DE69637186T2

DE69637186T2 - Gerät, mit einer Schutzvorrichtung, die einen Durchgang mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt für einen geschützten Zugang zur Wirbelsäule besitzt

Info

Publication number: DE69637186T2
Application number: DE69637186T
Authority: DE
Inventors: Gary Karlin Los Angeles Michelson
Original assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: JPH11500947A; US6080155A; DE69628286T2; EP1618848B1; DE69632420T2; EP0812167A4; PT812167E; DE69635564T2; DK0812167T3; WO1996027345A3; ATE367770T1; ES2289640T3; CA2213819A1; EP0812167B1; DE69628286D1; JP3621111B2; ES2200056T3; US5797909A; AU5025896A; EP1346695A1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Daher betrifft die Erfindung im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Einsetzen von Implantaten in den Wirbelzwischenraum.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist beispielsweise aus WO 94/28824 A bekannt.
Zum Zwecke des Erzielens von langfristiger Stabilität für ein Segment einer beschädigten Wirbelsäule kann eine Fusion (das miteinander Verbinden von zwei oder mehr Knochen mittels einer durchgehenden Brücke von eingefügtem Knochen) durchgeführt werden. Fachleuten ist die interkorporelle Fusion wohl bekannt, wobei die Bandscheibe teilweise herausgeschnitten und Knochen innerhalb des Raumes platziert wird, der zuvor von diesem Bandscheibenmaterial (zwischen benachbarten Wirbeln) eingenommen wurde, zum Zwecke des Wiederherstellens einer normaleren räumlichen Anordnungsbeziehung und zum Bereitstellen von Stabilität, kurzfristig durch mechanische Abstützung und langfristig durch das permanente Querverbinden von Knochen von Wirbel zu Wirbel. Für ein Stattfinden einer Fusion innerhalb des Bandscheibenraums ist es notwendig, die zu fusionierenden Wirbel mittels Durchbrechens oder mittels Einschneidens der harten Knochenaußenplatten (der Endplatten) vorzubereiten, um ein direktes in Kontakt kommen des dazwischenliegenden Knochentransplantats mit der vaskuläreren (porösen) Spongiosa zu ermöglichen und dadurch den Körper dazu zu verleiten, zu versuchen, dieses herbeigeführte, jedoch gesteuerte „Brechen" sowohl durch Knochenproduktion als auch durch das Anheilen der Transplantate an beide gegenüberliegenden Wirbelflächen zu heilen, so dass sie ein durchgehendes Knochensegment werden.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein Implantat sowie die Vorrichtung und das Verfahren bereitzustellen zum Einsetzen des Implantats in den Wirbelzwischenraum, der nach dem Entfernen des Bandscheibenmaterials hinterlassen wird, und zum permanenten Beseitigen jeglicher Bewegung an dieser Stelle. Um dies zu tun, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung raumeinnehmend in dem Bandscheibenzwischenraum, starr, selbststabilisierend, so dass sie einem Entfernen widersteht, stabilisierend für die benachbarten Wirbelsäulenwirbel, so dass lokale Bewegung beseitigt wird, und in der Lage, an sich an einer Wirbel-zu-Wirbel-Knochenfusion teilzunehmen, so dass die Beständigkeit des Ergebnisses gewährleistet wird.
Gegenwärtig wird nach dem Entfernen einer beschädigten Bandscheibe entweder Knochen oder nichts innerhalb des verbleibenden Raumes platziert. Nichts in diesem Raum zu platzieren, ermöglicht es, dass der Raum zusammenfällt, was in einer Beschädigung der Nerven resultieren kann, oder der Raum kann sich mit Narbengewebe füllen und schließlich zu einer Reherniation führen. Das Verwenden von Knochen zum Füllen des Raumes ist weniger als optimal, da vom Patienten erlangter Knochen eine zusätzliche Operation erfordert und in seiner brauchbarsten Form von begrenzter Verfügbarkeit ist sowie, wenn anderweitig erlangt, keine lebenden Knochenzellen besitzt, ein beträchtliches Infektionsrisiko enthält und ferner in der Menge begrenzt ist, da er gewöhnlich von Unfallopfern gewonnen wird. Ferner ist dieser unabhängig von der Bezugsquelle des Knochens nur geringfügig strukturell und weist keine Mittel auf zum entweder Selbststabilisieren gegen ein Entfernen oder zum Stabilisieren der benachbarten Wirbel.
a. Implantate aus dem Stand der Technik
Es wurden eine umfangreiche Anzahl von Versuchen unternommen, um eine akzeptable Bandscheibenprothese (eine künstliche Bandscheibe) zu entwickeln. Solche konstruktiven Vorrichtungen würden verwendet werden, um eine beschädigte Bandscheibe zu ersetzen und zu versuchen, die Höhe des Zwischenraums wiederzustellen und die Normalbewegung dieses Wirbelsäulengelenks wiederherzustellen. Es wurde keine solche Vorrichtung gefunden, die medizinisch akzeptabel ist. Diese Gruppe von prothetischem oder künstlichem Bandscheibenersatz, die versucht die Wirbelsäulenbewegung zu erhalten und daher von der Erfindung verschieden ist, würde einschließen:

US-Patent Nr. 3,867,728 von STUBSTAD – ein flexibles Bandscheibenimplantat beschreibend,
US-Patent Nr. 4,349,921 von KUNTZ – beschreibend einen flexiblen Bandscheibenersatz mit feilenartigen Oberflächenvorsprüngen zum Verhindern einer Vorrichtungsverlagerung,
US-Patent Nr. 4,309,777 von PATIL – beschreibend ein bewegungserhaltendes Implantat mit mit Spitzen versehenen Außenflächen zum Verhindern einer Verlagerung und mit einer Anzahl von Federn zum Auseinanderdrücken der Wirbel,
US-Patent Nr. 3,875,595 von FRONING – beschreibend einen bewegungserhaltenden, blasenartigen Bandscheibenersatz mit zwei einander gegenüberliegenden, stiftartigen Vorsprüngen zum Verhindern einer Verlagerung, und
Patent Nr. 2,372,622 von FASSIO (Frankreich) – beschreibend ein bewegungserhaltendes Implantat mit einander gegenüberliegenden, komplementären, konvexen und konkaven Flächen.

Zusammenfassend ähneln diese Vorrichtungen der Erfindung nur darin, dass sie nach dem Entfernen einer beschädigten Bandscheibe innerhalb des Wirbelzwischenraums platziert werden. Indem sie versuchen die Wirbelsäulenbewegung zu erhalten, unterscheiden sie sich diametral von der Erfindung, welche versucht, jegliche Bewegung an diesem Wirbelsäulensegment permanent zu beseitigen.
Ein zweites verwandtes Gebiet des Standes der Technik weist jene Vorrichtungen auf, die verwendet werden, um im Wesentlichen vollständig entfernte Wirbel zu ersetzen. Solches Entfernen ist im Allgemeinen bei umfangreichen Wirbelfrakturen oder Tumoren erforderlich und steht nicht mit der Behandlung einer Bandscheibenerkrankung in Verbindung. Während die Erfindung innerhalb des Bandscheibenraums zu platzieren ist, können diese anderen Wirbelvorrichtungen, da wenigstens ein Wirbel bereits entfernt wurde, so dass nicht länger ein „Bandscheibenraum" erhalten bleibt, nicht innerhalb des Bandscheibenraums platziert werden. Ferner sind diese Vorrichtungen darin begrenzt, dass sie versuchen, als temporäre Strukturelemente die entfernten Wirbel (nicht eine entfernte Bandscheibe) mechanisch zu ersetzen und an sich nicht am Zuführen von osteogenem Material teilhaben, um eine wirbelkreuzende Knochenfusion zu erzielen. Daher muss, im Gegensatz zur Erfindung, welche eine Osteogenese-Quelle bereitstellt, eine Verwendung dieser Gruppe von Vorrichtungen von einer weiteren Operation begleitet werden, die eine eine übliche Technik verwendende Knochenfusions-Prozedur aufweist. Diese Wirbelstreben anstatt Bandscheibenersatz aufweisende Gruppe würde das Folgende einschließen:

US-Patent Nr. 4,553,273 von WU – eine spannschraubenartige Wirbelstrebe beschreibend,
US-Patent Nr. 4,401,112 von REZAIAN – beschreibend eine spannschraubenartige Wirbelstrebe mit der Hinzufügung einer langen, stabilisierenden Klammer, die den fehlenden Wirbelkörper überspannt,
US-Patent Nr. 4,554,914 von KAPP – einen großen distrahierbaren Dorn beschreibend, der sich mittels eines Schraubenmechanismus ausdehnt, um den durch das Entfernen eines vollständigen Wirbels belassenen Spalt zu überbrücken und als ein Anker für Acrylzement zu dienen, welcher dann verwendet wird, um den fehlenden Knochen (Wirbel) zu ersetzen,
US-Patent Nr. 4,636,217 von OGILVIE – einen Wirbelstreben-Mechanismus beschreibend, der implantiert werden kann, nachdem wenigstens ein Wirbel entfernt wurde, und der einen Mechanismus aufweist zum Bewirken des Eingriffs von Schrauben in die Wirbel über und die Wirbel unter dem Entfernten.

Zusammenfassend unterscheidet sich diese zweite Gruppe von Vorrichtungen von der Erfindung dadurch, dass sie Wirbelersatz-Streben sind, die an sich nicht an der Knochenfusion teilhaben und die nur unter den begrenzten Umständen eingesetzt werden können, in denen ein vollständiger Wirbel aus dem anterioren Zugang entfernt wurde, und nicht für die Behandlung einer Bandscheibenerkrankung konstruiert oder ein Verwenden für diese bestimmt sind.
Ein dritter Bereich von mit der Erfindung verwandtem Stand der Technik weist alle Vorrichtungen auf, die zur Anwendung an einer der Oberflächen der Wirbelsäule konstruiert sind. Solche Vorrichtungen umfassen alle Typen von Platten, Streben und Stangen, welche mittels Hacken, Drähten und Schrauben angebracht werden. Diese Vorrichtungen unterscheiden sich von der Erfindung dadurch erheblich, dass sie nicht in den Bandscheibenraum eingesetzt werden und außerdem an sich nicht an der Zufuhr von osteogenem Material für die Fusion teilhaben.
Daher ist, wo permanente Wirbelsäulenruhigstellung erwünscht ist, eine zusätzliche Operation erforderlich, die eine Wirbelsäulenversteifung aufweist, die mittels herkömmlichen Mitteln oder der Verwendung von ergänzendem Methylmethacrylatzement durchgeführt wird. Solche Vorrichtungen, die an der Wirbelsäule, aber nicht innerhalb des Bandscheibenraums angewendet werden, würden das Folgende einschließen:

US-Patent Nr. 4,604,995 von STEPHENS – eine „U"-förmige Metallstange beschreibend, die an den posterioren Elementen der Wirbelsäule mit Drähten angebracht wird, um die Wirbelsäule über eine große Anzahl von Segmenten hinweg zu stabilisieren,
US-Patent Nr. 2,677,369 von KNOWLES – eine Metallsäulenvorrichtung beschreibend, die posterior entlang der Lendenwirbelsäule zu platzieren ist, so dass sie allein durch ihre Form in Position gehalten wird und Druck über den posterioren Abschnitten der Wirbelsäule verhindert durch Blockieren der Wirbelsäule in vollständiger Krümmung, wodurch die Maximalbelastung zurück auf die eigene Bandscheibe des Patienten verschoben wird.

Andere Vorrichtungen sind einfache Varianten in der Verwendung von Stangen (z.B. Harrington, Luque, Cotrel-Dubosset, Zielke), Drähten oder Kabeln (Dwyer), Platten und Schrauben (Steffee) oder Streben (Dunn, Knowles).
Zusammenfassend ist keine dieser Vorrichtungen so konstruiert, dass sie noch innerhalb des Bandscheibenraums verwendet werden kann. Darüber hinaus ersetzen diese Vorrichtungen keine beschädigte Bandscheibe und nehmen an sich nicht an der Erzeugung einer Knochenfusion teil.
Ein anderer Bereich von verwandtem, zu berücksichtigendem Stand der Technik ist der von Vorrichtungen, die konstruiert sind, um nach dem Entfernen einer beschädigten Bandscheibe innerhalb des Wirbelzwischenraums platziert zu werden, und die versuchen, weitere Bewegung an dieser Stelle auszuschließen.
Solch eine Vorrichtung ist in dem für BAGBY erteilten Patent Nr. 4,501,269 enthalten, welches eine implantierbare Vorrichtung und begrenzte Instrumentierung beschreibt. Das angewendete Verfahren ist wie folgt: ein Loch wird quer durch das Gelenk hindurch gebohrt, und ein hohler Metallkorb größeren Durchmessers als das Loch wird dann in das Loch hineingeschlagen, und dann wird der hohle Metallkorb mit den beim Bohren erzeugten Knochenpartikeln gefüllt.
Während die Erfindung (Vorrichtung und Instrumentierung) den Eindruck erwecken kann, etwas oberflächliche Ähnlichkeit mit der BAGBY-Erfindung zu haben, ist dies minimal, wohingegen die Unterschiede mannigfaltig und sehr bedeutsam sind. Diese Unterschiede umfassen das Folgende:
1. Sicherheit
Die Erfindung schafft ein System einer vollständig geschützten Instrumentierung, so dass alle angrenzenden, lebenswichtigen Strukturen (z.B. große Blutgefäße, neurale Strukturen) unumschränkt geschützt sind. Ferner macht die erfindungsgemäße Instrumentierung ein übermäßiges Eindringen des Bohrers unmöglich. Solch ein übermäßiges Eindringen beispielsweise in die Halswirbelsäule würde zu einer totalen Lähmung oder zum Tod des Patienten führen. In der Brustwirbelsäule würde das Ergebnis eine komplette Querschnittslähmung sein. In der Lendenwirbelsäule würde das Ergebnis eine Querschnittslähmung oder eine lebensbedrohliche Perforation der Aorta, der Hohlvene oder der Beckengefäße sein.
Die Erfindung wird atraumatisch in Position geschraubt, wohingegen die BAGBY-Vorrichtung im Gegensatz dazu in Position geschlagen wird. BAGBY beschreibt, dass sein Implantat in der Abmessung bedeutend größer als das gebohrte Loch ist und eingeschlagen werden muss. Dies ist äußerst gefährlich und das Schlagen findet direkt über dem Rückmark statt, welches bedenklich anfällig gegen eine Stoßverletzung ist. Ferner muss, während es beispielsweise in der Lendenwirbelsäule möglich ist, die Erfindung entfernt von dem Rückmark und den Nerven einzusetzen, die BAGBY-Vorrichtung immer direkt in Richtung zum Rückenmark hin geschlagen werden.
Ferner ist, da die BAGBY-Vorrichtung unter großem Widerstand in ein glattes Loch eingeschlagen wird und keine spezifischen Konstruktionsmerkmale zu ihrer Sicherung aufweist, die Vorrichtung in hohem Maße anfällig gegen eine auf Kraft basierende Ausstoßung, was in einer großen Gefahr für den Patienten und einem klinischen Fehler resultieren würde. Im Gegensatz dazu ist die Erfindung sicher in Position geschraubt und weist hoch spezialisierte Sicherungsgewinde auf, um ein versehentliches Entfernen unmöglich zu machen. Wegen der Nähe des Rückmarks, der Wirbelsäulennerven und der Blutgefäße könnte irgendeine Implantatsverlagerung, wie sie mit der BAGBY-Vorrichtung auftreten könnte, katastrophale Folgen haben.
2. Breite Anwendbarkeit
Die BAGBY-Vorrichtung kann nur von der Vorderseite der Wirbelsäule her eingesetzt werden, jedoch kann im Gegensatz dazu die Erfindung in der Hals-, der Brust- und der Lendenwirbelsäule eingesetzt werden und kann von hinten (posterior) in die Lendenwirbelsäule eingesetzt werden. Dies ist dadurch von großer Bedeutung, dass der Zweck dieser Vorrichtungen in der Behandlung einer Bandscheibenerkrankung liegt und voraussichtlich mehr als 99 Prozent aller Lendenoperationen für die Behandlung einer Bandscheibenerkrankung von hinten her durchgeführt werden, wo die Erfindung leicht eingesetzt werden kann, jedoch die BAGBY-Vorrichtung, wie laut Beschreibung von BAGBY, nicht.
3. Bandscheibenentfernung
Die BAGBY-Erfindung erfordert vor dem Bohrschritt das komplette Entfernen der Bandscheibe, wohingegen die Erfindung den mühsamen, separaten Prozess des Bandscheibenentfernens beseitigt und in einem einzigen Schritt die Bandscheibe effizient entfernt sowie die Wirbelendplatten präpariert.
4. Erforderliche Zeit
Die Erfindung spart gegenüber der BAGBY-Erfindung Zeit, da keine Zeit bei der Arbeit zum Entfernen der Bandscheibe vor dem Beginnen der Fusion verschwendet wird. Ferner wird bei der Erfindung die Prozedur mittels eines Systems geschützter Instrumentierung durchgeführt, wobei während der Prozedur keine Zeit für fortwährendes Platzieren und Austauschen unterschiedlicher, weicher Geweberetraktoren verschwendet wird.
5. Implantatsstabilität
Ein Verlagern des Implantats würde eine Hauptquelle für Vorrichtungsversagen (ein erfolgloses klinisches Ergebnis) sein und könnte zu einer Lähmung des Patienten oder sogar zu dessen Tod führen. Wie erörtert, weist die BAGBY-Vorrichtung keine spezifischen Mittel zum Erzielen von Stabilität auf und ist, da sie gegen Widerstand einschlagen wird, um eine Wirbeldistrahierung zu erzielen, durch die Tendenz der beiden distrahierten Wirbel, in ihre Ursprungspositionen zurückzukehren und die Vorrichtung herauszuquetschen, anfällig für ein auf Kraft basierendes Verlagern. Jedoch wird die Erfindung in Position geschraubt. Da zwischen den Wirbeln keine Losschraubkraft vorhanden ist, kann ein Zusammendrücken allein das Implantat nicht verlagern. Das Implantat ist durch seine Gestaltung inhärent stabil. Ferner sind die Gewinde der Erfindung, um einem unbeabsichtigten Losschrauben zu widerstehen, hoch spezialisiert, indem sie so periodisch unterbrochen sind, dass die hinteren Enden der so geformten, jeweiligen Gewinde abgestumpft und verwunden sind. Das Entfernen eines Implantats mit solchen „Sicherungsgewinden" erfordert die Verwendung eines speziellen Extraktors, der innerhalb der Instrumentierung vorgesehen ist. Wieder im Gegensatz zur BAGBY-Vorrichtung ist die Stabilität der Erfindung noch zusätzlich verbessert durch das Vorhandensein einer „Knochenverwachsungs"-Flächenstrukturierung, was sowohl die Reibung in der Passung erhöht als auch das direkte Einwachsen des Wirbelknochens in das Gehäuse des Implantats selbst hinein ermöglicht.
6. Wirbelsäulenstabilität
Die Erfindung ist nicht nur selbststabilisierend, sie stellt ferner auf zumindest drei Weisen Stabilität für die benachbarten Wirbel bereit, was die BAGBY-Vorrichtung nicht kann. Erstens ist die BAGBY-Vorrichtung in der Mitte quer durch das Gelenk hindurch platziert, wobei sie beide Wirbel frei lässt zum Rückwärtsschwenken und Vorwärtsschwenken über diese runde, zylinderförmige Achse, ganz wie ein Brett über einen für eine Wippe verwendeten Zylinder.
Zweitens kann, da die BAGBY-Vorrichtung keine spezifischen Konstruktionsmerkmale zum Hemmen eines Gleitens aufweist, sich diese tatsächlich als ein dritter Körper verhalten, der die Verschiebung der Wirbel relativ zur Vorrichtung und zueinander ermöglicht.
Drittens kann jede Vorrichtung nur Stabilität bereitstellen, wenn sie richtig festsitzend verbleibt. Die Erfindung ist inhärent stabil und gewährleistet daher, dass sie die benachbarten Wirbel stabilisiert, anstatt dass wie bei BAGBY die Instabilität der zu behandelnden Wirbelsäule eine Verlagerung des BAGBY-Implantats verursachen kann mit zusätzlichem Verlust von Wirbelsäulenstabilität.
7. Das Zusammenfallen des Zwischenraums
Während sowohl die Erfindung als auch die BAGBY-Vorrichtung so hergestellt sein können, dass sie den Druckkräften innerhalb des Zwischenraums widerstehen, kann der Zwischenraum nichtsdestotrotz unter dem drückenden Körpergewicht zusammenfallen, wenn das Implantat im Wirbelknochen festsitzt. Dies hängt mit der Last pro Flächeneinheit zusammen. Wieder ist die Erfindung auf zumindest vier Weisen der BAGBY-Vorrichtung überlegen.
Erstens stellt die Erfindung einen beträchtlich größeren Flächenbereich zum Verteilen der Last bereit. Zweitens ist, während die BAGBY-Vorrichtung mittig platziert ist, die vorliegende Vorrichtung beidseitig platziert, wo der Knochen dazu tendiert, außen in Richtung zum Rand kortikaler und viel fester zu sein. Drittens stützt die Erfindung die Last unter Erzielen eines „I"-Träger-Effekts ab, wohingegen das BAGBY-Implantat dies nicht tut. Viertens ist es nicht nur Druck allein, was ein Zusammenfallen des zum Implantat benachbarten Knochens verursacht, sondern ferner die Knochenabnutzung, die durch die unter Druck stattfindende Bewegung des Implantats gegen den Knochen verursacht wird. Wie oben unter Punkt 6 erörtert, ist die Erfindung allein in hohem Maße widerstandsfähig gegen solche Bewegung, wobei sie wieder die Möglichkeit von Abnutzung und eines Zwischenraum-Zusammenfallens verhindert.
8. Knochenverwachsungs-Oberflächenstrukturierung
Die Erfindung weist eine Oberflächenbehandlung bekannter und üblicher Technologie auf, um das Einwachsen von Knochen von den Wirbeln direkt in das Gehäusematerial des Implantats selbst herbeizuführen. Die BAGBY-Vorrichtung hat kein ähnliches Merkmal. {im Folgenden kann es sein, dass wir Beispiele dieser Knochenwachstumsfaktoren auflisten werden.}
9. Fusionsmasse
Die BAGBY-Erfindung erfordert das Entfernen der Bandscheibe und dann das Bohren eines Loches zwischen den benachbarten Wirbeln. Die so erzeugten Knochenpartikel werden dann in der Vorrichtung platziert. Die Erfindung verwendet einen Kern aus reinem, knochenerzeugenden Mark aus dem Beckenkamm und injiziert dann durch die Verwendung einer speziellen Presse unter Krafteinwirkung der Implantatvorrichtung einen äußerst dicht komprimierten Kern dieses osteogenen Materials, bis das Material selbst faktisch aus jeder Zelle des Implantats herausextrudiert.
