DE69837998T2

DE69837998T2 - Wirbelfusionsvorrichtung mit eine partiell kreisförmige sektion aufweisenden querschnittssegmenten

Info

Publication number: DE69837998T2
Application number: DE69837998T
Authority: DE
Inventors: Joseph P. Far Hills ERRICO; Thomas J. Summit ERRICO; James D. Oakland RALPH
Original assignee: K2 Medical LLC
Current assignee: K2 Medical LLC
Priority date: 1997-07-24
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2018-07-24
Also published as: WO1999004733A1; DE69837998D1; EP1818026A3; CA2297674A1; ATE365518T1; CA2297674C; JP4176954B2; JP2001510708A; ES2289789T3; EP1023010B1; KR20010022205A; US5904719A; AU8491898A; AU748364B2; KR100589752B1; EP1023010A1; EP1818026A2; EP1023010A4

Description

Hintergrund der Erfindung:
1. Gebiet der Erfindung:
Diese Erfindung betrifft allgemein eine Spinalimplantatbaugruppe zur Implantation in den Zwischenwirbelraum zwischen benachbarten Wirbelknochen zum Ermöglichen von Fusion, und, genauer ausgedrückt, eine implantierbare Einrichtung mit hervorragender Seitenstabilität und Gesamtfestigkeit.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
Die Knochen von Bindegewebe der Wirbelsäule eines erwachsenden Menschen bestehen aus mehr als 20 getrennten Knochen, die aufeinander folgend durch einen aus drei Gelenken bestehenden Komplex aneinander gekoppelt sind, der aus einer vorderen Scheibe und zwei hinteren Facettengelenken besteht, wobei die vorderen Scheiben benachbarter Knochen durch Knorpelabstandshalter gepolstert sind, die als Bandscheiben bezeichnet werden. Diese mehr als 20 Knochen sind anatomisch so kategorisiert, dass sie Mitglieder einer von vier Klassifikationen darstellen: Hals-, Brust-, Lenden- oder Kreuzbein-. Der Halsabschnitt der Wirbelsäule, der den oberen Teil der Wirbelsäule bis zur Unterfläche des Schädels darstellt, umfasst die ersten 7 Wirbel. Die mittleren 12 Knochen sind die Brustwirbel und schließen an die untere Wirbelsäule an, die die 5 Lendenwirbel aufweist. Den unteren Teil der Wirbelsäule stellen die Kreuzbeinknochen dar (einschließlich des Steißbeins). Die Einzelknochen der Halswirbelsäule sind allgemein kleiner als die der Brustwirbelsäule, welche ihrerseits kleiner als diejenigen des Lendenbereichs sind. Der Kreuzbeinbereich schließt seitlich an das Becken an. Während der Kreuzbeinbereich einen integrierten Teil der Wirbelsäule darstellt, soll sich das Wort Wirbelsäule zu den Zwecken von Fusionschirurgie und für diese Offenbarung nur auf die Hals-, Brust- und Lendenbereiche beziehen.
Die Wirbelsäule aus Knochen ist äußerst komplex darin, dass sie über zwanzig aneinander gekoppelte Knochen aufweist, die kritische Elemente des Nervensystems mit unzähligen Peripherienerven und Kreislaufkörpern in dichter Nähe aufnehmen und schützen. Trotz dieser Komplikationen ist die Wirbelsäule eine äußerst flexible Struktur, die zu einem hohen Ausmaß von Biegung und Verdrehung in beinahe jeder Richtung in der Lage ist.
Genetische oder Entwicklungsanomalitäten, Trauma, chronischer Stress, Tumore und degenerativer Verschleiß sind einige der Ursachen, die zu Rückenpathologien führen können, für die ein chirurgischer Eingriff erforderlich sein kann. Eine Vielzahl von Systemen ist im technischen Gebiet offenbart worden, die Immobilisierung und/oder Fusion benachbarter Knochen durch Implantieren künstlicher Baugruppen in oder an die Wirbelsäule erreichen können. Der Bereich des Rückens, der immobilisiert werden muss, sowie die individuellen Variationen in Anatomie bestimmen das geeignete chirurgische Protokoll und die Implantationsbaugruppe. In Bezug zum Versagen der Bandscheibe hat der Zwischenwirbel-Fusionskäfig wesentliches Interesse hervorgerufen, da er laparoskopisch in den vorderen Teil der Wirbelsäule implantiert werden kann, wodurch Zeit im Operationsraum, Patientengenesungszeit und Narbenbildung reduziert werden.
