ES2339666T3

ES2339666T3 - Instrumental para insertar una protesis de articulacion intervertebral.

Info

Publication number: ES2339666T3
Application number: ES04798069T
Authority: ES
Inventors: Helmut D. Link; Arnold Keller; Paul C. Mcafee
Original assignee: Cervitech Inc
Current assignee: Cervitech Inc
Priority date: 2003-12-10
Filing date: 2004-11-24
Publication date: 2010-05-24
Anticipated expiration: 2024-11-24
Also published as: CN101288609A; CN1889889A; AR052514A1; RU2006125404A; ZA200605651B; KR101096381B1; IL175854A0; JP4728964B2; IL175854A; JP2007513657A; RU2322212C1; DE502004010650D1; KR20070015112A; CN100405982C

Abstract

Instrumental para insertar una prótesis intervertebral en un espacio intervertebral (1) entre dos cuerpos vertebrales (2), que presenta a) un dispositivo de ajuste (30) que consiste en una placa intervertebral (11) y una barra de ajuste (32) que sobresale de ésta, b) un dispositivo de guía (34) portado en forma soltable por la barra de ajuste (32), el cual forma dos ejes de guía (37, 38) para un instrumento de mecanización (39, 40) que están situados en el plano mediano por encima y por debajo de la barra de ajuste (32), y c) dos medios de retención (41) que se pueden introducir en los cuerpos vertebrales (2) en la dirección de los ejes de guía (37, 38) con ayuda del instrumento de mecanización (39, 40). caracterizado porque está previsto un instrumento de distracción (42, 43, 44) que mantiene fija la dirección de los medios de retención (41).

Description

Instrumental para insertar una prótesis de articulación intervertebral.

Cuando se inserta una prótesis de articulación intervertebral para sustituir un disco intervertebral, el cirujano trabaja en proximidad inmediata a importantes vías nerviosas y sanguíneas dentro de un campo de operación de muy poca visibilidad. Esto se aplica especialmente para la zona de la columna vertebral cervical, puesto que allí las dimensiones de las vértebras son muy pequeñas y las distancias a zonas contiguas sensibles son especialmente pequeñas. Por este motivo, se aspira a que la libertad de movimiento de instrumentos que tienen un potencial de peligro especial o que han de insertarse con especial precisión sea restringida al marco necesario por medio de instrumentos adecuados. No obstante, se deberá mantener aquí el control visual en la forma más amplia que sea posible.

Se conocen instrumentos para insertar prótesis intervertebrales en la columna vertebral lumbar (documentos DE-U-299 16 078, EP-A-0 333 990, FR-A-2737656), en los que primero se hincan las placas de cubierta de una prótesis en el espacio intervertebral, se despliegan éstas y a continuación se introduce entre medias el núcleo de la prótesis. Se puede prescindir aquí en general de una mecanización de las superficies de las vértebras. Los instrumentos de inserción son relativamente grandes, pero esto es tolerable en la zona de la columna vertebral lumbar. En la zona de la columna vertebral cervical los espacios intervertebrales son tan estrechos que se tiene que crear sitio para recibir las prótesis mediante una mecanización de los cuerpos vertebrales contiguos. El espacio de acceso es aquí tan estrecho y tan sensible a causa de la proximidad de órganos vitales importantes que no se pueden utilizar instrumentos grandes. Para evitar estos inconvenientes se ha proyectado el instrumental conocido (documento WO 03/075774) en el que se basa la formación del preámbulo de la reivindicación 1. Este instrumental comprende un dispositivo para inmovilizar mutuamente los cuerpos vertebrales y para guiar un utensilio, así como un instrumento de ajuste para ajustar la posición mutua de los cuerpos vertebrales y del dispositivo de inmovilización y guía. El instrumento de ajuste consiste en una placa intervertebral a introducir entre los cuerpos vertebrales y una barra de ajuste unida con ésta. Sobre esta barra se puede desplazar el dispositivo de inmovilización y guía, el cual presenta por debajo y por encima de la barra de ajuste unos taladros que sirven primeramente como guía para un instrumento taladrador y seguidamente para recibir medios de retención, concretamente tornillos para hueso, mediante los cuales se une sólidamente el dispositivo de inmovilización y guía con los cuerpos vertebrales. Se inmovilizan así los cuerpos vertebrales en una posición mutua predeterminada por el espesor de la placa intervertebral. Apenas es posible una corrección posterior. Tienen también este inconveniente otros instrumentales conocidos (documentos US 2002/0058944, US 2002/0026191, EP 1259175 B1, WO 01/62166), en los que se inmovilizan los cuerpos vertebrales a una distancia rígida de uno a otro. Además, éstos entorpecen la visibilidad del campo de operación.