10. Die Wahrscheinlichkeit des Erzielens einer Fusion
Es ist bekannt, dass die Fusionsrate innerhalb der Wirbelsäule direkt von der Menge von freiliegendem, vaskulärem Knochenbettbereich, der Qualität und der Quantität der verfügbaren Fusionsmasse und dem Ausmaß der erzielten Stabilisierung abhängt, wobei alle anderen Faktoren nahezu konstant sind. Dann währe damit zu rechnen, dass die Fusionsrate durch Verwenden der vorliegenden Erfindung auf Grund einer optimalen Implantatsstabilität (#5), optimaler Wirbelsäulenstabilität (#6), einer Knochenverwachsungs-Oberflächenbehandlung (#8), besserer Fusionsmasse (#9) und des größeren, freiliegenden Wirbelknochen-Flächenbereichs (#7) besser als verglichen mit der BAGBY-Vorrichtung wäre.
Der letzte Bereich des möglicherweise die Erfindung betreffenden und daher in Bezug auf eine „Knochenverwachsung" zu betrachtenden Standes der Technik sind Patente, die entweder Verfahren zum Erzeugen von Materialien und/oder Materialien oder Vorrichtungen zum Erlangen derselben beschreiben. Solche Patente würden umfassen:
US-Patente Nr. 4,636,526 (DORMAN), Nr. 4,634,720 (DORMAN), Nr. 4,542,539 (ROWE), Nr. 4,405,319 (COSENTINO), Nr. 4,439,152 (SMALL), Nr. 4,168,326 (BROEMER), Nr. 4,535,485 (ASHMAN), Nr. 3,987,499 (SCHARBACH), Nr. 3,605,123 (HAHN), NR. 4,655,777 (DUNN), Nr. 4,645,503 (LIN), Nr. 4,547,390 (ASHMAN), Nr. 4,608,052 (VAN KAMPEN), Nr. 4,698,375 (DORMAN), Nr. 4,661,536 (DORMAN), Nr. 3,952,334 (BOKROS), Nr. 3,905,047 (LONG), Nr. 4,693,721 (DUCHEYNE), Nr. 4,070,514 (ENTHERLY).
Während das erfindungsgemäße Implantat die Knochenverwachsungs-Technologie verwenden würde, würde dies jedoch mit üblicher Technologie geschehen.
b. Instrumentierungen und Verfahren nach dem Stand der Technik
Das Folgende ist eine Schilderung der Vorrichtungen und der Verfahren zum Einsetzen von Wirbelsäulenimplantaten nach dem Stand der Technik:
1956 entwickelte Ralph Cloward ein Verfahren und Instrumente, welche er später für das Vorbereiten der anterioren Seite (Vorderseite) der Halswirbelsäule und deren folgender Fusionierung beschrieb. Cloward entfernte die Bandscheibe, über die hinweg zu Fusionieren ist, operativ und platzierte dann eine starre Bohrerführung mit einer großen Fußplatte und Zinken nach unten über eine Ausrichtstange, und bettete die Zinken in die aneinandergrenzenden Wirbel ein, um die Ausrichtung aufrechtzuerhalten, um das Ausbohren des an die Bandscheibenräume angrenzenden Knochens zu erleichtern. Da die große Fußplatte an der Vorderseite der Wirbelsäule auflag, diente sie auch als ein fester Bezugspunkt zur Steuerung der Bohrtiefe. Das Aufbohren hinterließ zwei einander gegenüberliegende, ausgeschnittene Bögen, jeweils einer von den einander gegenüberliegenden Wirbelflächen. Die rohrförmige Bohrerführung, welche nur vorläufig zum Bohren platziert wurde, wurde danach vollständig entfernt. Ein zylindrischer Knochendübel, der im Durchmesser bedeutend größer als das ausgebildete Loch ist, wurde dann in das bereits gebohrte Loch hineingeschlagen. Cloward's Verfahren der Instrumentierung war nur für eine Verwendung an der anterioren Seite und im Bereich der Halswirbelsäule vorgesehen und auf diese beschränkt. Das Loch war mittellinig, was dessen posterioren Einsatz ausschließen würde, wo das Rückmark im Wege sein würde.
Da das bei dem Verfahren von Cloward einzusetzende Knochentransplantat im Durchmesser notwendigerweise größer als das gebohrte Loch war, konnte das Transplantat nicht durch die Bohrerführung hindurch eingesetzt werden. Dies schrieb das Entfernen der Bohrerführung vor und ließ die Transplantateinsetzphase vollständig ungeschützt. Daher waren das Verfahren und die Instrumentierung von Cloward für die posteriore Anwendung ungeeignet.
Außerdem machte das Unterlassen des Vorsehens eines durchgängigen Schutzes für die empfindlichen, neuralen Strukturen vor sowohl den Instrumenten als auch vor den während der Prozedur erzeugten Knochen- und Knorpelgewebepartikeln das Verfahren von Cloward für die posteriore Anwendung ungeeignet. Auch konnte die von Cloward beschriebene Bohrerführung nicht posterior innerhalb des Wirbelkanals platziert werden, da die Fußplatte die Nerven zerquetschen würde. Ein Modifizieren der Bohrerführung von Cloward durch vollständiges Entfernen der Fußplatte würde dennoch das Instrument unbrauchbar lassen, da es dann keine Stabilität haben würde und für die Tiefe des Sitzes nicht steuerbar sein würde.
Nichtsdestotrotz beschrieb Wilterberger (Wilterberger, B.R., Abbott, K.H., „Dübelbasierte Fusion zwischen Wirbeln, wie bei der Lendenbandscheibenoperation verwendet", Die Zeitschrift für Knochen- und Gelenkchirurgie, Band 39A, Seiten 234-292, 1957) das ungeschützte Bohren eines Loches von der Hinterseite in die Lendenwirbelsäule zwischen die Nervenwurzeln und quer durch den Bandscheibenraum sowie dann Einsetzen eines Stapels von knopfartigen Dübeln in diesen Raum hinein. Während Wilterberger das Cloward-Konzept des kreisförmigen Bohrens und der Dübelfusion verwendet und dieses bei der Lendenwirbelsäule von einem posterioren Zugang aus angewendet hat, schuf er weder ein verbessertes Verfahren, noch hat er die Instrumentierung weiterentwickelt, um dieses Verfahren ausreichend sicher zu machen, und es fiel schnell in Verruf.
Crock (Crock, H.V., „Anteriore lumbale interkorporelle Fusion – Indikationen für deren Verwendung und Anmerkungen zur Operationstechnik", Klinische Orthopädie, Band 165, Seiten 157-163, 1981) beschrieb sein Verfahren und seine Instrumentierung zur anterioren interkorporellen Fusion der Lendenwirbelsäule, wobei er zwei große Löcher nebeneinander von der Vorderseite zur Hinterseite durch den Bandscheibenraum hindurch im Wesentlichen ungeschützt bohrte und dann zwei zumindest teilweise zylindrische Transplantate einschlug, die größer als die vorbereiteten Löcher waren.
Ein Rückblick auf den Stand der Technik ist aufschlussreich bezüglich einer Anzahl von erheblichen Mängeln hinsichtlich des Verfahrens und der Instrumentierung für die Durchführung der interkorporellen Wirbelsäulenfusion unter Verwenden des Bohrens zum Vorbereiten der Endplatten.
Da die große Mehrzahl von Wirbelsäulenoperationen in der Lendenwirbelsäule und von der Hinterseite aus durchgeführt wird, zeigt ein Rückblick auf den Stand der Technik eine Anzahl von Mängeln in Bezug auf die Wirbelsäule im Allgemeinen und auf den posterioren Zugang zur Lendenwirbelsäule im Besonderen. Diese Mängel umfassen:

1. Das Unterlassen des Schützens der umliegenden Gewebe während der Prozedur, insbesondere vor dem Bohren und bis nach dem Einsetzen des Transplantats.
2. Das Unterlassen des Aufnehmens der während der Prozedur erzeugten Knochen- und Knorpelpartikel.
3. Das Unterlassen des Optimierens des Kontaktes des zylindrischen Bohrloches und des Knochentransplantats, wobei die fehlerhafte Paarung in deren Durchmessern eine Nichtübereinstimmung der Passung ergibt.
4. Das Unterlassen des Bestimmens der optimalen Bohrergröße vor dem Bohren.
5. Das Unterlassen des Bestimmens des optimalen Betrages der Distraktion vor dem Bohren.
6. Die Unfähigkeit zum Optimieren des Betrages der Distraktion, um die normalen räumlichen Anordnungsbeziehungen zwischen benachbarten Wirbeln wiederherzustellen.
7. Die Unfähigkeit zum Erzeugen eines ausreichenden Arbeitsraumes innerhalb des Wirbelsäulenkanals (zwischen den Nervenwurzeln und dem Duralsack), um die Prozedur sicher zu machen.
8. Das Fehlen einer Fußplatte an der Bohrführung, wie durch die engen, posterioren Toleranzen notwendig, und die Unfähigkeit zum zuverlässigen Sicherstellen, dass das Bohren parallel zu den Wirbelendplatten ist.
9. Die Unfähigkeit zum Sicherstellen gleichen Knochenabtrags von den einander gegenüberliegenden Wirbelflächen.
10. Die Unfähigkeit zum Bestimmen der richtigen Nebeneinanderpositionierung für die doppelten Bohrlöcher innerhalb des Wirbelsäulenkanals.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels welcher ein Wirbelsäulenimplantat zwischen benachbarte Wirbel eingesetzt werden kann, wobei deren optimaler Abstand sowie deren optimale Positionierung und Ausrichtung aufrechterhalten werden.
Kurzzusammenfassung der Erfindung
Zu diesem Zweck stellt die Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Alternativ stellt die Erfindung zu diesem Zweck eine Vorrichtung gemäß Anspruch 24 bereit. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung stellt eine Vorrichtung bereit zum Einsetzen von Wirbelsäulenimplantaten von der anterioren, der posterioren und der seitlichen Seite der Wirbelsäule aus. Die erfindungsgemäße Instrumentierung stellt ein Distraktor-Instrument bereit, das eingerichtet ist zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der normalen Winkelanordnungsbeziehung der Wirbel der Wirbelsäule, bekannt als Lordose oder Kyphose, vor dem Vollenden der Fusionsprozedur.
Zusammenfassend ermöglicht die Erfindung folglich das Durchführen einer totalen Bandscheibenkernresektion, einer interkorporellen Fusion und einer starren, internen Fixation der Wirbelsäule als eine einzige, integrierte Operation.
Diskussion der Instrumentierung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt die folgenden Vorteile bereit:

1. Die Erfindung ist sicherer durch Bereitstellen eines Schutzes für die umliegenden Gewebe. Eine Außenhülse platziert die gesamten, empfindlichen, weichen Gewebestrukturen, Nerven, Blutgefäße und Organe außerhalb des Pfades der unterschiedlichen, scharfen, chirurgischen Instrumente und des Implantats. Ferner ist es eine Verbesserung zu per Hand gehaltenen Retraktoren dadurch, dass sie die kleinstmögliche Menge an Fläche einnimmt, das mit einer manuellen Retraktion verbundenen Dehnen vermeidet, die Retraktion und die Abschirmung der umliegenden Gewebe in allen Richtungen umfänglich und gleichzeitig bereitstellt und dies ausschließlich mit glatten, gekrümmten Flächen durchführt.
2. Die Erfindung ist sicherer durch Bereitstellen eines Schutzes gegen die Gefahr eines übermäßigen Eindringens des Instruments oder des Implantats.
3. Die Erfindung ist sicherer, da die Operationsstelle und die Wunde vor den während der Operation erzeugten Partikeln geschützt sind.
4. Die Erfindung ist sicherer, weil das Verfahren einen absoluten Schutz für die weichen Gewebe direkt und vor einer indirekten Verletzung durch ein übermäßiges Eindringen ermöglicht. Es macht die Verwendung von angetriebener Instrumentierung sicher, welche sowohl effektiver als auch effizienter ist.
5. Die Erfindung hält die zu fusionierenden Wirbel über die gesamte Operation hinweg starr.
6. Die Erfindung hält über die gesamte Operation hinweg die zu fusionierenden Wirbel ausgerichtet.
7. Die Erfindung hält über die gesamte Operation hinweg die zu fusionierenden Wirbel distrahiert.
8. Die Erfindung gewährleistet, dass alle durch die Außenhülse hindurch eingeführten Instrumente durch den Bandscheibenraum hindurch koaxial und gleichmäßig zentriert sowie parallel zu den Endplatten sind.
9. Die Erfindung erleichtert das Einsetzen des Implantats dadurch, dass sie den starken Druckkräften entgegenwirkt, die auf das Zusammenfallen des Zwischenraums abzielen und welche, wenn sie unkontrolliert bleiben, dem Einführen und dem Vorwärtsbewegen des Implantats Widerstand leisten und ein Abspanen wahrscheinlicher machen würden.
10. Die Erfindung erweitert den Bereich und die Verwendung der Prozedur und gleichermaßen des interkorporellen Wirbelsäulenimplantats selbst, indem die Prozedur überall in der Wirbelsäule sicherer gemacht ist.
11. Die Erfindung erhöht die Fähigkeit, ein speziell dimensioniertes Implantat zu verwenden.
12. Bei der Erfindung ist das Ende der gesamten Durchdringungsinstrumentierung stumpf abgefast.
13. Bei der Erfindung werden die gesamten Instrumente in einer vorbestimmten Tiefe gestoppt, um ein übermäßiges Eindringen zu vermeiden.
14. Bei der Erfindung stimmt die Gestaltung der Außenhülse mit den räumlichen Begrenzungen der speziellen Operationsstelle überein.
15. Das Vorsehen und Verwenden einer zweiten oder inneren Hülse bei der Erfindung ermöglicht die Differenz in der Abmessung zwischen dem Innendurchmesser der Außenhülse und dem Außendurchmesser des Bohrers selbst. Diese Differenz ist notwendig, um die Summe der zu erzeugenden Distraktion und die Tiefe des am Implantat vorhandenen Umfangsgewindes aufzunehmen.
16. Ein speziell gestalteter Bohrer mit einer mittigen Schaftausnehmung ermöglicht das sichere Sammeln der Bohrprodukte, welche dann ohne Behindern der Außenhülse entfernt werden können durch Entfernen des Bohrers und der Innenhülse als eine einzige Einheit.
17. Eine speziell gestaltete Trephine ist vorgesehen zum Herstellen zylindrischer Löcher quer durch den Bandscheibenraum hindurch und in zwei benachbarten Wirbeln und zum Gewinnen des Knochentransplantats durch Entfernen eines Knochenkerns, der im Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Implantathohlraums selbst ist, jedoch eine größere Länge aufweist.
18. Eine speziell gestaltete Presse zum kraftbasierten Verdichten und Injizieren des langen Kerns von autogenem Knochen in das Implantat, so dass dieser durch das Implantat selbst hindurchextrudiert.
19. Ein speziell gestalteter Treiber-Extraktor, welcher am Implantat angebracht wird und es ermöglicht, ohne sich selbst vom Implantat loszulösen, außer durch das absichtliche Endkuppeln durch den Bediener, dass das Implantat entweder eingesetzt oder entfernt wird.
20. Bei der Erfindung vergrößert eine Vordistraktion den Arbeitsraum.
21. Der erfindungsgemäße Distraktor ist selbstausrichtend und wirkt als Richtungsfinder.
22. Der erfindungsgemäße Distraktor ist selbstzentrierend zwischen den einander gegenüberliegenden Wirbelflächen und wirkt als eine Zentrierstange für das nachfolgende Knochenentfernen.
23. Bei der Erfindung gewährleistet die Vordistraktion den gleichen Knochenabtrag von den benachbarten Wirbelflächen.
24. Bei der Erfindung gewährleistet die Vordistraktion die genaue Übereinstimmung zwischen dem gebohrten Loch und der Vorrichtung.
25. Bei der Erfindung gewährleistet die Vordistraktion, dass das Bohren parallel zu den Wirbelendplatten ist.
26. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion das Bestimmen der optimalen Distraktion vor dem Bohren.
27. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion die Verifikation der korrekten Prothesenabmessung vor dem Bohren.
28. Bei der Erfindung erleichtert die Vordistraktion ein Einsetzen der Vorrichtung durch Verringern der Druckbeanspruchungen auf den Zwischenraum, welche einer Implantation Widerstand entgegensetzen würden.
29. Bei der Erfindung verringert die Vordistraktion die Wahrscheinlichkeit des Abspanens des Knochens während des Einsetzens.
30. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion die Nebeneinanderpositionierung, das mit Abstand Anordnen und die Parallelität, die vor dem unabänderlichen Ereignis des Bohrens erforderlich sind.
31. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion die feste Stabilisierung der dem Bandscheibenraum gegenüberliegenden Wirbel während der Operationsprozedur.
32. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion ein leichteres Einsetzen eines Implantats, da die Druckbeanspruchungen der einander gegenüberliegenden Wirbel überprüft werden, so dass die Vorrichtung selbst zum Einsetzen die Wirbel nicht auseinandertreiben muss.
33. Bei der Erfindung ermöglicht die Vordistraktion das Einsetzen eines wirksameren Implantats, da mehr vom Implantat für seinen beabsichtigten Zweck und mit vollem Durchmesser vorgesehen werden kann, wohingegen ohne den Vorteil der Vordistraktion und die Fähigkeit dieselbige aufrechtzuerhalten ein signifikanter Abschnitt des vorderen Endes des Implantats für den Zweck des Separierens der einander gegenüberliegenden Wirbel vorgesehen werden müsste.
34. Die Erfindung ermöglicht die Verwendung eines Implantats mit einem schärferen Gewinde oder Oberflächenvorsprüngen, da keine Gefahr für die umliegenden Gewebe besteht.
35. Die Erfindung ermöglicht, dass das Implantat vollständig vorbefüllt ist, wenn es dem Chirurgen bereitgestellt wird, oder ermöglicht es dem Chirurgen, dieses zum Zeitpunkt der Operation mit dem Material seiner Wahl zu befüllen.
36. Die Erfindung ermöglicht das Befüllen eines Wirbelsäulenimplantats außerhalb des Wirbelsäulenkanals und vor der Implantation.
37. Die Erfindung stellt Distraktoren bereit für die Wiederherstellung des physiologischen Maßes an Lordose/Kyphose auf jeder gegebenen Ebene der Wirbelsäule.
38. Die erfindungsgemäßen Distraktoren ermöglichen die Wiederherstellung der sagittalen Wirbelsäulenausrichtung und die segmentäre Korrektur der Skoliose.
39. Die Erfindung stellt verlängerte Außenhülsen bereit, welche eine Kombination aus Distraktor und Außenhülse sind, für die dreidimensionale, segmentäre Wiederherstellung der Wirbelsäulenausrichtung.

Die Erfindung stellt ein Mittel bereit zum Einsetzen eines Wirbelsäulenimplantats zwischen benachbarte Wirbel, wobei deren optimaler Abstand, optimale Positionierung und optimale Ausrichtung aufrechterhalten werden.
Die Erfindung stellt eine Instrumentierung bereit zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten des normalen Winkelverhältnisses von benachbarten Wirbeln der Wirbelsäule, sei es Lordose, Kyphose und/oder die segmentäre Korrektur der Skoliose, und erzielt eine totale Bandscheibenkernresektion, eine interkorporelle Wirbelsäulenfusion und eine starre, interne Fixation eines Segments der Wirbelsäule während einer einzigen, integrierten Operationsprozedur zur Wirbelsäulenfusion.
Die Erfindung stellt ein Instrument bereit, das eine Kombination aus Außenhülse und Distraktor ist, zum Einsetzen eines Wirbelsäulenimplantats zwischen benachbarte Wirbel, wobei der optimale Abstand, die optimale Positionierung und die optimale Ausrichtung der Wirbel bewirkt und aufrechterhalten werden.
Die Erfindung stellt einen Distraktor bereit, der in der Lage ist, das normale Winkelverhältnis zwischen benachbarten Wirbeln wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten und der in den Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingeführt werden kann.
Die Erfindung stellt eine Instrumentierung bereit, die eine interkorporelle Wirbelsäulenarthrodese ermöglicht, die schneller, sicherer und wirksamer ist als bisherige und die in der Hals-, der Brust- und der Lendenwirbelsäule effektiv durchgeführt werden kann.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden aus der Durchsicht der folgenden Spezifikation und der beigefügten Figuren deutlich.
Kurzbeschreibung der Figuren
Die Ausführungsformen gemäß den 1-32 sind nicht Teil der Erfindung.
1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen, langen Distraktors, der in den Wirbelzwischenraum eingesetzt ist.
2 ist eine Seitenansicht einer umrüstbaren Distraktorvorrichtung in Relation zur Wirbelsäule.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines eine starke Haltewirkung aufweisenden, kurzen Distraktors gemäß 2.
3A ist eine Seitenansicht des kurzen Distraktors mit starker Haltewirkung von 3.
3B ist eine Seitenansicht eines alternativen, kurzen Distraktors mit umfänglichen, nach vorne weisenden Sperrzähnen.
3C ist eine Draufsicht des alternativen, kurzen Distraktors von 3B.
3D ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines kurzen Distraktors.
3E ist eine Draufsicht des alternativen Distraktors von 3D.
3F ist eine Seitenansicht eines anderen alternativen, rechteckigen, kurzen Distraktors mit gerändelten Flächen.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Wirbelsäulensegments (zwei Wirbel und eine dazwischen angeordnete Bandscheibe) mit einem in Position befindlichen, kurzen Distraktor, wobei ein Abschnitt der oberen Wirbel und der Bandscheibe weggeschnitten ist, um den kurzen Distraktor auf der einen Seite der Wirbelsäule und den langen Distraktor zu zeigen, der im Begriff ist, kontralateral platziert zu werden.
5 ist eine Seitenansicht der in Position auf dem langen Distraktor befindlichen Außenhülse, die in Vorbereitung ihres Einsetzens im Begriff ist, die Treiberkappe aufzunehmen.
6 ist eine Seitenansicht des langen Distraktors, der Außenhülse und der Treiberkappe nach dem genauen Einsetzen der Außenhülse in die beiden benachbarten Wirbel.
7A ist eine Seitenansicht der zervikalen, Außenhülse, die über einem langen Distraktor platziert ist, welcher anterior innerhalb des Bandscheibenraums in Position ist.
7B ist eine Ansicht von unten der Einzel-Außenhülse von 7A.
7C ist eine Ansicht von unten einer Zweifach-Außenhülse.
7D ist eine Seitenansicht des proximalen Abschnitts von 7C.
7E ist eine Ansicht von unten einer Zweifach-Treiberkappe zum Antreiben zweier Distraktoren.
7F ist eine seitliche Schnittansicht, die die Zweifach-Außenhülse der 7C und 7D, die Distraktoren und die Zweifach-Kappe von 7E in Bezug auf die Wirbel platziert zeigt.
8 ist eine Seitenansicht der Außenhülse von 7A, die an dem langen Distraktor zentriert und auf der anterioren Seite der Halswirbelsäule vollständig eingesetzt ist.
9 ist eine perspektivische Seitenansicht des Distraktor-Abziehers.
10 ist eine Seitenansicht des proximalen Abziehers, der mit dem in verdeckter Linie über dem Ende der Außenhülse gezeigten Extraktionsring des langen Distraktors in Eingriff ist.
10A ist eine seitliche Teilansicht des proximalen Abziehers, der mit dem langen Distraktor gekuppelt ist, gerade vor dessen Extraktion.