Nun Bezug nehmend auf die 1 und 2, in denen eine seitenperspektivische Ansicht eines Zwischenwirbelkörperkäfigs bzw. eine perspektivische Vorderansicht einer Wirbelsäule nach Implantation gezeigt sind, ist hier eine vollständigere Beschreibung dieser Einrichtungen des Standes der Technik vorgesehen. Diese Käfige 10 weisen allgemein einen röhrenförmigen Metallkörper 12 mit einem Außenflächengewinde 14 auf. Sie werden quer zu der Achse der Wirbelsäule 16 in vorgeformte zylindrische Löcher am Übergang von benachbarten Wirbelkörpern eingesetzt (in 2 wird das Paar von Käfigen 10 zwischen dem fünften Lendenwirbel (L5) und dem oberen Teil des Kreuzbeins (S1) eingesetzt). Zwei Käfige 10 werden allgemein nebeneinander eingesetzt, wobei das Außengewinde 14 Gewindeeinschnitt in die untere Oberfläche des darüber liegenden Wirbelknochens (L5) und der oberen Oberfläche des Wirbelknochens (S1) darunter ausführt. Die Käfige 10 enthalten Löcher 18, durch die die benachbarten Knochen einwachsen sollen. Zusätzliches Material, zum Beispiel autogene Knochentransplantatmaterialien, können in den hohlen Innenraum 20 des Käfigs 10 eingesetzt werden, um Wachstum des Knochens in den Käfig hinein anzuregen oder zu beschleunigen. Es werden oft Endkappen (nicht gezeigt) verwendet, um das Knochentransplantationsmaterial innerhalb des Käfigs 10 zu halten. Diese Käfige des Standes der Technik haben medizinischen Erfolg beim Fördern von Fusion und groben Annähern richtiger Scheibenhöhe genossen, sie bergen jedoch bestimmte Nachteile, die ihre Wirksamkeit begrenzen. Der erste dieser Nachteile besteht darin, dass die Einrichtungen nach Implantieren der Wirbelsäule nicht erlauben, ihre ursprüngliche und richtige Krümmung zu behalten. Bewirken des Wachsens einer Fusion und Immobilisieren der Wirbelsäule bei einer Krümmung, die nicht natürlich ist, können Beschwerden und potentiell schädigende Auswirkungen verursachen.
Eine zweite Sorge in Bezug zu zylindrischen Implantaten dieses Typs ist es, dass die Einrichtungen eine Neigung zum Rollen und/oder Verschieben aufweisen werden. Solche unerwünschte Bewegung durch das Implantat kann Locker, oder, im schlechteren Fall, vollständige Verschiebung aus seiner richtigen Position bewirken.
Eine dritte Begrenzung dieser Einrichtungen besteht darin, dass das Gesamtvolumen für echtes Knochenfusionswachstum durch die Geometrie der röhrenförmigen Einrichtung eingeschränkt ist, d. h. ein großer Teil der Fusion muss durch den röhrenförmigen Abschnitt selbst wachsen. Viel Beachtung ist der Tatsache gewidmet worden, dass Abhängigkeit von Fusionswachstum innerhalb der Einrichtung auf einem mikroskopischen Niveau nicht ausreichend ist, um echte Stabilität und Immobilisation zu gewährleisten, die zum vollständigen Ausheilen der Stelle erforderlich sind.
US-A-5,609,636 beschreibt ein Implantat zum Gebrauch bei Spinatstabilisierung, das vier Segmente einschließt. Die Gewindesegmente sind durch starre Träger voneinander beabstandet. Die Träger und Gewindesegmente begrenzen einen hohlen Implantatinnenraum, der zu einer Außenseite des Implantats freiliegt.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und neuartiges Wirbel/Zwischenwirbel-Abstandsstück zu schaffen, das der natürlichen Krümmung der Wirbelsäule des Patienten entspricht.