La invención pretende evitar estos inconvenientes y lo consigue con ayuda de los medios de la reivindicación 1. Aparte de la variabilidad de la distancia entre cuerpos vertebrales, se hacen posibles una alta precisión y un amplísimo control visual.

Cuando se utiliza el instrumental, se inserta primero la placa intervertebral después de que se hayan retirado el disco intervertebral y eventualmente los picos de borde ventrales del cuerpo vertebral superior. Después de su posicionamiento, esta placa da una indicación exacta de la posición de las superficies de los cuerpos vertebrales entre las cuales deberá emplazarse la prótesis. Dicha placa cuida también de que los cuerpos vertebrales tengan la distancia predeterminada de uno a otro. Se la selecciona convenientemente de modo que tenga aproximadamente la misma forma y dimensión que el espacio intervertebral natural o que su extensión sea sólo un poco más pequeña que la del espacio intervertebral. Esto facilita su posicionamiento, puesto que dicha placa, debido a su forma, adopta automáticamente una posición centrada y enderezada con respecto al espacio intervertebral. Puede estar provista también de marcas de control por rayos X para lograr un posicionamiento más exacto. Es mantenida en la posición prefijada por la tensión que se genera por los ligamentos naturales entre los cuerpos vertebrales. Esta tensión depende del espesor de la placa intervertebral. Reina una tensión suficiente en cualquier caso en que se elija este espesor aproximadamente tan grande como el espesor de la prótesis prevista. Para que pueda corregirse todavía su posición posteriormente, su superficie es sustancialmente lisa, es decir, sin resaltos que, debido a su hundimiento en la superficie del hueso o del cartílago, dificulten un movimiento relativo paralelamente a la dirección de la superficie.

El dispositivo de guía es llevado por la barra de ajuste, la cual sobresale por delante desde la placa intervertebral. Dado que la posición de la barra de ajuste viene predeterminada por la placa intervertebral, se obtiene también una escala para la posición del dispositivo de guía. Por tanto, éste puede ser posicionado exactamente con ayuda del dispositivo de ajuste, es decir, con la misma precisión que el propio instrumento de ajuste. La posición mutua de los cuerpos vertebrales está asegurada entonces por la placa intervertebral e igualmente la posición del utensilio de mecanización está asegurada por el dispositivo de guía. La mecanización de los cuerpos vertebrales tiene lugar con ayuda del dispositivo de guía en tanto éste se encuentre unido todavía con el instrumento de ajuste y sea mantenido por éste en la posición exacta.

Preferiblemente, el dispositivo de guía se puede enchufar con un cubo sobre la barra de ajuste desde el extremo libre de ésta. Esto hace posible que el cirujano acople las superficies de ajuste cooperantes de la barra y del dispositivo de guía en una parte delantera bien visible del campo de operación en vez de hacerlo en la parte profunda escasamente visible. El dispositivo de guía es conducido entonces a lo largo de la barra de ajuste en el sentido de la profundidad del campo de operación.

La barra de ajuste y el dispositivo de guía tienen convenientemente superficies de cooperación conformadas de manera no giratoria y ajustándose complementariamente una a otra para que el dispositivo de guía no pueda girar con relación a la barra de ajuste. El dispositivo de guía presenta convenientemente una guía para dos ejes de guía dispuestos en el plano mediano paralelamente a la barra de guía, por encima y por debajo de la misma. Por ejemplo, una respectiva plantilla de taladrado puede estar dispuesta por debajo y por encima del cubo del dispositivo de guía que abraza a la barra de ajuste.

Aún más ventajosa es una realización en la que está dispuesta solamente una guía en el cubo que abraza a la barra de ajuste y las superficies de cooperación del cubo y de la barra de ajuste se acomodan una a otra en dos posiciones decaladas 180º entre ellas. El instrumento resulta así más pequeño y se mejora correspondientemente la visibilidad del campo de operación. En una primera de estas dos posiciones se utiliza el dispositivo de guía para mecanizar un primero de los dos cuerpos vertebrales y eventualmente anclar un medio de retención (preferiblemente un pasador). Seguidamente, se retrae el dispositivo de ajuste sobre la barra de guía hasta la parte redonda de su sección transversal, se le gira en 180º y se le hace avanzar nuevamente para posibilitar la misma mecanización del otro cuerpo vertebral.

Puede aplicarse entonces a los medios de retención un utensilio de distracción que mantenga fija la dirección durante la distracción, es decir que los medios de retención estén unidos con el utensilio de distracción de tal manera que dichos medios de retención y con ellos los cuerpos vertebrales conserven su ajuste de dirección mutuo. Preferiblemente, los ejes de guía de las guías y los medios de retención o pasadores introducidos en correspondencia con éstos son paralelos uno a otro. Los alojamientos previstos en el instrumento de distracción para los medios de retención o pasadores se disponen entonces correspondientemente también en posiciones paralelas una a otra.

En algunos casos, la cifosis natural (curvatura de la columna vertebral cervical con eje de curvatura dorsalmente situado) es reducida. En estos casos, es conveniente no sólo distraer los cuerpos vertebrales antes de la inserción de la prótesis intervertebral, sino también restablecer la cifosis natural. Esto se logra según la invención haciendo que la placa intervertebral sea de forma de cuña, es decir, reduciendo su espesor desde su borde ventral hacia su borde dorsal. Se pueden mantener preparadas en el instrumental placas intervertebrales con ángulo de cuña diferente.

La invención hace posible un procedimiento para insertar una prótesis intervertebral en el espacio intervertebral entre dos cuerpos vertebrales, en el que un primer paso se retira el disco intervertebral, en un segundo paso se posiciona una placa intervertebral de un instrumento de ajuste en el espacio intervertebral y se inmoviliza esta placa en el mismo, en un tercer paso se enchufa el cubo de un dispositivo de guía sobre una barra de ajuste sobresaliente de la placa intervertebral de tal manera que este cubo defina dos ejes de guía en el plano mediano por encima y por debajo de la barra de ajuste, en un cuarto paso se introducen los pasadores en las vértebras en la dirección de los ejes de guía, en un quinto paso se une una tenaza de distracción con los pasadores de tal manera que éstos sean mantenidos paralelos uno a otro, y en otros pasos se ajusta la distancia mutua de los cuerpos vertebrales, se retiran el dispositivo de guía y el instrumento de ajuste, se mecaniza, en caso deseado, el espacio intervertebral y se inserta la prótesis intervertebral.

En lo que sigue se explica la invención con más detalle haciendo referencia al dibujo. Muestran en éste:

La figura 1, el instrumento de ajuste insertado en un espacio intervertebral,

La figura 2, una representación correspondiente con un dispositivo de guía enchufado sobre la barra de ajuste,

Las figuras 3 y 4, una vista en sección y un alzado frontal del dispositivo de guía,

La figura 5, un alzado lateral parcial del instrumento de ajuste,

La figura 6, una broca a utilizar con el dispositivo de guía,

La figura 7, un destornillador con pasador de atornillamiento a utilizar con el dispositivo de guía,

La figura 8, una representación correspondiente a la figura 1 con pasadores de atornillamiento insertos en las vértebras y

La figura 9, una representación correspondiente a la figura 8 con un instrumento de despliegue aplicado y

Las figuras 10 a 18, la ilustración de utensilios del tipo de escofinas para una prótesis determinada, a saber:

Las figuras 10 a 15, un juego de tres escofinas diferentes,

La figura 16, el contorno de las escofinas como comparación y

Las figuras 17 y 18, la prótesis para la cual están destinadas las escofinas.

El instrumental representado en las figuras 1 a 9 comprende un instrumento de ajuste 30 con una placa intervertebral 11. Ésta tiene una extensión superficial que es solo un poco más pequeña que la extensión superficial del espacio intervertebral, de modo que dicha placa se posiciona automáticamente en éste entre los picos de borde laterales sobresalientes hacia arriba. Esta placa tiene aproximadamente el tamaño de la prótesis que se ha de insertar más tarde. Sus dimensiones en dirección AP (AP = anteroposterior) y LM (LM = lateral-medial, es decir, perpendicular al plano mediano) no son sensiblemente más pequeñas que las del espacio intervertebral. Su dimensión en la dirección LM deberá ascender al menos a un 70% de la distancia libre entre los picos de borde laterales del cuerpo vertebral inferior, preferiblemente al menos un 80%. Por tanto, durante el hincado la placa intervertebral ocupa una posición aproximadamente centrada. Con un aparato de rayos X que presente al menos un trayecto AP de los rayos, se puede controlar su posición centrada y su alineación con el plano mediano, siendo decisivas la posición y la dirección de las superficies de la barra de ajuste 32. Éstas forman la marcación de rayos X del instrumento para este control. La barra de ajuste está configurada para este fin como opaca a los rayos X, estando hecha, por ejemplo, de metal. Asimismo, en un trayecto lateral de los rayos se puede controlar si la placa intermedia tiene el ajuste de profundidad correcto en la dirección AP. Como marcación de rayos X sirven en este caso los cantos de la placa intervertebral que discurre en la dirección LM o bien una marcación especial.

