ES2877235T3 - Disco intervertebral protésico con menor altura, adaptable a la anatomía - Google Patents

Disco intervertebral protésico con menor altura, adaptable a la anatomía Download PDF

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Abstract

Un disco intervertebral que comprende: una placa terminal superior (33) que tiene una superficie de contacto con la vértebra superior (39) y una superficie de apoyo inferior (47), en donde la superficie superior de la placa terminal superior tiene una parte central abovedada y en donde la superficie de apoyo inferior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central abovedada; una placa terminal inferior (35) que tiene una superficie de contacto con la vértebra inferior (41) y una superficie de apoyo superior (49), en donde la superficie inferior de la placa terminal inferior tiene una parte central abovedada elevada con respecto a una parte periférica generalmente plana y en el que la superficie de apoyo superior (49) tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central abovedada; un núcleo (51) colocado entre las placas terminales superior e inferior, teniendo el núcleo superficies superior e inferior (53 y 55) configuradas para acoplarse con las superficies de apoyo de las placas terminales superior e inferior; y en donde la parte central abovedada de la placa terminal superior (33) tiene una altura mayor que la altura de la parte central abovedada de la placa terminal inferior (35).

Description

DESCRIPCIÓN
Disco intervertebral protésico con menor altura, adaptable a la anatomía
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Antecedentes y sumario de la invención
La presente invención se refiere a dispositivos médicos. Más en concreto, la invención se refiere a discos protésicos intervertebrales para preservar el movimiento tras la extracción de un disco intervertebral.
El dolor de espalda afecta enormemente a la salud y la productividad de las personas en todo el mundo. Según la American Academy of Orthopedic Surgeons, aproximadamente el 80 por ciento de los estadounidenses experimentarán dolor de espalda en algún momento de su vida. En el año 2000, se realizaron aproximadamente 26 millones de visitas a las consultas médicas debido a problemas de espalda en los Estados Unidos. En cualquier día, se estima que el 5 % de la población trabajadora en Estados Unidos está discapacitada por dolor de espalda.
Una causa común de dolor de espalda es una lesión, degeneración y/o disfunción de uno o más discos intervertebrales. Los discos intervertebrales son las estructuras de tejido blando ubicadas entre cada uno de los treinta y tres huesos vertebrales que forman la columna vertebral (espinal). Prácticamente, los discos permiten que las vértebras se muevan unas con respecto a otras. La columna vertebral y los discos son estructuras anatómicas vitales, en cuanto a que forman un eje central que sostiene la cabeza y el torso, permite el movimiento de la espalda y protege la médula espinal, que pasa a través de las vértebras en las proximidades de los discos.
Los discos a menudo se dañan debido al desgaste o a una lesión aguda. Por ejemplo, los discos pueden abultarse (herniarse), desgarrarse, romperse, degenerar o similar. Un disco abultado puede presionar contra la médula espinal o un nervio que sale de la médula espinal, causando dolor "radicular" (dolor en una o más extremidades causado por pinzamiento de una raíz nerviosa). La degeneración u otro daño a un disco puede causar una pérdida de "altura del disco", lo que significa que el espacio natural entre dos vértebras disminuye. La altura del disco disminuida puede hacer que el disco se abulte, que aumente las cargas de las facetas, el rozamiento no natural de dos vértebras entre sí y/o aumento de la presión en ciertas partes de las vértebras y/o raíces nerviosas, causando así dolor. En general, el daño crónico y agudo de los discos intervertebrales es una fuente común de dolor de espalda y pérdida de movilidad.
Cuando uno o más discos intervertebrales dañados causan dolor e incomodidad al paciente, a menudo se requiere cirugía. Tradicionalmente, los procedimientos quirúrgicos para tratar los discos intervertebrales han incluido discectomía (extracción parcial o total de un disco), con o sin fusión intersomática de las dos vértebras adyacentes al disco. Cuando el disco se extrae parcial o completamente, es necesario reemplazar el material del disco extirpado con hueso natural o estructuras de soporte artificiales para evitar el contacto directo entre las superficies óseas duras de las vértebras adyacentes. A menudo, se insertan pasadores, varillas, tornillos, jaulas y/o similares entre las vértebras para que actúen como estructuras de soporte para mantener las vértebras y cualquier material de injerto en su lugar mientras los huesos se fusionan permanentemente.