Zusammenfassung der Erfindung:
Der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein Zwischenwirbel-Fusionsimplantat geschaffen, umfassend:
einen hohlen, röhrenförmigen Körper; eine flache obere und untere Außenfläche; Seitenwände mit nach innen gebogenen Außenflächen, die eine konkave Querschnittsaußenform begrenzen;
eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Durchgangslöchern, wobei ein erster Satz der Durchgangslöcher in der oberen und unteren Außenfläche ausgebildet ist und sich zum Innenraum des röhrenförmigen Körpers hindurch erstreckt, und ein zweiter Satz der Durchgangslöcher in den Seitenwänden ausgebildet ist und sich zum Innenraum des röhrenförmigen Körpers hindurch erstreckt,
eine Mehrzahl von Rippen, die auf jeder der oberen und unteren Außenfläche ausgebildet sind, wobei die Rippen senkrecht zu der Oberfläche angeordnet sind, auf der sie ausgebildet sind; und dadurch gekennzeichnet, dass
ein dritter Satz der Durchgangslöcher in der oberen und unteren Außenfläche ausgebildet ist und sich zu den nach innen gewölbten Außenflächen der Seitenwände hindurch erstreckt; und eine Mehrzahl von Rippen auf einer Innenfläche des röhrenförmigen Körpers ausgebildet ist.
Durch Verwendung der vorliegenden Erfindung kann einer oder mehrere der folgenden Punkte erreicht werden:

(i) Minimierung der Gefahr von Verrenkung durch Bereitstellen einer geometrischen Form, die besser als zylindrische Implantate für stabile Positionierung geeignet ist.
(ii) Eine Einrichtung zur Implantation in den Zwischenwirbelraum, die größeres Volumen außerhalb der Einrichtung für Knochenfusionswachstum bereitstellt.

In Bezug zu der Gesamtform der vorliegenden Erfindung sind die Außenflächen der Seitenwände der Einrichtung konkav, was Bogenabschnitten eines Rohrs ähnelt, die so positioniert wurden, dass die konkaven Oberflächen nach innen zueinander hin gerichtet sind. Die Innenflächen der Seitenwände sind jedoch insofern auch konkav, als sie gemeinsam die axiale Bohrung bilden.
Die obere und untere Oberfläche schließen weiter eine Mehrzahl von Durchgangslöchern ein, die zwischen den Stabilisierungsrippen angeordnet sind. Eine Anzahl der Durchgangslöcher erstreckt sich von Punkten entlang der Mittelachse der flachen Außenfläche der Einrichtung (obere oder untere Oberfläche) in die zentrale axiale Bohrung. Andere Durchgangslöcher erstrecken sich von Seitenpositionen auf den flachen Außenflächen zu Löchern in der konkaven Außenfläche der entsprechenden Seitenwand.
In einer bevorzugten Ausführungsform verjüngen sich die Seitenwände der Einrichtung entlang der axialen Erstreckung der Einrichtung derart, dass die obere und untere Oberfläche nicht parallel sind, und, genauer ausgedrückt, haben einen Konvergenzwinkel, der Aufrechterhaltung richtiger Lordose zulässt.
Die auf der oberen und unteren flachen Oberfläche angeordneten Rippen haben vorzugsweise eine gesamte gekrümmte Form insofern, als sie kreisförmige Bogenabschnitte aufweisen, die mit den Seitenkanten der oberen oder unteren Oberfläche integriert sind, und auf ein Maximum an der mittleren axialen Position über der flachen Oberfläche ansteigen. Es ist weiter zu bevorzugen, dass die Rippen scharf, sogar gezahnt sein, wodurch sie im Querschnitt eine radiale Klinge aufweisen, so dass die Rippen den Knochen fest ergreifen können, gegen den die entsprechende flache Oberfläche platziert wird. Zusätzlich kann die Querschnittsform der Rippen weiter eine schräge Verdickung an dem Verbindungspunkt mit der flachen Oberfläche insofern aufweisen, als eine Seitenfläche der Rippe sanfter als die andere abgeschrägt sein kann. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Rippen eines axialen Endes eine schräge Verdickung in einer Richtung auf (wobei zum Beispiel die sanft abgeschrägte Seitenfläche der Rippe zu dem entfernten Ende der Einrichtung hin gerichtet ist), während die Rippen an dem anderen axialen Ende ihre schräge Verdickung in entgegengesetzter Richtung aufweisen (wobei in diesem Beispiel die sanft abgeschrägte Seitenfläche der Rippe zum nahen Ende hin gerichtet ist). Diese entgegengesetzte Richtung verleiht der Einrichtung größere Haltefestigkeit verglichen mit ein Gewinde aufweisenden, glatten oder selbst einheitlich gerippten Einrichtungen insofern, als die Rippen gemeinsam eine Bewegungssperre in jede Richtung bilden.
