ES2575118T3 - Derivación de disco con forma de U y dispositivo de entrega - Google Patents

Abstract

Un dispositivo para el tratamiento de un disco (100) intervertebral, el dispositivo que comprende: una primera derivación (126) alargada con una configuración con forma de U que tiene un primer extremo, un segundo extremo y una sección doblada entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo; una aguja (101) que tiene un pasaje (269) tubular que se extiende desde un extremo distal del mismo y una pared exterior, estando dimensionado y configurado el extremo distal para entrar en el disco intervertebral y desplegar dicha primera derivación caracterizado porque, antes de dicho despliegue, dijo primer extremo de dicha primera derivación se encuentra dentro de dicho pasaje (269) tubular y dicho segundo extremo de dicha primera derivación o bien se encuentra dentro de dicho pasaje tubular o se aproxima a dicha pared exterior, y dicha sección doblada está próxima a dicho extremo distal.

Description

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DESCRIPCION

Derivacion de disco con forma de U y dispositivo de entrega Campo de la invencion

La derivacion de disco es utilizada para restablecer el intercambio de nutrientes y desechos entre el disco avascular y la circulacion corporal para aliviar el dolor de espalda. Esta invencion se refiere a una derivacion de disco con forma de U y a un dispositivo de entrega para conservar la presion hidrostatica en el disco, simplificando la entrega e incrementando la permeabilidad de los nutrientes dentro del disco avascular.

Antecedentes

El dolor lumbar es una causa principal de discapacidad y perdida de productividad. Hasta el 90% de los adultos experimentan dolor de espalda en algun momento de sus vidas. Por frecuencia de visitas al medico, el dolor de espalda esta en segundo lugar solo por detras de las infecciones del tracto respiratorio superior. En los Estados Unidos, esta enfermedad discapacita a 5,2 millones de personas, y el impacto economico se ha calculado que es de mas de 100.000 millones de dolares cada ano. Aunque las fuentes de dolor lumbar son variadas, en la mayona de los casos, el disco intervertebral se cree que desempena un papel central. La degeneracion del disco inicia el dolor en otros tejidos alterando la mecanica de la columna vertebral y la produccion de estres no fisiologico en los tejidos circundantes.

El disco intervertebral absorbe la mayor parte de la carga de compresion de la columna vertebral, pero las articulaciones de las facetas de los cuerpos vertebrales comparten aproximadamente el 16%. El disco se compone de tres partes distintas: el nucleo pulposo, las capas anulares y las placas terminales cartilaginosas. El disco mantiene sus propiedades estructurales en gran medida gracias a su capacidad de atraer y retener el agua. Un disco normal contiene 80% de agua en el nucleo pulposo. El nucleo pulposo dentro de un disco normal es rico en agua que absorbe glicosaminoglicanos sulfatados (de condroitina y sulfato de queratano), creando la presion de inflamacion que proporciona la tension de traccion dentro de las fibras de colageno del anillo. La presion de inflamacion producida por el alto contenido de agua es crucial para el apoyo de las capas anulares para el sostenimiento de las cargas de compresion.

En los adultos, el disco intervertebral es avascular. La supervivencia de las celulas del disco depende de la difusion de nutrientes a partir de los vasos sangumeos y capilares externos a traves del cartflago de las placas terminales. La difusion de nutrientes tambien impregna los vasos sangumeos perifericos adyacentes al anillo externo, pero estos nutrientes solo puede penetrar hasta 1 cm en las capas anulares del disco. Un disco de adulto puede tener hasta 5 cm de diametro; por lo tanto, la difusion a traves de las placas terminales craneal y caudal es crucial para mantener la salud del nucleo pulposo y de las capas anulares interiores del disco.

El pirofosfato de calcio y la hidroxiapatita se encuentran comunmente en la placa terminal y en el nucleo pulposo. A partir de tan solo 18 anos, comienzan a acumularse capas calcificadas en la placa terminal cartilaginosa. Los vasos sangumeos y los capilares en la interfase hueso-cartflago se ocluyen gradualmente por la acumulacion de las capas calcificadas, que se forman dentro del hueso. La formacion de hueso en la placa terminal aumenta con la edad.

Cuando la placa terminal es destruida por el hueso, la difusion de nutrientes a traves de la placa terminal calcificada se limita en gran medida. Ademas de impedir la difusion de nutrientes, las placas terminales calcificadas limitan aun mas la penetracion de oxfgeno en el disco. La concentracion de oxfgeno en la parte central del nucleo es extremadamente baja. La celularidad del disco ya es baja en comparacion con la mayona de los tejidos. Para obtener los nutrientes y el oxfgeno necesarios, la actividad de las celulas esta restringida a estar en o en proximidad muy cercana a la placa terminal cartilaginosa. Ademas, las concentraciones de oxfgeno son muy sensibles a los cambios en la densidad celular o la tasa de consumo por celula.

El suministro de sulfato en el nucleo pulposo para la biosmtesis de glicosaminoglicanos sulfatados tambien esta restringido por las placas terminales calcificadas. Como resultado, la concentracion de glicosaminoglicano sulfatado disminuye, dando lugar a un menor contenido de agua y a la presion de inflamacion dentro del nucleo pulposo. Durante la carga de compresion diaria normal en la columna vertebral, la presion reducida dentro del nucleo pulposo ya nunca mas puede distribuir las fuerzas de manera uniforme a lo largo de la circunferencia del anillo interior para mantener las laminillas sobresaliendo hacia el exterior. Como resultado, las laminillas interiores pandean hacia el interior mientras que el anillo externo continua sobresaliendo hacia el exterior, provocando la deslaminacion de las capas anulares.

Los esfuerzos cortantes provocan la deslaminacion anular y las protrusiones son mas altas en las porciones posterolaterales adyacentes al neuroforamen. El nervio es confinado dentro del neuroforamen entre el disco y las articulaciones de las facetas. Por lo tanto, el nervio en el neuroforamen es vulnerable al pinzamiento por protrusiones en el disco o por espolones oseos.

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Cuando la concentracion de ox^geno en el disco cae por debajo de 0,25 kPa (1,9 mmHg), la produccion de acido lactico aumenta drasticamente al aumentar la distancia desde la placa terminal. El pH dentro del disco cae a medida que aumenta la concentracion de acido lactico. El acido lactico se difunde a traves de micro-lagrimas del anillo que irritan el ligamento longitudinal posterior que esta ricamente inervado, la articulacion de la faceta y/o la rafz del nervio. Los estudios indican que el dolor lumbar esta bien relacionado con los niveles elevados de lactato y un pH bajo. El pH promedio de los discos sintomaticos fue significativamente mas bajo que el pH promedio de los discos normales. La concentracion de acido es tres veces mayor en los discos sintomaticos que en los discos normales. En discos sintomaticos con pH 6,65, la concentracion de acido dentro del disco es 5,6 veces el nivel plasmatico. En algunos discos sintomaticos preoperatorios se encontraron que las rafces de los nervios estaban rodeadas de cicatrices fibrosas densas y de adherencias con un pH significativamente bajo entre 5,7-6,30. La concentracion de acido dentro de estos discos era 50 veces el nivel plasmatico.

Aproximadamente al 85% de los pacientes con dolor lumbar no se les puede dar un diagnostico anatomopatologico preciso. Este tipo de dolor se clasifica generalmente como "dolor no espedfico". El dolor de espalda y ciatica puede ser mitigado mediante maniobras que no afecten a la rafz del nervio, como la inyeccion intradiscal en solucion salina, la discograffa, y la compresion de los ligamentos longitudinales posteriores. Es posible que algo del dolor no espedfico este causado por la irritacion del acido lactico secretado desde el disco. La inyeccion en el disco puede expulsar el acido lactico. La maniobra y compresion tambien pueden expulsar el acido irritante que produce dolor no espedfico. Actualmente, ninguna intervencion que no sea otra que la discectomfa puede detener la produccion de acido lactico.

En presencia de oxfgeno, el metabolismo de cada molecula de glucosa produce 36 trifosfatos de adenosina, ATP, a traves de glicolisis, ciclo del acido dtrico y cadena de transporte de electrones. El ATP es un compuesto esencial de alta energfa para la conduccion de la biosmtesis de los proteoglicanos retenedores de agua. En condiciones anaerobicas, el metabolismo de cada molecula de glucosa solo produce 2 ATP y dos acidos lacticos. Por lo tanto, la produccion de compuesto ATP de alta energfa es baja en condiciones anaerobicas dentro del disco.