10B ist eine posteriore Ansicht der proximalen Außenhülse und eines kurzen Distraktors, die in verdeckter Linie gezeigt sind und die bezüglich der Wirbel, der Bandscheibe und der Nerven in Position sind.
11A ist eine seitliche Schnittansicht des Bohrers und der Innenhülse innerhalb der Außenhülse, die durch den Wirbelzwischenraum hindurch Bohren und teilzylindrische Bögen aus den benachbarten Wirbeln herausschneiden.
11B ist eine Seitenansicht der Vorbereitung des Wirbelzwischenraums mittels des alternativen „Trephine-Verfahrens", die den Distraktor, die Trephine, die Innenhülse und die Außenhülse in Position zeigt.
11C ist eine Seitenansicht wie in 11A, die jedoch die Verwendung einer alternativen Bohranordnung zeigt, wobei der vergrößerte, proximale Abschnitt des Bohrers sowohl distrahierend als auch selbstzentrierend ist.
11D ist eine perspektivische Seitenansicht eines Instruments zum Entfernen von Knochenbögen aus den Wirbeln nach dem Bohren.
12 ist eine perspektivische Seitenansicht des chirurgischen Gewindebohrers.
13 ist eine teilweise geschnittene Seitensicht der Außenhülse und des chirurgischen Gewindebohrers, der vollständig in den Zwischenraum eingeschraubt ist.
14A ist eine Seitenansicht der Trephine zur Knochengewinnung und des Motoradapters.
14B ist eine perspektivische Seitenansicht der Implantat-Knochenzuführvorrichtung.
14C ist eine perspektivische Seitenansicht des Korkenzieherinstruments zum Freilegen und Entnehmen des Knochens.
15 ist eine perspektivische Seitenansicht der in Betrieb befindlichen Knochenzuführvorrichtung.
16 ist eine teilweise geschnittene, perspektivische Seitenansicht des Implantattreibers, der im Begriff ist, mit dem Wirbelsäulenimplantat zu kuppeln.
17 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Wirbelsäulenimplantats, das mittels der innerhalb der Außenhülse in Position befindlichen Treibervorrichtung vollständig in den Wirbelzwischenraum eingesetzt ist.
18 ist eine Seitenansicht der Lendenwirbelsäule, die das Endergebnis der Implantation des Wirbelsäulenimplantats über die posteriore Route zeigt.
19 ist eine Seitenansicht eines posterioren, langen Lordose-Distraktors, der von der posterioren Seite der Wirbelsäule aus zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule zwischen benachbarte Wirbel eingesetzt ist.
20 ist eine Seitenansicht des posterioren, langen Lordose-Distraktors, der teilweise in verdeckter Linie mit der Außenhülse und der Kappe gezeigt ist und der zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule zwischen benachbarte Wirbel eingesetzt ist, wobei die Außenhülse in die Wirbel eingreift und korrekt auf dem posterioren, langen Lordose-Distraktor aufgenommen ist.
21 ist eine Seitenansicht in teilweisem Querschnitt eines Wirbelsäulenimplantats, das durch eine Außenhülse hindurch zwischen zwei benachbarte Wirbel der Wirbelsäule eingesetzt ist, bei der die Lordose wiederhergestellt und aufrechterhalten wurde und bei der zum Aufnehmen des Wirbelsäulenfusions-Implantats ein Teil des Knochens aus den jeweiligen Wirbeln entfernt wurde.
22 ist eine Seitenansicht eines Wirbelsäulenimplantats, das zwischen zwei benachbarte Wirbel der Wirbelsäule eingesetzt ist, bei der die Lordose wiederhergestellt wurde.
23 ist eine Seitenansicht eines posterioren, kurzen Lordose-Distraktors gemäß der Erfindung.
24 ist eine Draufsicht von oben entlang der Linien 24-24 der 23 des erfindungsgemäßen, posterioren, kurzen Lordose-Distraktors.
25 ist eine Seitenansicht eines anterioren, langen Lordose-Distraktors, der zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose von der anterioren Seite der Wirbelsäule her zwischen zwei benachbarte Wirbel eingesetzt gezeigt ist.
26 ist eine perspektivische Seitenansicht der verlängerten Außenhülse, die Verlängerungselemente zum Einsetzen in den Bandscheibenraum und Eingriffsmittel zum Ineingriffbringen mit benachbarten Wirbeln der Wirbelsäule aufweist.
27 ist eine Seitenansicht der verlängerten Außenhülse von 26, die zwischen benachbarte Wirbel der Wirbelsäule eingesetzt gezeigt ist.
28 ist eine alternative Ausführungsform der verlängerten Außenhülse von 26, die ohne ein Eingriffsmittel zum in Eingriff bringen mit benachbarten Wirbeln gezeigt ist.
29 ist ein perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, posterioren, verlängerten Lordose-Außenhülse, die ungleichmäßige Verlängerungselemente zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule und Eingriffsmittel zum in Eingriff bringen mit den Wirbeln aufweist.
30 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts der posterioren, verlängerten Lordose-Außenhülse von 29, die zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose von der posterioren Seite der Wirbelsäule aus zwischen benachbarte Wirbelkörper eingesetzt ist.
31 ist eine perspektivische Seitenansicht einer anterioren, verlängerten Lordose-Außenhülse, die Verlängerungselemente aufweist zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule von der anterioren Seite der Wirbelsäule aus.
32 ist eine seitlich aufgerissene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der anterioren, verlängerten Lordose-Außenhülse von 31, bei der das Eingriffsmittel zum in Eingriff bringen mit den Wirbeln fehlt und die von der anterioren Seite der Wirbelsäule aus zwischen benachbarte Wirbel eingesetzt ist.
33 ist eine perspektivische Seitenansicht einer verlängerten Zweifach-Außenhülse, die einen ungleichmäßigen Verlängerungsabschnitt aufweist, welcher sich in Einsetzrichtung in der Höhe vermindert.
34 ist eine Draufsicht von unten der Fußplatte der verlängerten Zweifach-Außenhülse gemäß 33.
35 ist eine perspektivische Seitenansicht einer verlängerten Zweifach-Außenhülse, die ungleichmäßige Verlängerungsabschnitte aufweist, welche sich in Einsetzrichtung in der Höhe vermindern.
36 ist eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verwendung beim Installieren von interkorporellen Wirbelsäulenimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten, die über zwei lange Distraktoren platziert gezeigt ist, wobei die Zinken in die Wirbel eingesetzt sind.
37 ist eine Draufsicht von unten der Fußblatte der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verwendung beim Installieren der interkorporellen Wirbelsäuleimplantate, die eine oder mehrere flache Seiten aufweisen.
38 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie 38-38 von 36, die die Vorrichtung erläutert, die zum Einsetzen von interkorporellen Wirbelsäulenimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten verwendet wird.
39 ist ein fragmentarische Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verwendung beim Installieren von interkorporellen Wirbelsäulenimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten, die mit den Zinken teilweise in die Wirbel eingesetzt gezeigt ist.
40 erläutert einen Verfahrensschritt des Bohrens eines Loches in einen Wirbel, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung beim Installieren von interkorporellen Wirbelsäulenimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten mit zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule in Eingriff gezeigt ist.
41 erläutert einen Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einsetzen eines zweiten, interkorporellen Wirbelsäulenimplantats mit einer oder mehreren flachen Seiten in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln, wobei ein Implantat bereits in Position installiert gezeigt ist.
Detaillierte Beschreibung der Figuren und detaillierte Beschreibung des Verfahrens zum Einsetzens
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf eine Anwendung in der Lendenwirbelsäule über den posterioren Zugang sein. In seiner einfachsten Form beinhaltet das Verfahren die folgenden Schritte. Der Patient wird auf einem Wirbelsäulen-Operationsrahmen platziert, welcher die Distraktion und die Ausrichtung des zu fusionierenden Bandscheibenraumes ermöglicht. Eine beidseitige, posteriore Freilegung des Zwischenraums mit oder ohne teilweise Bandscheibenresektion wird dann durchgeführt. Unter Verwendung von Distraktoren wird der Bandscheibenraum distrahiert, und eine hohle Außenhülse wird über einen der Distraktoren gepasst. Das Ende der Außenhülse hat Eingriffsmittel, wie beispielsweise Zähne, zum in Eingriff bringen mit den beiden benachbarten Wirbeln. Die Außenhülse wird in die Wirbel hineingetrieben, und der Distraktor wird dann entfernt. Eine hohle Innenhülse wird dann in die Außenhülse eingesetzt, und ein abgesetzter Bohrer wird verwendet, um die einander gegenüberliegenden Wirbelflächen zu präparieren. Der Bohrer und die Innenhülse werden als eine einzige Einheit entfernt. Der Raum wird mit Gewinde versehen, wenn es so erforderlich ist. Das vorbereitete Wirbelsäulenimplantat wird dann über die Außenhülse unter Verwendung einer abgesetzten Einsetzvorrichtung eingesetzt. Die Instrumente werden dann entfernt und die Prozedur auf der kontralateralen Seite der Wirbelsäule wiederholt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Schritt 1a. Vor der Operation werden durchsichtige, im Maßstab geeignet angepasste Implantatsschablonen auf AP-, Lateral- und Axial-Bilder des zu fusionierenden Zwischenraums überlagert zum Zwecke des Auswählens der optimalen Implantatsgröße und zum Bestimmen der gewünschten Distraktion.
Schritt 1b. Der Patient wird bevorzugt auf einem Wirbelsäulen-Operationsrahmen platziert, der sowohl zum Herbeiführen der Distraktion als auch der Wirbelausrichtung in der Lage ist.
Schritt 2. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine standardmäßige, beidseitige (teilweise) Bandscheibenresektion durchgeführt und jeglicher posteriorer Ansatz der zum Zwischenraum benachbarten Wirbelkörper wird entfernt. Alternativ muss kein Bandscheibenmaterial entfernt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Zwischenraum mittels Durchführens von beidseitigen, paarweisen Semihemilaminektomien und einer Resektion der Innenseiten der an den Wirbelsäulenkanal angrenzenden Fassettengelenke freigelegt, während die oberen und die zwischen Dornfortsätzen liegenden Bänder geschützt werden.
Schritt 3. Beginnend auf der ersten Seite werden der Duralsack und die kreuzende Nervenwurzel in dieser Ebene medial zurückgezogen, und ein langer Distraktor wird dann eingesetzt und bündig zu den posterioren Wirbelkörpern geschlagen, die an diesen Zwischenraum angrenzen. Lange Distraktoren mit Arbeitsenden mit zunehmendem Durchmesser werden dann nacheinander eingesetzt, bis die optimale Distraktion erzielt ist. Diese optimale Distraktion stellt nicht nur die normale Höhe des Zwischenraums wieder her, sondern erzielt ferner ein Gleichgewicht, wobei der Tendenz des Raums zusammenzufallen, Widerstand entgegengesetzt wird, welcher beim Auseinanderdrängen der Wirbelkörper durch die kräftigen, weichen Gewebestrukturen um das Wirbelsäulensegment herum, die sowohl das äußere Gehäuse der Bandscheibe (der Faserring), unterschiedliche Bänder, Kapselstrukturen als auch die Muskeln und andere weiche Gewebestrukturen aufweisen, gleichmäßig abgefangen wird. Diese ausgeglichene Distraktion ermöglicht nicht nur die räumliche Wiederherstellung der Höhe des Zwischenraumes, sondern beträchtliche Stabilität, da der Raum nun weiterer Distraktion oder einem Zusammenfallen widersteht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird, wenn an die gewünschte Distraktion herangekommen wurde, die Verwendung der einteilig aufgebauten, langen Distraktoren beendet, und ein zerlegbarer, umrüstbarer Distraktor wird mit taktiler und/oder radiographischer Bestätigung der idealen Distraktion platziert. Der umrüstbare Distraktor wird dann derart zerlegt, dass der kurze Distraktorabschnitt in Position belassen und der Kopfabschnitt mit ultra-flachem Profil benachbart zum Kanalboden und sicher weg von den neuralen Strukturen positioniert ist. Um Sicherzustellen, dass der kurze Distraktor in Position verbleibt, bis dessen Entfernen gewünscht wird, sind unterschiedliche Ausführungsformen des kurzen Distraktors mit veränderlichen Graden an Widerstand gegen eine Verlagerung verfügbar. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Prozedur wird dann Augenmerk auf die kontralaterale Seite der Wirbelsäule gerichtet.
Schritt 4. Auf der kontralateralen Seite desselben Zwischenraums wird dann der lange Distraktor eingesetzt, der an seinem Arbeitsende den Durchmesser hat, der zu dem bereits in Position befindlichen, kurzen Distraktor passt. Wenn dann jedoch in Folge eines asymmetrischen Zusammenfallens des Zwischenraums bestimmt wird, dass eine größere Distraktion auf der zweiten Seite erforderlicht ist, um die optimale Stabilität zu erreichen, würde dann der passende, kurze Distraktor auf der zweiten Seite platziert werden. Dann würde der kurze Distraktor von der ersten Seite entfernt und gegen einen größeren, langen Distraktor ausgetauscht werden, um den Zwischenraum ins Gleichgewicht zu bringen.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird die gesamte Prozedur auf der einen Seite der Wirbelsäule unter Verwendung nur des langen Distraktors vor dem Wiederholen der Prozedur auf der kontralateralen Seite der Wirbelsäule durchgeführt. Während dieses Verfahren entsprechend den übrigen Schritten, wie bei der bevorzugten Ausführungsform beschrieben, durchgeführt werden kann, wird es bei Verwendung am besten unter Nutzung einer Trephine durchgeführt, welche ermöglicht, dass der lange Distraktor in Position verbleibt, wodurch die Zwischenraumdistraktion ermöglicht wird, die bei dem ersten Verfahren sonst durch den kurzen Distraktor bereitgestellt wird. Dieses alternative Verfahren erfordert dann die Verwendung einer Trephine auf dem langen Distraktor anstelle eines Räumers und wird daher das „Trephine-Verfahren" genannt, welches später detailliert diskutiert wird.
Schritt 5. Mit dem auf der ersten Seite der Wirbelsäule in Position befindlichen, kurzen Distraktor und dem auf der zweiten Seite der Wirbelsäule in Position befindlichen, dazu passenden, langen Distraktor sowie mit dem Duralsack und der kreuzenden Nervenwurzel sicher zurückgezogen wird die Außenhülse auf dem langen Distraktor platziert und unter Verwendung der Schlagkappe und eines Hammers fest in ihre optimale Tiefe geschlagen. Der lange Distraktor wird dann entfernt.
Schritt 6. Eine Innenhülse wird dann in der Außenhülse platziert, und der Zwischenraum wird dann auf dieser Seite vorbereitet unter Verwendung eines Bohrmittels, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, eines Bohrers, eines Stirnfräsers, eines Räumers oder einer Trephine zum Bohren, Räumen oder Ausschneiden sowohl des auf jeder Seite zu entfernenden Knochens als auch jeden verbleibenden, dazwischenliegenden Bandscheibenmaterials. Bei dem bevorzugten Verfahren, das einen speziell gestalteten Stirnfräs-Bohrer verwendet, werden dieser und die Innenhülse als eine Einheit entfernt, wobei der Knochen und die Bandscheibenpartikel, die in ihnen aufgefangen sind, sicher aus dem Wirbelsäulenkanal ausgetragen werden.
Schritt 7. Wenn erforderlich, wird dann ein gewindeformender Gewindebohrer mit Eindringbegrenzungsmitteln zur Steuerung der Einsetztiefe durch die Außenhülse hindurch eingesetzt.
Schritt 8. Das vorbereitete Implantat wird dann unter Verwendung der spezialisierten Treibereinheit eingesetzt. Es ist zu bemerken, dass das Implantat mit mit einer Knochenfusion im Einklang stehenden Substanzen, welche das Knochenwachstum und/oder die Knochenfusion unterstützen können, beschichtet sein und/oder aus diesen hergestellt sein und/oder mit diesen befüllt sein kann. Jedoch ist bei der bevorzugten Ausführungsform das Implantat mit knochenfördernden und knochenerzeugenden Substanzen behandelt, wird jedoch mit Materialien befüllt, die für ein Teilhaben an einer Fusion geeignet sind.
Während von der Erfindung sowohl natürliche als auch künstliche Substanzen abgedeckt werden, betrifft die bevorzugte Ausführungsform die Verwendung des eigenen Knochens des Patienten durch das folgende Verfahren. Eine hohle Trephine wird verwendet, um einen Knochenkern aus der posterioren, höheren Seite des Beckenkamms benachbart zum Kreuzbeingelenk zu gewinnen. Dieser Knochenkern ist in seinem Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zu befüllenden Wirbelsäulenimplantats, aber länger als das Wirbelsäulenimplantat. Unter Verwendung eines für diesen Zweck gestalteten Instruments wird dann der Knochenkern von innerhalb der Trephine aus in den mittigen Hohlraum des Implantats injiziert, was einen Überschuss des Knochenmaterials innerhalb des Implantats verursacht, so dass das Knochenmaterial dazu tendiert, durch die mit der Außenfläche des Implantats in Verbindung stehenden Öffnungen hindurch herauszudrücken.
Schritt 9. Unter Verwendung des Treiber-Extraktor-Instruments wird das vorbereitete Implantat in den vorbereiteten Zwischenraum eingeschraubt. Die Instrumentierung wird aus dieser Seite der Wirbelsäule entfernt, und dann wird das Augenmerk wieder auf die erste Seite der Wirbelsäule gerichtet. Ein kleiner Retraktor wird verwendet, um den Duralsack und die kreuzende Nervenwurzel medial zu bewegen und diese zu schützen sowie die direkte Sichtbarmachung der aufgenommenen, kurzen Distraktoreinheit zu ermöglichen. Ohne den kurzen Distraktor zu entfernen, wird dieser im Wesentlichen sich selbst in einen langen Distraktor wiederherstellend bis zu seinem Schaftabschnitt neu zusammengebaut. Mit dem eingesetzten Implantat nun als der Distraktor auf der gegenüberliegenden Seite wirkend, wird der lange Distraktor verwendet, um die Außenhülse nach unten zu führen, wo sie wie in Schritt 5 beschrieben, eingeschlagen wird.
Schritte 6 & 7 werden dann wiederholt, was die Prozedur auf dieser Ebene vollendet. Die Wunde wird dann in gewohnter Weise gespült und geschlossen.
Repräsentatives Beispiel des bevorzugten Verfahrens
Durch präoperatives Überlagern des anterior, posterior, lateral und axial dargestellten MRI-Scans des Patienten in Verbindung mit durchsichtigen Schablonen der unterschiedlich dimensionierten Implantate werden sowohl der richtige Durchmesser und die richtige Länge des Implantates als auch der richtige Betrag der zum Wiederherstellen des Zwischenraumes auf die prämorbide Höhe benötigten Distraktion genau berechnet. Der Patient wird dann korrekt positioniert und eine beidseitige, teilweise Bandscheibenresektion wird über paarweise Semihemilaminektomien realisiert.
Für den Zweck dieses Beispiels wird angenommen, dass durch präoperative Berechnung bestimmt wurde, dass das richtige Implantat einen Außendurchmesser von 18 mm haben und 26 mm lang sein würde. Ferner würde die zur Wiederherstellung der Höhe des Zwischenraums notwendige Distraktion etwa 10 mm sein. Der Duralsack und die kreuzende Nervenwurzel würden dann medial zurückgezogen und geschützt werden, während ein langer Distraktor mit einem am Zylinderabschnitt dem einzusetzenden Implantat entsprechenden Außendurchmesser, der 18 mm ist, und mit einem Durchmesser am Arbeitsende von etwa 8 mm eingesetzt werden würde. Dies wird dann durch direkte Beobachtung als etwas weniger als optimal herausgefunden, wobei dann ein umrüstbarer Distraktor mit einem Außendurchmesser von 18 mm an seinem Zylinderabschnitt, jedoch mit einem Durchmesser von 10 mm an seinem Arbeitsabschnitt eingesetzt werden würde. Die direkte Beobachtung und/oder ein Röntgen bestätigen dann die ideale Distraktion, wobei dann der umrüstbare Distraktor zerlegt, der Zylinder- und der Kopfschnitt entfernt sowie der kurze Distraktorabschnitt tief eingebettet und mit seinem flanschartigen Kopf flach gegen den Kanalboden und tief in den neuralen Strukturen belassen werden würden. Es wäre dann sicher, den Duralsack und die Nervenwurzel in ihre Normalpositionen zurückkehren zu lassen, welche sich äußerlich an dem flanschartigen Abschnitt des kurzen Distraktors befinden würden.
Das Augenmerk würde dann auf die kontralaterale Seite gerichtet werden. Der Duralsack und die Nervenwurzel würden dann auf dieser zweiten Seite medial zurückgezogen werden, und ein langer Distraktor mit einem Zylinderabschnitt von 18 mm Durchmesser und einem Arbeitsabschnitt von 10 mm würde dann in den Zwischenraum eingesetzt werden und, wenn nötig, bündig zum Knochen eingetrieben werden, wobei solch Einschlagen jegliche Osteophyte implodiert, die nicht bereits entfernt worden sind, und sicherstellt, dass der Schulterabschnitt des Zylinders flach an den posterioren Seiten der benachbarten Körper zum Anliegen kommt. Mit dem Duralsack und der Nervenwurzel nach wie vor sicher zurückgezogen, würde dann die Außenhülse auf dem langen Distraktor platziert und unter Verwendung der Treiberkappe und eines Hammers in die optimale Tiefe eingesetzt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der lange Distraktor dann entfernt und wird die Innenhülse in die Außenhülse hinein eingesetzt. Da der Zweck der Innenhülse ist, den Bohrer abzustützen und die gegenüber der Größe des Bohrers vergrößerte Größe des Implantats zu ermöglichen, wodurch es ermöglicht ist, dass die Einsetzung des Implantats durch die Außenhülse hindurch erfolgt, misst daher die Innenhülse in ihrem Außendurchmesser 18 mm und in ihrem Innendurchmesser 16,6 mm. Dies ermöglicht, diese in die Außenhülse einzupassen, deren Durchmesser 18,1 mm ist, und den Bohrer aufzunehmen, welcher im Durchmesser 16,5 mm ist.
Nach dem Bohrvorgang werden der Bohrer und die Innenhülse als eine einzige Einheit mit den aufgefangenen, dazwischenliegenden Knorpel- und Knochenpartikeln entfernt. Die Tiefe des Bohrereindringens ist durch die feststehende, starre Säule der Außenhülse vorbestimmt und begrenzt. Bei diesem Beispiel wird der Raum unter Voraussehen eines Versenkens eines 26 mm langen Implantats um mindestens 2 mm auf eine Tiefe von 28 mm vorbereitet. Wenn ein Gewindebohrer zu benutzen wäre, würde er zu diesem Zeitpunkt eingesetzt werden und für den kleinen und den großen Durchmesser des einzusetzenden Implantats geeignet sein und wie bei dem Bohrer bezüglich seiner Eindringtiefe gesteuert werden. Das Wirbelsäulenimplantat würde dann für die Implantation vorbereitet werden durch Verwenden einer Trephine zum Gewinnen eines Kerns posterioren Beckenknochens, der mehr als 30 mm lang und etwa 14,5 mm im Durchmesser ist.