Der Innenraum der Einrichtung, der die axiale Bohrung darstellt, ist vorzugsweise auch mit mindestens einer Gestaltung konturiert, die zusätzliche Festigkeit und/oder Knochentransplantathalt bereitstellt. In einer ersten Ausführungsform schließt die Innenfläche der Bohrung eine scheibenförmige Platte ein, die an einem Mittelpunkt entlang der Achse der Einrichtung positioniert und senkrecht zu der Achse der Bohrung ausgerichtet ist, wobei die Kanten der Scheibe integriert mit den Innenflächen der Einrichtung ausgebildet sind und ansonsten die Bohrung verdecken. Diese Innenplatte ist als eine wesentliche Verstärkung der gesamten Struktur vorgesehen. Die Scheibenplatte kann mindestens ein kleines Durchgangsloch einschließen, das sich durch die Mitte derselben erstreckt, um Kommunikation von Allotransplantat-Knochenmaterial über die gesamte axiale Erstreckung der Einrichtung zuzulassen.
In alternativen Ausführungsformen kann die Innenfläche der Bohrung eine Mehrzahl kleiner, nach innen gerichteter Flansche einschließen. Diese Flansche können mit einer ähnlichen gemeinsamen Dickenabschrägung konfiguriert sein, um den Halt der Allotransplantatmaterialien zu verbessern. In der bevorzugten Ausführungsform dieser Konfiguration sind die Flansche durchgehende Reifen, die integriert mit der Innenfläche der Bohrung ausgebildet sind, wodurch der gesamten Einrichtung verbesserte Strukturfestigkeit sowie der verbesserte Allotransplantathalt verliehen wird.
In bevorzugten Ausführungsformen schließen die Seitenwände weiter eine Mehrzahl von Durchgangslöchern ein (zusätzlich zu denjenigen, die direkt mit den an den Seitenposition der unteren und oberen Oberfläche kommunizieren, wie oben ausführlicher dargelegt ist), die darin für direkte Knochenwachstumskommunikation mit dem Innenraum der axialen Bohrung ausgebildet sind. Es soll verstanden werden, dass die bestimmte Form der Löcher, d. h. kreisförmig, elliptisch, polygonal, etc. geringe Auswirkungen in Bezug zu der gesamten Funktionsweise des Implantats hat, vorausgesetzt lediglich, dass die Durchgangslöcher ausreichend groß sind, um Knochenmatrixwachstum durch dieselben zuzulassen, und nicht so groß sind, dass sie nachteilig die gesamte Strukturintegrität der Einrichtung schwächen.
Während des Implantationsvorgangs entfernt der Chirurg zuerst das degenerierte Scheibenmaterial von zwischen den Wirbelkörpern und bereitet dann die angrenzenden freiliegenden Oberflächen für die Einführung eines Implantats der vorliegenden Erfindung vor (in der vorliegenden Erklärung ist ein Paar von Einrichtungen in dem Zwischenwirbelraum zu positionieren). Die Einrichtung wird in den Zwischenwirbelraum eingeführt, wobei die konkaven Seitenwände zuerst zu den gegenüberliegenden freiliegenden Flächen der benachbarten Knochen gerichtet werden. Die Breite der Einrichtung ist vorzugsweise kleiner als ihre Höhe, so dass durch anschließende Rotation der Einrichtung um 90 Grad um ihre Längsachse die Rippen der oberen und unteren flachen Oberfläche in die freiliegenden Flächen der benachbarten Knochen einschneiden, wodurch sie sich fest in den Raum hinein fixiert. Bei einer Verfahrensweise mit zwei Einrichtungen wird die erste Einrichtung in dem Zwischenwirbelraum an einer zur Seite versetzten Position positioniert. Eine zweite Einrichtung wird dann in ähnlicher Weise an der gegenüberliegenden, zur Seite versetzten Position implantiert. Der Raum zwischen den Einrichtungen, d. h. zwischen den gegenüberliegenden konkaven Seitenwänden der benachbarten Einrichtungen, sollte ideal für zusätzliches Allotransplantatmaterial geeignet sein, das direkt und durch die seitlichen Durchgangslöcher der oberen und unteren flachen Flächen der Einrichtungen mit den freiliegenden Knochenflächen in Kommunikation steht.
