ES2301687T3 - Implante intervertebral con elementos de articulacion dispuestos en cardan. - Google Patents

Implante intervertebral con elementos de articulacion dispuestos en cardan. Download PDF

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ES2301687T3
ES2301687T3 ES02782617T ES02782617T ES2301687T3 ES 2301687 T3 ES2301687 T3 ES 2301687T3 ES 02782617 T ES02782617 T ES 02782617T ES 02782617 T ES02782617 T ES 02782617T ES 2301687 T3 ES2301687 T3 ES 2301687T3
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ES
Spain
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intervertebral implant
axis
rotation
articulated element
parts
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Max Aebi
Dominique Burkard
Robert Frigg
Beat Lechmann
Robert Mathys, Jr.
Paul Pavlov
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Synthes GmbH
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Abstract

Implante intervertebral (1), particularmente discos vertebrales artificiales, con un eje central (2), una parte superior (10) apropiada para ser colocada en la placa de asiento de un cuerpo vertebral situado encima y una parte inferior (20), apropiada para ser colocada en la placa de cubierta de un cuerpo vertebral situado debajo, donde A) la parte superior (10) comprende una superficie lateral ventral (11), una superficie lateral dorsal (12), dos superficies laterales de costado (13; 14), una superficie de aposición (15) y una superficie inferior (16); B) la parte inferior (20) comprende una superficie lateral ventral (21), una superficie lateral dorsal (22), dos superficies laterales de costado (23; 24), una superficie de aposición inferior (25) y una superficie superior (26); C) ambas partes (10; 20) se mueven una con respecto a la otra gracias a dos articulaciones (38; 39) colocadas entre ambas partes (10; 20), donde D) cada una de las articulaciones (38; 39) comprende un eje de rotación (3; 4) y ambos ejes de rotación (3; 4) son transversales entre sí; E) ambas articulaciones (38; 39) están realizadas mediante un elemento articulado superior (31) unido a la parte superior (10), un elemento articulado central (32) y un elemento articulado inferior (33) unido a una parte inferior (20), donde F) el elemento articulado central (32) está unido al elemento articulado inferior (33) mediante al menos un eje (62) coaxial al eje de rotación (3) y que gira alrededor del eje de rotación (3), y está unido al elemento articulado superior (31) mediante al menos un eje (61) coaxial al eje de rotación (4) y que gira alrededor del eje de rotación (4), caracterizado porque G) se proporcionan medios (40) apropiados para bloquear temporalmente el movimiento de ambas partes (10; 20) en torno a la articulación (30), donde H) los medios (40) tienen un inserto (41) con un extremo inferior y un extremo superior, y cada una de ambas partes (10; 20) comprende una hendidura (42; 43) en las superficies superiores (16; 26) abiertas en las superficies laterales ventrales (11; 21) y I) el inserto (41) con sus extremos puede ser introducido en cada una de las hendiduras (42; 43).

Description

Implante intervertebral con elementos de articulación dispuestos en cardán.
La invención se refiere a un implante intervertebral de acuerdo con el concepto fundamental de la reivindicación 1 y a un procedimiento para sustituir un disco vertebral natural dañado por un implante intervertebral de acuerdo con la reivindicación 19.
Después de retirar el disco vertebral natural dañado o un núcleo pulposo dañado se colocan los implantes o prótesis en el espacio intervertebral de dos cuerpos vertebrales contiguos. El propósito de esto es lograr que se restablezcan lo más posible las condiciones naturales, es decir, fundamentalmente la altura original del disco vertebral y también la distancia original entre ambos cuerpos vertebrales contiguos. Además, también ha de ser factible que los movimientos de los cuerpos vertebrales contiguos uno con respecto al otro se realicen sin ningún tipo de impedimento y de acuerdo con sus características naturales. Para ello resulta esencial mantener dentro de los límites naturales la posibilidad de movimientos para la inclinación hacia adelante/hacia atrás, o sea, la flexión y extensión de los cuerpos vertebrales, así como para la inclinación lateral de los cuerpos vertebrales. Los ligamentos y músculos naturales a lo largo de la columna vertebral permanecen intactos en lo esencial, de modo que estabilizan los movimientos del sustituto mecánico del disco vertebral.