El espesor de la placa intervertebral 11 corresponde aproximadamente al de la prótesis intervertebral que se ha de insertar. Cuando se pueden seleccionar prótesis de diferente tamaño, se ofrecen también en el instrumental placas intervertebrales correspondientemente diferentes. En cualquier caso, esta placa es tan grande que, después de retirado el disco intervertebral, pueda ser introducida en el espacio intervertebral y sea inmovilizada allí por medio de la tensión natural de los ligamentos. Puede estar configurada en forma de cuña en alzado lateral, tal como se representa en la figura 5. Cuando ha alcanzado su posición prevista, tiene una posición exactamente definida con respecto a las superficies de los cuerpos vertebrales que la encierran.

Se proporciona así la garantía de que incluso la barra de ajuste 32 sobresaliente hacia adelante desde la placa intervertebral 11 presente una posición exactamente definida con relación a los cuerpos vertebrales. Esta barra tiene una sección transversal cuadrada al menos en su zona 31 próxima a la placa intervertebral 11, mientras que el tramo 33 más alejado está representado con una sección transversal redonda. La barra de ajuste 32 está realizada como un tubo para poder servir como marcación de rayos X para un trayecto de rayos X que discurra en la dirección AP. Sin embargo, la forma tubular no es necesaria, ya que el contorno exterior de la barra de ajuste puede servir también como marcación de rayos X.

La barra de ajuste 32 sirve para ajustar (posicionar) el dispositivo de guía 34. En las figuras 3 y 4 se aprecia que éste presenta un taladro 35 con sección transversal cuadrada que está realizado de manera que se acomode al tramo 31 de la barra de ajuste 32. Esta parte del dispositivo de guía forma un cubo mediante el cual se mantiene este dispositivo sobre la barra de ajuste. Contiene también un taladro 36 paralelo al taladro 35 y dotado de una sección transversal redonda. Este taladro 36 sirve como plantilla de taladrado o más generalmente para guiar utensilios de mecanización. Cuando el dispositivo de guía 34 está enchufado sobre el tramo 31 de la barra de ajuste, dicho dispositivo puede ocupar la posición representada en la figura 2, en la que el eje de guía 37 definido por el taladro 36 apunta hacia el centro del cuerpo vertebral superior 2. Además, puede ocupar una posición girada en 180º con respecto a la anterior, en la que el eje de guía 38 definido por el taladro 36 apunta hacia el centro del cuerpo vertebral inferior. Los ejes 37 y 38 están situados en el mismo plano mediano que la barra de ajuste 32. En lugar de la sección transversal cuadrada en el tramo 31, puede elegirse también otra forma no redonda que admita la posibilidad de cooperación en dos posiciones del dispositivo de guía 34 decaladas en 180º una respecto de otra.

El dispositivo de guía 34 se utiliza de tal manera que se le emplea primero para mecanizar una de las vértebras y luego, después de que haya sido retraído hasta el tramo 33 con sección transversal redonda de la barra de ajuste 32, se le voltea en 180º para mecanizar la otra vértebra.

La mecanización consiste en que primero se practica en una vértebra por medio de una broca 39, cuyo vástago está configurado a juego con el taladro 36, un taladro en el que se introduce seguidamente un pasador de atornillamiento 41 por medio del destornillador 40, cuyo vástago hace igualmente juego con el taladro 36. El pasador 41 encaja exactamente en un taladro previsto en el destornillador 40, de modo que existe la garantía de que dicho pasador se atornille en la respectiva vértebra en posición alineada con el destornillador 40 y, por tanto, también alineada con los ejes 37, 38 y paralela a la barra de ajuste 32. Una vez que se ha realizado esto en ambas vértebras, se ofrece la imagen representada en la figura 8. Los pasadores de atornillamiento 41, gracias al dispositivo de guía y a su ajuste por el instrumento de ajuste, penetran exactamente en el plano mediado y se proyectan paralelos uno a otro en dirección ventral desde las dos vértebras 2.

Se puede aplicar ahora a los pasadores 41 un instrumento de distracción que presenta en dos brazos 42 unos respectivos alojamientos 43 para los pasadores 41, pudiendo los brazos 42 ser distraídos en la dirección de la flecha 45 y posicionados paralelos uno a otro en un cuerpo de instrumento 44. Tales instrumentos de distracción son conocidos y, por tanto, no precisan aquí ninguna descripción.

Las vértebras pueden ser distraídas aún un poco con ayuda de este instrumento - en caso de que sea necesario - para que pueda retirarse la placa intervertebral 11. En caso de que se desee, en el estado en que las vértebras están retenidas por los instrumentos 42 a 44 y los pasadores 41, se puede mecanizar adicionalmente el espacio intervertebral para preparar la recepción de la prótesis intervertebral. Finalmente, se inserta la prótesis en el espacio intervertebral y ésta obtiene su posición definitiva anulando la distracción de las vértebras 2 con los instrumentos 42 a 44.

El instrumental comprende también un juego de escofinas que preparan la forma superficial de las vértebras para recibir la prótesis. Éstas están representadas en las figuras 10 a 16. Los ejemplos mostrados están acomodados al ejemplo de realización de la prótesis que se representa en las figuras 17 y 18. Ésta tiene un contorno ovalado a rectangular que está destinado a aprovechar ampliamente la extensión del espacio intervertebral. Ésta es tan plana que puede insertarse sin un fresado profundo de las placas de cubierta de los cuerpos vertebrales. Presenta a las placas de cubierta de los cuerpos vertebrales unas superficies exteriores que en su mayor parte 50 son aproximadamente planas y están dentadas. Sus esquinas dorsolaterales 51 están achaflanadas de tal manera que la superficie en estas zonas queda retranqueada con respecto al plano de la porción de la superficie 50.

Se prepara una forma complementaria del espacio intervertebral por medio de un juego de escofinas 52, 53 y 54 que están representadas en las figuras 10 a 15. La figura 16 muestra las relaciones de tamaños escalonados de las escofinas. En primer lugar, se hinca la escofina más pequeña 52 en el espacio intervertebral por medio de una empuñadura no representada en forma detallada para abrir el acceso. Sigue la escofina 53, que presenta una forma de trapecio correspondiente aproximadamente a la forma de trapecio de la porción plana de la superficie de la prótesis. Por último, la escofina 54 conforma el espacio intermedio de una manera sustancialmente coincidente con la forma de la prótesis que se debe insertar. La altura de todas las escofinas es igual a la de la prótesis. Todas las escofinas están configuradas sin dientes en las superficies que corresponden a la porción plana 50 de la prótesis. Esto significa que realizan principalmente con su canto delantero 55 una abrasión del cartílago y un afinado del hueso sin erosionar sensiblemente la superficie extrema de los cuerpos vertebrales. Todas las escofinas están provistas de un tope 56 que cuida de que puedan penetrar en el espacio intervertebral solamente hasta la profundidad prevista.

Claims

1. Instrumental para insertar una prótesis intervertebral en un espacio intervertebral (1) entre dos cuerpos vertebrales (2), que presenta

a) un dispositivo de ajuste (30) que consiste en una placa intervertebral (11) y una barra de ajuste (32) que sobresale de ésta,

b) un dispositivo de guía (34) portado en forma soltable por la barra de ajuste (32), el cual forma dos ejes de guía (37, 38) para un instrumento de mecanización (39, 40) que están situados en el plano mediano por encima y por debajo de la barra de ajuste (32), y

c) dos medios de retención (41) que se pueden introducir en los cuerpos vertebrales (2) en la dirección de los ejes de guía (37, 38) con ayuda del instrumento de mecanización (39, 40).

caracterizado porque

está previsto un instrumento de distracción (42, 43, 44) que mantiene fija la dirección de los medios de retención (41).

2. Instrumental según la reivindicación 1, caracterizado porque un cubo del dispositivo de guía (34) puede enchufarse sobre la barra de ajuste (32) desde el extremo libre de ésta, y la barra de ajuste (32) y el cubo presentan superficies de cooperación (31, 35) conformadas de manera no giratoria y ajustándose complementariamente una a otra.

3. Instrumental según la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de guía (34) presenta sendas guías por encima y por debajo de la barra de ajuste.

4. Instrumental según la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de guía (34) presenta solamente una guía (36) y las superficies complementariamente cooperantes (31, 35) de la barra de ajuste (32) y del cubo pueden acoplarse una con otra en dos posiciones decaladas en 180º entre ellas.

5. Instrumental según la reivindicación 2, caracterizado porque los ejes de guía (37, 38) discurren paralelos a la barra de ajuste (32).

6. Instrumental según la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de retención son pasadores (41).

7. Instrumental según la reivindicación 1, caracterizado porque la extensión superficial de la placa intervertebral (11) es un poco más pequeña que la extensión superficial del espacio intervertebral.

8. Instrumental según la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie de la placa intervertebral (11) está configurada de modo que puede ser desplazada en dirección transversal y posicionada en el espacio intervertebral (1) bajo el control de rayos X.

9. Instrumental según la reivindicación 1, caracterizado porque la placa intervertebral (11) es de forma de cuña.