Unter Verwendung der Knochenzuführvorrichtung würde dieser Knochenkern in die innere Kammer des Wirbelsäulenimplantats, welches dann verschlossen werden würde, kraftbasiert injiziert werden. Mit dem Kappenende nach vorn würde dann das vollständig befüllte Implantat an dem Einsetztreiber angebracht, die Außenhülse entlang nach unten bewegt und in Position geschraubt werden, wobei die Eindringtiefe durch den Einsetztreiber begrenzt wird. Der Einsetztreiber wird dann vom Implantat abgeschraubt und aus der Außenhülse entfernt. Mit dem Duralsack und der Nervenwurzel zurückgezogen und geschützt, würde dann die Außenhülse entfernt werden. Dies würde die Fusionsprozedur auf dieser Seite vollenden, und dann würde wie beschrieben die Prozedur auf der anderen (ersten) Seite desselben Zwischenraums wiederholt werden.
Alternative Verfahren
Ein alternatives und äußerst zweckmäßiges Verfahren ist das „Trephine-Verfahren". Dessen Vorteile umfassen, dass es unter Austauschen der Verwendung des Bohrers in Schritt 5 der bevorzugten Ausführungsform gegen die Verwendung eines hohlen, rohrförmigen, eine Trephine genannten Schneidwerkzeugs in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform verwendet werden kann. Zusätzlich kann es verwendet werden, um die Notwenigkeit für das Platzieren des kurzen Distraktors zu vermeiden und es zu ermöglichen, dass die Prozedur, vor dem Beginnen der Prozedur auf der gegenüberliegenden Seite, von Anfang bis Ende effektiv auf der einen Seite durchgeführt werden kann, und wobei nichtsdestotrotz an der Stelle der Knochenentfernung die Distraktion erhalten bleibt.
Das Folgende ist eine Beschreibung des „Trephine-Verfahrens".
Ist die Freilegung des Zwischenraums auf wenigstens einer Seite abgeschlossen, werden der Duralsack und die Nervenwurzel zurückgezogen. Ein langer Distraktor unterscheidet sich von dem langen, einteilig aufgebauten Distraktor gemäß der bevorzugten Ausführungsform nur dadurch, dass der Zylinderabschnitt von einem deutlich kleineren Durchmesser als das Wirbelsäulenimplantat ist. Wie bei der bevorzugten Ausführungsform hat die Außenhülse einen Innendurchmesser, der nur geringfügig größer als das einzusetzende Implantat ist. Daher wird hierbei eine erste Innenhülse in die Außenhülse eingesetzt, um die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des langen Distraktors und dem Innendurchmesser der Außenhülse auszugleichen. Mit der Außenhülse und der ersten Innenhülse so zusammengebaut, werden diese auf dem langen Distraktor platziert, und die Außenhülse wird unter Verwendung der Schlagkappe optimal eingesetzt. Die Kappe und die erste Innenhülse werden entfernt, jedoch werden der lange Distraktor und die Außenhülse in Position belassen.
Mit dem langen Distraktor die optimale Distraktion beibehaltend und mit der Außenhülse die Wirbel zusammenhaltend, um jegliche Bewegung der Wirbel zu verhindern, wird dann ein hohles, rohförmiges Schneidwerkzeug, das als eine Trephine bekannt ist, auf dem langen Distraktor und dessen Zylinderabschnitt und innerhalb der Außenhülse eingeführt. Die Trephine, welche in der geeigneten Tiefe abgestoppt wird, kann dann verwendet werden, um gleichmäßige Knochenbögen aus den einander gegenüberliegenden Wirbelendplatten herauszuschneiden.
Alternativ kann eine zweite Innenhülse in der Außenhülse platziert werden vor dem Platzieren der Trephine auf dem langen Distraktor und innerhalb dieser zweiten Hülse. Diese zweite Innenhülse würde in ihrem Innendurchmesser gerade noch größer sein als der lange Distraktor und in ihrem Außendurchmesser gerade noch kleiner als der Innendurchmesser der Außenhülse. Während sie für die Trephine erhöhte Stabilität bereitstellen würde, müssten dann Vorkehrungen in der Weise von großen Nuten getroffen werden, die längs oder schräg entlang der Außenfläche des Distraktors zu dessen Zylinderabschnitt verlaufen, um die Knochen- und Knorpelgewebepartikel aufzunehmen, die während des Schneidvorgangs erzeugt werden.
Nach dem Verwenden der Trephine in der geeigneten Tiefe mittels eines dieser Verfahren, werden die Trephine, der lange Distraktor und die zweite Innenhülse, wenn verwendet, alle entfernt. Da die Trephine zwei Knochenbögen ausschneidet, diese jedoch nicht ausräumt, wird dann ein Schaftinstrument mit einem senkrechten Schneidabschnitt an seinem Arbeitsende parallel zum Bandscheibenraum eingesetzt und dann durch einen Bewegungsbogen hindurch gedreht, welcher die Basen der beiden längsgeschnittenen Bögen abspant, wodurch sie freigegeben werden zum Entfernen durch die Außenhülse hindurch. Der Raum kann dann, wenn erforderlich, gewindegeschnitten werden, und das Implantat wird gemäß dem bevorzugten Verfahren eingesetzt. Wie bereits erwähnt, kann das „Trephine-Verfahren" mit oder ohne die Verwendung des kurzen Distraktors auf der kontralateralen Seite verwendet werden.
Verfahrensanwendungen in anderen Bereichen der Wirbelsäule
Das folgende Verfahren ist die bevorzugte Ausführungsform zum Durchführen einer anterioren, interkorporellen Fusion in der Brust- und der Lendenwirbelsäule. Es ist auch in der Halswirbelsäule geeignet, wenn die anteriore Breite der Wirbelsäule ausreichend ist, so dass es möglich ist, zwei Implantate nebeneinander und derart zu platzieren, dass jedes wenigstens mehrere Millimeter in die Substanz der einander gegenüberliegenden Wirbel und auf die Länge der Implantate eindringt.
Der zu fusionierende Zwischenraum wird geeignet freigelegt und die weichen Gewebe und die lebenswichtigen Strukturen werden zurückgezogen und auf jeder Seite geschützt. Die anteriore Sichtbarmachung der großen Weite des Zwischenraums wird durch das Fehlen der neurologischen Strukturen in Bezug auf diese Seite der Wirbelsäule möglich gemacht. Die Mittellinie der anterioren Seite des Zwischenraums wird vermerkt und markiert. Die Bandscheibe wird unter Verwendung von zuerst einem Messer und dann von Küretten und Rongeuren, wie benötigt, entfernt. Alternativ kann die Bandscheibe unberührt belassen werden, um während der Bohrstufe der Prozedur entfernt zu werden. Jedoch werden, wie bei der bevorzugten Ausführungsform der Prozedur, mit der großen Masse des Nukleus anterior entfernt lange Distraktoren mit zunehmend ansteigenden Durchmessern an ihren Arbeitsenden in den Zwischenraum an einem Punkt mittig zwischen der mittigen Markierungslinie und der seitlichen Erstreckung der anterioren Seite der wie sichtbar gemachten Wirbelsäule eingesetzt.
Die Zweifach-Außenhülse mit ihrer gemeinsamen Fußplatte und Rückhaltezinken wird dann über entweder einen einzeln platzierten, langen Distraktor und dann den platzierten zweiten Distraktor eingesetzt oder wird über beide Distraktoren platziert, wenn sie bereits platziert sind. Die Zweifach-Außenhülse wird dann fest an der anterioren Seite der Wirbelsäule eingesetzt. Jegliche Vorsprünge, welche das bündige Einsetzen der Fußplatte an der anterioren Seite der Wirbelsäule beeinträchtigen würden, sollten vor dem Einsetzen der langen Distraktoren entfernt werden. Sobald die Außenhülse optimal eingesetzt wurde, wird einer der langen Distraktoren entfernt, und an dessen Stelle werden eine Innenhülse und ein Bohrer eingesetzt. Der Bohrer hat als seinen Außendurchmesser den kleinen Durchmesser des einzusetzenden Implantats. Die Innenhülse ist in der Dicke im Wesentlichen gleich der Differenz zwischen dem kleinen und dem großem Durchmesser des mit Gewinde versehenen Implantats.
Ein abgesetzter Bohrer wird dann verwendet, um die einander gegenüberliegenden Wirbelflächen vorzubereiten und jegliches übriggebliebene, dazwischenliegende Bandscheibenmaterial zu entfernen. Wenn erforderlich, kann ein abgesetzter Gewindebohrer durch die Außenhülse hindurch und in den Zwischenraum hinein eingesetzt werden, um eine Gewindeform auszubilden. Das korrekt vorbereitete Implantat wird dann an dem Einsetztreiber befestigt und durch die Außenhülse hindurch nach unten in den Zwischenraum hineingeführt und eingesetzt, bis dessen Eindringtiefe durch den Anschlag an dem Einsetztreiber begrenzt wird. Mit dem Implantat selbst nun in einer Position, so dass es als ein Distraktor wirkt, wird dann der lange Distraktor aus der kontralateralen Seite entfernt und die Prozedur wird wiederholt. Wenn beide Implantate fest in Position sind, kann dann die Außenhülse entfernt werden. Der Betrag des Versenkens des Implantats kann dann unter direkter Einsicht angepasst werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens und der Instrumentierung
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird die Bandscheibe (D) zwischen benachbarten Wirbeln (V) über beidseitige, paarweise Semihemilaminektomien der benachbarten Wirbel zugänglich gemacht. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden das supraspinale Band, das intraspinale Band, der Dornfortsatz, Abschnitte der Wirbelbogenplatte und die meisten der Fassettengelenke geschützt. Jedoch können, während es weniger erwünscht ist, diese Strukturen entfernt werden.
Bei dem bevorzugten Verfahren wird dann eine beidseitige, teilweise, den Kern betreffende Bandscheibenresektion durch beidseitige Öffnungen hindurch vorgenommen, die durch die posteriore Seite des Faserrings hindurch ausgebildet werden. Während als weniger wünschenswert betrachtet, kann die Bandscheibenentfernung verzögert und gleichzeitig mit der Wirbelknochenresektion während des Bohrvorgangs durchgeführt werden. Beginnend auf der ersten Seite wird ein Dural-Nervenwurzelretraktor derart platziert, dass der Duralsack und die untere Nervenwurzel medial zurückgezogen werden, was ein posteriores Freilegen auf der einen Seite eines Abschnitts von zwei benachbarten Wirbelkörpern und der dazwischenliegenden Bandscheibe ermöglicht.
Nun auf 1 bezugnehmend, wird bevorzugt nach dem Entfernen einiger Abschnitte von Bandscheibenkernmaterial ein langer Distraktor 100 unter direkter Einsicht in den Wirbelzwischenraum eingesetzt. Der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 102 ist im Wesentlichen zylindrisch mit einem kugelförmigen, vorderen Ende 103 und einem Schulterabschnitt 104, wobei sich der Durchdringungs-Abschnitt 102 von dem Zylinder 106 erstreckt. Der Durchdringungs-Abschnitt 102 drückt die Wirbelkörper auseinander, was das Einführen der Instrumente erleichtert. Lange Distraktoren mit Durchdringungs-Abschnitten 102 mit sequentiell zunehmendem Durchmesser werden dann eingeführt. Wenn der optimale Durchmesser des Durchdringungs-Abschnitts 102 erreicht ist, werden die Wirbelkörper V auf jeder Seite in völlige Deckungsgleichheit gedrückt und werden daher nicht nur zu dem Durchdringungs-Abschnitt 102, sondern zueinander parallel. Zu diesem Zeitpunkt werden jegliche, verbleibenden Auswüchse von Knochen der zur posterioren Bandscheibe benachbarten posterioren Wirbelkörper, welche nicht bereits entfernt wurden, durch einen kraftbasierten Einschlag bündig zum Wirbelkörper abgeflacht, wie beispielsweise durch Schlagen an die flache Fläche 109 eines Kopfs 110 mit einem Hammer, was die Schulter 104 gegen die Randabschnitte der Wirbel V treibt. Wegen des erzwungenen Gegenüberstehens der Wirbelendplatten zum Abschnitt 102 bei optimaler Distraktion, wird dann der lange Distraktor 100 absolut senkrecht zu der Ebene der posterioren Körper und absolut parallel zu den Wirbelendplatten zum Liegen kommen, was eine optimale Ausrichtung für die durchzuführende Prozedur ermöglicht.
Der Durchdringungs-Abschnitt 102 ist in verschiedenen Durchmessern verfügbar, jedoch sind alle von einer konstanten Länge, welcher geringer als die bekannte Tiefe des Zwischenraums ist. Dies schützt in Kombination mit der Umfangsschulter 104, welche zu groß ist, als dass sie in den Zwischenraum passt, gegen die Gefahr von übermäßigem Eindringen. Der Zylinder 106 hat den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser der zu implantierenden Vorrichtung. Ein ausgesparter Abschnitt 108 unter dem Kopf 110 ermöglicht dem langen Distraktor 100, mit einer in 9 gezeigten Extraktoreinheit in Eingriff zu gelangen.
Auf 2 bezugnehmend wird bei der bevorzugten Ausführungsform ein umrüstbarer, langer Distraktor 113 auf der ersten Seite der Wirbelsäule verwendet. Der umrüstbare, lange Distraktor 113 weist einen Zylinderabschnitt 152 auf, der von dem kurzen Distraktorabschnitt 120 trennbar ist. Während die anfängliche Distraktion mit einem einteiligen, langen Distraktor durchgeführt werden kann, wird, wenn die optimale Distraktion annähernd erreicht ist, der geeignete, umrüstbare, lange Distraktor verwendet. Der umrüstbare, lange Distraktor 113 weist einen kurzen Distraktorabschnitt 120 und einen Zylinder 152 mit einem rechteckigen Vorsprung 134 am einen Ende auf. Der kurze Distraktor 120 weist einen Kopf 128 mit vergrößertem Durchmesser, eine rechteckig Nut 118 und eine Innengewindeöffnung 114 auf. Der Zylinder 152 ist hohl und weist einen Innenschaft 111 auf, der in einem hexagonalen Kopf 115 großen Durchmessers an dem einen Ende und einem Abschnitt 112 reduzierten Durchmessers endet. Der Kopf weist in seiner flachen Fläche einen Rastabschnitt 117 auf. Das andere Ende des Schaftes 111 weist eine mit Gewinde versehene Arbeitsendenschraube 116 auf, die der Gewindeöffnung 114 entspricht. Mittels eines in geeigneter Weise durch die Wandung des Zylinders 152 hindurchtretenden Passstiftes 119 wird ein Entfernen des Schaftes 111 aus dem Zylinder 152 verhindert. Der kurze Distraktorabschnitt 120 ist über das Zusammenpassen der rechteckigen Aufnahmenut 118 und des passenden Steckteils 134 demontierbar am Zylinderabschnitt 152 angebracht. Die Passung wird zusammengehalten durch Verwenden eine Knopfes 135 zum Antreiben des Kopfs 110, der mit dem inneren Schaft 111 verbunden ist, der eine mit Gewinde versehene Arbeitsendenschraube 116 aufweist, die in die rechteckige Aufnahmenut 118 des kurzen Distraktorabschnitts 120 eingeschraubt ist.
Der Knopf 135 weist einen offenen Sockel 138 zum Montieren um den Kopf 115 herum auf und ist mit dem hexagonalen Abschnitt 112 reduzierten Durchmessers in Eingriff, um die Drehung des Schaftes 111 und der mit Gewinde versehenen Arbeitsendenschraube 116 zu ermöglichen. Eine Rastkugel 150 an der Innenseite des Sockels 138 ist mit der Raste 117 im Kopf 115 in Eingriff, was diese Zusammenhält.
Auf die 2, 3 und 3A-3F bezugnehmend sind die kurzen Distraktorabschnitte 120 so gestaltet, dass sie, wenn temporär angeordnet, eine hohe Stabilität bereitstellen, um einer unbeabsichtigten Positionsverlagerung zu widerstehen, während der Chirurg auf der zweiten Seite arbeitet. Zu diesem Zweck weist die Ausführungsform des kurzen Distraktors 120, der in den 3 und 3A gezeigt ist, ein Paar scharfer Zapfen 126 zum Einbetten in die einander gegenüberliegenden Wirbelkörper und nach vorne gerichtete Sperrzähne 124 auf, die einer Rückwärtsbewegung zusätzlichen Widerstand entgegensetzen. Die 3B und 3C, welche die bevorzugte Ausführungsform zeigen, sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform des Distraktorabschnitts, derart, dass der zwischen den Wirbeln anzuordnende Distraktorabschnitt im Wesentlichen zylindrisch ist, jedoch umfängliche, nach vorne weisende Sperrzähne 124 aufweist.
Bezugnehmend auf die 3D und 3E ist eine zusätzliche, alternative Ausführungsform des kurzen Distraktors gezeigt. Dies ist eine rechteckigere Gestaltung mit nach vorne weisenden Sperrzähnen und ohne die scharfen Zinken 126 von 3. 3F ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des kurzen Distraktors 120, der gezeigt ist mit einer Rändelung zum Verbessern des Eingriffs mit der Knochenoberfläche, um der Einheit Stabilität hinzuzufügen und einem Verlagern zu widerstehen. Es ist offensichtlich, dass zu diesem Zweck die Arbeitsenden von sowohl den langen als auch den kurzen Distraktoren eine Vielzahl von Konfigurationen haben können, die mit ihrem Zweck vereinbar sind, und das sowohl Oberflächenunregelmäßigkeiten als auch die Form der Enden selbst mit oder ohne Zinken 126 verwendet werden können, um den kurzen Distraktor 120 widerstandsfähiger gegen eine Positionsverlagerung zu machen.
Sobald die ideale Distraktion auf der ersten Seite der Wirbelsäule erreicht wurde, wird der umrüstbare Distraktor losgelöst und der kurze Distraktor 120 mit seinem abgerundeten, äußeren Ende 128 sicher am Kanalboden und tief zu dem Duralsack und der Nervenwurzel in Position belassen.
Bezugnehmend auf 4 bewegt sich dann der Chirurg zur anderen Seite der Wirbelsäule in derselben Bandscheiben (D)-Ebene und zieht den Duralsack und die Nervenwurzel medial zurück, was die Bandscheibe auf diese Seite freilegt. Lange Distraktoren 100 werden dann nacheinander in den Bandscheibenraum eingesetzt, bis der Durchmesser des Distraktors auf der zweiten Seite wenigstens so groß, wie jener auf der ersten Seite ist. Wenn wegen etwas Asymmetrie des Zwischenraums ein Distraktor größeren Durchmessers auf der zweiten Seite erforderlich ist, um die ideale Distraktion im Vergleich zur ersten Seite zu erreichen, dann wird die zweite Seite mit einem kurzen Distraktor größeren Durchmessers ausgerüstet, und der Chirurg würde dann zur ersten Seite zurückkehren. In diesem Fall würde dann der kurze Distraktor der ersten Seite entfernt werden, und der lange Distraktor 100, der dem vergrößerten Durchmesser des bereits platzierten, kurzen Distraktors 120 entspricht, würde dann eingesetzt werden. In jedem Fall wird die Operation durch Arbeiten auf der einen Seite fortgeführt, wo der lange Distraktor in Position ist. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass es durch Verwenden einer solchen Vorrichtung, wie dem Michelson-Orthopädie-Stützrahmen, US-Patent Nr.4,481,943 , erteilt am 13. November 1984, möglich sein kann, eine angemessene Distraktion präoperativ zu erreichen, so dass der Chirurg entweder abgeneigt ist einen Distraktor zu verwenden oder einfach den richtigen, langen Distraktor auf der ersten Seite platziert und dann mit der chirurgischen Prozedur auf dieser Seite vor dem Bewegen zur gegenüberliegenden Seite fortfährt. Diese Variationen befinden sich innerhalb des Umfangs der Erfindung.
Bezugnehmend auf 5 dient nun der lange Distraktor 100 sowohl als eine Zentriersäule als auch als eine Ausrichtstange für die hohle Außenhülse 140, welche auf den langen Distraktor 100 gepasst ist, der mittels Phantomlinien 101 gezeigt ist. Das vordere Ende der Außenhülse 140 ist Metall und weist scharfe Zähne 142 auf, die in der Lage sind, in die beiden benachbarten Wirbel (V) einzudringen und diese festzuhalten. Die Unterbrechungen der scharfen Umfangszähne 142 sind flache, ebene Bereiche 152, welche dazu dienen, das weitere Einsetzen der scharfen Zähne 142 in die Wirbelkörper zu verhindern. Die scharfen Zähne 142 der Außenhülse 140 sind eine Fortsetzung des rohrförmigen Schaftes 144, welcher seinerseits mit einem am Umfang vergrößerten, rohrförmigen, hinteren Ende 146 verbunden ist, dass zum leichteren Handhaben eine gerändelte, äußere Fläche 148 aufweist. Eine alternative Ausführungsform einer Außenhülse sieht eine verlängerbare Bolzenloch- und Schlitz-Konfiguration 154 an beiden Seiten des Schaftes 144 entlang der Mittelebene des Zwischenraums und parallel zu dieser vor, so dass das Ende 142 dem Zusammenfallen der Wirbel (V) auf beiden Seiten der Bandscheibe (D) Widerstand entgegensetzt, aber dennoch deren weitere Distraktion in dem Fall ermöglichen kann, dass der einzige Durchmesser oder der Kerndurchmesser des Implantats größer als das gebohrte Loch ist.
Eine Treiberkappe 160 in Form einer Schlagkappe hat an ihrem äußersten Ende eine flache, hinten geschlossene Fläche 162 und an ihrem anderen Ende eine große, kreisförmige Öffnung. Die Treiberkappe 160 passt sowohl über die Außenhülse 140 als auch über den langen Distraktor 100. Wenn die Treiberkappe 160 aufgesetzt ist, greift die Innenfläche 170 am Umfang in den Abschnitt 146 der Außenhülse ein, bis das hintere Ende 172 mit der inneren Schulter 164 in Eingriff steht. Wenn Hammerschläge auf die Fläche 162 ausgeübt werden, wird diese Kraft über die innere Schulter 164 auf die Außenhülse 140 über deren äußerstes Ende 172 übertragen, was die scharfen Zähne 142 in die zum Bandscheibenraum D benachbarten Wirbelkörper und auf die Tiefe der scharfen Zähne 142 bis zu den flachen Abschnitten 152 einsetzt. Wenn die Außenhülse 140 nach vorne vorwärtsbewegt wird, wird es ermöglicht, dass der Kopfabschnitt 110 des langen Distraktors innerhalb der Treiberkappe 160 ungehindert vorsteht, bis dieser die flache Innenfläche 168 kontaktiert.
Bezugnehmend auf 6 werden, sobald der Kopf 110 mit der flachen Innenfläche 168 in Kontakt kommt, dann weitere Schläge des Hammers die Außenhülse nicht vorwärtsbewegen, wobei jegliche Weiterbewegung durch den flachen Schulterabschnitt 104 des langen Distraktors, der an den harten Flächen der posterioren Wirbelkörper anliegt, Widerstand entgegengesetzt wird. Auf diese Weise wird die Außenhülse 140 zuverlässig und sicher bis auf ihre optimale Tiefe eingesetzt und sichert starr die beiden einander gegenüberliegenden Wirbel, wie in 6 gezeigt.