La WO 99/59492 da a conocer un implante intervertebral de acuerdo con el concepto fundamental de la reivindicación 1.
La DE-A 35 29 761 BÜTTNER da a conocer una endoprótesis del disco vertebral de este tipo. Esta endoprótesis del disco vertebral consta principalmente de dos placas de cierre simétricas con superficies de deslizamiento cóncavas dispuestas en sentido contrario y cada una con una superficie exterior para apoyarse en la placa de asiento, respecto de la placa de cubierta de los cuerpos vertebrales colindantes y con un distanciador colocado entre las placas de cierre que tiene superficies de deslizamiento convexas que se complementan con las superficies de deslizamiento cóncavas de las superficies de cierre. En una forma de realización, las superficies de deslizamiento están concebidas como superficies parciales de una envoltura exterior del cilindro, donde las superficies de deslizamiento situadas en ambas placas de cierre están concebidas como complemento de cada una de las superficies de deslizamiento colindantes situadas en el distanciador y cada dos superficies de deslizamiento complementarias forman las superficies de articulación de un elemento de articulación y giran alrededor de un eje de rotación. La articulación tiene una parte superior y otra inferior, cada una con un eje de rotación. Ambos ejes de rotación están desplazados entre sí 90º. Las desventajas de esta endoprótesis del disco vertebral son las siguientes:
a)
una endoprótesis del disco vertebral con un solo centro de rotación, no tiene en cuenta los movimientos pivotantes superpuestos transmitidos por el disco vertebral natural especialmente debidos a la flexión lateral anterior-posterior, independientes unos de otros cuando se trata de un disco vertebral natural.
b)
los movimientos de cizalla, especialmente con el desplazamiento en dirección anterior-posterior recargan la articulación vertebral (articulación faceta), lo que puede ocasionar dolores al paciente.
c)
surgen fuerzas de fricción perjudiciales en dos superficies articuladas que se deslizan una sobre otra. Además, al moverse los elementos articulados las superficies se desgastan, es decir, entre otras cosas, aparecen la abrasión y la resistencia. También existe el riesgo de que aparezca igualmente el efecto "Stick-Slip";
d)
un sustituto mecánico del disco vertebral apenas puede detener la degeneración del segmento de movimiento afectado. El restablecimiento del movimiento original reduce el dolor considerablemente y el paciente gana en cuanto a calidad de vida. Sin embargo, cuando vuelve a aparecer el dolor hay que acometer la revisión de lo hecho. Entonces, lo usual es retirar completamente de acuerdo con la forma convencional la prótesis del disco vertebral y el segmento de movimiento se pone rígido. Esta operación afecta extraordinariamente al paciente; y
e)
por regla general, no se tiene en cuenta la forma de las superficies de contacto respecto de los cuerpos vertebrales contiguos. Los implantes convencionales para sustituir los discos vertebrales tienen superficies de contacto planas que a menudo se completan con protuberancias en forma de quilla.
En este sentido la invención servirá de ayuda. El objeto de la invención es lograr un implante intervertebral con articulaciones que tengan una fricción mínima entre las superficies.
La invención logra este objeto con un implante intervertebral que presenta las características de la
\hbox{reivindicación 1.}
Las ventajas que ofrece la invención radican ante todo en que gracias al implante intervertebral
-
los movimientos pivotantes en dirección anterior-posterior y lateral son independientes unos de otros;
-
no hay movimiento de traslación de los cuerpos vertebrales colindantes, lo que protege las articulaciones faceta, y
-
las superficies de contacto de los elementos móviles se limitan a pequeños cuerpos rotatorios cilíndricos o poligonales y así la fricción es mínima.