Una alternativa más reciente a la fusión tradicional es el reemplazo total de disco o RTF. El RTD proporciona la capacidad para tratar el disco relacionado con el dolor sin fusión proporcionada por un hueso en puente, usando un disco intervertebral artificial implantable móvil (o "prótesis de disco") entre dos vértebras. En la actualidad se están desarrollando numerosos discos intervertebrales artificiales diferentes. Por ejemplo, las patentes estadounidenses n.° 7.442.211; 7,531,001 y 7,753,956 y las publicaciones de solicitud de patente de Estados Unidos N.° 2007/0282449; 2009/0234458; 2009/0276051; 2010/0016972 y 2010/0016973 describen discos intervertebrales artificiales con diseños de apoyos móviles. Otros ejemplos de prótesis de disco intervertebral son el disco Charite® (proporcionado por DePuy Spine, Inc.) MOBIDISC® (proporcionado por LDR Medical (www.ldrmedical.fr)), el disco cervical BRYAN (proporcionado por Medtronic Sofamor Danek, Inc.), el PRODISC® o PRODISC-C® (de Synthes Stratec, Inc.), el disco PCM (proporcionado por Cervitech, Inc.) y el disco MAVERICK® (proporcionado por Medtronic Sofomor Danek).
Estos discos intervertebrales artificiales conocidos generalmente incluyen placas terminales superiores e inferiores que se ubican contra los cuerpos vertebrales adyacentes y se acoplan a ellos, y un núcleo para proporcionar movimiento entre las placas. El núcleo puede ser móvil o fijo, metálico, cerámico o polímero y generalmente tiene al menos una superficie exterior convexa que se acopla con un rebajo cóncavo en una de las placas en un dispositivo de núcleo fijo o con ambas placas para un dispositivo de núcleo móvil. Para implantar estos discos intervertebrales, se extrae el disco natural y las vértebras se distraen o se separan a la fuerza para encajar el disco artificial en su lugar. Dependiendo del tamaño del espacio discal, muchos de los discos artificiales conocidos tienen una altura que es superior a la deseada, lo que da como resultado una condición de sobredistracción antinatural tras la implantación del disco. Por ejemplo, un disco de menor altura disponible puede ser de aproximadamente 10-13 mm para los discos lumbares y de aproximadamente 5-6 mm para los discos cervicales.
Los discos intervertebrales artificiales disponibles actualmente no proporcionan un perfil bajo deseado para algunos pacientes con alturas de disco más pequeñas. Sería deseable proporcionar un disco de menor altura que imite más de cerca la anatomía natural para pacientes más pequeños.
Además, las superficies de contacto con el cuerpo vertebral de muchos de los discos artificiales conocidos son planas. El inventor ha reconocido que esta configuración plana generalmente no coincide con las superficies de los cuerpos vertebrales, lo que da como resultado superficies de contacto de hueso menos que ideales para implantar. Sería deseable proporcionar una superficie de contacto con el cuerpo vertebral de forma más anatómica para un disco artificial.
El documento US2007/0073403 describe un disco intervertebral artificial que incluye una primera placa de anclaje y una segunda placa de anclaje. Cada placa de anclaje puede tener una superficie exterior configurada para disponerse adyacente a una placa terminal vertebral respectiva. El relleno de la columna se intercala entre una superficie interior de la primera placa de anclaje y una superficie interior de la segunda placa de anclaje. Las superficies internas de las placas de anclaje pueden ser cóncavas para recibir el relleno de la columna. El relleno de la columna se sostiene entre un primer anillo interior y un primer anillo exterior, así como entre un segundo anillo interior y un segundo anillo exterior para sujetarlo a cada una de las placas de anclaje.
El documento US2005/0149189 describe una prótesis de disco cervical que incluye una articulación de rótula interpuesta entre placas opuestas para la unión a vértebras adyacentes.
El documento US2004/0111155 describe un disco artificial en donde un material con propiedades elásticas rodea tres componentes articulados con un centro, preferentemente un componente de articulación en forma de cuña que encaja en una abertura en forma de cuña entre dos componentes de articulación.