In jeder der Ausführungsformen, die einen lordotischen Konvergenzwinkel der oberen und unteren flachen Oberfläche einschließen, ist es vorgesehen, dass die Einrichtungen bei den meisten Verfahrensweisen mit den schmaleren entfernten Enden angeordnet in der gleichen Richtung eingeführt werden. Es ist jedoch vorgesehen, dass Anpassungsunregelmäßigkeiten, wie zum Beispiel Skoliose und andere angeborene Störungen, den Einsatz von zwei Einrichtungen erforderlich machen können, die in anderer Weise ausgerichtet sind, oder bei denen eine Einrichtung eine lordotische Abwinkelung enthält und die andere nicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine seitenperspektivische Ansicht einer Zwischenwirbel-Fusionseinrichtung des Standes der Technik;
2 ist eine Frontansicht des vorderen Teils des Lenden-Kreuzbeinbereichs einer menschlichen Wirbelsäule, in den ein Paar von Zwischenwirbel-Fusionseinrichtungen des in 1 gezeigten Typs implantiert worden sind;
3 ist eine Endansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Draufsicht der in 3 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine seitenperspektivische Ansicht der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Seitenquerschnittsansicht der in den 3-5 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine seitenperspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Seitenquerschnittsansicht der in 7 dargestellten alternativen Ausführungsform; und
9 ist eine Frontansicht des vorderen Teils des Lenden-Kreuzbeinbereichs einer menschlichen Wirbelsäule, in den ein Paar von Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtungen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den 3-6 dargestellt sind, implantiert worden ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
Während die vorliegende Erfindung im Folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden soll, in der bestimmte Ausführungsformen und Implantationsverfahren gezeigt sind, soll zu Beginn verstanden werden, dass der Fachmann die hier beschriebene Erfindung modifizieren kann, während die Funktionen und Ergebnisse dieser Erfindung erzielt werden. Dementsprechend sind die folgenden Beschreibungen als darstellend und exemplarisch für bestimmte Strukturen, Aspekte und Merkmale innerhalb des breiten Umfangs der vorliegenden Erfindung und nicht als einen solchen breiten Umfang begrenzend zu verstehen. Gleiche Ziffern beziehen sich durchgehend auf ähnliche Merkmale gleicher Elemente.
Nun Bezug nehmend auf die 3–6, sind eine End-, Drauf-, Seiten- und Seitenquerschnittansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
Genauer ausgedrückt, umfasst unter Bezugnahme auf 3 die erste Ausführungsform 100 der vorliegenden Erfindung einen röhrenartig geformten Körper 102 mit einer parallelen oberen und unteren flachen Außenfläche 104 bzw. 106, konkave Außenseitenwände 108, 110 und eine mittige Bohrung 112. Darüber hinaus schließen die obere und untere flache Außenfläche 104, 106 jeweils Rippen 114 und 116 ein, die sich jeweils von den Oberflächen 104, 106 senkrecht zu den Oberflächen und zu der gesamten Achse des Körpers (d. h. der Achse der Bohrung 112) nach außen erstrecken. Die Gesamthöhe der Einrichtung, gemessen entlang einer Linie A-A, die sich von der oberen flachen Außenfläche 104 zu der unteren flachen Oberfläche 106 erstreckt und senkrecht zu beiden Oberflächen und der gesamten Achse des Körpers ist, ist größer als die maximale Breite der Einrichtung gemessen entlang einer Linie B-B, die sich zwischen den Seitenkanten 120, 122 entweder der oberen oder unteren flachen Außenfläche 104, 106 an den Punkten erstreckt, wo die Seitenwände 108, 110 die obere oder untere Oberfläche treffen, und sich senkrecht zu der Achse der Bohrung 112 und parallel zu der flachen oberen und unteren Oberfläche 104, 106 erstreckt.
Genauer ausgedrückt, ist es bezüglich der Rippen 114, 116 zu bevorzugen, dass die Rippen wie Bogenabschnitte gekrümmt sind, wobei sie von den Seitenkanten 120, 122 der oberen oder unteren Oberfläche bis zu einer maximalen Höhe über (oder unter) dem Mittelpunkt der entsprechenden Oberfläche 104, 106 ansteigen. Es ist weiter erwünscht, dass die Rippen Klingen bilden, die am stärksten bevorzugt eine Verzahnung aufweisen 124. Diese gezahnte Klinge ist ideal zum Schneiden durch Knochen geeignet, und ist deshalb ideal zum Positionieren der Einrichtung geeignet, wie ausführlicher im Folgenden unter Bezugnahme auf die verfahrenstechnische Verwendung ausgeführt werden soll.
Nun Bezug nehmend auch auf die 4 und 5, sind weiter eine Drauf- und eine seitenperspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform 100 der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Die Rippen 114 der oberen (und unteren) Außenfläche 104 (und 106) sind in drei Typen unterteilt. Der erste Typ 114a ist auf einer Seite (am dichtesten zu dem nahen Ende 103, das in den 4 und 5 auf der rechten Seiten gezeigt ist) vorgesehen und hat eine exzentrische Abschrägung zu seiner Gesamtform, so dass die Innenfläche 130 sanfter im Vergleich zu der Außenfläche abgeschrägt, wodurch die Rippe 114a zu einem Sperrzahn mit einer nahen Ausrichtung ausgestaltet wird. Der zweite Typ von Rippe 114b ist an dem anderen Ende der Einrichtung (am dichtesten zu dem entfernten Ende 105, das in den 4 und 5 auf der linken Seiten gezeigt ist) vorgesehen und weist wiederum die innere Seitenfläche 130 sanfter abgeschrägt als die äußeren Seitenfläche 132 auf, wodurch die Rippe 114b zu einem Sperrzahn mit einer entfernten Ausrichtung ausgestaltet wird. Der dritte Typ von Rippe 114c, der in der Mitte der Oberfläche 104 (oder 106) angeordnet ist, hat eine symmetrische Seitengestaltung und wirkt nicht als ein Sperrzahn. Der gegenüberliegende Zahneingriff der Einrichtung lässt größere Stabilität zu, nachdem sie implantiert worden ist, da sie Herausziehen oder Wanderung in beiden Richtungen widersteht.
Die obere und untere flache Außenfläche 104 und 106, sowie die konkaven Seitenwände 108 und 110 schließen weiter eine Reihe von Durchgangslöchern 126, 128, 134 ein, die miteinander und mit der axialen Bohrung 112 kommunizieren, wodurch Knocheneinwachsen in und durch die Implantateinrichtung (und in das Knochentransplantatmaterial, das innerhalb der axialen Bohrung 112 angeordnet ist) zugelassen wird. Die Durchgangslöcher sind in drei Typen unterteilt; wobei der erste Typ 126 auf der oberen und unteren Oberfläche 104, 106 allgemein entlang den axialen Mittelpunkten ihrer jeweiligen Oberflächen und zwischen den Rippen 114a–c angeordnet ist. Diese Durchgangslöcher 126 des ersten Typs erstrecken sich von der Außenfläche in die axiale Bohrung 112. Der zweite Typ von Durchgangsloch 128 ist an Seitenpositionen auf der oberen und unteren Oberfläche 104, 106 der Vorrichtung 100 angeordnet und kommuniziert hindurch zu den oberen (oder unteren) Oberflächen der konkaven Seitenwände 108, 110. Der dritte Typ von Durchgangsloch 134 erstreckt sich von Punkten entlang der axialen Mittellinie der Seitenwände 108, 110 und erstreckt sich in die axiale Bohrung 112.