Bezugnehmend auf 9 wird dann die Kappe 160 entfernt und der Distraktor-Abzieher 200 von 9 wird verwendet, um den langen Distraktor 100 aus der Wirbelsäule zu entfernen, wobei die Außenhülse 140 in Position belassen wird. Der Distraktor-Abzieher 200 weist einen vorderen Abschnitt 202, einen mittleren Abschnitt 204 und einen hinteren Handhabungsabschnitt 206 auf. Am vorderen Abschnitt 202 des Distraktor-Abziehers 200 ist ein Sockel 208 mit dem einen Ende des Schaftes 210 verbunden, welcher an seinem entfernten Ende mit dem hinteren Handhabungsabschnitt 206 verbunden ist. Der Sockel 208 hat in sich einen Hohlraum 212 definiert, der an seinem vorderen Ende offen ist und an der Innenseite seiner Seitenwände einen Trichter bildet. Der Hohlraum 212 ist derart aufgebaut, dass der Kopf des Distraktor-Abziehers 200 und der Teil-Umfangsflansch 218 in die Umfangsaussparung 108 des Distraktors 100 eingreifen. Der Eingang zum Hohlraum 212 ist geringfügig trichterförmig, und die vorderen Ränder des Flansches 218 sind geringfügig abgerundet, um das Ineinandergreifen der Aussparung 108 und des Kopfes 110 des Distraktors 100 zu erleichtern, was ferner dadurch erleichtert wird, dass die Treiberkappe 160 den Abschnitt 108 des Distraktors 100 genau bündig mit der hinteren Fläche 172 der Außenhülse 140 belässt. Dies schafft eine große, flache Fläche 172 zum genauen Führen der Fläche 230 des Sockels 208 und des offenen Abschnitts 212 um den Kopf 110 herum, wobei der Flansch 218 in die Aussparung 108 eingreift. In 2 gezeigt, greift die unter Federspannung stehende Rastkugel 228 in die halbkugelförmige Vertiefung 112 im Kopf 110 ein. Diese unter Federspannung stehende Raste 228 in Eingriff mit der komplementären Vertiefung 218 schützt gegen das unbeabsichtigte Trennen des langen Distraktors vom Abzieher 200, nachdem der Distraktor von innerhalb der Außenhülse 140 entfernt wurde und vor dessen Entfernen von der Wunde. Sobald sie außerhalb des Körpers sind, werden die beiden Instrumente durch Freigeben des Kopfabschnitts 110 aus dem Hohlraum 212 mittels einer manuellen Kraft, die senkrecht zu ihrer jeweiligen Längsachse an dieser Position ausgeübt wird, in einfacher Weise getrennt.
Ein zylindrisches und frei bewegliches Gewicht 216 ist um den Schaft 210 herum zwischen dem vorderen Abschnitt 202 und dem hinteren Handhabungsabschnitt 206 aufgepasst. Ein sanftes aber wiederholtes Verschieben des Gewichts 216 entlang des Schaftes 210 und Rückwärtstreiben gegen die flache Fläche 228 überträgt einen rückwärts gerichteten Vektor zum proximalen Ende 202 und dadurch zum langen Distraktor 100, mit welchem diese in Eingriff steht.
Sich paarweise erstreckende Handgriffe 224 und 226 ermöglichen dem Chirurgen, jeglicher übermäßigen Bewegung nach hinten Widerstand entgegenzusetzen, wenn das Instrument benutzt wird, um den langen Distraktor 100 freizusetzen. Die paarigen Handgriffe 224 und 226 sind auch dadurch zweckmäßig, dass sie über den Schaft 210 eine Drehausrichtung des Abschnitts 208 ermöglichen. Dies ermöglicht es dem Chirurgen, die Ausrichtung der Öffnung des Hohlraums 212 drehend zu steuern und zu manipulieren, um dessen Aufbringen auf den Kopf 110 des Distraktors 100 zu erleichtern.
Der Distraktor-Abzieher 200 ist eine deutliche Verbesserung gegenüber den Alternativen des Schlagens eines Austreibinstruments mit einem separaten Hammer über der freigelegten Operationswunde oder des manuellen Herausziehens des Distraktors durch kräftiges Ziehen. Die Verwendung eines freien Hammers über der offenen Wunde ist gefährlich, da die neuralen Strukturen beim Zurückschwingen getroffen werden können, was durch die Wirkungen der Schwerkraft am Hammerkopf sogar noch wahrscheinlicher gemacht wird. Ein manuelles Herausziehen durch Ziehen ist gefährlich, da der Abschnitt 102 in der Wirbelsäule einen erheblichen Presssitz aufweist, so dass eine beträchtliche Kraft erforderlich sein würde, um den Distraktor 100 zu entfernen, und wenn die Kraft nicht koaxial wäre, dann könnte die Außenhülse verlagert oder fehlausgerichtet werden. Ferner würde, sobald der flache Abschnitt 102 aus dem Zwischenraum befreit wäre, der gesamte Widerstand beim Zurückziehen verloren gehen, und in Anbetracht der beträchtlichen Kraft, die zu dessen Freigeben notwendig ist, könnte der Distraktor 100 leicht zu einem Projektil werden, das den Patienten und/oder Chirurgen verletzten könnte.
Sobald der lange Distraktor 100 vollständig aus der Außenhülse 140 entfernt wurde, behält das gezahnte Ende 142 der Außenhülse 140, das in Verbindung mit dem kurzen Distraktor 120 auf der kontralateralen Seite arbeitet, fest die relative Position der benachbarten Wirbel V bei. Ferner dient, da sich der Rest der Prozedur auf dieser Seite der Wirbelsäule vollständig durch die schützende Außenhülse 140 hindurch ereignet und da die Nerven und der Duralsack außerhalb dieser Außenhülse und oberflächlich zum gezahnten Ende 142 der Außenhülse 140 sind, welches fest in die benachbarten Wirbel V eingebettet ist, die Außenhülse 140 dazu, die Sicherheit dieser empfindlichen, neuralen Strukturen sicherzustellen. Ferner kann, da die Außenhülse 140 von einer konstanten Länge und starr ist, deren flache hintere Fläche 172 als ein Anschlag für das Vorwärtsbewegen aller durch die Außenhülse 140 hindurch platzierten Instrumente verwendet werden, wodurch diese gegen ein unbeabsichtigtes, übermäßiges Eindringen geschützt werden. Ferner stellt die Außenhülse 140 sicher, dass die weitere, durchzuführende Prozedur koaxial zum Bandscheibenraum D vorgenommen wird und ferner symmetrisch in Bezug auf jede der einander gegenüberliegenden Wirbelflächen ist.
Bezugnehmend auf 10B ist eine posteriore Ansicht der Wirbelsäule in diesem Stadium der Prozedur gezeigt, wobei ein kurzer Distraktor 120 in Position auf der einen Seite der Wirbelsäule ist und der untere Abschnitt der Außenhülse 140 in Position auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule ist.
Bezugnehmend auf 11A wird eine Innenhülse 242 von hinten in die Außenhülse 140 eingesetzt. Diese Innenhülse hat einen Bundabschnitt 244 bekannter Dicke, welcher an der oberen Randfläche 172 der Außenhülse 140 aufsitzt. Der zylindrische Rohrabschnitt der Innenhülse 242 nähert sich beim vollständigen Sitz innerhalb der Außenhülse an die posteriore Seite der Wirbelkörper an. Ein Bohrer 240 mit einer bekannten, ausgewählten Länge wird dann durch die hintere Öffnung der Innenhülse 242 hindurch eingeführt und verwendet zum Ausbohren von sowohl den Knochenbögen, mit welchen er von den einander gegenüberliegenden Wirbelendplatten in Eingriff kommt, als auch jeglichem Bandscheibenmaterial innerhalb seines Pfades nach unten zu seiner vorbestimmten und begrenzten Tiefe. Der Bohrer 240 hat einen schmalen Eingriffsabschnitt 246, welcher ihm ermöglicht, an einem Bohrmechanismus angebracht zu werden, welcher entweder eine manuelle oder eine angetriebene Einheit sein kann. Ein Umfangsbund 248 vergrößerten Durchmessers dient dazu, die Eindringtiefe des Bohrers 240 zu begrenzen, und kann fest sein oder arretierbar verstellbar.
Hier nicht gezeigt, jedoch Fachleuten wohl bekannt, sind unterschiedliche Mechanismen zum arretierbaren Verstellen solcher Instrumente wie Bohrer. Solche Mechanismen umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt, die Verwendung von Klemmhülsen, Gewindespindeln mit Gegenmuttern und in Nuten eingreifende Flansche, die in diese mittels einer Kappe hineingedrückt werden, die entweder über die Flansche gezogen oder nach unten über diese geschraubt wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der vordere Schneidrand 252 des Bohrers 240 eine Modifikation einer großen, mit Span-Nut versehen Bohrergestaltung, derart, dass das Ende einem Stirnfräser ähnelt, welcher jegliche, praktikable Anzahl von Schneidflächen aufweisen kann, jedoch vorzugsweise vier oder mehr, und solche Schneidflächen, die relativ flach sind, so dass das Vorrücken des Instruments langsamer auftritt. Der Außendurchmesser des Bohrers 240 entspricht dem kleinen Durchmesser des mit Gewinde versehenen Wirbelsäulenimplantats. Die Innenhülse 242 hat einen Innendurchmesser, der geringfügig größer als diese Abmessung ist, und ihr Außendurchmesser ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Außenhülse 140, welche den gleichen Außendurchmesser, wie der große Durchmesser des mit Gewinde versehenen Implantats hat.
Der Bohrschaft des Bohrers 240 weist einen oberen Abschnitt 243, einen mittleren, abgesetzten Abschnitt 256 kleineren Durchmessers und einen unteren Schneidbohrabschnitt 250 auf. Der obere Abschnitt 243 und der untere Abschnitt 256 des Bohrers 240 haben den gleichen Außendurchmesser.
Die Innenhülse 242 dient vielen Funktionen. Erstens stellt sie in dem Fall, dass ein Loch mit kleinerem Durchmesser als dem Innendurchmesser der Außenhülse 240 gebohrt werden soll, eine engere Bohrführung für den Bohrer 240 bereit. Zweitens ermöglicht sie, da sie nun den Bohrer führt, dass die Außenhülse 140 einen Innendurchmesser hat, der groß genug ist, um das mit Gewinde versehene Wirbelsäulenimplantat aufzunehmen, welches im Durchmesser allerdings beträchtlich größer als der Bohrer 240 selbst ist.
Wenn eine größere Außenhülse 140 bei Fehlen der Innenhülse 242 verwendet werden würde, dann könnte sich der Bohrer 240 frei innerhalb der Grenzen dieses größeren Raumes bewegen und würde nicht zuverlässig parallele Schnitte machen, die gleiche Knochenabschnitte von den benachbarten Wirbeln V entfernen. Ferner muss der Knochenabtrag nicht nur gleichmäßig sein, sondern muss in drei Dimensionen genau ausgerichtet sein. D.h., der Pfad des Bohrers 240 muss innerhalb des Bandscheibenraums gleichmäßig zentriert, parallel zu den Endplatten und parallel zur den Zwischenraum teilenden Sagittalachse sein.
Ein weiterer Zweck der Innenhülse 242 ist, dass sie gleichzeitig mit dem Bohrer 240 entfernt werden kann, wodurch die während des Bohrvorgangs erzeugten Knorpel- und Knochengewebepartikel aufgefangen werden, welche von den großen Span-Nuten 251 des Bohrerabschnitts 250 nach hinten geführt werden, wo sie um den abgesetzten Abschnitt 256 herum zwischen dem abgesetzten Abschnitt 256 und der Innenwand der Innenhülse 242 gesammelt werden und darin aufgenommen sind. Daher werden durch Entfernen des Bohrers 240 in Verbindung mit der Innenhülse 242 alle der durch den Ausbohrvorgang erzeugten Partikel sicher aus dem Wirbelsäulenkanal und dem Wundenbereich entfernt.
Ferner wird, wenn das Bandscheibengewebe in dem auszubohrenden Bereich wie gemäß dem bevorzugten Verfahren vorher entfernt wurde, dann patienteneigner Knochen, der von guter Qualität und innerhalb der Operation brauchbar ist, zwischen der Innenhülse 242 und dem Schaftabschnitt 256 enthalten sein. Sobald von der Operationswunde entfernt, kann dieses Material zum Befüllen des Wirbelsäulenimplantats verwendet oder tief im Zwischenraum platziert werden, um an der Fusion teilzunehmen.
Das Verfahren zum eigentlichen Ausbilden des Operationsloches in der Wirbelsäule ist variabel. Wie in 11C gezeigt, hat bei einer alternativen Ausführungsform das Bohrerende 250 einen nach vorn vorstehenden Nippel 260, welcher an seiner Vorderseite selbst kugelförmig ist, um sein Eindringen in den Bandscheibenraum zu erleichtern und die Wirbel auseinanderzudrücken. Der Nippel 260 ist distrahierend und stabilisierend, da er jeglicher Tendenz der Wirbel widersteht, sich zusammenzubewegen, ist selbstzentrierend für den Bohrabschnitt 250 beim Arbeiten in Verbindung mit den Hülsen 140 und 242 sowie stellt im Wesentlichen die symmetrische Knochenresektion von den einander gegenüberliegenden Wirbelflächen sicher.
Bezugnehmend auf 11B ist das alternative „Trephine-Verfahren", auf das in dieser Anmeldung früher Bezug genommen wurde, gezeigt. Bei dieser Alternative wird, nachdem die Außenhülse 140 eingesetzt ist, ein langer Distraktor 100 in Position belassen. Der lange Distraktor 100 unterscheidet sich in diesem Fall vom langen Distraktor der bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass sein Außendurchmesser des Zylinders 106 von einem kleineren Durchmesser als bei der vorherigen Ausführungsform ist. Dies ist notwendig geworden, da ungeachtet des Verfahrens das auszubildende Loch dem kleinen Durchmesser des Wirbelsäulenimplantats entspricht. Die Trephine 270, ein hohles, rohrförmiges Teil mit scharfen Schneidzähnen 251 an seinem proximalen Ende, hat eine Wanddicke, und da der Außendurchmesser dieser Trephine 270 dem Kerndurchmesser des Implantats entsprechen muss, muss dann die Wanddicke der Trephine 270 durch eine entsprechende Reduzierung des Durchmessers des langen Distraktors 100 berücksichtigt werden.
Eine weitere Modifikation des langen Distraktors 100 für das „Trephine-Verfahren" würde Längsnuten (nicht gezeigt) entlang der Zylinderfläche 106 vorsehen für den Zweck des Ableitens jeglicher, während des Schneidvorgangs erzeugter Partikel nach hinten. Da das Schneidelement durch den langen Distraktor sowohl zentriert als auch ausgerichtet wird, ist die Verwendung der Innenhülse 242 nicht zwingend, kann jedoch wieder beim Steuern des Pfades der Partikel nützlich sein. Zu diesem Zweck werden bei dem „Trephine-Verfahren" kaum Partikel erzeugt, da die Knochenbögen nicht soviel ausgebohrt und abgetragen werden und da sie einfach in den Knochen geschnitten werden, wobei diese Knochenbögen an ihren äußersten Enden verbunden gelassen werden. Daher bleibt es, wenn das Trephine-Verfahren beendet und die Trephine 270 und die Innenhülse 242 entfernt wurden, im Gegensatz zum bevorzugten Verfahren, bei dem das Loch ausgebohrt wird, notwendig, sowohl die beiden Knochenbögen als auch jegliches, dazwischenliegendes Material zu entfernen. Dennoch wird dies leicht mittels verschiedenen Mitteln durchgeführt, von denen eines in 11D dargestellt ist.
Bezugnehmend auf 11D ist ein Instrument 272 gezeigt, das einen Schaft 276 aufweist, der außermittig an der unteren Fläche 273 einer Handhabe 274 angebracht ist. Der Schaft 274 endet in einem Schneidarm 278. Das Instrument 272 wird durch die Außenhülse 140 hindurch eingesetzt, wobei die untere Fläche 273 der Handhabe 274 an der Oberseite 172 der Außenhülse 140 anliegt, wodurch sowohl die Bewegung des Instruments 272 nach unten gestoppt wird als auch der senkrechte Schneidarm 278 des Instruments 272 so genau platziert wird, dass, wenn der Handhabungsabschnitt 274 gedreht wird, der Schneidarm 278 auch gedreht wird, die Knochenbögen ausschneidet und sie von ihren letzten Verbindungen befreit. Diese Knochenabschnitte werden dann unter Verwendung dieses Instruments oder einer langen Zange entfernt und dann in den Implantaten platziert oder anderweitig verwendet, um an der Fusion teilzunehmen.
Bezugnehmend auf die 12 und 13 kann es, während bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Wirbelsäulenimplantat I im Wesentlichen selbstgewindeschneidend ist, wenn der Knochen ungewöhnlich hart ist, wünschenswert sein, das Gewindeprofil innerhalb des Zwischenraums vor dem Einsetzen des Implantats I auszubilden. Zu diesem Zweck hat, wie in 12 gezeigt, der Gewindebohrer 280 einen Gewindeschneidabschnitt 282, der mittels eines Schaftes 286 mit einem Handhabungsabschnitt 292 verbunden ist, welcher vorgesehen wurde, um einen mechanischen Vorteil bei der Drehung des Instruments zum Zwecke des Gewindeschneidens bereitzustellen. Der untere Abschnitt der Handhabe 290 hat eine nach vorn gerichtete, flache Fläche 288, die zu groß ist, um durch die Öffnung der Außenhülse 140 hindurch zu passen, welche daher sicher die Eindringtiefe des Schneidelements 282 begrenzt. Dieser Gewindebohrer 280 ist ferner durch ein abgestumpftes Ende 294 sicher gemacht, welches mit den ungeschnittenen Abschnitten des Wirbelknochens gerade vor dem Eingriff der Schulter 288 an der Fläche 172 in Eingriff gelangt. Dieses Merkmal ermöglicht es dem Chirurgen, einen weniger harten Widerstand zu erkennen, wenn die abgestumpfte Spitze 294 auf den übrigen, unausgeschnittenen Knochen für das Bohrloch trifft und vor der durch das Aufsitzen der Schulter 288 am oberen Rand 172 bewirkten, plötzlichen Erhöhung des Widerstandes, welcher erster Widerstand als eine Warnung für den Chirurgen dient, den Gewindeschneidvorgang nicht weiter fortzusetzen. Daher hat der Chirurg sowohl visuelle (wenn sich die Schulter 288 dem oberen Rand 272 nähert) als auch fühlbare Warnungen, um ein Herausreißen der Gewindeform zu vermeiden. Das Gewindebohrerende 282 ist für seinen besonderen Zweck hoch spezialisiert. Rückwärtig der spezialisierten, abgestumpften Spitze 294 befindet sich ein kegelstumpfartiger, kugelförmiger Bereich 298, welcher zum konstanten Durchmesser zwischen den Schneidrippen 296 ansteigt. Der Anstiegsabschnitt 298 drückt die einander gegenüberliegenden Wirbelkörper auseinander, welcher Bewegung durch die Außenhülse 140 Widerstand entgegengesetzt wird, wodurch die scharfen, vorderen Ränder der Gewindeformer 296 zunehmend in die Wirbelkörper hineingetrieben werden. Die regelmäßig wiederkehrenden Längsnuten 284, die die Gewindeformer unterbrechen und die in der Anzahl von 1 bis 8, jedoch vorzugsweise 4, sein können, dienen zum Sammeln des Knochenmaterials, welches während des Gewindeschneidvorgangs entfernt wird. In diesem Zusammenhang ist bei der idealen Ausführungsform die Gewindeschneidform so gestaltet, dass sie den zu formenden Knochen zusammendrückt, anstatt sich durch diesen hindurchzugraben. Ferner entspricht, während sowohl der große als auch der kleine Durchmesser des Gewindebohrers 280 variiert werden können, bei der bevorzugten Ausführungsform der kleine Durchmesser dem kleinen Durchmesser des Implantats I, aber der große Durchmesser ist geringfügig kleiner als der große Durchmesser des Implantats.
Mit dem Gewindebohrer 280 nun entfernt und der Hülse 140 noch in Position ist nun die Operationsstelle vollständig vorbereitet zum Aufnehmen des Wirbelsäulenimplantats I. Bei der bevorzugten Ausführungsform des Wirbelsäulenimplantats wurde das Implantat durch das verwenden von, das Anwenden für und das Befüllen mit fusionsfördernden, fusionsverbessernden und daran teilhabenden Substanzen und Faktoren verbessert. Daher kann das Implantat vollständig für das Einsetzen vorbereitet sein, wenn es dem operierenden Chirurgen bereitgestellt wird. Jedoch wird zum gewärtigen Zeitpunkt der menschliche Knochen am Üblichsten als das Transplantatmaterial der Wahl verwendet, wobei der eigene Knochen des Patienten als die beste Quelle erachtet wird.
Bezugnehmend auf 14A ist eine Trephine 300 gezeigt mit einer äußerst scharfen vorderen Schneidkante 302 zum schnellen und sauberen Kernbohren in den posterioren Beckkamm oder irgendein anderes Knochengewebe des Patienten und zum Zwecke des Erzeugens eines Knochenkerns, der dann in dem Hohlraum 304 der Trephine 300 enthalten ist. Die Trephine 300 hat einen hinteren Abschnitt 306 mit einem Paar diametral gegenüberliegender Schlitze 310, die im Uhrzeigersinn von ihrem längs ausgerichteten, nach hinten weisenden Öffnungen angeordnet sind, so dass sie mit diametral gegenüberliegenden Teilen 312 der Antriebseinheit 308 in Eingriff gelangen, mit welcher die Trephine 300 entweder an einer Handbohrmaschine oder an einer elektrischen Bohrmaschine angebracht werden kann. Es kann eingeschätzt werden, dass der Eingriffsmechanismus 312 stabil ist während des Schneidvorgangs im Uhrzeigersinn und dennoch ein schnelles Entkuppeln der beiden Komponenten ermöglicht, sobald das Schneiden abgeschlossen ist.
Wegen des starken Übermaßes zwischen dem Transplantat und der Innenwand des hohlen Abschnitts 304 und der relativen Schwäche des gewonnenen, spongiösen Knochens ist es möglich, die Trephine 300 noch während des Bohrens zu entfernen und den Knochenkern mit dieser herauszuziehen. Jedoch wird in dem höchst unwahrscheinlichen Fall, dass der Knochenkern an seiner Basis fixiert bleiben würde, dann mit dem Antriebsmechanismus 308 entfernt ein Korkenzieher 408, der in 14C gezeigt ist, durch die mittig Öffnung des hinteren Abschnitts 306 hindurch eingeführt und nach unten und durch den Knochenkern innerhalb 304 hindurch und bis auf die Tiefe der Zähne 302 geschraubt. Die Spitze 318 des Korkenziehers 408, welche sich im Wesentlichen auf einer Linie mit der äußeren Hüllkurve des Korkensziehers erstreckt, schneidet dann radial durch die Basis des Knochenkerns hindurch. Wenn der Handhabungsabschnitt 314 des Korkenziehers 408 an der flachen hinteren Fläche des Abschnitts 306 anliegt, kann er sich nicht mehr vorwärtsbewegen. Wenn der Korkenzieher 408 weitergedreht wird, wird er bewirken, dass der Knochenkern nach hinten gezogen wird, wie beim Entfernen eines Korkens aus einer Weinflasche. Die Trephine 300 hat einen Zylinderabschnitt 304, der sich mit einem scharfen, gezahnten Abschnitt 302 fortsetzt, der einen Innendurchmesser hat, der gerade noch geringer als der Innendurchmesser des zu befüllenden Wirbelsäulenimplantats I ist.