El documento US2007/0162130 describe una prótesis de disco intervertebral que comprende al menos un primer y un segundo medio de anclaje óseo, el primer medio de anclaje óseo dispuesto proximal a la periferia de la placa sobre la que está situado y el segundo medio de anclaje óseo desplazado a lo largo del eje anteroposterior, comprendiendo el segundo medio de anclaje óseo una parte basal y una parte de bordes afilados de anchura más estrecha que la parte basal.
La presente invención se expone en las reivindicaciones adjuntas.
En el presente documento se describe un disco intervertebral que comprende: una placa terminal superior que tiene una superficie de contacto con la vértebra superior y una superficie de apoyo inferior, en donde la superficie superior de la placa terminal superior tiene una porción central abovedada y en donde la superficie de apoyo inferior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la porción central abovedada; una placa terminal inferior que tiene una superficie de contacto con la vértebra inferior y una superficie superior, en donde la superficie inferior de la placa terminal inferior tiene una porción central abovedada y en donde la superficie de apoyo superior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la porción central abovedada; un núcleo colocado entre las placas terminales superior e inferior, teniendo el núcleo superficies superior e inferior configuradas para acoplarse con las superficies de apoyo de las placas terminales superior e inferior; y en donde la parte central abovedada de la placa terminal superior tiene una altura mayor que la altura de la parte central abovedada de la placa terminal inferior.
En el presente documento se describe un disco intervertebral que comprende: una placa terminal superior que tiene una superficie de contacto con la vértebra superior y una superficie de apoyo inferior, en donde la superficie de contacto con la vértebra superior de la placa terminal superior tiene una parte central que se eleva con respecto a una parte periférica de la placa terminal superior y en donde la superficie de apoyo inferior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central elevada; una placa terminal inferior que tiene una superficie de contacto con la vértebra inferior y una superficie superior, en donde la superficie de contacto con la vértebra inferior de la placa terminal inferior tiene una parte central que se eleva con respecto a una parte periférica de la placa terminal inferior y en donde la superficie de apoyo superior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central; y un núcleo colocado entre las placas terminales superior e inferior, teniendo el núcleo superficies de apoyo del núcleo superior e inferior configuradas para acoplarse con las superficies de apoyo de las placas terminales superior e inferior; en donde la superficie de contacto con la vértebra superior de la placa terminal superior tiene una forma diferente que la superficie de contacto con la vértebra inferior de la placa terminal inferior.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas de la presente invención se comprenden bien leyendo la siguiente descripción detallada junto con los dibujos en los que números iguales indican elementos similares y en los que:
la figura 1A es una vista esquemática en sección transversal de una vértebra que incluye un disco intervertebral según un aspecto de la presente invención;
la figura 1B es una vista esquemática en sección transversal de una vértebra que incluye un disco intervertebral según la técnica anterior;
las figuras 2A-2C son perspectivas desde arriba laterales y vistas trasversales laterales, respectivamente, de un disco intervertebral según un aspecto de la presente invención;
las figuras 3A-3E son vistas en sección transversal superiores, inferiores, laterales, anteriores y en sección transversal laterales, respectivamente, de una placa terminal superior de un disco intervertebral según un aspecto de la presente invención;
las figuras 4A-4E son vistas superiores, inferiores, laterales, anteriores en sección transversal y vistas en sección transversal, respectivamente, de una placa terminal inferior de un disco intervertebral según un aspecto de la presente invención;
la figura 5 es una vista en sección transversal lateral de un disco intervertebral según la técnica anterior;
las figuras 6A, 6B y 6C ilustran varias de las posibles geometrías para las partes centrales elevadas de una placa terminal superior según aspectos de la presente invención;
la figura 7 es un gráfico del radio de curvatura promedio de la placa terminal superior para una colección de pacientes separados por nivel de disco; y
la figura 8 es un gráfico de la profundidad promedio de la concavidad de la placa terminal superior para una colección de pacientes separados por nivel de disco.