Se cree que el nucleo pulposo funciona como “el aire en un neumatico” para presurizar el disco. Para soportar la carga, la presion distribuye eficazmente las fuerzas de manera uniforme a lo largo de la circunferencia del anillo interno y mantiene las laminillas sobresaliendo hacia el exterior. El proceso de degeneracion del disco comienza con la calcificacion de las placas terminales, lo que dificulta la difusion de sulfato y el oxfgeno en el nucleo pulposo. Como resultado, se reduce de forma significativa la produccion de agua que absorbe glicosaminoglicanos sulfatados, y disminuye el contenido de agua dentro del nucleo. Las laminillas anulares internas comienzan a pandear hacia el interior, y se pierde la tension sobre las fibras de colageno dentro del anillo. El disco degenerado muestra un movimiento inestable, similar al de un pinchazo de una rueda. Aproximadamente el 20-30% de los pacientes con dolor lumbar han sido diagnosticados de inestabilidad segmentaria en la columna vertebral. El dolor puede provenir del estres y del aumento de carga sobre las articulaciones de las facetas y/o los ligamentos circundantes. Ademas, el pH dentro del disco se acidifica por la produccion anaerobica de acido lactico, que irrita los nervios y tejidos adyacentes.

El metodo de la puncion de la placa terminal para conducir los nutrientes desde el cuerpo vertebral para regenerar el disco degenerado se describe en PCT / LTS 2002/04301 (WO 2002/064044) por J. T. Yeung y Yeung presentada el 13 de febrero de 2002, con solicitud provisional de Estados Unidos 60/268666 presentada el 13 de febrero de 2001.

Las derivaciones o conductos para restablecer el intercambio de nutrientes y desechos entre el disco degenerativo y la circulacion corporal se describe en el documento PCT / US2004 / 14368 (WO 2004/101015) y en las solicitudes de los Estados Unidos 10/840.816 por J. Yeung y T. Yeung, ambas solicitudes presentadas el 7 de mayo de 2004, la solicitud de patente provisional 60/626644, presentada el 10 de noviembre de 2004 por Jeffrey E. Yeung tambien describio varias derivaciones (conductos) de disco y configuraciones de dispositivos de instalacion.

Los discos L4-5 y L5-S1 estan protegidos por la ilfaca, inaccesibles por aguja recta desde el exterior para entregar el conducto dentro del disco. Sin embargo, a traves del pedmulo del cuerpo vertebral, la aguja elasticamente curvada propuesta en el documento PCT/US2005/22749 (WO 2006/002417), presentado el 22 de junio de 2005 por J. Yeung, puede punzar a traves de la placa terminal calcificada para entregar la derivacion o conducto para el intercambio de nutrientes y lactato entre el disco avascular y la circulacion corporal.

La modificacion qmmica o ffsica de la derivacion del disco se propuso en el documento PCT/US2006/44795, presentado el 17 de noviembre de 2006 por James E. Kemler y Jeffrey E. Yeung para mejorar, seleccionar o retrasar el transporte molecular dentro y en el exterior del disco avascular.

La realimentacion de las celulas del disco con nutrientes y oxfgeno a traves de la derivacion del disco o conducto, puede aumentar la biosmtesis de glicosaminoglicanos sulfatados para retener agua adicional y para mantener la carga de compresion. Por lo tanto, la inestabilidad segmentaria y la carga excesiva de las articulaciones de las facetas se reducen al irnnimo para aliviar el dolor de espalda. Con la presencia de oxfgeno adicional, la produccion de acido lactico puede disminuir minimizando la irritacion acida y aumentando la produccion de ATP, conduciendo la biosmtesis de los proteoglicanos retenedores de agua. Dispositivos de tratamiento para un disco intervertebral que comprende una derivacion y una aguja se conocen por el documento WO 2006/002417 A, en cuya descripcion se basa el preambulo de la reivindicacion 1 adjunta.

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Resumen de la invencion

La invencion esta definida por las reivindicaciones adjuntas.

La invencion proporciona una derivacion de disco con forma de U para el despliegue dentro de un disco intervertebral para aliviar el dolor de espalda. La derivacion de disco con forma de U comprende una derivacion alargada con una configuracion con forma de U que tiene un primer extremo, un segundo extremo y una seccion doblada entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo; una aguja que tiene un pasaje tubular se extiende desde un extremo distal del mismo y una pared exterior, dicho extremo distal dimensionado y configurado para entrar en el disco intervertebral y desplegar dicha derivacion alargada; antes del despliegue, dicho primer extremo de dicha derivacion alargada esta situado dentro de dicho pasaje tubular y dicho segundo extremo de dicha derivacion alargada estan situado o bien dentro de dicho pasaje tubular o proximo a dicha pared exterior, y dicha seccion doblada esta proxima a dicho extremo distal. Se establecen caractensticas adicionales en las reivindicaciones adjuntas.

Numeros de referencia

100 Disco intervertebral

101 Aguja

103 Trocar

105 Placa terminal

108 Capa calcificada o bloqueo

114 Deslaminacion anular

126 Derivacion de disco con forma de U o conducto

128 Nucleo pulposo

129 Articulacion de la faceta

150 Taladro

159 Cuerpo vertebral

230 Funda de aguja

269 Lumen de aguja

278 Pedfculo

279 Tope del taladro o paso

360 Vastago

362 Muesca del vastago

363 Bisel del vastago

364 Cuerpo del vastago

366 Borde del vastago

367 Dispositivo de restriccion

368 Pared interior afilada de la aguja

369 Parte danada de la derivacion

370 Pared interna roma, redonda o sin filo de la aguja

371 Hendidura de la aguja

372 Protrusion o ancla de la derivacion con forma de U

373 Derivacion de enlace o de conexion

403 Espiga

Descripcion de los dibujos

La figura 1 muestra una parte de una derivacion 126 de disco que se extiende desde el lumen 269 y esta drapeada sobre la pared exterior de una aguja 101.

La figura 2 representa la aguja 101 de puncion para encajar a presion la derivacion 126 dentro de las capas anulares del disco 100 intervertebral para conservar la presion hidrostatica del disco.

La figura 3 muestra la retirada de la aguja 101 para desplegar la derivacion 126 dentro y extendiendose desde el disco 100.

La figura 4 muestra una vista longitudinal de la derivacion 126 con una parte 369 danada cortada por la pared 368 interior afilada de la aguja 101 durante la puncion del disco 100.

La figura 5 muestra una pared 370 interior redondeada o roma en la apertura del lumen 269 para evitar el cizallado o el dano de la derivacion 126 durante la puncion del disco 100.

La figura 6 muestra una hendidura 371 que se abre desde el lumen 269, que forma un paso o muesca para proteger la derivacion 126 del cizallamiento durante la puncion del disco 100.

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La figura 7 muestra una seccion transversal de la derivacion 126 del disco, en el interior y en el exterior de la aguja 101. El despliegue de la derivacion 126 del disco depende en primer lugar de la friccion entre el anillo y la seccion de la derivacion 126 del disco en el exterior de la aguja 101.

La figura 8 muestra un ancla o saliente 372 conico en la parte exterior de la derivacion 126 para aumentar la friccion y ayudar en el despliegue de la derivacion 126 durante la retirada de la aguja 101.

La figura 9 muestra una aguja 101 con una seccion transversal triangular. La aguja 101 esta afilada, biselada a un lado del triangulo.

La figura 10 muestra una seccion transversal de la aguja 101 triangular y la derivacion 126 del disco se extiende desde el lumen 269 y esta drapeada sobre un vertice del triangulo para reducir al mmimo la friccion entre la derivacion 126 y la aguja 101.

La figura 11 muestra una derivacion 373 de enlace roscada a traves de o conectada a la parte de derivacion 126 del disco en el exterior de la aguja 101.

La figura 12 muestra una seccion transversal de la aguja 101, la derivacion 126 y la derivacion 373 de enlace para aumentar el transporte de nutrientes dentro el disco avascular y la friccion esencial para el despliegue de la derivacion.

La figura 13 muestra la aguja 101, la derivacion 126 y la derivacion 373 de enlace punzando y encajando a presion en las capas anulares para conservar la presion hidrostatica del disco 100.

La figura 14 representa la difusion o el retorcimiento de la derivacion 373 de enlace para aumentar la friccion entre la derivacion 373 de enlace y el anillo durante la retirada de la aguja 101.

La figura 15 muestra el despliegue de la derivacion 126 y de la derivacion 373 de enlace mediante la retirada de la aguja 101 para restablecer el intercambio de nutrientes y desechos entre el disco 100 avascular y la circulacion corporal.

La figura 16 muestra un trocar 103 de guiado punzando a traves del tejido blando dentro del pedfculo 278.

La figura 17 muestra una funda 230 de la aguja insertada en el trocar 103 dentro del pedfculo 278.

La figura 18 muestra la sustitucion del trocar 103 con un taladro 150 en la funda de la aguja 230, punzando a traves de la placa 105 terminal calcificada en el disco 100 degenerado.