En una forma de realización preferida del implante intervertebral de acuerdo con la invención ambas articulaciones tienen tres elementos de articulación, donde el elemento de articulación central está concebido como marco y este marco, por un lado, está unido al elemento de articulación inferior mediante dos ejes coaxiales al primer eje de rotación que giran alrededor del primer eje de rotación y, por otro lado, está unido al elemento de articulación superior mediante otro eje coaxial al segundo eje de rotación que gira alrededor del segundo eje de rotación. Así, los ejes de rotación pueden estar inclinados o colocados en un plano y cortarse.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención el elemento de articulación central tiene forma de cruz.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención el elemento de articulación central tiene forma angular. Así, por cada articulación sólo se necesita un eje coaxial al correspondiente eje de rotación, lo que ofrece la ventaja de que ambas articulaciones pueden tener pocos componentes.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención, en ambos elementos a partir de las superficies laterales ventrales, hay colocados medios que pueden mantener a ambos elementos a una distancia fija uno con respecto al otro en posición ventral. La ventaja de esto es que ambos elementos pueden colocarse en una posición a una altura fija para introducirlos en el espacio intervertebral y después de introducidos en el espacio intervertebral pueden moverse alrededor de la articulación y colocarse en la placa de asiento y/o de cubierta de los cuerpos vertebrales colindantes.
Con el implante intervertebral de acuerdo con la invención los medios posibilitan un bloqueo temporal de la movilidad de ambos elementos en torno a la articulación. La ventaja de esto es que mediante una acción muy poco invasiva se puede bloquear la articulación integrada al espacio intervertebral. Esto es muy conveniente en aquellos casos en los que aparecen dolores después de la operación, es decir, en los que continúa la degeneración del segmento intervertebral afectado y el cirujano toma en consideración una fusión de la vértebra dañada. Preferentemente, los medios se colocan en ambas superficies laterales ventrales de ambos elementos. Con este segundo bloqueo posterior de la movilidad de ambos elementos en torno a la articulación, el implante intervertebral se pone rígido y se pasa a un implante por artrodesis (fusión-jaula).
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención los medios para bloquear la articulación tienen dos piezas de inserto. Ambas piezas de inserto se fijan con tornillos paralelamente al segundo eje de rotación en los elementos de articulación inferiores. Con las piezas de inserto ya colocadas, la parte superior y la parte inferior se apoyan una contra la otra de forma tal que se excluye cualquier movimiento de rotación de uno de los elementos respecto al otro alrededor de ambos ejes de rotación.
Con el implante intervertebral de acuerdo con la invención los medios tienen un inserto que se coloca en cada hendidura de las superficies opuestas de la parte superior y de la parte inferior. Preferentemente, las hendiduras se conciben abiertas como guías en forma de cola de milano en las superficies laterales ventrales, de modo que los extremos del inserto concebidos como complementarios para las guías en forma de cola de milano puedan ser insertados ventralmente en las guías en forma de cola de milano. La ventaja de esto es que al introducir el inserto se bloquea la movilidad de ambos elementos en torno a la articulación. La rigidez del bloqueo puede incrementarse si las guías en forma de cola de milano se conciben de manera que se reduzcan en dirección al eje central del implante intervertebral, de modo tal que el inserto pueda asegurarse adicionalmente con cuñas en las guías en forma de cola de milano.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención los medios tienen dos insertos paralelos que se desplazan paralelamente a las superficies laterales entre ambos elementos y se colocan en las superficies opuestas de ambos elementos. Ambos insertos se fijan en la parte inferior con un tornillo cada uno.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención, ambos elementos tienen orificios para recibir los medios de fijación ósea, provistos especialmente de tornillos para huesos, donde los orificios muestran ejes longitudinales transversales al eje central. Preferentemente, uno de cada dos orificios atraviesa una de las dos partes desde la superficie lateral ventral hasta la superficie de aposición. Así los ejes longitudinales, en caso de que sólo esté prevista una fijación axial del implante intervertebral, pueden ser transversales al eje central visto sólo lateralmente o, en caso de que esté prevista una fijación angular estable del implante intervertebral, visto también ventralmente, pueden divergir de las superficies superiores interiores de ambos elementos en dirección a las superficies de aposición.
En otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención los orificios para acoger los medios de fijación ósea están provistos de roscas interiores que sirven para lograr una fijación rígida adicional de los medios de fijación ósea en ambos elementos. Preferentemente, los orificios son cónicos de manera que con las uniones roscadas cónicas entre las roscas interiores y las roscas exteriores en las cabezas de los medios de fijación ósea se logre una fijación reforzada de los medios de fijación ósea en cada uno de ambos elementos.
\newpage
La sustitución de un disco vertebral natural dañado por un implante intervertebral comprende los siguientes pasos:
A)
bloquear la o las articulaciones de un implante intervertebral mediante los medios previstos para ello en una posición determinada de la o las articulaciones;
B)
introducir el implante intervertebral en el espacio intervertebral correspondiente;
C)
soltar y retirar los medios colocados en el implante intervertebral para bloquear la o las articulaciones. La ventaja de bloquear las articulaciones radica en que las partes móviles con las superficies de aposición exteriores pueden introducirse con más facilidad en el espacio intervertebral correspondiente.
En otra aplicación del procedimiento, el mismo comprende el bloqueo posterior de la o las articulaciones en el implante intervertebral que se va a realizar, para lo cual se utilizan los medios previstos para bloquear la o las articulaciones. La ventaja de ésto es que si después de la operación el paciente sufre dolores o continúa la degeneración del segmento de movimiento afectado, la o las articulaciones del implante intervertebral se bloquean después de la operación empleando los medios previstos para ello. Este bloqueo posterior es posible con una acción muy poco invasiva, preferentemente mediante laparoscopía. El implante intervertebral actúa como una jaula, de modo que el segmento de movimiento de la columna vertebral afectado puede ponerse rígido.
La invención y el perfeccionamiento de la invención se explican a continuación más detalladamente con ayuda de representaciones parcialmente esquemáticas de un ejemplo de realización.
Se muestra en la
Fig. 1 una vista expandida de una forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención;
Fig. 2 una vista en perspectiva de la forma de realización representada en la figura 1 del implante intervertebral de acuerdo con la invención;
Fig. 3: una vista lateral de otra forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención; y
Fig. 4 una vista en perspectiva ventral de la forma de realización de acuerdo con la figura 3.
En la figura 1 aparece una forma de realización del implante intervertebral 1 de acuerdo con la invención que tiene una parte superior 10 con una superficie de aposición 15 superior transversal al eje central 2 para ser colocada en la placa de asiento de un cuerpo vertebral colindante, una parte inferior 20 con una superficie de aposición 25 inferior transversal al eje central 2 para ser colocada en la placa de cubierta del cuerpo vertebral colindante y una articulación 30. La parte superior 10 y la parte inferior 20 están unidas de forma movible una con respecto a la otra a través de la articulación 30, donde la movilidad de la parte superior 10 con respecto a la parte inferior 20 está limitada por un primer eje de rotación 3 transversal al eje central 2 con ángulo dentro de un intervalo de +10º y -6º y por un segundo eje de rotación 4 transversal al eje central 2 y perpendicular al primer eje de rotación 3 con un ángulo en un intervalo de \pm 7º.
La articulación 30 está concebida como una articulación en cardán y comprende un elemento articulado central 32 concebido como marco con dos ejes 62 coaxiales al primer eje de rotación 3 situados en dos orificios complementarios 65 que están en los elementos articulados inferiores 33 y que giran alrededor del primer eje de rotación 3. Otro eje de rotación 61 coaxial al segundo eje de rotación 4 está dispuesto en el elemento articulado central 32 y situado en un orificio complementario (no se muestra) en el elemento articulado superior 31 y gira alrededor del segundo eje de rotación 4. Los ejes 61; 62 pueden comprender en la sección transversal vista ortogonalmente con respecto al eje de rotación 3; 4 una superficie de la sección transversal en forma circular o poligonal. En la forma de realización aquí representada, el bloqueo de la articulación 30 se lleva a cabo a través el medio 40 que tiene dos piezas de inserto 63, que se fijan con tornillos 64 paralelamente al segundo eje de rotación 4 ubicado en los elementos articulados inferiores 33. Con las piezas de inserto 63 colocadas la parte superior 10 y la parte inferior 20 están tan apoyadas una a la otra que no es posible el movimiento de rotación de una de las partes 10; 20 en relación con la otra alrededor del primer eje de rotación 3, ni tampoco el movimiento de rotación de una de las partes 10; 20 en relación con la otra alrededor del segundo eje de rotación 4.