Descripción detallada
Las figuras 2A-2C muestran un disco intervertebral 27 que comprende las placas terminales superior e inferior 33 y 35 que, como se observa en la figura 1A, están dimensionados y conformados para encajar dentro de un espacio intervertebral 37. Cada placa terminal 33 y 35 tiene una superficie de contacto vertebral 39 y 41, respectivamente, y una superficie interior 43 y 45, respectivamente. Como se ve en la sección transversal de la figura 2C, la placa terminal superior 33 tiene una primera o una superficie 47 de apoyo inferior en la superficie 43 interior o inferior de la placa terminal superior, y la placa terminal inferior 35 tiene una segunda o superior superficie 49 de apoyo en la superficie 45 interior o superior de la placa terminal inferior. Las superficies de apoyo 47 y 49 son de forma esférica, sin embargo, también se pueden usar otras formas conocidas de superficies de apoyo.
Un núcleo 51 móvil está configurado para ser recibido entre la primera y la segunda superficies de apoyo 47 y 49. El núcleo 51 tiene al menos una, normalmente dos, superficies de apoyo 53 y 55 curvadas. El núcleo 51 es normalmente rígido, es decir, sustancialmente inflexible e incompresible, no obstante, el núcleo puede ser flexible, compresible y/o compatible con superficies de apoyo rígidas. En la realización mostrada en la figura 2A-2C, el núcleo 51 es rígido y tiene una primera y una segunda superficies de apoyo 53 y 55 curvadas para hacer contacto con la primera y segunda superficies de apoyo 47 y 49 curvadas, respectivamente, de las placas terminales superior e inferior. Las placas terminales superior e inferior 33 y 35 pueden articularse y girar entre sí mediante el movimiento deslizante de al menos uno de, normalmente de ambos, la primera y segunda superficies de apoyo 47 y 49 sobre el núcleo 51.
El inventor ha reconocido que al proporcionar partes centrales elevadas o abovedadas tanto de la superficie de contacto con la vértebra superior 39 como de la superficie de contacto con la vértebra inferior 41, el disco se puede hacer más pequeño y más cercano en tamaño al disco natural, lo que proporciona un movimiento más cercano al natural. El inventor también ha reconocido que las partes centrales elevadas o abovedadas pueden elevarse ventajosamente en diferentes cantidades, para adaptarse con mayor precisión a la anatomía de la mayoría de los pacientes y, al mismo tiempo, reducir aún más la altura del disco. Hacer coincidir la altura natural del disco con precisión conduce a un movimiento más natural, mientras que rellenar un disco grande en un espacio de disco pequeño puede conducir a un movimiento limitado.
Se cree que los discos que son demasiado grandes para el tamaño del espacio discal de un paciente son perjudiciales para el paciente. Se ha encontrado una conexión entre la fusión (ausencia de movimiento) a nivel del disco y el aumento de la enfermedad degenerativa del disco en los niveles del disco adyacente. Esto lleva a la conclusión de que los discos demasiado grandes con movilidad limitada también pueden provocar un aumento de la enfermedad degenerativa del disco en los niveles adyacentes. La colocación de un disco que es demasiado grande para el espacio del disco también puede resultar en el resultado no deseado de la migración que a veces conduce a la extracción del disco.
En una realización de un sistema de disco intervertebral diseñado para su uso en la columna cervical, un núcleo tiene un diámetro de aproximadamente 8-10 mm, una altura de aproximadamente 4-6 mm y un radio de curvatura esférico de las superficies de apoyo de aproximadamente 10-18 mm. Los discos intervertebrales 27 y 29 se pueden proporcionar en diferentes alturas para adaptarse a la anatomía del paciente. Por ejemplo, los discos se pueden proporcionar en varias alturas, tal como de 4, 5, 6 y 7 mm o en otras variaciones de tamaño. Los discos también se pueden proporcionar en diferentes tamaños. En un ejemplo, por ejemplo, se pueden usar diferentes longitudes en la dirección anterior/posterior para adaptarse a diferentes anatomías. Aunque se pueden utilizar discos de diferente ancho, en la realización preferida, el ancho de los discos es aproximadamente el mismo para los diferentes tamaños de disco. La misma configuración de núcleo 51 y superficie de apoyo se usa, preferentemente, en los discos de múltiples tamaños
En otra realización de un sistema de disco intervertebral diseñado para su uso en la columna lumbar, un núcleo tiene un diámetro de aproximadamente 10-15 mm, una altura de aproximadamente 5-10 mm y un radio de curvatura esférico de las superficies de apoyo de aproximadamente 10-18 mm.
La placa terminal superior 33 (mostrada en las figuras 3A-3E) y la placa terminal inferior 35 (mostrada en las figuras 4A-4E) tienen cada uno lados longitudinales izquierdo y derecho 331 y 33r y 351 y 35r, cuando el disco se ve desde los extremos anterior, anterior y posterior 33a y 33p y 35a y 35p.
Al menos la placa terminal superior 33 incluye un saliente 57 que se acopla con un rebaje 59 del núcleo 51 para retener el núcleo entre las placas terminales superior e inferior 33 y 35. El saliente 57 puede tener la forma de un borde anular que tiene un diámetro D3 (figura 3E) y el rebaje 59 puede tener la forma de una ranura anular, que normalmente tiene un diámetro igual o ligeramente menor que el diámetro D3. En las realizaciones que se muestran en las figuras 1-3 y 6, el saliente 57 se extiende 360° alrededor del núcleo 51. El núcleo y el saliente tienen una forma ordinaria de modo que la parte del núcleo debajo del rebajo pueda pasar a través de una abertura definida por el saliente en una dirección sustancialmente a lo largo de un eje de la abertura definida por el saliente. En las realizaciones ilustradas, la placa terminal 33 que tiene el anillo de retención o el saliente 57 se ha ilustrado como la placa terminal superior. No obstante, debe entenderse que la placa terminal inferior 35 puede estar provista de un saliente en lugar de o además de tener la proyección en la placa terminal superior. Generalmente, no obstante, cada placa terminal no tendrá un saliente para mantener el grosor del disco al mínimo y para aumentar el rango de movimiento de la placa terminal sin un saliente con respecto al núcleo y las placas terminales entre sí.
Además de permitir el movimiento deslizante, el núcleo 51 es móvil con respecto a las placas terminales superior e inferior 33 y 35. "Móvil" se define específicamente con el propósito de describir la movilidad del núcleo 51 con respecto al menos a una de las placas terminales superior e inferior 33 y 35 que significa que el núcleo está adaptado para ser desplazado en una dirección hacia o lejos de al menos uno de los lados longitudinales izquierdo y derecho 331 y 33r y 351 y 35r y los extremos anterior y posterior 33a y 33p y 35a y 35p de al menos una de las placas terminales superior e inferior. El núcleo 51 es móvil con respecto a las placas terminales superior e inferior cuando se utiliza el sistema de disco intervertebral implantado entre las vértebras de un paciente. No obstante, el núcleo 51 puede tener una posición no móvil cuando se implanta el disco o antes de completar un procedimiento de implantación quirúrgica. En una realización preferida, el núcleo 51 es móvil con respecto a las placas terminales superior e inferior tanto en la dirección anteroposterior como en la dirección izquierda-derecha
Aunque el radio de curvatura de las superficies de apoyo del núcleo y las superficies de apoyo de las placas 47 y 49, como se muestra, son sustancialmente iguales (sustancialmente congruentes) a efectos de distribución de la carga y reducción del desgaste, en otras realizaciones, al menos una de las superficies de apoyo 47 y 49 primera y segunda o las superficies de apoyo del núcleo pueden modificarse con una ranura, canal, depresión o plano en una parte de la superficie de apoyo.
En lugar de proporcionar dos superficies de apoyo curvadas en el núcleo y las superficies de apoyo curvadas correspondientes en las placas terminales superior e inferior, una de las superficies de apoyo puede tener otra forma, tal como sustancialmente plana (no mostrado). Por ejemplo, la superficie de apoyo superior en el núcleo debajo del rebaje puede ser plana y la superficie de apoyo inferior en la placa terminal superior por encima de la proyección puede ser plana. La primera superficie de apoyo en la placa terminal superior puede ser más grande que la primera superficie de apoyo en el núcleo para facilitar el movimiento de traslación limitado del núcleo en relación con la placa terminal superior. Si la segunda superficie de apoyo en la placa terminal inferior y la segunda superficie de apoyo en el núcleo están curvadas, las placas terminales superior e inferior serán articulables y giratorias entre sí mediante un movimiento deslizante. En otro ejemplo, la primera superficie de apoyo 47 en la superficie interior 43 de la placa terminal superior y la superficie de apoyo correspondiente 53 en el núcleo 51 pueden ser planas mientras que la superficie de apoyo superior 49 en la superficie superior 45 de la placa terminal inferior 35 y la superficie de apoyo correspondiente 55 del núcleo se puede curvar cilíndricamente en una dirección que permita la rotación anterior posterior de la placa terminal superior. Otras formas de la superficie de apoyo que también se pueden usar dependiendo del tipo de movimiento del núcleo móvil deseado, incluyendo superficies de apoyo en forma de canal, judía, elípticas u ovaladas.