Bezugnehmend auf 14B wird dann die Trephine 300 mit ihrem Kern von gewonnenem Knochen, wie in 14B gezeigt, durch die Öffnung 340 der Implantat-Knochenzuführvorrichtung 320 hindurch eingebracht, wo dann der Zylinderabschnitt 304 hindurch passiert und von einem kreisförmigen Flansch 344 gestoppt wird. Der Plungerschaft 326 des Instruments 320 wird dann durch dem Uhrzeigersinn entgegengesetztes Drehen des Knopfes 332 zum Befestigen vorbereitet, so dass der Plunger 372 über den langen Gewindeschaftabschnitt 328 zur Basis des Bundes 330 an dessen proximalen Ende zurückgezogen wird. In dieser Position erstreckt sich der Knopf 332 von Bund 330 aus beträchtlich nach hinten. Mit dem Plungerschaft 326 in dieser Position wird der Plungerkopf 372 in den mittigen Hohlraum des Abschnitts 306 der Trephine 300 eingesetzt, wie ihm dann der proximale, zylindrische Abschnitt des Bundes 330 folgt, so dass dann der Plunger 372 den hinter Abschnitt des Zylinders 304 einnimmt und der proximale, zylindrische Abschnitt des Bundes 330 den mittigen Hohlraum des Abschnittes 306 einnimmt. Ein Paar von diametral gegenüberliegenden, radial vorstehenden Armen 346 am Bund 330 werden dann längs in diametral gegenüberliegende, paarige L-Schlitze 340 hineinbewegt und dann im Uhrzeigersinn gedreht, um diese Anordnung zu vollenden. An dem anderen Ende des Instruments 320 wird ein Wirbelsäulenimplantat I mittels seiner rechteckigen Aufnahmenut 364 mit einer rechteckigen vorstehenden Stange in Eingriff gebracht, die sich von einer nach hinten gerichteten Fläche des Endstopfens 324 erstreckt (nicht gezeigt), und dort mittels des Knopfes 334 befestigt, welcher sich als eine Stange durch eine mittige Öffnung in dem Endstopfen 324 hindurch erstreckt, so dass er sich an dem entfernten Ende als eine kleine Schraube erstreckt, welche in eine Aufnahmeöffnung eingeschraubt wird, die in der Aufnahmenut 364 des Wirbelsäulenimplantats zentriert ist. Mit dem Wirbelsäulenimplantat I an dem Endstopfen 324 befestigt und dem gegenüberliegenden Ende des Implantats I eine hohle, rohrförmige Öffnung darbietend, wird der Endstopfen 324 in die Vorrichtung 320 hinein vorwärtsbewegt, wo er durch einen Dreheingriff in die diametral gegenüberliegenden, L-förmigen Schlitze 321 befestigt wird. Mit der vollständig zusammengebauten Vorrichtung 320 liegt das Ende 302 der Trephine 300 koaxial zu und gegenüber dem offenen Ende des Implantats I.
Bezugnehmend auf 15 wird, wenn dann der Knopf 332 im Uhrzeigersinn gedreht wird, dann der Plunger 372 proximal des Gewindeschaftes 328 zwangsläufig, aber steuerbar vorwärts nach unten zu dem Zylinder 304 angetrieben, der das Knochentransplantat direkt in das Wirbelsäulenimplantat I ausgibt. Da das Knochentransplantat in der Länge größer als das Innere des Wirbelsäulenimplantats ist, wird der Knochen bei zusätzlichem Zusammendrücken in die radial angeordneten Öffnungen durch die Wand der Vorrichtung hindurch hinein gedrückt, die den mittigen Hohlraum mit dem äußeren verbinden.
Der Endstopfen 324 wird dann aus der Vorrichtung 320 entfernt. Unter Verwenden des Endstopfens 324 als eine Handhabe wird eine Endkappe 374, die in 16 gezeigt ist, an dem offenen Ende des Wirbelsäulenimplantats I befestigt. Das Implantat wird dann durch Drehen des Kopfes 334 entgegen dem Uhrzeigersinn vom Endstopfen 324 getrennt.
Bezugnehmend auf 16 ist ein Implantattreiberinstrument gezeigt, welches entweder zum Einsetzen oder zum Entfernen des Implantats I verwendet werden kann. Der Treiber 350 weist an seinem äußersten Ende 362 einen rechteckigen Vorsprung 398 auf, welcher Vorsprung in engem Eingriff mit der komplementären, rechteckigen Nut 364 des Implantats I steht. Von dem Einschub 398 des Endes 362 steht ein Gewindeabschnitt 353 vor, welcher sich als eine Stange durch den hohlen Schaft 358 und den hohlen Handzylinder 360 hindurch zu dem Knopf 354 hin erstreckt, wo er drehgesteuert werden kann. Der Gewindeabschnitt 353 wird in eine Aufnahmeöffnung der mittigen Nut 364 eingeschraubt, wobei er 353 in 364 hineindrückt und diese miteinander verbindet, so dass das Instrument 350 über paarweise und sich diametral gegenüberliegend erstreckende Arme 366 in jede Richtung gedreht werden kann, während der Kontakt mit dem Implantat beibehalten bleibt.
Bezugnehmend auf 17 wird an dem Treiber 350 befestigt das Implantat I dann durch die Außenhülse 140 hindurch eingeführt und in den zwischen den beiden vorbereiteten Wirbeln V befindlichen Zwischenraum bis zu dem Zeitpunkt eingeschraubt, wenn der vordere Rand der Implantatskappe 374 die Tiefe des vorbereiteten Loches erreicht, zu welchem Zeitpunkt deren Vorwärtsbewegung durch den vor dieser liegenden Knochen behindert wird, welcher nicht ausgebohrt wurde. Dies ermöglicht dem Chirurgen ein Verlaufsgefühl, wenn das Implantat festgeschraubt wird.
Wie zuvor beschrieben, stellt bei der Verwendung des Gewindebohrers 280 dieser Endwiderstand gegen ein weiteres Einsetzen für den Chirurgen eine bedeutende, fühlbare Rückmeldung bereit. Außerdem wird, wie mit dem Gewindebohrer 280, dem Chirurgen eine visuelle Überwachung der Einsetztiefe des Implantats durch Beobachten der fortschreitenden Annäherung der vorderen Fläche 370 des Zylinderabschnitts 360 bereitgestellt, wenn sie sich der nach hinten gerichteten Fläche 172 der Außenhülse 140 nähert. Dennoch verhindert ein Endsicherungsmechanismus, bei dem, wenn die volle Einsetztiefe erreicht wurde, die Fläche 370 des Instruments 350 an der Fläche 172 der Außenhülse 140 anliegt, jegliches, zusätzliches Eindringen des Wirbelsäulenimplantats.
Bezugnehmend auf 18 wird, sobald das Implantat vollständig installiert wurde, der Treiber 350 durch Drehen des Knopfes 354 in eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Richtung von dem Implantat I getrennt. Der Treiber 350 wird dann aus der Außenhülse 140 herausgezogen und dann wird die Außenhülse 140 entfernt. Dies belässt das Implantat vollständig installiert und eingesetzt in der festgelegten Tiefe, wie in 18 gezeigt.
Das Augenmerk wird dann wieder auf die andere oder erste Seite der Wirbelsäule gerichtet. Ein Dural-Nervenwurzelretraktor wird verwendet, um die neuralen Strukturen medial zurückzuziehen, wodurch der bündig an dem Kanalboden liegende Kopf 128 des kurzen Distraktors 120 voll ins Blickfeld gebracht wird. Unter Verwenden der Vorrichtung 152 wird ein verlängerter Gewindeabschnitt 116 in den Aufnahmegewindeabschnitt 114 des kurzen Distraktors 120 eingesetzt, wenn der verlängerte, rechteckige Abschnitt 134 der Vorrichtung 152 mit dem rechteckigen Aufnahmeabschnitt 118 des kurzen Distraktors 120 in Eingriff gebracht ist. Dann wird durch Drehen der nach hinten weisenden Abschnitte 108 und 110 unter Verwenden des Knopfes 136 von 2 die Konfiguration des langen Distraktors wiederhergestellt.
Mit dem Duralsack und den Nervenwurzeln weiterhin zurückgezogen und geschützt, wird die Außenhülse 140 auf den wiederhergestellten, langen Distraktor geschoben und unter Verwenden der Treiberkappe 162 eingesetzt. Die gesamte Abfolge der wie für die Implantation des bereits platzierten Wirbelsäulenimplantats I beschriebenen Maßnahmen wird dann wiederholt, so dass die beiden Wirbelsäulenimplantate nebeneinander im Zwischenraum zum Liegen kommen. Obwohl nicht nötig, kann zusätzlich eine Zirklage oder eine andere, innere Fixation der zu fusionierenden Ebenen durchgeführt werden, und dann wird die Wunde in üblicher Weise geschlossen.
Kurze Diskussion des bevorzugten Verfahrens und der bevorzugten Instrumentierung für anteriore, interkorporelle Fusion mit Bezug auf die Figuren
Das Einbeziehen interkorporeller Vordistraktion und das Verwenden eines Schützhülsensystems wird offenbart
Wegen des Fehlens des Rückenmarks und der Nervenwurzeln ist es bei dem einen Beispiel im Allgemeinen möglich, die gesamte Weite des Bandscheibenraums beidseitig überall in der Hals-, Brust- oder Lendenwirbelsäule sichtbar zu machen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der anterioren, interkorporellen Fusion werden Implantate nebeneinander vom Anterioren aus zum Posterioren hin parallel zu dem Zwischenraum und sich in die benachbarten Wirbelkörper erstreckend platziert. Wo die Querweite des Bandscheibenraumes unzureichend ist, um die Verwendung von zwei Implantaten zu ermöglichen, von denen jedes groß genug sein würde, um mit der erforderlichen Tiefe in die benachbarten Wirbel hineinzuragen, kann dann ein einzelnes und bedeutend größeres Implantat mittig platziert werden. In diesem Sinne und im Lichte der sehr ausführlichen Beschreibund der Technik und der Instrumentierung, die bereits in Bezug auf das Verfahren der posterioren, lumbaren, interkorporellen Fusion vorgesehen ist, genügt eine kurze Diskussion der anterioren, interkorporellen Wirbelsäulenfusion mit doppeltem Implantateinbau, und das Verfahren zum Installieren eines einzigen, großen, mittellinigen Transplantats wird ersichtlich werden.
Der zu fusionierende Zwischenraum wird anterior freigelegt. Die weichen Gewebe werden zu beiden Seiten und, wenn nötig, auch oben und unten zurückgezogen und geschützt. Es ist dann möglich, die gesamte anteriore Breite der zu diesem Zwischenraum benachbarten Wirbel sichtbar zu machen. Wie im Obigen diskutiert, hat der Chirurg bereits die geeigneten Röntgenaufnahmen des Patienten überlagert, um die erforderliche Distraktion und die optimale Implantatsgröße zu bestimmen. Bei dem bevorzugten Verfahren schneidet der Chirurg dann die große Menge des Bandscheibenkernabschnitts breit heraus. (Alternativ kann die Bandscheibe belassen werden, um später mittels des Bohrers entfernt zu werden.) Der Chirurg vermerkt und markiert dann anterior einen Punkt mittig von Seite zu Seite. Dann setzt er einen langen Distraktor 100 ein und zentriert ihn an einem Punkt mittig zwischen dem gerade vermerkten Punkt und der seitlichen Erstreckung des anterior sichtbar gemachten Wirbelzwischenraums. Der äußere Zylinderabschnitt 106 des verwendeten Distraktors 100 wird dem Außendurchmesser der einzubauenden Implantate entsprechen. Die eingesetzten Distraktorspitzen 102 werden im Durchmesser nacheinander größer, bis die optimale Distraktion erreicht ist. Diese optimale Distraktion kann, obwohl durch das anfängliche Schablonieren nahegelegt, visuell und fühlbar bestätigt werden, wenn sie durchgeführt wird. Wenn die optimale Distraktion erreicht ist, gelangen die Wirbelendplatten in volle Übereinstimmung und werden parallel zu dem vorderen Schaftabschnitt 102 des Distraktors 100, was eine Änderung in der Ausrichtung der Wirbel und eine bedeutende Verstärkung des Presssitzes und der Druckbeaufschlagung an der Spitze bewirkt, so dass das Instrument äußerst stabil wird.
Es gibt eine Empfindung, die dem Chirurgen von den Geweben gegeben wird, die durch ihren elastischen Bereich hindurch bis zu dem Punkt bewegt wurden, wo die beiden benachbarten Wirbel V beginnen, sich wie ein einziger, fester Körper anzufühlen und zu bewegen. Diese Änderungen werden visuell leicht erkannt, da sich die Wirbel wieder ausrichten, so dass sie deckungsgleich mit der Spitze 102 werden, und können auch über seitliches Röntgen erkannt werden. Sollte jedoch der Chirurg verkennen, dass die optimale Distraktion erreicht wurde, und versuchen den Zwischenraum weiter zu distrahieren, würde er feststellen, dass dies zu tun wegen des erhöhten Widerstandes äußerst schwierig ist, wenn die Gewebe über ihren Bereich der elastischen Verformung hinaus bewegt werden. Ferner würde keine Elastizität verbleiben, um zu ermöglichen, dass sich die Wirbel weiter auseinander bewegen, und die Empfindung für den Chirurgen, sollte er versuchen, den übergroßen Distraktor mit einem Hammer sanft nach vorn zu schlagen, würde eine starke Sprödigkeit sein.
Nun zu der Prozedur zurückkehrend wird, wenn der richtige, interkorporelle, lange Distraktor 100 eingesetzt wurde, der die ideale Zwischenraumdistraktion erzeugt und dessen Zylinderabschnitt 106 dem einzubauenden Implantat I entspricht, dann dessen genaues Duplikat anterior äquidistant auf der anderen Seite der Wirbelsäule eingesetzt. Wenn der Zylinderabschnitt 106 des langen Distraktors 100 genau den gleichen, großen Durchmesser wie das am Ende koaxial vorschauende Wirbelsäulenimplantat I hat, kann der Chirurg dann die erhoffte, räumliche Nebeneinander-Anordungsbeziehung der doppelten Implantate prüfen, wenn sie implantiert sind.
Auf die 7C und 7D bezugnehmend wird dann eine Zweifach-Außenhülse 340, die ein Paar von hohlen Bohren aufweist, über die nebeneinanderliegenden, langen Distraktoren 100 eingeführt, die anterior von der Wirbelsäule vorstehen. Die Zweifach-Außenhülse 340 weist zwei hohle, rohrförmige Teile auf, die identisch in der Größe und idealerweise um die Summe der Differenz zwischen dem kleinen und dem großen Durchmesser der beiden kombinierten Implantate, aber nicht weniger als diese Differenz für ein Implantat, zueinander versetzt sind, da es möglich ist, dass das Gewinde des einen Implantats in das Gewinde des anderen eingeschoben aufgenommen ist, so dass sie beide einen gemeinsamen Bereich zwischen sich einnehmen. Jedoch kann, während die bevorzugte Ausführungsform geringfügig größer als zweimal die Differenz zwischen dem großen und dem kleinen Durchmesser des Implantats (die Summe von beiden) ist, der Abstand beträchtlich größer sein. Während bei der bevorzugten Ausführungsform die paarigen, rohrförmigen Abschnitte 348 der Zweifach-Außenhülse 340 parallel sind, wenn der Bereich 350 zwischen ihnen ausreichend groß ist, können diese Elemente relativ zueinander ansteigend oder abfallend geneigt sein, so dass sie an ihren proximalen Enden entweder konvergieren oder divergieren. Die paarigen, rohrförmigen Abschnitte 348 können teilweise oder über ihre gesamte Länge hinweg überbrückt sein, sind jedoch mittels einer Fußplatte 344 stabil befestigt. In ihrer bevorzugten Ausführungsform zeigt eine Draufsicht die Fußplatte 344, die im Wesentlichen rechteckig, aber ohne scharfe Ecken sein soll. Jedoch ist verständlich, dass andere Formen für die Fußplatte 344 verwendet werden können.
Bezugnehmend auf 7D ist es ersichtlich, dass die Fußplatte 344 so konturiert ist, dass sie der anterioren Form der Wirbel nahe kommt. Von der Fußplatte 344 nach vorne erstrecken sich mehrere scharfe Zinken 342, die ausreichend lang sind, um diese in den Wirbeln zu befestigen. Die Zinken 342 sind in der Länge begrenzt, so dass sie nicht zu weit posterior eindringen, und belaufen sich auf 2 bis 10, jedoch vorzugsweise 6.
Auf die 7E und 7F bezugnehmend werden, wenn die Zweifach-Außenhülse 340 unter Verwendung einer Zweifach-Treiberkappe 420 aus 7E, die in das hintere Ende 352 eingreift, nach vorne getrieben wird, die sich von der Fußplatte 344 erstreckenden Zinken 342 in die einander gegenüberliegenden Wirbelkörper eingebettet, bis deren Vorwärtsbewegung durch die gekrümmte Fußplatte 344 gehemmt wird, die Deckungsgleich mit der anterioren Seite der Wirbelkörper wird und von dieser gestoppt wird.
Wie bereits in 5 gezeigt, weist die Zweifach-Treiberkappe 420 dahingehend die gleiche Gestaltung wie die Einzel-Treiberkappe 160 auf, dass es wie mit 168 eine Ausnehmung 354 gibt, die ermöglicht, dass die Außenhülse vollständig eingesetzt werden kann, ohne den hinteren Vorsprung der langen Distraktoreinheit zu behindern. Jedoch ist ungleich der Kappe 160 der Bereich 354 mehr ausgespart, da es nicht nötig ist, dass die Zweifach-Kappe 420 den langen Distraktor, um dessen Vorwärtsbewegung zu hemmen, beim Abschnitt 110 kontaktiert, da die Fußplatte 344 diesem Effekt dient. Ferner ist die Zweifach-Kappe 420 für die Zweifach-Außenhülse 340 selbst dementsprechend zweifach und ist mit dem nach hinten gerichteten, doppelten, rohrförmigen Abschnitt 352 in Eingriff. Sobald die Zweifach-Außenhülse vollständig eingesetzt wurde, werden die Wirbel, die an den zu fusionierenden Zwischenraum angrenzen, über die Fußplatte 344 und die Zinken 342 stabil festgehalten. Daher ist es möglich, entweder eine oder, wenn gewünscht, beide der langen Distraktorstangen unter Verwendung eines Lang-Distraktor-Abziehers 200 gemäß dem bereits beschriebenen Verfahren zu entfernen. Es ist dann die Wahl des Chirurgen, auf der einen oder auf beiden Seiten der Wirbelsäule zu arbeiten. Gemäß der vorangegangen Diskussion kann der Chirurg den Zwischenraum unter Verwendung der Innenhülse 242 ausbohren oder die langen Distraktoren gemäß dem „Trephine-Verfahren" in Position belassen.
Ein Gewindeschneiden, wenn nötig, und das Einsetzen der Implantate werden dann durch die schützende Außenhülse 340 hindurch vorgenommen. Sobald die Implantate vollständig eingesetzt wurden, wird die Außenhülse entfernt.
Wenn das Bohrverfahren oder das „Trephine-Verfahren" mit oder ohne Innenhülse verwendet wurden, um die Fusionsstelle vorzubereiten, ist es die bevorzugte Ausführungsform, die Außenhülse 340 in Position zu belassen, da sie die ideale Platzierung und die ideale Ausrichtung des Gewindebohrers 280 und des Implantats I ermöglicht.
Es ist zu erwarten, dass der Chirurg, der sich wünscht, tief im Zwischenraum zu arbeiten, oder die Möglichkeit bevorzugt, den benutzten Gewindebohrer oder das eingesetzte Implantat direkt sichtbar zu machen, auswählen kann, zum Aufrechterhalten von Stabilität die Außenhülse nach dem Einsetzen der ersten Prothese oder vor diesem zu entfernen, was, während es nicht bevorzugten die Ausführungsformen sind, nichtsdestotrotz innerhalb des Umfangs der Erfindung ist.
Alternative Verfahren zur bevorzugten Ausführungsform für das Verfahren einer anterioren, interkorporellen Fusion
Wie zuvor für die posteriore Lendenwirbelsäule beschrieben, kann man alternativ das „Trephine-Verfahren" einsetzen, wie es detailliert beschrieben wurde.
Als eine weitere Alternative ist anzumerken, dass das Schlüsselelement bei dem anterioren Verfahren die Verwendung des Vordistraktions-Prinzips ist, bei dem solch eine Distraktion mittels der Außenhülse mit oder ohne den langen Distraktor aufrechterhalten wird. Daher könnte man, sobald die Vorbereitung des Zwischenraums vollendet wurde, da es keine schutzbedürftigen, neuralen Strukturen gibt, die Außenhülse entfernen und, anstatt durch die Außenhülse hindurch, die Implantate direkt einsetzen, wobei dies nicht die bevorzugte Ausführungsform ist aber dennoch innerhalb des Umfangs der Erfindung ist.
Als noch eine weitere Alternative dieses Verfahrens, bei der die Höhe des distrahierten Zwischenraums derart ist, dass der Durchmesser des Implantats, der zum Überspannen dieser Höhe und zum Einbetten mit ausreichender Tiefe in die einander gegenüberliegenden Wirbelkörper erforderlich ist, derart ist, dass es nicht möglicht ist, zwei solche Implantate nebeneinander zu platzieren, wird dann nur ein einziges Implantat, welches von beträchtlich vergrößertem Durchmesser sein kann, verwendet und, anstatt auf einer Seite, mittig in dem Zwischenraum platziert. Das Platzieren eines einzigen, mittigen Transplantats mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Instrumentierung steht im Einklang mit den bereits beschriebenen Verfahren und kann unter Verwendung entweder eines Bohrers oder des „Trephine-Verfahrens" durchgeführt werden.
Bezugnehmend auf die 16-18 ist eine zylindrische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wirbelsäulenimplantats I gezeigt. In 16 ist das Implantat I an der Einsetzvorrichtung 350 angebracht gezeigt. In den 17 und 18 ist das Implantat I in den Bandscheibenraum D zwischen den benachbarten Wirbeln eingebaut gezeigt.
Das zylindrische Implantat I weist ein hohles, rohrförmiges Teil auf, welches in der bevorzugten Ausführungsform aus einem chirurgisch implantierbaren ASTM-Material, vorzugsweise Titan, hergestellt ist. Das zylindrische Implantat I ist an dem einen Ende geschlossen und am anderen Ende offen und durch eine Kappe 394 abgedeckt. Das zylindrische Implantat I weist eine Anzahl von makrogroßen Öffnungen 390 durch die Seitenwände des zylindrischen Implantats I hindurch auf. Eine Anzahl von Außengewindegängen 392 sind auf dem Umfang des zylindrischen Implantats I ausgebildet. Jede Vielzahl von Gewindegängen kann an dem Implantat vorgesehen sein. Die Kappe 374 weist eine hexagonale Öffnung 394 zum Festspannen der Kappe 374 auf.