Las dos partes 10; 20 así como el elemento articulado central 32 se mantienen unidos por los ejes 61; 62 fijados en el elemento articulado central 32, los cuales están colocados de manera giratoria alrededor de los ejes de rotación 3; 4 en los orificios 65 en el elemento articulado inferior 33 y en un orificio (no se muestra) en el elemento articulado superior 31.
La forma de realización del implante intervertebral de acuerdo con la invención representada en la figura 2 se diferencia de la forma de realización que se muestra en la figura 1 solo porque los medios 40 están concebidos de otra manera. Los medios 40 tienen en la forma de realización aquí expuesta un inserto 41 que puede ser introducido transversalmente desde las superficies laterales ventrales 11; 21 de ambas partes 10; 20 hasta el eje central 2 y paralelamente a las superficies laterales 13; 14; 23; 24 de ambas partes 10; 20. La inserción del inserto 41 tiene lugar en dos hendiduras 42; 43, las cuales son concebidas como guías en forma de cola de milano. El inserto 41 se introduce desde las superficies laterales 11; 21 de las dos partes 10; 20 en las hendiduras 42; 43 concebidas como guías en forma de cola de milano y se fijan con el tornillo 44 en la parte inferior 20. Además, el inserto 41 está concebido finalmente como complemento de las hendiduras 42; 43 de modo que ambas partes 10; 20 con el inserto 41 ya introducido se fijen una con respecto a la otra paralelamente al eje central 2.
En la figura 3 se muestra una forma de realización del implante intervertebral 1 de acuerdo con la invención que se diferencia de la forma de realización que se muestra en las figuras 1 y 2 solo porque ambas partes 10; 20 tienen orificios 80 para acoger medios de fijación ósea 81, donde los medios de fijación ósea 81 están concebidos en este caso como tornillos para huesos. Los orificios 80 muestran ejes longitudinales 83 que forman un ángulo \gamma con el eje central 2. Además, uno de cada dos orificios 80 (figura 4) atraviesa una de las dos partes 10; 20 desde la superficie lateral ventral 11; 21 hasta la superficie de aposición 15; 25. Los ejes longitudinales 83 de los orificios 80 son transversales al eje central 2 tanto vistos lateralmente (figura 3) como vistos ventralmente (figura 4). Además, los orificios 80 están concebidos de modo que se reducen de forma cónica en dirección a las superficies de aposición 15; 25 y están provistos de roscas interiores 82 que sirven para recibir y atornillar las cabezas de tornillos 84 provistas de roscas exteriores complementarias a los medios de fijación ósea 81 concebidos como tornillos para huesos.
\vskip1.000000\baselineskip
Documentos mencionados en la descripción Esta lista de los documentos mencionados por el solicitante ha sido confeccionada exclusivamente para la información del lector y no forma parte integral del documento de patente europea. La misma fue confeccionada con sumo cuidado; pero la EPA no asume ninguna responsabilidad por cualquier error u omisión. Documentos de patente mencionados en la descripción
\bullet WO 9959492 A [0003]
\bullet DE 3529761 A [0004]

Claims (16)

1. Implante intervertebral (1), particularmente discos vertebrales artificiales, con un eje central (2), una parte superior (10) apropiada para ser colocada en la placa de asiento de un cuerpo vertebral situado encima y una parte inferior (20), apropiada para ser colocada en la placa de cubierta de un cuerpo vertebral situado debajo, donde
A)
la parte superior (10) comprende una superficie lateral ventral (11), una superficie lateral dorsal (12), dos superficies laterales de costado (13; 14), una superficie de aposición (15) y una superficie inferior (16);
B)
la parte inferior (20) comprende una superficie lateral ventral (21), una superficie lateral dorsal (22), dos superficies laterales de costado (23; 24), una superficie de aposición inferior (25) y una superficie superior (26);
C)
ambas partes (10; 20) se mueven una con respecto a la otra gracias a dos articulaciones (38; 39) colocadas entre ambas partes (10; 20), donde
D)
cada una de las articulaciones (38; 39) comprende un eje de rotación (3; 4) y ambos ejes de rotación (3; 4) son transversales entre sí;
E)
ambas articulaciones (38; 39) están realizadas mediante un elemento articulado superior (31) unido a la parte superior (10), un elemento articulado central (32) y un elemento articulado inferior (33) unido a una parte inferior (20), donde
F)
el elemento articulado central (32) está unido al elemento articulado inferior (33) mediante al menos un eje (62) coaxial al eje de rotación (3) y que gira alrededor del eje de rotación (3), y está unido al elemento articulado superior (31) mediante al menos un eje (61) coaxial al eje de rotación (4) y que gira alrededor del eje de rotación (4),
caracterizado porque
G)
se proporcionan medios (40) apropiados para bloquear temporalmente el movimiento de ambas partes (10; 20) en torno a la articulación (30), donde
H)
los medios (40) tienen un inserto (41) con un extremo inferior y un extremo superior, y cada una de ambas partes (10; 20) comprende una hendidura (42; 43) en las superficies superiores (16; 26) abiertas en las superficies laterales ventrales (11; 21) y
I)
el inserto (41) con sus extremos puede ser introducido en cada una de las hendiduras (42; 43).
2. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento articulado central (32) está concebido como marco.
3. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento articulado central (32) tiene forma de cruz.
4. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento articulado central (32) tiene forma de ángulo.
5. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 4, caracterizado porque se proporcionan medios (40) que mantienen ambas partes (10; 20) a una distancia fija una de la otra, medida en sus superficies laterales ventrales (11; 21).
6. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 5, caracterizado porque los medios (40) están situados en ambas superficies laterales ventrales (11; 21) de ambas partes (10; 20).
7. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado porque las hendiduras (42; 43) en ambas partes (10; 20) son guías en forma de cola de milano y los extremos en el inserto (41) están concebidos como complementos de estas guías en forma de cola de milano.
8. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque las guías en forma de cola de milano se estrechan desde las superficies laterales ventrales (11; 21) hacia las superficies laterales dorsales (12; 22).
9. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 8, caracterizado porque los medios (40) tienen dos piezas de inserto (63) paralelas a las superficies laterales de costado (13; 14; 23; 24), las cuales pueden ser colocadas en las superficies opuestas (16; 26).
\newpage
10. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 9, caracterizado porque el inserto (41) se fija de forma movible mediante un tornillo (44) a una de ambas partes (10; 20).
11. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a la 10, caracterizado porque las partes superior e inferior (10; 20) tienen cada una al menos dos orificios (80) que van desde las superficies laterales ventrales (11; 21) hasta las superficies de aposición (15; 25) con ejes longitudinales (83) para recibir los medios de fijación ósea (81).
12. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque los ejes longitudinales (83) de los orificios (80) forman un ángulo \gamma con el eje central (2).
13. Implante intervertebral (1) de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el ángulo \gamma está en un intervalo de 20º a 65º.
14. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a la 13, caracterizado porque los ejes longitudinales (83) de los orificios (80) vistos desde las superficies laterales ventrales (11; 21) divergen de las superficies interiores (16; 26) en dirección a las superficies de aposición (15; 25).
15. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a la 14, caracterizado porque los orificios (80) se reducen en forma cónica en dirección a las superficies de aposición (15; 25).
16. Implante intervertebral (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 11 a la 15, caracterizado porque los orificios (80) tienen una rosca interior (82).
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