La figura 19 muestra el avance de la funda 230 de la aguja deslizandose sobre la broca del taladro 150 en el orificio punzado de la placa 105 terminal calcificada.

La figura 20 muestra la retirada de la broca del taladro 150, dejando la punta de la funda 230 de la aguja dentro del orificio punzado de la placa 105 terminal calcificada.

La figura 21 muestra la puncion de la placa 105 terminal a traves de la funda 230 de la aguja mediante una aguja 101 para encajar a presion las derivaciones de enlace 126, 373 dentro del disco 100.

La figura 22 muestra la retirada de la funda 230 de la aguja para permitir al tejido contactar con las derivaciones 126, 373 de enlace para el despliegue de la derivacion ayudado por friccion.

La figura 23 muestra el despliegue de las derivaciones 126, 373 de enlace mediante la retirada de la aguja 101 para conectar el disco 100 avascular con el interior del cuerpo 159 vertebral para restablecer los nutrientes y el intercambio de residuos.

La figura 24 muestra un enfoque anterior utilizando un procedimiento de puncion similar para punzar y desplegar las derivaciones 126, 373 de enlace que conectan el disco 100 avascular y el cuerpo 159 vertebral.

La figura 25 muestra una derivacion 126 con forma de U sujetada entre espigas 403 que se extienden desde un vastago 360.

La figura 26 muestra el lumen 269 de la aguja 101 que alberga la derivacion 126 con forma de U, las espigas 403 y el vastago 360, para punzar y entregar la derivacion 126 en un disco 100.

La figura 27 muestra una derivacion 126 con forma de U entregada mediante el disco 100 punzando y retirando la aguja 101, mostrado en la Figura 26, mientras se mantiene fijo el vastago 360.

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La figura 28 muestra una muesca 362 en el extremo distal del vastago 360 para apoyar la parte en U de la derivacion 126.

La figura 29 muestra una derivacion 126 con forma de U apoyada mediante el vastago 360 flexible dentro del lumen 269 de una aguja 101 curvada de manera elastica, punzando a traves de la placa 105 terminal calcificada.

La figura 30 muestra una seccion transversal de dos derivaciones 126 con forma de U apoyadas mediante un vastago 360 cuadrado dentro del lumen 269 de la aguja 101.

La figura 31 muestra un dispositivo 367 de restriccion que mantiene las dos derivaciones con forma de U juntas dentro de una aguja 101.

Descripcion detallada de las realizaciones

La derivacion 126 del disco es un conducto flexible y semipermeable que transporta los nutrientes, los residuos y el oxfgeno entre la circulacion corporal y el disco 100 avascular. La derivacion 126 del disco esta doblada en una configuracion en U o V. Las longitudes de las porciones dobladas no tienen que ser iguales. Un extremo de la derivacion 126 con forma de U es insertado dentro del lumen 269 de una aguja 101 delgada mientras que el otro extremo de la derivacion 126 con forma de U es drapeado sobre la pared exterior de la aguja 101 delegada, como se muestra en la figura 1.

Dado que la difusion de nutrientes solo puede penetrar hasta 1 cm dentro de las capas anulares, la derivacion 126 del disco con forma de U es entregada profunda dentro del anillo mediante la puncion del disco 100 con la aguja 101, como se muestra en la figura 2. Cuando la aguja 101 punza el disco 100, el ramal exterior de la derivacion 126 con forma de U se tira, arrastra y presiona de forma ajustada contra las capas anulares al lado de la pared exterior de la aguja 101 a traves de un pequeno orificio de puncion. Durante la retirada de la aguja 101, la presion de contacto entre el anillo y el ramal exterior de la derivacion 126 en forma U sujeta y ancla la derivacion 126, permitiendo que el interior del ramal deslice fuera del lumen 269 de la aguja 101, como se muestra en la figura 3. Debido a que un ramal se encaja a presion dentro de una pequena puncion, la derivacion 126 con forma de U queda bien sellada dentro de las capas anulares elasticas para conservar la presion hidrostatica del disco 100.

La figura 3 muestra que el bucle en U de la derivacion 126 se despliega dentro del disco 100 con el extremo proximal de la derivacion 126 extendiendose hacia el exterior del disco 100, en contacto con la circulacion corporal. Como resultado, el intercambio de nutrientes, oxfgeno y acido lactico entre el disco 100 avascular y la circulacion corporal se restablece para (1) incrementar la biosmtesis de glicosaminoglicanos sulfatados retenedores de agua y la presion de activacion para mantener la compresion del disco (2) disminuir la presion en las articulaciones de las facetas y el dolor de la inestabilidad segmentaria, (3) menor produccion de acido lactico irritante convirtiendo el metabolismo anaerobico en aerobico, (4) aumentar la produccion de ATP a traves de la via de metabolismo aerobico para energizar la regeneracion del disco 100, y (5) expulsar el acido lactico a traves de la derivacion 126 para minimizar la irritacion. En esencia, la derivacion 126 del disco con forma de U se despliega para detener la degeneracion del disco 100 y para aliviar el dolor de espalda.

Una pata, parte o extremo de la derivacion 126 con forma de U ocupa el lumen 269 dentro de la aguja 101 mientras la otra pata, parte o extremo cuelga fuera de la aguja 101. La parte interior de la derivacion 126 es libre de salir del lumen 269 de la aguja 101. La pared de la aguja 101 en el extremo distal proporciona apoyo al bucle en U de la derivacion 126 para la puncion del disco 100. Ademas de proporcionar friccion para el despliegue de la derivacion 126, la parte exterior de la derivacion 126 es presionada o comprimida al lado o a lo largo de la pared de la aguja 101 a medida que entra en el anillo. Por lo tanto, la derivacion 126 con forma de U es entregada a traves de un orificio de puncion de la aguja muy pequeno. Despues de la retirada de la aguja 101, las capas anulares elasticas se sellan alrededor de la derivacion 126 desplegada y encajada a presion para conservar la presion hidrostatica del disco 100.

El extremo distal afilado de la aguja 101 contiene por lo general un borde 368 afilado a modo de cuchillo formado por la pared interior del lumen 269 biselado, como se muestra en la figura 4. Cuando el disco 100 es punzado durante la implantacion de la derivacion 126 con forma de U encajada a presion, el borde a modo de cuchillo de la pared 368 interior corta de forma inevitable y dana al bucle en U de la derivacion 126. La parte 369 danada de la derivacion 126 forma pequenas fibras o residuos de derrame, los cuales causan una reaccion importante en el tejido, al otro tipo de material inerte. Durante los estudios in vitro, el cizallamiento fue tan serio que muchas derivaciones 126 con forma de U fueron cortadas en los bucles en U durante la puncion del disco 100 por encaje a presion. Como consecuencia, la parte interior de la derivacion 126 permanecio dentro del lumen 269 de la aguja 101 retirada. Con solo un ramal de la U, la derivacion 126 ya nunca mas encajo a presion dentro del disco 100 intervertebral, por lo que disminuyo su habilidad para conservar la presion hidrostatica del disco 100.

La figura 5 muestra una pared 370 interior redondeada o roma en el lumen 269 biselado de la aguja 101. La pared 370 interior redondeada o roma puede estar conformada por mecanizado para prevenir el dano de la derivacion 126 durante la puncion del disco 100 por encaje a presion, como se muestra en la figura 6. Tambien es posible rellenar, cubrir, recubrir o fortalecer el bucle en U de la derivacion 126 con forma de U para minimizar el dano producido por la

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pared 368 interior afilada de la aguja 101. Ademas, el bucle en U puede estar hecho con un material a prueba de cizallamiento para evitar el dano durante la puncion por encaje a presion.

La figura 6 muestra una hendidura 371 abierta dentro del lumen 269 que situa al bucle en U de la derivacion 126 mas lejos de la punta afilada del aguja 101. La separacion adicional entre la punta afilada y el bucle en U facilita la puncion del disco 100 estableciendo posiciones de encaje a presion secuenciales para agrandar de forma gradual el lugar de puncion. La punta de la aguja 101 lidera la entrada seguida por el bucle en U dentro de las capas anulares del disco 100 intervertebral. Ademas, el aumento gradual del lugar de puncion puede minimizar el cizallamiento o dano de la derivacion 126 con forma de U durante la puncion del disco 100. Afianzar o proteger el bucle en U en la hendidura 371 puede ademas proteger la derivacion 126 del cizallamiento durante la entrada por encaje a presion dentro del disco 100. Ademas, el borde 368 afilado a modo de cuchillo formado por la pared interior del lumen 269 de la aguja 101 puede tambien estar redondeado o romo para prevenir ademas danos en la derivacion 126 con forma de U.