Detaillierte Beschreibung alternativer Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens
Wenn die menschliche Wirbelsäule von der Seite betrachtet wird, besteht sie aus einer ausgeglichenen Anzahl von Krümmungen, im Gegensatz zu den Wirbeln, die, wenn von der Seite betrachtet, in einer geraden Linie übereinander gestapelt sind. Sowohl im Bereich der Hals- als auch im Bereich der Lendenwirbelsäule sind die Wirbel so zueinander in Beziehung, dass sie Krümmungen bilden, wobei der Scheitelpunkt der Krümmungen in dem Körper nach vorne verschoben ist, und jene Segmente der Wirbelsäule werden als in Lordose zu sein bezeichnet. Im Unterschied dazu stehen die Wirbel im Brustbereich der Wirbelsäule so zueinander in Beziehung, dass sie eine Krümmung bilden, wobei der Scheitelpunkt dieser Krümmung posterior verschoben ist und als in Kyphose zu sein bezeichnet wird. Die erfindungsgemäße Instrumentierung hat als einen ihrer Zwecke, für die permanente Stabilisierung benachbarter Wirbel mittels Fusion zu sorgen, wobei dann die Notwendigkeit für ein Mittel besteht zum Erhalten der Lordose/Kyphose, wenn vorhanden, oder zum Wiederherstellen der Lordose/Kyphose, wenn bereits verloren gegangen, vor Vollendung der Fusionsprozedur.
Die folgenden Ausführungsformen ermöglichen sowohl einzeln als auch in Kombination das Durchführen von sowohl der Stabilisierung als auch der Fusion, wobei die betreffenden Wirbel in der korrekten anatomischen Lordose oder Kyphose sind. Wo es möglich ist, sich der Wirbelsäule aus unterschiedlichen Winkeln zu nähern, haben die jeweiligen Vorrichtungen dann unterschiedliche Formen, die für diesen spezifischen Zugang geeignet sind.
Auf 19 bezugnehmend ist eine alternative Ausführungsform der Instrumentierung gezeigt, die einen posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 aufweist, der in der Lage ist, die Lordose benachbarter Wirbel V von dem posterioren Zugang der Wirbelsäule aus wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Der posteriore, lange Lordose-Distraktor 400 wird von der posterioren Seite der Wirbelsäule aus eingesetzt und weist einen Zylinderabschnitt 410 auf, der an seinem distalen Ende 412 in einem Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 endet, welcher in den Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln V eingebracht gezeigt ist. Der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 endet distal in einem führenden, kugelförmigen, vorderen Ende 422, welches das Einsetzen des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 zwischen die benachbarten Wirbel V erleichtert. Der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 ist so eingerichtet, dass er einen ungleichmäßigen Durchmesser aufweist, derart, dass er einen kleineren Durchmesser und dadurch eine geringere Höhe innerhalb des Bandscheibenraums in der Nähe des distalen Endes 412 des Zylinderabschnitts 410 hat und einen größeren Durchmesser und dadurch eine größere Höhe innerhalb des Bandscheibenraums in Richtung des vorderen Endes 422 hat. Diese Konfiguration des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 dient nicht nur zum Wiederherstellen der Höhe des intervertebralen Bandscheibenraums beim Einsetzen des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400, sondern dient ferner zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der normalen Lordose zwischen den benachbarten Wirbeln V. Das führende, kugelförmige, vordere Ende 422 ist von besonderer Wichtigkeit in Bezug auf den posterioren, langen Lordose-Distraktor 400, bei dem der größte Durchmesserabschnitt des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 sonst zuerst in den Bandscheibenraum eindringen würde.
Der größte Durchmesser des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 ist kleiner als der Durchmesser des Zylinderabschnitts 410, derart, dass eine Umfangsschulter 424 an dem distalen Ende 412 des Zylinderabschnitts 410 ausgebildet ist, welche ein übermäßiges Eindringen des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 in den Bandscheibenraum verhindert. Es ist leicht ersichtlich, dass solch eine Konfiguration des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 den posterioren, langen Distraktor 400 in dem Bandscheibenraum ziemlich stabil und widerstandsfähig gegen ein Herausgleiten macht, da die Druckkräfte der Wirbelsäule auf den Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 dazu tendieren, diesen nach vorne zu drücken, wobei gleichzeitig die Umfangsschulter 424 solch ein Weiterbewegen unmöglich macht und somit den posterioren, langen Distraktor 400 äußerst stabil macht.
Bezugnehmend auf 20 ist der posteriore, lange Lordose-Distraktor 400 gezeigt, in Vorbereitung für den Knochenentfernungsschritt, wobei der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 in Position zwischen den benachbarten Wirbeln V ist zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule. Eine Außenhülse 140, die im Obigen unter Bezugnahme auf 5 beschrieben wurde, wurde unter Verwendung eines Hammers und der bereits beschriebenen Treiberkappe 160 korrekt über den posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 eingesetzt. Während der Knochenentfernungsschritt entweder durch das Bohrverfahren, das im Obigen unter Bezugnahme auf die 11A und 11C beschrieben wurde, oder das „Trephine-Verfahren" durchgeführt werden kann, das im Obigen unter Bezugnahme auf 11B beschrieben wurde, ist in dieser Situation das „Trephine-Verfahren" bevorzugt, da es den posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 unbeeinflusst belässt, bis genügend Raum durch das Entfernen von Knochen geschaffen worden ist, zumindest soviel, wie die Wandstärke der Trephine 270 selbst, so dass das unbehinderte Entfernen des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 ermöglicht ist.
Wenn das oben mit Bezug auf 11B beschriebene „Trephine-Verfahren" mit dem posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 verwendet wird, würde die Außenhülse 140 zuerst mit einer Innenhülse 242 ersehen werden, wie jener, die in 11B gezeigt ist, bevor beide gleichzeitig über den Zylinderabschnitt 410 des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 nach unten platziert werden. Sobald die Außenhülse 140 relativ zu dem Zylinderabschnitt 410 konzentrisch sitzt, würde die Innenhülse 242 allein entfernt werden und würde dann die Trephine 270 auf dem posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 sowie innerhalb der Grenzen der Außenhülse 140 und in die benachbarten Wirbel V quer durch den Bandscheibenraum auf die geeignete Tiefe platziert werden. Die Verwendung einer Innenhülse ist nicht erforderlich, da die Trephine 270 durch den posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 sowohl zentriert als auch ausgerichtet wird.
Zusätzlich zum Schneiden der beiden Halbzylinder von Knochen, einem aus jedem Wirbel V, tragen die sägeähnlichen, scharfen Schneidzähne 271 der in 11B gezeigten Trephine 270 einen Knochenpfad ab, der gleich der Distanz der Ausschrägung jedes der Schneidzähne 271 relativ zu seinem Nachbarn ist, und welche Distanz nicht geringer als die Wanddicke der Trephine 270 selbst sein kann. Somit wird, sobald die Trephine 270 entfernt ist, ein halbzylindrischer Raum zurückgelassen, der jeden der Knochenbögen umreißt, die aus den benachbarten Wirbeln V herausgeschnitten wurden, so dass die beiden Räume zusammen für genügend Raum sorgen, so dass es dann möglich ist, den posterioren, langen Lordose-Distraktor 400 herauszuziehen, ohne die Wirbel V selbst zu beeinträchtigen, da die Wirbel V durch die Außenhülse 140, welche in beiden der Wirbel V in Eingriff ist, in Position gehalten werden.
Bezugnehmend auf die 21 und 22 wird, da die Wirbel V vor dem Knochenentfernungsschritt in Lordose platziert werden, der durch das Knochenentfernen erzeugte Raum S in einem Winkel relativ zu den Wirbeln V in die Form eines Zylinders geschnitten, wobei er der Form des zylindrischen Implantats I entspricht. Auf diese Weise kann das zylindrische Implantat I mit parallelen Wänden zwischen benachbarte Wirbel V eingesetzt werden, welche für eine Fusion in einer Winkelbeziehung zueinander stabilisiert wurden, so dass die normale Krümmung der Wirbelsäule erhalten bleibt.
Bezugnehmend auf die 23 und 24 ist eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht eines posterioren, kurzen Lordose-Distraktors 500 zur posterioren Verwendung gezeigt, der allgemein mit der Ziffer 500 bezeichnet ist. Der posteriore, kurze Lordose-Distraktor 500 ähnelt dem im Obigen unter Bezugnahme auf den umrüstbaren Distraktor beschriebenen, kurzen Distraktor 120 und weist einen Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 520, der identisch zu jenem des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 ist, und einen Kopf 128 vergrößerten Durchmessers auf, wie er im Obigen unter Bezugnahme auf die 3-3F beschrieben wurde. Wie im Obigen für den posterioren, langen Distraktor 400 diskutiert, macht die Konfiguration des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 520 den posterioren, kurzen Lordose-Distraktor 500 ziemlich stabil. Dies ist ein besonders wichtiges Merkmal für den posterioren, kurzen Lordose-Distraktor 500, da er unterhalb des empfindlichen Duralsacks und der empfindlichen Nerven belassen wird, während die Arbeit auf der kontralateralen Seite der Wirbelsäule durchgeführt wird. Wenn der posteriore, kurze Lordose-Distraktor 500 nicht stabil wäre, könnte dies zu einer Verletzung dieser Strukturen führen. Um zusätzlich ein ungewolltes Herausgleiten des posterioren, kurzen Lordose-Distraktors 500 zu verhindern, kann die Knocheneingriffsfläche 530 gerändelt oder anderweitig aufgeraut sein oder nach vorne weisende Sperrzähne aufweisen.
Bezugnehmend auf 25 ist ein anteriorer, langer Lordose-Distraktor 600 zur anterioren Verwendung in der Wirbelsäule gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Konfiguration des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 620 die Umkehrung des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 dahingehend ist, dass der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 620 in der Nähe des Zylinderabschnitts 610 den größten Durchmesser und die größte Höhe aufweist und der Durchmesser und die Höhe entlang des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 620 mehr distal, in die Richtung zum vorderen Ende 622 hin vermindert sind. Der anteriore, lange Lordose-Distraktor 600 dient dazu, durch Distraktion der benachbarten Wirbel V die Lordose der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Wie im Obigen für den posterioren, kurzen Lordose-Distraktor 500 beschrieben, ist es verständlich, dass ein anteriorer, kurzer Lordose-Distraktor (nicht gezeigt) mit einem Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 520 ähnlich gestaltet sein kann.
Es ist ersichtlich, dass alle der Lordose-Distraktoren, sowohl die anteriore als auch die posteriore Ausführungsform, spezialisierte, führende, kugelförmige oder nasenkegelförmige Abschnitte haben, um das Einsetzen der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitte in den Bandscheibenraum zu erleichtern. Dies ist von besonderer Wichtigkeit in Bezug auf die posterioren Lordose-Distraktoren, bei denen der größte Durchmesserabschnitt des Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitts 420 sonst zuerst in den Bandscheibenraum eindringen würde.
Bezugnehmend auf die 26 und 27 umfasst eine alternative Ausführungsform zum Aufrechterhalten einer Distraktion während des chirurgischen Eingriffs eine spezialisiertere Form der zuvor beschriebenen Außenhülse 140 und ist als die verlängerte Außenhülse 700 gezeigt und gekennzeichnet. Die verlängerte Außenhülse 700 weist ein hohles, rohrförmiges Teil 702 mit einem distalen Ende 710 auf, welches derart verlängert wurde, dass ein Paar von Verlängerungsabschnitten 720 und 722, welche im Wesentlichen eine Fortsetzung des hohlen, rohrförmigen Teils 702 selbst sind (mit oder ohne Verstärkung), sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen und zum Erleichtern des Einführens an ihren vorderen Enden 724 und 726 spitz zulaufen sowie solch eine Höhe aufweisen, dass sie die Höhe des intervertebralen Bandscheibenraums wiederherstellen. An dem distalen Ende 710 können eine Mehrzahl von Zähnen 712 angeordnet sein, die jenen ähneln, die im Obigen zuvor beschrieben wurden, oder andere Eingriffsmittel zum Ineingriffbringen mit dem Knochen der benachbarten Wirbel V. Es ist verständlich, dass das distale Ende 710 keine Zähne 712 aufweisen kann.
Die verlängerte Außenhülse 700 ist gänzlich eine neue Erfindung, wie sie in der Technik und der Wissenschaft der Chirurgie nie existiert hat, wobei die verlängerte Außenhülse 700 zahlreiche Vorteile gegenüber allen zuvor beschriebenen Bohrhülsen und der hierin zuvor beschriebenen Außenhülse 140 bietet. Die verlängerte Außenhülse 700 wirkt durch ihre Verlängerungsabschnitte 720 und 722, welche zwischen benachbarte Wirbel eingesetzt werden, selbst als ein intervertebraler Distraktor und ist daher im Wesentlichen eine Kombination von Außenhülse und Distraktor. Die verlängerte Außenhülse 700 ist überaus stabil, da die Verlängerungsabschnitte 720 und 722 in dem Bandscheibenraum festsitzen und dort zusätzlich durch die beträchtlichen Druckkräfte in der Wirbelsäule gehalten werden.
Bezugnehmend auf 28 ist wegen der so bereitgestellten Stabilität ein zusätzlicher, ableitbarer Vorteil, dass die Zähne 772 an dem distalen Ende 710 der verlängerten Außenhülse 700' entweder, wie in 28 gezeigt, entfernt werden können oder gemäß der bevorzugten Ausführungsform in geringerer Größe hergestellt werden können. Es ist ferner zu bemerken, dass die Zähne 712, wenn vorhanden, auf den Bereich in gerader Linie mit den Wirbeln V beschränkt wären und dass die Verlängerungsabschnitte 720 und 722 die korrekte Drehausrichtung gewährleisten würden.
Ein weiterer Vorteil, der nachfolgend detaillierter zu diskutieren ist, besteht darin, dass die Verlängerungsabschnitte 720 und 722 die Operation auf den Bereich innerhalb und zwischen den Verlängerungsabschnitten 720 und 722 begrenzen und alle anderen Gewebe außerhalb der Verlängerungsabschnitte 720 und 722 schützen.
Nachdem das neuartige Konzept der verlängerten Außenhülse 700 nun beschrieben wurde, kann das Augenmerk nun auf weitere Variationen der verlängerten Außenhülse 700 gelenkt werden, die nicht nur in der Lage sind, die geeignete, intervertebrale Bandscheibenraumhöhe wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, sondern zusätzlich in der Lage sind, wie gewünscht, die anatomische Lordose oder Kyphose über den chirurgischen Eingriff hinweg wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten.
Bezugnehmend auf 29 ist eine posteriore, verlängerte Lordose-Außenhülse 800 zur Verwendung vom posterioren Zugang der Wirbelsäule aus gezeigt. Die posteriore, verlängerte Lordose-Außenhülse 800 weist ein hohles, rohrförmiges Teil 802 mit einem distalen Ende 810 auf, welches derart verlängert wurde, dass ein Paar von Verlängerungsabschnitten 820 und 822, welche im Wesentlichen eine Fortsetzung des rohrförmigen Teils 802 sind, sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen. Die Verlängerungsabschnitte 820 und 822 unterscheiden sich von den Verlängerungsabschnitten 720 und 722 dadurch, dass die Verlängerungsabschnitte 820 und 822 so eingerichtet sind, dass sie die Lordose der Wirbelsäule ähnlich wie der Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 420 des posterioren, langen Lordose-Distraktors 400 wiederherstellen und aufrechterhalten, wobei dessen Merkmale hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden.
Die Verlängerungsabschnitte 820 und 822 haben jeweils eine Höhe, die an einem Punkt nahe dem distalen Ende 810 des rohrförmigen Teils 802 geringer ist und die in Richtung weg von dem rohrförmigen Teil 802 zunimmt. Die Verlängerungsabschnitte 820 und 822 laufen an ihren vorderen Rändern 824 bzw. 826 spitz zu, um ein Einsetzen in den Bandscheibenraum zu erleichtern.
Zwischen den Verlängerungsabschnitten 820 und 822 können eine Mehrzahl von Zähnen 812 sein zum Ineingriffbringen mit dem Knochen der Wirbel V, wenn die verlängerte Außenhülse 800 in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbeln V eingesetzt wird.
Bezugnehmend auf 30 ist eine posteriore, verlängerte Lordose-Außenhülse 800' in Position in dem intervertebralen Bandscheibenraum gezeigt.
Bezugnehmend auf 31 ist eine anteriore, verlängerte Außenhülse 900 gezeigt zur Verwendung von dem anterioren Zugang der Wirbelsäule aus. Die anteriore, verlängerte Lordose-Außenhülse 900 weist ein hohles, rohrförmiges Teil 902 mit einem distalen Ende 910 auf, welches derart verlängert wurde, dass ein Paar von Verlängerungsabschnitten 920 und 922, welche im Wesentlichen eine Fortsetzung des rohrförmigen Teils 902 sind, sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen. Die Verlängerungsabschnitte 920 und 922 unterscheiden sich von den Verlängerungsabschnitten 820 und 822 dadurch, dass die Verlängerungsabschnitte 920 und 922 so eingerichtet sind, dass sie, ähnlich dem Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt 620 des anterioren, langen Lordose-Distraktors 600, dessen Merkmale hierin durch Bezugnahme aufgenommen werden, die Lordose der Wirbelsäule von dem anterioren Zugang aus wiederherstellen und aufrechterhalten.
Die Verlängerungsabschnitte 920 und 922 haben jeweils eine Höhe, die an einem Punkt in der Nähe des distalen Endes 910 des rohrförmigen Teils 902 größer ist und die in Richtung weg von dem rohrförmigen Teil 902 abnimmt. Die Verlängerungsabschnitte 920 und 922 laufen an ihren vorderen Rändern 924 bzw. 926 spitz zu, um ein Einsetzen in den Bandscheibenraum zu erleichtern.
Während die verlängerte Lordose-Außenhülse zur anterioren Verwendung in der Einzelform und in Verwendung in der Lendenwirbelsäule gezeigt ist, ist es selbstverständlich, dass sie eine Doppelrohrform annehmen kann und in jeder Form überall in der Wirbelsäule verwendet werden kann.
Bezugnehmend auf die 33 und 34 ist eine lumbale, verlängerte Zweifach-Außenhülse gezeigt und im Allgemeinen mit der Ziffer 1100 bezeichnet. Die verlängerte Zweifach-Außenhülse 1100 weist zwei hohle, rohrförmige Teile 1101 und 1102 auf. Die beiden hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 weisen ein distales Ende 1104 auf, welches so verlängert wurde, dass es einen Verlängerungsabschnitt 1121 bildet, welcher im Wesentlichen eine Fortsetzung der zusammengefügten, hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 ist. Der Verlängerungsabschnitt 1121 ist in Form und Funktion gleich den Verlängerungsabschnitten 920 und 922, die im Obigen unter Bezugnahme auf 31 beschrieben wurden. Der Verlängerungsabschnitt 1121 weist eine Höhe auf, die an einem Punkt in der Nähe des distalen Endes 1104 größer ist und die in Richtung weg von den hohlen, rohrförmigen Teilen 1101 und 1102 abnimmt, um durch Korrigieren der Winkelverhältnisse der Wirbel V die normale Krümmung der Wirbelsäule aufrechtzuerhalten. Der Verlängerungsabschnitt 1121 läuft an seinem vorderen Rand 1124 spitz zu, um ein Einsetzen des Verlängerungsabschnitts 1121 in den Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln V zu erleichtern. An dem distalen Ende der rohrförmigen Teile 1101 und 1102 sind geschärfte Zähne 1130 angeordnet zum Ineingriffbringen mit den Wirbeln V.
Die jeweiligen, hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 sind idealerweise um die Summe der Differenz zwischen dem kleinen und dem großen Durchmesser zweier kombinierter, mit Gewinde versehener Wirbelsäulenimplantate I zueinander versetzt, jedoch nicht weniger als jener Differenz für ein Implantat I, da es möglich ist, dass das Gewinde des einen Implantats I in das Gewinde des anderen Implantats I eingreifend angeordnet ist, so dass sie beide einen gemeinsamen Bereich zwischen einander beanspruchen. Normalerweise haben die Wände der jeweiligen, hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 an dem Punkt, an dem die Wände der hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 miteinander in Kontakt sind, eine Gesamtdicke, welche etwa 2,0 mm beträgt. Dies wird erreicht, indem ein Teil jedes hohlen, rohrförmigen Teils 1101 und 1102 maschinell entfernt wird, so dass die Wanddicke jedes hohlen, rohrförmigen Teils 1101 und 1102 vor dem Zusammenfügen dieser verringert wird. Auf diese Weise können die beiden hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 enger aneinander angeordnet werden, so dass zwei Wirbelsäulenimplantate I enger aneinander angeordnet werden können, wenn sie in den Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln W eingesetzt sind. Die hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 können überlappt sein oder zueinander versetzt sein, um den Abstand zwischen den Implantaten zu regulieren, wenn die verlängerte Zweifach-Außenhülse verwendet wird und zwei Implantate implantiert werden.
Die hohlen, rohrförmigen Teile 1101 und 1102 können teilweise oder über ihre gesamte Länge hinweg überbrückt sein, sind aber üblicherweise durch die Fußplatte 1110 fixiert, die in ihrer Funktion, aber nicht in ihrer Konfiguration der Fußplatte 344 ähnlich ist, die im Obigen unter Bezugnahme auf die 7C und 7D beschrieben wurde.
Insbesondere auf 34 bezugnehmend ist die Fußplatte 1110 gezeigt, die eine ovale Konfiguration hat, die die Wirbel nachformt und umfasst, und weist eine Mehrzahl von Zinken 1112-1115 auf, die sich von der Unterseite der Fußplatte 1110 erstrecken. Die Zinken 1112-1115 sind ausreichend lang zum Ineingriffbringen mit dem Knochen der benachbarten Wirbel V, jedoch in der Länge so begrenzt, dass sie, sobald sie eingesetzt sind, nicht über die Wirbel hinaus eindringen.
Bezugnehmend auf 35 ist eine zweite, verlängerte Zweifach-Außenhülse 1200 gezeigt. Die verlängerte Zweifach-Außenhülse 1200 ähnelt der verlängerten Zweifach-Außenhülse 1100 mit der Ausnahme, dass sie zusätzliche Verlängerungsabschnitte 1220 und 1222 aufweist, welche eine Höhe haben, die in der Nähe des distalen Endes 1204 der hohlen, rohrförmigen Teile 1201 und 1202 größer ist und die in Richtung weg von den hohlen, rohrförmigen Teilen 1201 und 1202 abnimmt. Die Verlängerungsabschnitte 1220-1222 sind in Form und Funktion ähnlich den Verlängerungsabschnitten 920 und 922, die im Obigen unter Bezugnahme auf 31 beschrieben wurden. Ferner kann, da die Fußplatte 1210 recheckig ist und größer als die Fußplatte 1110 ist, eine zusätzliche Zinke 1216 und 1217 hinzugefügt sein.