Nun Bezug nehmend auf 6, ist die Innengestaltung der axialen Bohrung 112 in einer Seitenquerschnittansicht vorgesehen. Die Innengestaltung der axialen Bohrung 112 umfasst eine Mehrzahl nach innen gerichteter Vorsprünge 136, die hier als Umfangsrippen mit abwechselnden Sperrzahnformen gezeigt sind. Diese Innenrippen 136 sind zu zwei Zwecken vorgesehen; wobei der erste eine erhöhte Strukturfestigkeit verknüpft mit dem durch die verdickten Abschnitte bereitgestellten zusätzlichen Reifenträger darstellt, und der zweite in einer erhöhten Haltestabilität für in der axialen Bohrung 112 angeordnetes Knochentransplantatmaterial besteht.
Nun Bezug nehmend auf die 7 und 8, ist eine zweite Ausführungsform 200 der vorliegenden Erfindung in seitenperspektivischer bzw. Seitenquerschnittansicht gezeigt. In dieser zweiten Ausführungsform sind die obere und untere flache Außenfläche 204, 206 nicht parallel, wie es in der ersten Ausführungsform 100 der Fall war, sondern bilden stattdessen eine konvergierende Verjüngung, die die Einrichtung an dem entfernten Ende 205 schmaler und an dem nahen Ende 203 breiter gestaltet. In Bezug zu allen anderen Merkmalen, d. h. den konkaven Seitenwänden, den Durchgangslöchern, den Innen- und Außenrippen, etc. ähnelt die zweite Ausführungsform 200 jedoch der ersten 100. Diese sich verjüngende Ausführungsform ist so vorgesehen, dass die Einrichtung lordotische Abstützung für die angrenzenden Wirbel bereitstellen kann, wodurch richtige anatomische Konturierung der Wirbelsäule gewährleistet wird.
Während des Implantationsvorgangs jeder Ausführungsform entfernt der Chirurg zuerst das degenerierte Scheibenmaterial von zwischen den Wirbelkörpern L5 und S1 und bereitet die benachbarten freiliegenden Knochenoberflächen 210, 212 für die Einführung eines ersten Implantats 100 (oder 200) der vorliegenden Erfindung vor (in der vorliegenden Erklärung ist ein Paar von Einrichtungen in dem Zwischenwirbelraum zu positionieren). Die Einrichtung 100 wird in den Zwischenwirbelraum eingeführt, wobei die konkaven Seitenwände 108, 110 zuerst zu den gegenüberliegenden freiliegenden Flächen 210 bzw. 212 der benachbarten Knochen L5 bzw. S1 hin gerichtet werden. Da die Breite der Einrichtung vorzugsweise kleiner als ihre Höhe ist, bewirkt anschließende Drehung der Einrichtung um 90 Grad um ihre Langsachse Schneiden der Rippen 114 der oberen und unteren flachen Oberfläche 104, 106 in die freiliegenden Flächen 210, 212 der benachbarten Knochen, wodurch sie sich selbst fest in den Raum fixiert. In einer zwei Einrichtungen verwendenden Verfahrensweise wird die erste Einrichtung in dem Zwischenwirbelraum an einer zur Seite versetzten Position positioniert.
Eine zweite Einrichtung wird dann in ähnlicher Weise an der gegenüberliegenden, zur Seite versetzten Position implantiert. Der Raum 214 zwischen den Einrichtungen, d. h. zwischen den gegenüberliegenden konkaven Seitenwänden 108, 110 der benachbarten Einrichtungen, ist ideal für zusätzliches Knochentransplantatmaterial insofern geeignet, als er in direkter Kommunikation mit den freiliegenden Knochenflächen 210, 212 und durch die seitlichen Durchgangslöcher 134 jeder Einrichtung sowie durch die seitlichen Durchgangslöcher 128 der oberen und unteren flachen Fläche jeder Einrichtung steht.
Während Implantationseinrichtungen zum Stabilisieren und Immobilisieren von Bereichen der Wirbelsäule durch Einführen eines Form entsprechenden Käfigs in den Zwischenwirbelraum zwischen benachbarten Wirbelkörpern beschrieben und dargestellt worden sind, wird es dem Fachmann klar sein, dass Variationen und Modifikationen möglich sind, ohne von dem Umfang der hier anliegenden Patentansprüche abzuweichen.

Claims

Zwischenwirbel-Fusionsimplantat, umfassend: einen hohlen röhrenförmigen Körper (102); eine flache obere und untere Außenfläche (104, 106); Seitenwände (108, 110) mit nach innen gebogenen Außenflächen, die eine konkave Querschnittsaußenform begrenzen; eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Durchgangslöchern (126, 128, 134), wobei ein erster Satz der Durchgangslöcher (126) in der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) ausgebildet ist und sich zu dem Innenraum des röhrenförmigen Körpers (102) hindurch erstreckt, und ein zweiter Satz der Durchgangslöcher (134) in den Seitenwänden (108, 110) ausgebildet ist und sich zum Innenraum des röhrenförmigen Körpers (102) hindurch erstreckt, eine Mehrzahl von Rippen (114), die auf jeder der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) ausgebildet sind, wobei die Rippen senkrecht zu der Oberfläche (104, 106) angeordnet sind, auf der sie ausgebildet sind; und dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Satz der Durchgangslöcher (128) in der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) ausgebildet ist und sich zu den nach innen gewölbten Außenflächen der Seitenwände (108, 110) hindurch erstreckt; und eine Mehrzahl von Rippen (136) auf einer Innenfläche des röhrenförmigen Körpers (102) ausgebildet ist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Mehrzahl von Rippen (114) auf der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) eine gekrümmte Außenkante (124) aufweist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Rippen (114) auf der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) eine gezahnte Außenkante (124) aufweisen.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Mehrzahl von Rippen (114) auf jeder flachen Oberfläche (104, 106) voneinander bestandet ist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mindestens zwei der Rippen (114) auf jeder der oberen und unteren Oberfläche (104, 106) vorhanden sind und mindestens eine der Rippen auf mindestens einer der oberen und unteren Oberfläche einen zu einem nahen Ende des röhrenförmigen Körpers hin ausgerichteten Sperrzahn aufweist, und mindestens eine andere der Rippen auf der mindestens einen der oberen und unteren Oberfläche einen Sperrzahn aufweist, der zu einem entfernten Ende des röhrenförmigen Körpers hin gerichtet ist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die flache obere und untere Außenfläche (104, 106) zueinander parallele Ebenen bilden, und die Rippen (114) auf der oberen und unteren Außenfläche (104, 106) senkrecht zu der Achse des röhrenförmigen Körpers (102) angeordnet sind.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die flache obere und untere Außenfläche (104, 106) konvergierend abgewinkelt sind, so dass die Einrichtung sich entlang ihrer Längsachse verjüngt.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiter mindestens eine entfernbare Kappe zum Verschließen mindestens eines Endes des röhrenförmigen Körpers aufweist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach Anspruch 8, die weiter ein auf der entfernbaren Kappe ausgebildetes Gewinde und ein entsprechendes, auf mindestens einem inneren Ende des röhrenförmigen Körpers ausgebildetes Gewinde zum Aufnehmen der Kappe durch Gewindeeingriff aufweist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Höhe der Einrichtung gemessen entlang einer Linie senkrecht sowohl zu der Achse des röhrenförmigen Körpers als auch den Ebenen der oberen und unteren flachen Außenfläche (104, 106) größer als die größte Breite der Einrichtung gemessen entlang einer Linie senkrecht zu der Achse des röhrenförmigen Körpers und parallel zu den Ebenen der oberen und unteren flachen Außenfläche (104, 106) ist.
Zwischenwirbel-Fusionsimplantateinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Mehrzahl von auf einer Innenfläche des röhrenförmigen Körpers ausgebildeten Rippen mindestens zwei nach innen gerichteten Rippen aufweist, wobei mindestens eine der Rippen einen Sperrzahn bildet, der zu einem nahen Ende des röhrenförmigen Körpers hin gerichtet ist, und mindestens eine andere Rippe einen Sperrzahn bildet, der zu einem entfernten Ende des röhrenförmigen Körpers hin gerichtet ist.