El despliegue de la derivacion 126 con forma de U es conducido por la friccion entre el anillo y la parte exterior de la derivacion 126. La figura 7 muestra una seccion transversal de las partes interior y exterior de la derivacion 126 con respecto a la aguja 101. La friccion entre el anillo y la parte exterior de la derivacion 126 se puede incrementar de forma significativa fijando una protrusion 372 achaflanada o ancla en la parte exterior de la derivacion 126, como se muestra en la figura 8. La protrusion 372 achaflanada funciona como una lengueta, permitiendo la entrada pero evitando que la derivacion 126 sea extrafda fuera del disco 100

El despliegue de la derivacion 126 con forma de U tambien depende de la friccion entre la parte exterior de la derivacion 126 y la pared exterior de la aguja 101. La figura 9 muestra una aguja 101 con una seccion transversal triangular. La aguja 101 triangular esta afilada para biselarse hacia uno de los vertices del triangulo. El ramal exterior de la derivacion 126 con forma de U esta alineado con el borde exterior de este vertice de la aguja 101 triangular. La figura 10 muestra una seccion transversal de la aguja 101 triangular y de la derivacion 126 con forma de U que se extiende desde el lumen 269 y se drapea sobre el vertice triangular para minimizar la superficie de contacto y friccion entre la derivacion 126 y la aguja 101. La aguja 101 con una seccion transversal redondeada o no redondeada puede estar lubricada en el interior y en el exterior para disminuir la friccion entre la aguja 101 y la derivacion 126 para facilitar el despliegue de la derivacion 126 durante la retirada de la aguja 101. Ademas, la parte exterior de la derivacion 126 puede estar recubierta de adhesivo, agente de activacion o agente reticulador para el anclaje del disco 100 antes de la retirada de la aguja 101.

La figura 11 muestra una derivacion 373 de enlace roscada o conectada a la parte exterior de la derivacion 126 con forma de U. La combinacion de la derivacion 126 con forma de U y de la derivacion 373 de enlace incrementa la masa para (1) permitir un rapido intercambio de nutrientes y desechos entre el disco degenerativo y la circulacion corporal, (2) sellar y conservar la presion hidrostatica del disco 100, y/o anclar dentro del disco 100 para el despliegue durante la retirada del aguja 101. La figura 12 muestra una seccion transversal de la aguja 101, la derivacion 126 y la derivacion 373 de enlace. La derivacion 373 de enlace puede diferir de la derivacion 126 con forma de U porque tiene diferente (1) material, (2) tamano de poro, (3) recubrimiento, (4) aditivos, (5) configuracion, (6) diametro, (7) longitud, (8) forma, (9) textura, y/o (10) perfil de degradacion.

La figura 13 muestra la aguja 101 entregando la derivacion 126, y la derivacion 373 de enlace para encajar a presion dentro de las capas anulares y conservar la presion hidrostatica del disco 100. La derivacion 373 de enlace se puede fijar a cualquier lugar a lo largo de la parte exterior de la derivacion 126. Para situar el encaje a presion secuencial, la fijacion de la derivacion 373 de enlace debena estar ligeramente por detras o lejos del bucle en U de la derivacion para una puncion facil del disco 100. Ademas para ayudar al despliegue de la derivacion 126, la derivacion 373 de enlace proporciona una capacidad de sellado adicional dentro del anillo para conservar la presion hidrostatica del disco 100 reparado.

La derivacion 126 de enlace es probable que gire, se doble o se retuerza y/o se expanda para anadir friccion al disco 100 durante la retirada de la aguja 101, como se muestra en la figura 14. Un movimiento similar y una friccion se pueden aplicar a la parte exterior de la derivacion 126 con forma de U. Como consecuencia, la parte interior de la derivacion 126 se desliza y sale del lumen 269 de la aguja 101 retirada, desplegando ambas derivaciones 126, 373 de enlace, como se muestra en la figura 15, para restablecer el intercambio de nutrientes y de desechos entre el disco 100 avascular y la circulacion circundante.

La figura 16 muestra un trocar 103, guiado mediante fluoroscopios, punzando tejidos blandos dentro del pedfculo 278. El trocar 103 puede estar recubierto de un recubrimiento radiopaco, ecogenico o visible por resonancia magnetica para ayudar al guiado y a la mejora de la imagen. La figura 17 muestra una funda 230 de aguja insertada en el trocar 103 que se desliza dentro del pedfculo 278. La funda 230 de aguja tambien puede estar recubierta de un recubrimiento radiopaco, ecogenico o visible por resonancia magnetica u otro recubrimiento para la mejora de la imagen.

La funda 230 de la aguja se mantiene fija, mientras que el trocar 103 es retirado y reemplazado por una broca de taladro 150, taladrando a traves del cuerpo 159 vertebral y la placa 105 terminal calcificada, como se muestra en la figura 18. La broca de taladro 150 contiene un paso o tope 279 para prevenir un taladrado excesivo a traves de ambas placas 105 terminales del disco 100. La broca de taladro 150 tambien puede estar recubierta de un recubrimiento

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radiopaco, ecogenico o visible por resonancia magnetica u otro recubrimiento para la mejora de la imagen. La funda 230 de la aguja es entonces avanzada para deslizar sobre la broca del taladro 150 dentro del orificio taladrado de la placa 105 terminal calcificada, como se muestra en la figura 19.

La broca de taladro 150 se retira de la funda 230 de la aguja dentro del orificio taladrado de la placa 105 terminal calcificada, como se muestra en la figura 20. La aguja 101 de las derivaciones 126, 373 de enlace es insertada a traves de la funda 230 de la aguja, punzando y agrandando el orificio taladrado de la placa 105 terminal calcificada y se encaja a presion dentro del disco 100 degenerativo, como se muestra en la figura 21. Tanto la aguja 101 como las derivaciones 126, 373 de enlace pueden estar recubiertas con un recubrimiento radiopaco, ecogenico o visible por resonancia magnetica u otro recubrimiento para la mejora de la imagen. La figura 22 muestra la retirada de la funda 230 de la aguja para permitir el contacto del tejido con las derivaciones 126, 373 de enlace para el despliegue de la derivacion ayudado por friccion. La figura 23 muestra al despliegue de las derivaciones 126, 373 de enlace retirando la aguja 101, conectando por tanto el disco 100 avascular a la circulacion interior del cuerpo 159 vertebral y restableciendo el intercambio de nutrientes, oxfgeno y desechos.

El dolor de espalda recurrente es frecuente entre los pacientes post-quirurgicos. El dolor a menudo proviene de la degeneracion progresiva del disco adyacente a los niveles quirurgicos. Durante las cirugfas para la fusion espinal anterior o el reemplazo del disco, la degeneracion del disco 100 adyacente se puede minimizar o detener mediante la implantacion de derivaciones 126, 373 del disco a traves de la placa 105 terminal. La figura 24 muestra un abordaje anterior utilizando un procedimiento de taladro similar al enfoque de pedfculo. Las derivaciones 126, 373 de enlace se implantan a traves del cuerpo 159 vertebral en el disco 100 avascular adyacente al nivel quirurgico. Dado que el paciente ya esta experimentando una cirugfa abierta, la implantacion de las derivaciones 126, 373 del disco a traves de la placa 105 terminal o a traves del anillo es sencilla, de bajo riesgo y rentable para minimizar el dolor recurrente o una futura cirugfa. Del mismo modo, la laminectoirna u otros enfoques quirurgicos abiertos posteriores tambien proporcionan un facil acceso para implantar derivaciones 126 de placa terminal o anulares en multiples discos 100 degenerativos.

El cuerpo 159 vertebral y la placa 105 terminal del paciente pueden ser lo suficientemente blandas para la puncion del trocar 103. El trocar 103 puede ser achaflanado o ligeramente martillado a traves del cuerpo 159 vertebral y de la placa 105 terminal dentro del disco 100. La funda 230 de la aguja se inserta entonces a lo largo del trocar 103, avanzado dentro de la placa 105 terminal y del disco 100. El trocar 103 es reemplazado por las derivaciones 126, 373 con forma de U y las agujas 101, como se muestra en la figura 21.

La derivacion 126 con forma de U tambien puede ser entregada completamente dentro del lumen 269 de la aguja 101. La figura 25 muestra una derivacion 126 con forma de U sujetada entre espigas 403 que se extienden desde un vastago 360. La derivacion 126 con forma de U, las espigas 403 y el vastago 360 estan alojados dentro del lumen 269 de la aguja 101, como se muestra en la figura 26, capaz de punzar un disco 100 intervertebral. Despues de la puncion del disco 100, la aguja 101 es retirada mientras se sostiene el vastago 360 fijo para desplegar la derivacion 126 con forma de U dentro del disco 100, como se muestra en la figura 27. La deslaminacion 114 anular de la presion disminuida del disco inflamado tambien se muestra en la figura 27.

La figura 28 muestra una muesca 362 para sostener la derivacion 126 con forma de U. El vastago 360 a modo de lazo es delgado para minimizar el espacio dentro del lumen 269 de la aguja 101. El cuerpo 364 se hace mas grueso mas alla de los biseles 363 para reforzar el vastago 363. La figura 29 muestra una derivacion 126 con forma de U apoyada mediante un vastago 360 flexible, alojado dentro del lumen 269 de una aguja 101, curvada elasticamente, punzando a traves de la capa 108 calcificada y de la placa 105 terminal cartilaginosa. La derivacion 126 del disco es desplegada a traves de la placa 105 terminal calcificada desde el cuerpo 159 vertebral dentro del disco 100 mediante la retirada de la aguja 101 mientras se mantiene fijo el vastago 360.

Las multiples derivaciones 126 con forma de U pueden ser entregadas desde el lumen 269 de la aguja 101 y sujetadas mediante un vastago 360 conformado, como se muestra en la figura 30. El vastago 360 puede tener bordes 366 longitudinales para alinear las derivaciones 126 y para prevenir el entrelazado o enredo dentro del lumen 269. Los extremos distales o los bucles en U de las multiples derivaciones 126 pueden tener un dispositivo 367 de restriccion, como se muestra en la figura 31, para evitar que las derivaciones 126 en forma de U se deshagan y se atasquen dentro del lumen 269 de la aguja 101. De manera similar, las multiples derivaciones 126 con forma de U pueden estar alojadas tanto en el interior como en el exterior del lumen 269 de la aguja 101 para encajar a presion las multiples derivaciones 126 con forma de U dentro del disco 100 degenerativo.

En general se acepta que la degeneracion del disco 100 esta ampliamente relacionada con la deficiencia nutricional y de oxfgeno. Especialmente en la posicion supina, la presion del disco es baja. Durante el sueno, el fluido de circulacion contiene nutrientes y el oxfgeno se extrae a traves de la derivacion 126, 373 mediante (1) accion capilar, (2) capacidad de absorcion de agua de la derivacion, (3) absorcion de los glicosaminoglicanos sulfatados retenedores de agua dentro del disco 100 , y/o (4) baja presion dentro del disco 100.

Como consecuencia, los nutrientes son atrafdos hacia el disco 100 a traves de la derivacion 126, 373 semipermeable para biosintetizar los glicosaminoglicanos sulfatados retenedores de agua y aumentar la presion de activacion dentro

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del disco 100. La restauracion de la presion de inflamacion en el nucleo 128 pulposo restablece los esfuerzos de traccion dentro de las fibras de colageno del anillo, reduciendo as^ las protrusiones internas y las tensiones de cizallamiento entre las capas anulares. Similar a un neumatico vuelto a inflar, la protrusion del disco 100 se reduce y se minimiza el pinzamiento del nervio. La carga en las articulaciones de las facetas y la inestabilidad segmentaria se reducen para minimizar el estres, el desgaste y el dolor. La altura del disco 100 tambien puede incrementarse para revertir la estenosis raqmdea.

Por otra parte, el trifosfato de adenosina, ATP, es el compuesto de alta energfa esencial para la conduccion o energizacion de las reacciones bioqmmicas, incluyendo la biosmtesis de los proteoglicanos retenedores de agua para el sostenimiento de cargas de compresion en el disco 100. Bajo condiciones anaerobicas, el metabolismo de cada molecula de glucosa produce solo dos ATP y dos acidos lacticos, que irritan los nervios adyacentes. Cuando el oxfgeno penetra a traves de la derivacion 126 con forma de U y/o de la derivacion 373 de enlace, se producen treinta y seis ATP a partir de cada molecula de glucosa a traves de glucolisis, ciclo del acido cftrico y cadena de transporte de electrones, bajo condiciones aerobicas, para energizar la regeneracion del disco 100 y aliviar el dolor de espalda.

En las actividades cotidianas, como caminar, levantar y doblar, la presion dentro del disco 100 aumenta enormemente. Es probable que se invierta la direccion del flujo dentro de la derivacion 126, 373 del disco y el flujo de alta presion dentro del disco 100 a una baja presion dentro de los cuerpos 159 vertebrales o el fluido externo que rodea al disco 100. El acido lactico y el dioxido de carbono disuelto en el fluido dentro del nucleo 128 pulposo se expulsaran lentamente a traves de la derivacion 126 a la circulacion corporal. Como resultado, la concentracion de acido lactico se reducira, y el pH dentro del disco 100 se normalizara para reducir o aliviar el dolor de la irritacion acida.

El carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de potasio, bicarbonato de potasio, carbonato de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de bario, fosfato de potasio, fosfato de sodio u otro agente regulador se pueden cargar en o recubrir la derivacion 126, 373 para neutralizar el acido lactico y aliviar, de forma espontanea, el dolor causado por una irritacion acida.

De manera similar, el oxido de magnesio, hidroxido de magnesio, hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, hidroxido de bario, hidroxido de cesio, hidroxido de estroncio, hidroxido de calcio, hidroxido de litio, hidroxido de rubidio, aminas neutras u otro agente alcalino se puede cargar en o recubrir la derivacion 126, 373 para neutralizar el acido lactico y aliviar, de forma espontanea, el dolor causado por una irritacion acida.

Ademas, un suministro inicial de nutrientes, tales como sulfato, glucosa, acido glucuronico, galactosa, galactosamina, glucosamina, hidroxilisina, hidroxiprolina, serina, treonina, sulfato de condroitina, sulfato de queratano, hialuronato, trisilicato de magnesio, mesotrisilicato de magnesio, magnesio oxido, Magnosil, Pentimin, Trisomin, acido ortosilfcico, trisilicato de magnesio pentahidrato, Serpentina, metasilicato de sodio, silanolatos, grupo silanol, acido sialico, acido silfcico, boro, acido borico, minerales y/u otros aminoacidos se puede utilizar para recubrir o cargar las derivaciones 126, 373 como aditivos para mejorar o iniciar la produccion de glicosaminoglicanos sulfatados y de colageno dentro del disco 100 degenerativo. El factor de crecimiento, antibiotico, analgesico tambien pueden ser utiles para cargarse en o recubrir las derivaciones 126, 373.

La presion hidrostatica dentro del disco 100 en derivacion se puede conservar aun mas mediante un recubrimiento de activacion y semipermeable en las derivaciones 126, 373 con forma de U para sellar el espacio entre la derivacion 126, 373 y el anillo o entre la derivacion 126, 373 y la placa 105 terminal. El recubrimiento de activacion puede ser polietilenglicol, polietileno reticulado, poliuretano, o materiales activadores o elasticos.

La formacion fibrosa en las derivaciones 126, 373 puede afectar el intercambio de nutrientes y desechos entre el disco 100 y circulacion corporal. Se puede recubrir o incorporar un inmuno inhibidor dentro de las derivaciones 126, 373 para minimizar la formacion fibrosa o la respuesta del tejido. Ejemplos de inmuno inhibidores incluyen, pero no se limitan a: actinomicina-D, aminopterina, azatioprina, clorambucilo, corticosteroides, glicol de polietileno reticulado, ciclofosfamida, ciclosporina A, 6-mercaptopurina, metilprednisolona, metotrexato, niridazol, oxisurano, paclitaxel, polietilenglicol, prednisolona , prednisona, procarbazina, prostaglandina E1, prostaglandina, sirolimus, esteroides, otros farmacos inmunosupresores u otros recubrimientos supresores del sistema inmune.

Las derivaciones 126, 373 con forma de U se pueden cargar o recubrir con un bloqueador de los canales de calcio para minimizar la calcificacion, la mineralizacion o el bloqueo de las derivaciones 126, 373. El bloqueador de los canales de calcio tambien puede dispersarse desde la derivacion 126, 373 para evitar la formacion de incluso capas calcificadas abiertas de la placa 105 terminal cartilaginosa, para mejorar la difusion de nutrientes y desechos entre el disco 100 y la circulacion corporal. El bloqueador de los canales de calcio puede ser una de, dihidropiridinas, fenilalquilaminas, benzotiazepinas u otros. El bloqueador de los canales de calcio para la carga en la derivacion 126, 373 puede ser Amlodipina, Felodipina, Isradipina, Lacidipino, Lercanidipino, Nicardipina, Nifedipina, Nimodipina, Nisoldipina, Verapamilo, Diltiazem u otro bloqueador de los canales de calcio.