Es sollte ferner verstanden werden, dass der Lordose-Distraktor zur posterioren Verwendung bezüglich seiner Verwendung in der Lendenwirbelsäule, anterior verwendet werden würde, wenn er entweder in der Einzel- oder in der Doppelrohr-Form an der Brustwirbelsäule angewendet werden würde. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Brustwirbelsäule normalerweise in die Kyphose gekrümmt ist, welche die Umkehrung der Lordose ist. Das heißt, beim sich anterior Nähern der Brustwirbelsäule wäre es wünschenswert, die Rückseite des Bandscheibenraums mehr als die Vorderseite zu distrahieren, und dies würde eine verlängerte Außenhülse erfordern, welche jener ähneln würde, die in 30 zu sehen ist, wenn sie jedoch in diesem neuen Kontext verwendet wird, würde sie korrekter als eine anteriore, verlängerte, thorakale Kyphose-Außenhülse bezeichnet werden. Genauso wie die posteriore Lordose-Außenhülse, der posteriore und der anteriore lange Lordose- und der posteriore, kurze Lordose- Distraktor sowie die anterioren, kurzen Lordose-Distraktoren, obwohl sie zuvor als lordotisch bezeichnet wurden, wenn sie von dem posterioren Zugang aus in der Lendenwirbelsäule platziert werden, nun, wenn sie von dem anterioren Zugang aus in der Brustwirbelsäule platziert werden, korrekter als thorakale Kyphose-Distraktoren bezeichnet werden würden.
Es ist leicht verständlich, dass die beschriebenen, verlängerten Außenhülsen verwendet werden können mit den kurzen und den langen Distraktoren, die einen Bandscheiben-Durchdringungs-Abschnitt gleichmäßigen Durchmessers aufweisen, oder in Kombination mit den Lordose- und den Kyphose-Distraktoren komplementärer Konfiguration.
Bezugnehmend auf die 36-41 ist die Vorrichtung 1350 gezeigt zur Verwendung beim Installieren eines verbesserten, interkorporellen Wirbelsäulenfusionsimplantates 1300, das eine oder mehrere flache Seiten aufweist. Die Vorrichtung 1350 weist eine Zweifach-Außenhülse 1310 mit einem Paar sich überlappender, hohler, zylindrischer Rohre 1352 und 1354 auf, die in der Größe identisch sind und die jeweils einen Innendurchmesser haben, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Wirbelsäulenfusionsimplantates 1300 ist. Die zylindrischen Rohre 1352, 1354 stehen entlang ihrer Länge miteinander in Verbindung und sind idealerweise um eine Distanz voneinander versetzt, die geringfügig größer als die Summe der Durchmesser von zwei Wirbelsäulenfusionsimplantaten 1300 ist, die nebeneinander angeordnet sind, wobei sich die flachen Seiten 1302 der jeweiligen Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300 berühren. Die zylindrischen Rohre 1352 und 1354 sind der Länge nach derart verbunden, dass sie sich teilweise überlappen. Die hohlen, zylindrischen Rohre 1352 und 1354 sind an eine Fußplatte 1362 montiert, die der in 35 beschriebenen Fußplatte ähnelt. Es gibt eine Anzahl von Zinken 1364a-1364f, die von der Unterseite 1366 der Fußplatte 1360 vorstehen und die dazu dienen, die Zweifach-Außenhülse 1310 mit der Basis der benachbarten Wirbel V in Eingriff zu bringen.
Insbesondere auf 36 bezugnehmend ist die Vorrichtung 1350 über zwei nebeneinander angeordnete und anterior von den Wirbeln V vorstehende, lange Distraktoren 1320 und 1322 eingesetzt. Die langen Distraktoren 1320 und 1322 ähneln dem im Obigen beschriebenen, langen Distraktor 100 mit der Ausnahme, dass sie eine flache Seite 1324 bzw. 1326 aufweisen. Bezugnehmend auf die 37 und 38 ist gemäß einer Ausführungsform die Fußplatte 1360 im Wesentlichen rechteckig, jedoch ohne scharfe Ecken. Für Fachleute ist es verständlich, dass andere Formen verwendet werden können.
Wie in den 36 und 39 gezeigt, ist die Fußplatte 1360 so konturiert, dass sie in etwa der anterioren Außenkrümmung der Wirbel V entspricht. Von der Fußplatte 1360 erstrecken sich die mehreren, scharfen Zinken 1364a-1364f nach vorne, welche so ausreichend lang sind, dass sie eine Fixierung der Fußplatte 1360 an den Wirbeln V ermöglichen. Die Zinken 1364a-1364f sind in der Länge so begrenzt, dass sie posterior nicht zu weit in die Wirbel V eindringen, und belaufen sich auf 2 bis 10, jedoch bevorzugt 6.
Bezugnehmend auf 39 werden, während die Zweifach-Außenhülse 1350 vorwärts getrieben wird, die sich von der Fußplatte 1360 erstreckenden Zinken 1364a-1364f in die gegenüberliegenden Wirbel V eingebettet, bis ihre Vorwärtsbewegung von der Fußplatte 1360 gehemmt wird, die deckungsgleich mit der anterioren Seite der Wirbel V wird und von dieser gestoppt wird.
Wie in 36 gezeigt, werden, sobald die Vorrichtung 1350 vollständig eingesetzt wurde, die Wirbel V, die benachbart zu dem zu fusionierenden Zwischenraum D sind, über die Fußplatte 1360 und die Zinken 1364a-1364f starr gehalten. Auf diese Weise ist es möglich, entweder einen oder, falls gewünscht, beide langen Distraktoren 1320 und 1322 zu entfernen. Im Obigen wurde die Zweifach-Außenhülse zum Einsetzen zweier Implantate beschrieben, die jeweils wenigstens eine flache Seite aufweisen, und sie kann Verlängerungsabschnitte aufweisen zum Einsetzen in den Bandscheibenraum, die in der Lage sind, wie zuvor beschrieben eine Distraktion sowie eine Kyphose oder eine Lordose zu erzeugen, wobei solche Verlängerungen sich in einer Linie mit den Seitenwänden der zylindrischen Rohre erstrecken.
Bezugnehmend auf 40 wird, sobald die Zweifach-Außenhülse 1350 vollständig eingesetzt wurde, einer der langen Distraktoren 1320 und 1322 entfernt und kann der Chirurg unter Einsatz des Bohrers 250 und unter Verwendung jedes der hohlen Zylinder 1352, 1354 zum Führen des Bohrers 250 den Zwischenraum D bohren, so dass überlappende Löcher erzeugt werden, in welche die Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300a und 1300b eingesetzt werden können. Für Fachleute ist ferner erkennbar, dass eine hohle Innenhülse (nicht gezeigt) in die hohlen Zylinder 1352, 1354 eingesetzt werden kann, durch die hindurch das Bohren durchgeführt wird, oder der lange Distraktor in Position belassen werden kann und eine hohle Trephine, die über jeden der langen Distraktoren 1320 und 1322 gepasst wird, zum Bohren des Zwischenraums D verwendet werden kann. Es ist leicht verständlich, dass die rohrförmigen Teile eine Vielzahl von Formen und Größen aufweisen können. Ferner kann das Entfernen von Bandscheibe und Knochen erreicht werden durch die Verwendung eines Senkers oder eines Meißels mit einer für diesen Zweck geeigneten Form und mit oder ohne die Verwendung eines Bohrers. Die Implantate würden dann Formen aufweisen, die zur Verwendung in den so ausgebildeten Räumen geeignet sind.
Bezugnehmend auf 41 wird, sobald der Zwischenraum D gebohrt wurde, ein im Obigen beschriebener Implantattreiber 350 verwendet zum Einsetzen der Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300a und 1300b, vorzugsweise durch lineares Vorwärtsbewegen. Das Implantattreiberinstrument 350 kann verwendet werden, um die Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300a und 1300b entweder einzusetzen oder zu entfernen.
Sobald das Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300a an dem Implantattreiber 350 angebracht ist, wird es dann durch eines der hohlen, zylindrischen Rohre 1352, 1354 hindurch eingeführt und durch das Anwenden einer Schlagkraft, die über das Implantattreiberinstrument 350 übertragen wird, in den Zwischenraum D eingetrieben. Sobald das Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300a in den Zwischenraum D eingesetzt ist, kommen die Oberflächenaufrauungen der Außenfläche des Wirbelsäulenfusionsimplantates 1300a mit dem Knochen der Wirbel V in Eingriff und wird der Implantattreiber 350 von dem Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300a demontiert. Das Implantattreiberinstrument 350 wird dann aus der Zweifach-Außenhülse 1350 herausgezogen, und das Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300a ist vollständig installiert und wie in 41 gezeigt in den Zwischenraum D eingesetzt.
Sobald ein erstes Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300a in den Zwischenraum D eingesetzt ist, wird ein zweites Wirbelsäulenfusionsimplantat 1300b in den Zwischenraum D eingetrieben, so dass die flachen Seiten 1302a bzw. 1302b der jeweiligen Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300a und 1300b zueinander benachbart sind und einander berühren. Auf diese Weise werden zwei Wirbelsäulenfusionsimplantate 1300a und 1300b in den Zwischenraum D implantiert und kommen mit dem Knochen der benachbarten Wirbel V in Eingriff, ohne die Breite der Wirbelsäule zu überschreiten. Es ist ersichtlich, dass es andere Wege gibt, dass zwei Wirbelsäulenimplantate komplementäre Formen aufweisen können und dass sie durch lineares Vorwärtsbewegen durch eine Einzel- (beide auf einmal) oder eine Zweifach-Außenhülse hindurch eingesetzt werden können, die in den Bandscheibenraum hinein verlängerte Elemente aufweist zum Stabilisieren, Distrahieren und/oder zum Bewirken einer Lordose oder einer Kyphose.
Während die Erfindung in Verbindung mit dem Implantat als ein mit Gewinde versehenes Wirbelsäulenimplantat beschrieben wurde, ist erkennbar, dass andere Formen von Implantaten mit dem vorliegenden Verfahren verwendet werden können. Beispielsweise können Dübel, die aus Knochen oder künstlichen Materialien hergestellt sind, gerändelte oder unregelmäßig geformte Zylinder oder Teilzylinder oder irgendwelche anders geformten Implantate verwendet werden, die durch die Außenhülse hindurch eingeführt werden können. In der Lage zu sein, die Prozedur durch die Außenhülse hindurch durchzuführen, ermöglicht es, dass die Prozedur sicher und schnell sowie genauer durchgeführt wird.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind wie folgt:
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Wirbelsäulendistraktor bereitgestellt zur Verwendung bei der Wirbelsäulenfusionschirurgie und zum Positionieren zweier benachbarter Wirbel in ausgewählter Anordnungsbeziehung zueinander, wobei der Wirbelsäulendistraktor einen Körper und eine Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung aufweist, die sich von dem Körper erstreckt, zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den beiden benachbarten Wirbeln und zum Drücken gegen benachbarte Endplatten der beiden benachbarten Wirbel, wobei die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung einen ersten Abschnitt zum Drücken gegen eine der benachbarten Endplatten und einen zweiten Abschnitt zum Drücken gegen die andere der benachbarten Endplatten aufweist, und wobei der erste und der zweite Abschnitt entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Länge von dem Körper weg konvergieren.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist ein Wirbelsäulendistraktor bereitgestellt zur Verwendung bei der Wirbelsäulenfusionschirurgie und zum Positionieren zweier benachbarter Wirbel in ausgewählter Anordnungsbeziehung zueinander, wobei der Wirbelsäulendistraktor aufweist: einen Körper und eine Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung, die sich von dem Körper erstreckt, zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den beiden benachbarten Wirbeln und zum Drücken gegen benachbarte Endplatten der beiden benachbarten Wirbel, wobei die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung einen ersten Abschnitt zum Drücken gegen eine der benachbarten Endplatten und einen zweiten Abschnitt zum Drücken gegen die andere der benachbarten Endplatten aufweist, wobei der erste und der zweite Abschnitt entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Länge von dem Körper weg divergieren, und wobei die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung ein spitz zulaufendes, vorderes Ende aufweist zum Erleichtern eines Platzierens der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung in den Bandscheibenraum hinein.
Gemäß einem dritten Aspekt hat bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem ersten Aspekt die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung ein spitz zulaufendes, vorderes Ende zum Erleichtern eines Einsetzens der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung in den Bandscheibenraum hinein.
Bevorzugt weist gemäß einem vierten Aspekt der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der zuvor genannten Aspekte ferner Mittel auf zum Begrenzen des Eindringens der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung in den Bandscheibenraum hinein.
Ferner bevorzugt weist gemäß einem fünften Aspekt bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem vierten Aspekt das Begrenzungsmittel eine Schulter an dem Körper an der Verbindungsstelle der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung und des Körpers auf zum Verhindern, dass der Körper in den Bandscheibenraum eindringt.
Gemäß einem sechsten Aspekt ist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der zuvor genannten Aspekte der Körper lösbar an der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung angebracht.
Gemäß einem siebenten Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß einem von dem fünften oder dem sechsten Aspekt die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung einen Kopf auf, der sich in der Nähe der Verbindungsstelle der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung und des Körpers befindet.
Gemäß einem achten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der zuvor genannten Aspekte ferner Mittel auf zum Ineingriffbringen mit den beiden benachbarten Wirbeln.
Gemäß einem neunten Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem achten Aspekt das Eingriffsmittel eine Zinke auf.
Gemäß einem zehnten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß dem sechsten Aspekt ferner Mittel auf zum Begrenzen der Tiefe des Einsetzens der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung in den Bandscheibenraum.
Gemäß einem elften Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem zehnten Aspekt das Begrenzungsmittel einen der Bandscheiben-Durchdringungs- Verlängerung zugeordneten Kopf auf, wobei der Kopf so dimensioniert ist, dass er einen Eintritt in den Bandscheibenraum verhindert.
Gemäß einem zwölften Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem elften Aspekt der Kopf ein flaches Profil auf, so dass das Vorstehen des Kopfes von den beiden benachbarten Wirbeln minimiert ist.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß dem zehnten Aspekt eine Schlagfläche an der Verbindungsstelle des Kopfes und der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung auf zum Abflachen von Abschnitten der Außenfläche der beiden benachbarten Wirbel.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem sechsten oder dem zehnten Aspekt die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung Mittel auf zum Ineingriffbringen einer Extraktionsvorrichtung zum Extrahieren der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung aus dem Bandscheibenraum.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt ist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der vorher genannten Aspekte der Körper ein Zylinderteil.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der vorher genannten Aspekte die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung Oberflächenunregelmäßigkeiten auf.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt weisen bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem sechzehnten Aspekt die Oberflächenunregelmäßigkeiten Sperrzähne auf.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt weisen bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem sechzehnten Aspekt die Oberflächenunregelmäßigkeiten eine Rändelung auf.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt hat bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der vorher genannten Aspekte der Körper Mittel zum Ineingriffbringen einer Extraktionsvorrichtung zum Extrahieren der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung aus dem Bandscheibenraum.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt weist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem neunzehnten Aspekt das Eingriffsmittel zum Ineingriffbringen einer Extraktionsvorrichtung ein Passteil auf zum Zusammenpassen mit einer Extraktionsvorrichtung.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem von dem ersten und dem zweiten Aspekt in der Nähe der Verbindungsstelle des Körpers und der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung eine Schlagfläche auf zum Abflachen von Abschnitten der Außenfläche der beiden benachbarten Wirbel.
Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt divergieren bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem zweiten Aspekt der erste und der zweite Abschnitt entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Länge von dem Körper weg.
Gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt ist der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem der vorher genannten Aspekte in Kombination mit einem Schutzelement bereitgestellt, das eine Öffnung aufweist zum Bereitstellen eines geschützten Zugangs zum Bandscheibenraum und den benachbarten Wirbeln, wobei der Wirbelsäulendistraktor durch die Öffnung hindurch passiert.
Gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt ist bei dem Wirbelsäulendistraktor gemäß dem dreiundzwanzigsten Aspekt die Öffnung so bemessen, dass sie ein Passieren der Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung des Wirbelsäulendistraktors durch die Öffnung hindurch ermöglicht.
Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem von dem dreiundzwanzigsten und dem vierundzwanzigsten Aspekt ferner ein Knochenentfernungsmittel auf, das einen Abschnitt aufweist, der bemessen ist zum Passieren durch die Öffnung hindurch zum Ausbilden durch das Schutzelement hindurch eines Implantationsraumes quer durch den Bandscheibenraum hindurch.
Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt weist der Wirbelsäulendistraktor gemäß einem von dem dreiundzwanzigsten bis fünfundzwanzigsten Aspekt ferner einen Implantattreiber auf, der Mittel hat zum Ineingriffbringen eines Implantates, wobei der Implantattreiber einen Abschnitt aufweist, der bemessen ist zum Passieren durch die Öffnung hindurch zum Passieren eines Implantates durch das Schutzelement hindurch.

Claims

Vorrichtung zur Verwendung in der Human-Wirbelsäulenchirurgie quer durch einen Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern hindurch, aufweisend: ein Schutzelement (1310) mit einem distalen Ende, einem proximalen Ende und einer Mittellängsachse durch das distale und das proximale Ende hindurch, wobei das Schutzelement (1310) eine die Mittellängsachse durchquerende Passage aufweist zum Bereitstellen eines geschützten Zugangs zu dem Bandscheibenraum und den benachbarten Wirbelkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass: die Vorrichtung einen Verlängerungsabschnitt aufweist, der sich von dem distalen Ende des Schutzelementes (1310) erstreckt, zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern, wobei der Verlängerungsabschnitt einen Abschnitt zum Drücken gegen jeden der benachbarten Wirbelkörper aufweist, wobei der Abschnitt des Verlängerungsabschnitts eine obere Fläche, die angepasst ist zum Kontaktieren von einem der benachbarten Wirbelkörper, und eine untere Fläche aufweist, die angepasst ist zum Kontaktieren des anderen der benachbarten Wirbelkörper, wobei der Abschnitt des Verlängerungsabschnitts zwischen der oberen und der unteren Fläche eine Höhe und eine Länge aufweist, die ausreichend sind zum korrekten Ausrichten und Auseinanderdistanzieren der benachbarten Wirbelkörper, und wobei die Passage des Schutzelementes einen nichtkreisförmigen Querschnitt entlang wenigstens eines Abschnitts der Mittellängsachse aufweist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Passage einen Querschnitt hat, der quer zu der Mittellängsachse eine Weite hat und der quer zu der Weite eine Höhe hat, wobei entlang wenigstens eines Abschnitts der Passage die Weite der Passage größer als die Höhe der Passage ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Passage eine Höhe aufweist, die größer als der Abstand zwischen den benachbarten Wirbelkörpern ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Höhe des Verlängerungsabschnitts in etwa der Höhe eines wiederhergestellten Bandscheibenraumes entspricht, und wobei die obere und die untere Fläche entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Länge von dem Schutzelement weg konvergieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Verlängerungsabschnitt einen ersten Abschnitt zum Drücken gegen die Endplatten der benachbarten Wirbelkörper und zwischen dem ersten Abschnitt und dem Schutzelement (1310) einen zweiten Abschnitt aufweist zum Drücken gegen die Endplatten der benachbarten Wirbelkörper, wobei der zweite Abschnitt eine Höhe aufweist, die geringer als die Höhe des ersten Abschnittes ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schutzelement (1310) an seinem distalen Ende eine Außenfläche aufweist, und wobei der Verlängerungsabschnitt zumindest teilweise mit der Außenfläche zusammenfällt.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abschnitt des Schutzelementes (1310) zumindest teilweise an die Außenfläche der Wirbelkörper der benachbarten Wirbelkörper angepasst ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner Mittel (1360) aufweisend zum Begrenzen der Tiefe des Eindringens des Verlängerungsabschnitts in den Bandscheibenraum hinein.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Tiefenbegrenzungsmittel an der Verbindungsstelle des Verlängerungsabschnitts und des Schutzelements (1310) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß entweder Anspruch 8 oder 9, wobei das Tiefenbegrenzungsmittel eine Fußplatte (1360) aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner Mittel (1364a-f) aufweisend zum Eindringen in die beiden benachbarten Wirbelkörper.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verlängerungsabschnitt ein spitz zulaufendes, vorderes Ende aufweist zum Erleichtern eines Platzierens des Verlängerungsabschnitts in den Bandscheibenraum hinein.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei die obere und die untere Fläche entlang wenigstens eines Abschnitts ihrer Länge in Winkelstellung relativ zueinander von dem Schutzelement (1310) weg divergieren.
Vorrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche, ferner aufweisend: wenigstens einen zweiten Verlängerungsabschnitt, der sich von dem Schutzelement (1310) erstreckt, zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern, wobei der zweite Verlängerungsabschnitt einen Abschnitt aufweist zum Drücken gegen jede der benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper, wobei der Abschnitt des zweiten Verlängerungsabschnitts eine obere und eine untere Fläche aufweist, die angepasst sind zum Kontaktieren der jeweiligen Endplatten der benachbarten Wirbelkörper zum korrekten Ausrichten und Auseinanderdistanzieren der benachbarten Wirbelkörper.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Verlängerungsabschnitte einander diametral gegenüberliegen und voneinander mit Abstand angeordnet sind, so dass zwischen den Verlängerungsabschnitten von innerhalb des Bandscheibenraums aus ein Zugang zu den benachbarten Wirbelkörpern bereitgestellt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Verlängerungsabschnitte die gleiche Höhe aufweisen.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in Kombination mit einem Knochenentfernungsmittel (250), das einen Abschnitt aufweist, der bemessen ist zum Bewegen durch die Passage hindurch zum Formen durch das Schutzelement (1310) hindurch eines Implantationsraumes quer durch die Höhe des Bandscheibenraumes hindurch.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, in Kombination mit einem Wirbelsäuleneinsatz (1300b), der angepasst ist zum Einsetzen in den durch das Knochenentfernungsmittel geformten Implantationsraum hinein.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der Wirbelsäuleneinsatz einer von einem Dübel, einem Knochentransplantat, einem interkorporellen Wirbelsäulenimplantat und einem interkorporellen Wirbelsäulenfusionsimplantat ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, wobei der Wirbelsäuleneinsatz zumindest teilweise Knochen aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 18-20, in Kombination mit einer fusionsunterstützenden Substanz.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, wobei die fusionsunterstützende Substanz Knochen ist.
Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, in Kombination mit einem Distraktor (1320, 1322), der angepasst ist zum Auseinanderdrücken der benachbarten Wirbelkörper.
Vorrichtung zur Verwendung beim Durchführen einer Wirbelsäulenoperation quer durch einen Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern hindurch, aufweisend: ein Schutzelement (1100; 1200), das eine erste und eine zweite Passage (1101, 1102; 1201, 1202) aufweist, die eingerichtet sind, es zu ermöglichen, dass ein Wirbelsäulenimplantat durch jede von der ersten und der zweiten Passage hindurch passiert, zum Bereitstellen eines geschützten Zugangs zu dem Bandscheibenraum und den benachbarten Wirbelkörpern, und eine Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung (1121; 1220, 1221, 1222), die sich von dem Schutzelement erstreckt, zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern, wobei die Bandscheiben-Durchdringungs-Verlängerung einen Abschnitt aufweist zum Drücken gegen jede der benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper.