangen Reihenfolgen der Phasen (A) bis
(G), um ein zweites Wirbelsäulenimplantat 110 zu
befestigen, wobei es, wie in 16 gezeigt
ist, in einer Position angeordnet wird die im Allgemeinen parallel
zu dem ersten Wirbelsäulenimplantat 110 ist.
-
In
weiteren Ausführungsformen
ist es vorstellbar, dass die beschriebenen Phasen verändert, gestrichen,
kombi niert, wiederholt oder in der Reihenfolge neu geordnet werden
können,
wie es dem Fachmann auf dem Gebiet einfällt. Als nicht einschränkendes
Beispiel können
bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Werkzeug oder mehrere verschiedene Werkzeuge verwendet werden,
um die Wirbelsäule
durch die Verwirklichung der vorliegenden Erfindung auf die Fixierung
vorzubereiten. In einem weiteren Beispiel können die Werkzeuge der vorliegenden
Erfindung verwendet werden, um eine Operationsstelle für ein Implantat vorzubereiten.
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Der
Umfang der Erfindung soll nicht auf die zugeschriebene Ausführungsform
beschränkt
wird und kann außerdem
Varianten im Umfang der beigefügten
Ansprüche
enthalten. Die tragenden Oberflächen 138, 140, 154 und 156 können z.
B. eine beliebige Form wie etwa eine gebogene oder zylindrische Form
besitzen, wobei die Stirnplatten 244 und 246 dementsprechend
geschnitten sind, um das Unterbringen der tragenden Oberfläche in einer
geeigneten Position zu ermöglichen.
Ferner können
diese tragenden Oberflächen
in Paaren miteinander verbunden sein, um ein einzelnes Element zu
bilden. Ferner können
die tragenden Oberflächen
außerdem eine
Vielfalt von strukturellen Merkmalen aufweisen, die so beschaffen
sind, dass sie die Abstoßung
des Implantates 110 aus dem Wirbelzwischenraum hemmen.
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Ebenso
kann der Körper 112 des
Implantates 110 eine beliebige Form, vorzugsweise Befestigungskanten,
die aus den die Stirnplatte berührenden
Abschnitten vorstehen, enthalten. Insbesondere kann der Körper eine
Vielzahl von Zellen, die sich in dem inneren Hohlraum 124 befinden,
besitzen. Außerdem
sollte im Allgemeinen beachtet werden, dass das Implantat 110 und
das Werkzeug 180 der vorliegenden Erfindung an eine Geometrie
der Wirbelsäule in
Bezug auf die Lordose, die Kyphose oder die parallelen Wirbel-Stirnplatten
angepasst werden können.
Folglich beinhaltet die vorliegende Erfindung die Anwendung auf
andere benachbarte Wirbel als die Lendenwirbel. Entsprechend können das
Implantat und der Schneideabschnitt des Werkzeugs eine unterschiedliche
Form aufweisen, wie etwa eine zylindrische Geometrie, anders als
die im allgemeinen beschriebene bzw. dargestellte tränenförmige Geometrie.
Außerdem
kann der durch das Werkzeug 180 zubereitete Wirbelsäulenzwischenraum,
anstatt das offenbarte Implantat 110 zu verwenden, mit
beliebigem anderen Material gefüllt
werden, wie es dem Fachmann auf dem Gebiet einfällt.
-
Gemäß anderen
Ausführungsformen
können die
hierin beschriebenen Implantate teilweise oder vollständig aus
porösen
bzw. porigen wieder eingliederbaren oder anderen resorptionsfähigen Materialien
gebildet werden, welche die Knochenintegration begünstigen.
Solche Ausführungsformen
umfassen: (a) ein Implantat gemäß der oben
gezeigten Geometrie, das vollständig
aus einem resorptionsfähigen oder
wieder eingliederbaren Material hergestellt ist; (b) ein Implantat,
bei dem die Gesamtheit des mittleren Teiles aus einem resorptionsfähigen oder
wieder eingliederbaren Material hergestellt ist; oder (c) ein Implantat,
bei dem die Peripherie des mittleren Teiles ein metallisches oder
ein anderes Material enthält und
der Innenteil ein Material enthält,
das die Knochenintegration begünstigt
und das in einem anfangs festen, pastösen oder flüssigen Zustand sein kann. Vorzugsweise
ist das Implantat 110 der vorliegenden Erfindung in einem
biokompatiblen Metall wie etwa Titan oder chirurgischem Stahl vorgesehen.
-
Die
vorliegende Erfindung ist aus der EP-A-1221914 herausgeteilt.