Las derivaciones 126, 373 con forma de U se pueden cargar o recubrir con un agente quelante para minimizar la calcificacion, la mineralizacion o el bloqueo de las derivaciones 126, 373. El agente quelante tambien pueden dispersarse desde la derivacion 126, 373 para extraer iones de calcio, abriendo capas calcificadas de la placa 105

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terminal cartilaginosa para mejorar la difusion de nutrientes y desechos entre el disco 100 y la circulacion corporal. El agente quelante puede ser etileno diamina tetra acetato, penta acetato de dietilentriamina, meso-2,3-dimercapto acido succmico, desferoxamina, 2,3-dimercapto-1-propano sulfonato, D-penicilamina, defarasirox, dimercaprol, N, N-bis (carboximetil) glicina, ditiocarbamato de morfolina, tetra amonio etileno diamina diacetico ditiocarbamato, amonio dietanolamina ditiocarbamato, sodio dietil ditio carbamato, N-bencil-D-glucamina ditio carbamato, acido alfa lipoico, acido tartarico, glutation, metionina y/o L-arginina. En general, el recubrimiento de agente quelante de las derivaciones 126, 373 puede contener un grupo carboxilado, grupo amino o grupo tiol. Se prefiere sodio o potasio carboxilato para minimizar la irritacion acida durante la extraccion de iones de calcio de la placa 105 terminal calcificada.

Las derivaciones 126, 373 con forma de U pueden tener tamanos de poro que van desde 301 pm a 1 nm. Las derivaciones 126, 373 con forma de U tambien pueden tener un gradiente longitudinal de diversos tamanos de poro para limitar la permeabilidad. Los tamanos de poro del gradiente permeable de las derivaciones 126, 373 pueden variar de 301 pm, 100 pm, 50 pm, 10 pm, 1 pm, 700 nm, 500 nm, 300 nm, 100 nm, 50 nm, 30 nm, 10 nm, 5 nm a 1 nm para evitar la infiltracion de IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, citoquinas u otros iniciadores que desencadenan una reaccion inmune.

Ademas, las derivaciones 126, 373 con forma de U pueden tener secciones que contienen diferentes tamanos de poros para crear regiones de exclusion de tamano o permeabilidades a lo largo de las derivaciones 126, 373. Los tamanos de poro de las derivaciones 126, 373 pueden disminuir hacia la seccion cerca del nucleo 128 pulposo para minimizar la respuesta inmune al nucleo 128 pulposo sin impedir a grandes nutrientes entrar en o a metabolitos salir de la parte media del anillo. Por lo tanto, las derivaciones 126, 373 pueden tener regiones permeables que van de 200.000, 100.000, 70.000, 50.000, 30.000, 10.000, 5.000, 3.000, 1.000, 700, 400 a 200 gramos por mol de solutos.

Los discos 100 intervertebrales sanos son avasculares e inmuno-aislados. Para asegurar condiciones avasculares e inmuno-aisladas, las derivaciones 126, 373 pueden estar incorporadas, recubiertas o parcialmente recubiertas con un compuesto anti-angiogenico. Ejemplos de compuestos anti-angiogenicos incluyen, pero no se limitan a, Marimastat de British Biotech [un inhibidor sintetico de matrices de metaloproteinasas (MMPs)], Bay 12-9566 de Bayer (un inhibidor sintetico del crecimiento de tumor), AG3340 de Agouron (una inhibidor de mMp sintetico), CGS 27023A de Novartis (un inhibidor de MMP sintetico), COL-3 de CollaGenex (un inhibidor de MMP sintetico derivado de Tetraciclina®.), Neovastat de Aeterna, Sainte-Foy (un inhibidor de MMP obtenido naturalmente), BMS-275291 de Bristol-Myers Squib (un inhibidor de MMP sintetico), TNP-470 de TAP Pharmaceuticals, (un analogo sintetico de fumagilina; inhibe el crecimiento de celulas endoteliales), Talidomida de Celgene (dirigido a VEGF, bFGF), Escualamina de Magainina Pharmaceuticals (Extracto de cazon de hugado de tiburon de tipo cazon; inhibe el intercambiador de sodio-hidrogeno, NHE3), Combretastatina a-4 (CA4P) de Oxfgene, (induccion de la apoptosis en la proliferacion de celulas endoteliales), Endostatina fragmento de colageno XVIII de EntreMed (inhibicion de celulas endoteliales), Anticuerpo Anti-VEGF de Genentech, [anticuerpo monoclonal contra el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF)], SU5416 de SUGEN (bloquea la senalizacion del receptor de VEGF), SU6668 de SUGEN (bloquea la senalizacion del receptor VEGF, FGF, y EGF), PTK787/ZK 22584 de Novartis (bloquea la senalizacion del receptor VEGF), Interferon-alfa (inhibicion de bFGF y produccion de VEGF), Interferon-alfa (inhibicion de bFGF y produccion de VEGF), EMD121974 de Merck, KcgaA (bloqueador de molecula pequena de integrina presente en la superficie de las celulas endoteliales), CAI de NCI ( inhibidor de la entrada de calcio), Interleucina-12 de Genetics Institute (sobreregulacion de interferon gamma e IP-10), IM862 de Cytran, Avastin, Celebrex, Erbitux, Herceptin, Iressa, Taxol, Velcade, TNP-470, CM 101, Carboxiamido-triazol, protema urinaria Antineoplasica, Isotretionin, Interferon-alfa, Tamoxifeno, Combrestatina Tecogalan, Escualamina, Ciclofosfamida, Angiostatina, Factor-4 plaquetario, Anginex, Eponemicina, Epoxomicina, Epoxi-p-aminocetona, Antitrombina III Antiangiogenico, Canstatin, Inhibidor de cartflago derivado, fragmento del complemento CD59, fragmento de Fibronectina, Gro-beta, Heparinasas, fragmento de heparina hexasacarido, Gonadotropina corionica humana, Interferon (alfa, beta o gamma), protema inducible de Interferon (IP-10), Interleucina-12 (IL-12 ), Kringle 5 (fragmento plasminogeno), inhibidores tisulares de metaloproteinasas, 2- Metoxiestradiol (Panzem), inhibidor de la Ribonucleasa placentaria, inhibidor de activador de Plasminogeno, fragmento de Prolactina 16kD, Retinoides, Tetrahidrocortisol-S, Trombospondina-1, factor de crecimiento transformante beta, Vasculostatina, y Vasostatina (fragmento calreticulina).

Una amplia gama de materiales no degradables puede ser usados para fabricar la derivacion 126 con forma de U y la derivacion 373 de enlace. Los polfmeros biocompatibles, tales como nylon, politetrafluoroetileno, polipropileno, polietileno, poliamida, poliester, poliuretano, silicio, poli-eter-eter-cetona, resina de acetal, polisulfona, policarbonato, seda, algodon, o lino son posibles candidatos. La fibra de vidrio tambien puede ser una parte de la derivacion 126, 373 para proporcionar capilaridad para el transporte de nutrientes y desechos.

Una parte de la derivacion 126, 373 puede incluir uno de los siguientes materiales, pero no se limita a carboximetilcelulosa, acetato de celulosa, sulfato de celulosa, triacetato de celulosa, quitina, quitosano, cloropreno, etileno-acetato de vinilo, de hidrogel fluro-silicio , hialuronano, hialuronato, neopreno, poliacrilamida, poliacrilato, poliamida, poliacrilonitrilo, tereftalato de poli-butileno, poli-dimetil-siloxano, poli-hidroxi-etil-acrilato, poli-hidroxi-etil- metacrilato, poli-hidroxi-metacrilato de metilo, polimetacrilato , polimetilmetacrilato, oxido de polipropileno, poli- siloxano, alcohol de polivinilo, poli-vinilpirrolidona, silanol y vinil metil eter.

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Para fines de investigacion, una derivacion 126, 373 biodegradable puede mostrar eficacia en cuestion de semanas o meses. Puesto que la derivacion 126, 373 se degrada en cuestion de meses, cualquier resultado adverso imprevisto sena anulado o invalidado. Si la derivacion 126, 373 investigada-degradable, muestra eficacia, una derivacion 126, 373 permanente o no degradable se puede instalar para proporcionar un tratamiento continuo o beneficios. La derivacion 126, 373 biodegradable se puede hacer con polilactato, poliglicolico, poli-lactida-co-glicolido, policaprolactona, carbonato de trimetileno, seda, catgut, colageno, poli-p-dioxanona o combinaciones de estos materiales. Otros polfmeros degradables, como polidioxanona, polianhndrido, carbonato de trimetileno, poli-beta- hidroxibutirato, polihidroxivalerato, poli-gama-etil-glutamato, poli-DTH-iminocarbonato, poli-bisfenol-A-iminocarbonato, poli-orto-ester, policianoacrilato o polifosfaceno tambien se puede utilizar.

La derivacion 126, 373 puede ser una sutura con un historial de seguridad comprobado. La derivacion 126, 373 se puede formar por moldeo, extrusion, trenzado, tejido, enrollado en espiral o mecanizado. La derivacion 126, 373 tambien se puede llamar o clasificar como un conducto, mecha, tubo, sutura trenzada, filamentos trenzados, hilo o esponja. El disco 100 instalado con la derivacion 126, 373 puede ser llamado el disco 100 en derivacion.

La aguja 101, el trocar 103, la funda 230 de la aguja y el vastago 360 se pueden hacer de acero inoxidable, titanio, mquel-titanio u otra aleacion. La aguja 101, el trocar 103, la funda 230 de la aguja, el vastago 360 o la derivacion 126, 373 puede ser recubierta con un agente lubricante, analgesico, antibiotico, radiopaco, ecogenico o visible por resonancia magnetica.

Las celulas del disco se pueden extraer de otro disco 100 dentro del paciente para inyectar con una jeringuilla en el disco 100 en derivacion para acelerar la regeneracion del disco. La terapia genica tambien se puede realizar en el disco 100 en derivacion para promover la regeneracion del disco.

Dado que la celularidad en los discos 100 es siempre baja, el disco 100 en derivacion puede ser revitalizado aun mas mediante la inyeccion de celulas del donante de una fuente externa para acelerar la regeneracion. El disco 100 avascular esta bien sellado. Incluso pequenos iones, tales como sulfato, y moleculas pequenas, tales como prolina, estan limitados en gran medida a difundirse en el nucleo 128 pulposo. El disco 100 bien sellado puede ser capaz de encapsular las celulas de un donante de un disco 100 de un cadaver humano sin desencadenar una respuesta inmune. En los discos 100 de regeneracion, las celulas del donante tambien pueden ser celulas madre, notocorda o condrocitos a partir de cultivos de tejidos, animales o biotecnologfa. Las celulas sensibles a la esterilizacion se pueden cargar de forma aseptica. El metodo para la inyeccion de las celulas del donante en un disco 100 en derivacion se puede realizar en etapas multiples, separadas por dfas, semanas, meses o incluso anos. El despliegue inicial de la derivacion 126, 373 prepara las condiciones biologicas, incluyendo el pH, el equilibrio electrolftico y nutrientes, para favorecer la proliferacion de las celulas antes de la inyeccion de celulas. Las celulas donantes tambien se pueden encapsular dentro de capsulas biodegradables, sembradas dentro de la derivacion 126, 373 y liberadas despues de que se hayan alcanzado o logrado condiciones biologicas adecuadas por la derivacion 126, 373 con forma de U.

En los ultimos anos, los trasplantes de celulas procedentes de cadaveres o de donantes vivos han tenido exito en proporcionar beneficios terapeuticos. Por ejemplo, las celulas de los islotes del pancreas de un donante se inyectan en un tipo I de vena portal de paciente diabetico que conduce al hngado. Los islotes comienzan a funcionar como lo hacen normalmente en el pancreas mediante la produccion de insulina para regular el azucar en la sangre. Sin embargo, para mantener las celulas del donante vivo, el paciente diabetico requiere un suministro de por vida de medicamentos anti-rechazo, tales como la ciclosporina A. Ademas del coste de los medicamentos anti-rechazo, los efectos secundarios a largo plazo de estos farmacos inmunosupresores incluyen cancer. El beneficio de trasplante de celulas no puede superar los efectos secundarios potenciales.

El disco 100 en derivacion con la derivacion 126, 373 semipermeable puede ser utilizado como una capsula semipermeable para encapsular celulas donantes terapeuticas. El disco 100 en derivacion mantiene inmuno- aislamiento de las celulas del donante para evitar inmuno-respuesta del paciente. Ademas, los nutrientes y el oxfgeno esencial para las celulas del donante se suministran a traves de las derivaciones 126, 373 con forma de U. Por lo tanto, se evita la necesidad de medicacion inmunosupresora. Una variedad de celulas del donante pueden ser cosechadas y/o cultivadas a partir de la glandula pituitaria (lobulo anterior, intermedio o posterior), hipotalamo, glandula adrenal, medula adrenal, celulas de grasa, tiroides, paratiroides, pancreas, testfculos, ovario, glandula pineal, corteza suprarrenal, tngado, corteza renal, rinones, talamo, glandula paratiroidea, ovario, cuerpo luteo, placenta, intestino delgado, celulas de la piel, celulas madre, terapia genica, ingeniena de tejidos, cultivo celular, otras glandulas o tejidos. Las celulas donantes pueden ser de seres humanos, animales o cultivos de celulas. En posicion supina para dormir, los nutrientes y el oxfgeno se suministran a traves de la derivacion 126, 373 a las celulas del donante. Durante las horas de vigilia mientras que la presion dentro del disco 100 es alta, los productos biosintetizados por estas celulas son expulsados a traves de la derivacion 126, 373 en los cuerpos 159 vertebrales o en el anillo externo, luego en las venas, la circulacion corporal y los lugares de destino, cuando y donde las exigencias son altas durante las horas de vigilia.

El producto biosintetizado por las celulas del donante dentro del disco 100 en derivacion puede ser adrenalina, hormona adrenocorticotropica, aldosterona, androgenos, angiotensinogeno (angiotensina I y II), hormona antidiuretica, fibrilacion-peptido natriuretico, calcitonina, calciferol, colecalciferol, calcitriol, colecistoquinina, hormona liberadora de

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corticotropina, cortisol, dehidroepiandrosterona, dopamina, endorfina, encefalina, ergocalciferol, eritropoyetina, hormona estimulante del folfculo, Y-aminobutirato, gastrina, grelina, glucagon, glucocorticoides, hormona liberadora de gonadotropina, hormona del crecimiento de la hormona liberadora, corionica humana gonadotropina, hormona del crecimiento humana, insulina, factor de crecimiento similar a la insulina, leptina, lipotropina, hormona luteinizante, hormona estimulante de melanocitos, melatonina, mineralocorticoides, neuropeptido Y, neurotransmisor, noradrenalina, estrogenos, oxitocina, hormona paratiroidea, peptido, pregnenolona, progesterona, prolactina, pro- opiomelanocortina, PYY-336, renina, secretina, somatostatina, testosterona, trombopoyetina, hormona estimulante de la tiroides, hormona liberadora de tirotropina, tiroxina, triyodotironina, hormona trofica, serotonina, vasopresina, u otros productos terapeuticos.

Los productos (hormonas, peptidos, neurotransmisor, enzimas, catalisis o sustratos) generados dentro del disco 100 en derivacion pueden ser capaces de regular las funciones corporales, incluyendo la presion arterial, energfa, neuro- actividad, metabolismo, activacion y supresion de las actividades glandulares. Algunas hormonas y enzimas gobiernan, influencian o controlan habitos alimenticios y la utilizacion de las grasas o hidratos de carbono. Estas hormonas o enzimas pueden proporcionar beneficios de perdida o ganancia de peso. Los neurotransmisores que producen dopamina, adrenalina, noradrenalina, serotonina o Y-aminobutirato de las celulas del donante en el disco 100 en derivacion pueden tratar la depresion, enfermedad de Parkinson, discapacidad, perdida de memoria, deficit de atencion, problemas de conducta, enfermedades neurologicas o mentales.

La liberacion de los productos biosintetizados por las celulas del donante dentro del disco 100 en derivacion esta sincronizada con la actividad corporal. Durante las actividades de la vida diaria, la presion dentro del disco 100 en derivacion es en su mayona alta para expulsar los productos biosintetizados mediante las celulas del donante dentro de circulacion para satisfacer las demandas del cuerpo. En la posicion supina; el flujo dentro de la derivacion 126, 373 se invierte, llevando los nutrientes y el oxfgeno dentro del disco 100 para nutrir a las celulas. Utilizando islotes de Langerhans del pancreas del donante, como un ejemplo, se inducira la produccion de insulina en el disco 100 en derivacion durante las horas de sueno cuando la glucosa entra en el disco 100. Durante las horas de vigilia, cuando la presion del disco es alta, la insulina se expulsa a traves de la derivacion 126, 373 dentro de la circulacion para extraer los azucares en las membranas celulares para la produccion de energfa. Por la noche, la insulina liberada por el disco 100 en derivacion sera minima para prevenir la hipoglucemia. En esencia, los productos biosintetizados por las celulas del donante seran liberados simultaneamente con la actividad ffsica para satisfacer las demandas del cuerpo.

Algunos productos biosintetizados de las celulas del donante se depositan adecuadamente a traves del cuerpo 159 vertebral, despues en la circulacion corporal. Otros productos pueden ser transportados de manera mas efectiva a traves del anillo exterior y difundidos a traves del abdomen en la circulacion corporal. Algunos otros productos pueden ser mucho mas eficaces entrando en los musculos conectados a la derivacion 126, 373 del disco con forma de U.

Ha de entenderse que la presente invencion no esta limitada de ninguna manera a las constituciones particulares descritas en este documento y/o mostradas en los dibujos, sino que tambien incluye cualquier otra modificacion, cambios o equivalentes dentro del alcance de las reivindicaciones. Muchas de las funciones se han enumerado con determinadas configuraciones, curvaturas, opciones y realizaciones. Uno cualquiera o mas de las caractensticas descritas pueden anadirse o combinarse con cualquiera de los otros modos de realizacion u otros dispositivos estandar para crear combinaciones y modos de realizacion alternativos.

Debe quedar claro para un experto en la materia que los actuales productos qmmicos, bioqmmicos, drogas, metodos, realizaciones, materiales, construcciones, celulas, tejidos o lugares de incision no son los unicos usos para los que puede utilizarse la invencion. Diferentes productos qmmicos, constituciones, metodos, recubrimiento o disenos para la derivacion 126, 373 del disco modificada con forma de U pueden ser sustituidos y utilizados. Nada en la descripcion anterior se debe tomar para limitar el alcance de la presente invencion. El alcance completo de la invencion debe ser determinado por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (18)

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   Reivindicaciones

   1. Un dispositivo para el tratamiento de un disco (100) intervertebral, el dispositivo que comprende:

   una primera derivacion (126) alargada con una configuracion con forma de U que tiene un primer extremo, un segundo extremo y una seccion doblada entre dicho primer extremo y dicho segundo extremo; una aguja (101) que tiene un pasaje (269) tubular que se extiende desde un extremo distal del mismo y una pared exterior, estando dimensionado y configurado el extremo distal para entrar en el disco intervertebral y desplegar dicha primera derivacion caracterizado porque, antes de dicho despliegue, dijo primer extremo de dicha primera derivacion se encuentra dentro de dicho pasaje (269) tubular y dicho segundo extremo de dicha primera derivacion o bien se encuentra dentro de dicho pasaje tubular o se aproxima a dicha pared exterior, y dicha seccion doblada esta proxima a dicho extremo distal.
2. 2. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que antes del despliegue, dicho segundo extremo de dicha primera derivacion se aproxima a dicha pared exterior.
3. 3. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que al menos una parte (370) de dicho extremo distal es roma o redondeada y, de forma preferente, en el que antes del despliegue, una parte de dicha primera derivacion se apoya contra la parte (370) roma o redondeada de dicho extremo distal; o

   en el que al menos una parte (368) de dicho extremo distal esta afilada y biselada.
4. 4. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas una protrusion que se extiende desde dicha primera derivacion; o una hendidura en dicha aguja, extendiendose dicha hendidura desde dicho extremo distal, en el que antes del despliegue, una parte de dicha primera derivacion se encuentra dentro de dicha hendidura.
5. 5. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas un vastago (360) situado al menos parcialmente dentro de dicho pasaje tubular, comprendiendo ademas el dispositivo, de forma preferente, dos espigas que se extienden desde una punta distal de dicho vastago.
6. 6. El dispositivo de la reivindicacion 5, en el que dicho vastago (360) y las espigas tienen una posicion de insercion y una posicion de despliegue, en donde en dicha posicion de insercion, dicho vastago (360) y las espigas se encuentran dentro de dicho pasaje (269) tubular, y en donde en dicha posicion de despliegue dichas espigas y al menos una parte de dicho vastago se extiende distalmente desde dicho pasaje (269) tubular.
7. 7. El dispositivo de la reivindicacion 5, en el que antes del despliegue, dicho vastago (360) y las espigas enganchan a dicha primera derivacion (126).
8. 8. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas una segunda derivacion (373) con forma de U situada proxima a dicha primera derivacion (126).
9. 9. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) esta configurada para transportar oxfgeno y esta formada, de forma preferente, de un material que tiene un tamano de poro menor que 301 pm; y/o en el que al menos una de dichas primera y segunda derivaciones esta formada de un material que tiene un tamano de poro mayor que 1 nm; y/o en el que al menos una de dichas primera y segunda derivaciones esta formada con secciones que tienen diferentes tamanos de poro.
10. 10. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un recubrimiento regulador, de forma preferente, en el que dicho recubrimiento regulador se elige de entre el grupo que consiste en carbonato de sodio, bicarbonato de sodio, carbonato de potasio, bicarbonato de potasio, carbonato de magnesio, carbonato de calcio, carbonato de bario, fosfato de potasio y fosfato de sodio.
11. 11. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un recubrimiento alcalino, de forma preferente, en el que dicho recubrimiento alcalino se elige del grupo que consiste en oxido de magnesio, hidroxido de magnesio, hidroxido de sodio, hidroxido de potasio, hidroxido de bario, hidroxido de cesio, hidroxido de estroncio, hidroxido de calcio, hidroxido de litio, hidroxido de rubidio y aminas neutras.
12. 12. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un recubrimiento aditivo, de forma preferente, en el que dicho recubrimiento aditivo se elige del grupo que consiste en sulfato, glucosa, acido glucuronico, galactosa, galactosamina, glucosamina, hidroxilisina, hidroxiprolina, serina, treonina, sulfato de condroitina, sulfato de queratano, hialuronato, trisilicato de magnesio, mesotrisilicato de magnesio, oxido de magnesio, Magnosil, Pentimin, Trisomin, acido ortosilfcico, trisilicato de magnesio pentahidrato, Serpentina, metasilicato de sodio, silanolatos, grupo silanol, acido sialico, acido silfcico, boro, acido borico, minerales y otros aminoacidos, factores de crecimiento, antibioticos y analgesicos.

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13. 13. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un recubrimiento inmuno inhibidor, de forma preferente, en el que dicho recubrimiento inmuno inhibidor se elige del grupo que consiste en actinomicina- D, aminopterina, azatioprina, clorambucilo, corticosteroides, glicol reticulado polietileno, ciclofosfamida, ciclosporina A, 6-mercaptopurina, metilprednisolona, metotrexato, niridazol, oxisurano, paclitaxel, polietilenglicol, prednisolona, prednisona, procarbazina, prostaglandina, la prostaglandina E1, sirolimus y esteroides .
14. 14. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un revestimiento bloqueador de los canales de calcio, de forma preferente, en el que dicho revestimiento bloqueador de los canales de calcio se elige del grupo que consiste en Amlodipina, Felodipina, Isradipina, Lacidipino, Lercanidipino, Nicardipina, Nifedipina, Nimodipina, Nisoldipina, Verapamilo y Diltiazem.
15. 15. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y segunda derivacion (373) comprende ademas un recubrimiento de agente quelante, de forma preferente, en el que dicho revestimiento de agente quelante se selecciona de entre el grupo que consiste en etileno diamina tetra acetato, penta acetato de dietileno triamina, meso-2,3-dimercapto acido succmico, desferoxamina, 2,3-dimercapto-1-propano sulfonato, D-penicilamina, defarasirox, dimercaprol, N, N-bis (carboximetil) glicina, morfolina ditiocarbamato, ditiocarbamato de acido tetra amonio etilen diamina diacetico, ditiocarbamato dietanolamina de amonio, sodio dietil ditio carbamato, N-bencil-D-glucamina ditio carbamato, acido alfa lipoico, acido tartarico, glutation, metionina, L- arginina, grupo carboxilado, grupo amina y grupo tiol.
16. 16. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y dicha segunda derivacion (373) se fabrica con un producto qmmico, en el que dicho producto qmmico se selecciona de entre el grupo consistente en polfmeros biocompatibles, Nylon, politetrafluoroetileno, polipropileno, polietileno, poliamida, poliester, poliuretano, silicio, poli-eter-eter-cetona, resina de acetal, polisulfona, policarbonato, seda, algodon, lino, fibra de vidrio, carboximetil celulosa, acetato de celulosa, sulfato de celulosa, triacetato de celulosa, quitina, quitosano, cloropreno, etileno-acetato de vinilo, hidrogel fluro-silicio, hialuronano, hialuronato, neopreno, poliacrilamida, poliacrilato, poliamida, poliacrilonitrilo, tereftalato de poli-butileno, poli-dimetil-siloxano, poli-hidroxi-etil- acrilato, poli-hidroxi-etil-metacrilato, metacrilato de poli-hidroxi-metilo, polimetacrilato, polimetacrilato de metilo, oxido de polipropileno, poli-siloxano, alcohol de polivinilo, poli-vinilpirrolidona, silanol y vinil metil eter.
17. 17. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y dicha segunda derivacion (373) tiene una accion capilar o absorcion de agua.
18. 18. El dispositivo de la reivindicacion 1 o la reivindicacion 8, en el que al menos una de dichas primera derivacion (126) y dicha segunda derivacion (373) se forma por moldeo, extrusion, trenzado, tejido, enrollado en espiral o mecanizado.