Como se observa, por ejemplo, en las figuras 2A, 3A, 3C, las placas terminales superior e inferior 33 y 35 pueden incluir cada una o más aletas o quillas alargadas 63 y 65, respectivamente, sobre la superficie de contacto vertebral 39 y 41, respectivamente, del mismo. Si se proporciona una única aleta central, se necesitará menos corte de hueso durante la inserción. No obstante, si se proporcionan múltiples aletas, generalmente dos, sobre una o más de las placas terminales o si una aleta tiene una rotura 63' entre los componentes delanteros y traseros (véase la figura 2A), puede haber más contacto óseo entre las aletas y una mayor fijación, entre otras posibles ventajas. Las aletas 63 y 65, como se muestra, tienen un extremo posterior en ángulo para facilitar la inserción y una pluralidad de ranuras en ángulo para una mejor fijación del hueso.
Las placas terminales superior e inferior 33 y 35 pueden configurarse para disponerse dentro de un espacio de disco para proporcionar movimiento en la dirección de flexión/extensión hasta un ángulo predeterminado. En un ejemplo, el ángulo predeterminado es de aproximadamente ± 5 a ± 15 grados, y, preferentemente, de aproximadamente ± 12 grados de movimiento en la dirección de flexión/extensión, es decir, movimiento angular relativo de los extremos anterior y posterior 33a y 33p de la placa terminal superior con respecto a los extremos anterior y posterior 35a y 35p de la placa terminal inferior. En un sistema de disco actualmente preferido, para implantes colocados con el centro de las superficies de apoyo cóncavas 47, 49 de las placas terminales de los dos discos 27 y 29 del sistema de discos separados aproximadamente 22 mm, se pueden esperar las siguientes cinemáticas: ± 5 grados de rotación axial y ± 12 grados de flexión/extensión. El sistema del disco intervertebral se autocentra debido al hecho de que a medida que el núcleo se aleja de una posición centrada neutra, la altura ensamblada del sistema aumenta gradualmente. La fuerza del tejido circundante intenta devolver el disco a la configuración de menor altura de la posición neutra.
Como se observa en las figuras 3B y 4B, las placas terminales 33 y 35 pueden estar provistas de orificios o rebajes 91 en un extremo anterior de las placas terminales para facilitar la extracción de las placas terminales anteriormente en un procedimiento quirúrgico posterior si es necesario.
La superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33 (figuras 3A-3E) tiene una parte central 71 que se eleva con respecto a una parte periférica 73 de la placa terminal superior. Como se vio en, por ejemplo, las figuras 2B y 3C-3E, la parte central 71 puede elevarse de modo que defina una parte de una esfera, no obstante, como se ve en las figuras 4A-4C, la porción central elevada puede tener generalmente forma esférica (figura 6A), inclinada (figura 6B) o piramidal o cónica (figura 6C), así como otras formas que podría determinarse que son útiles. Estas formas se describen sin tener en cuenta la forma de la quilla 63 que normalmente también se extenderá hacia arriba desde la parte 71 central elevada. La superficie de apoyo inferior 47 de la placa terminal superior 33 normalmente tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central elevada 71.
La superficie de contacto con la vértebra inferior 41 de la placa terminal inferior 35 (figuras 4A-4E) tiene una parte central 75 y la superficie de apoyo superior 49 de la placa terminal inferior también tiene normalmente una concavidad dispuesta opuesta a la parte central. La parte central 75 de la placa terminal inferior 35 normalmente no se eleva o no se eleva en una extensión tan grande con respecto a la parte periférica 77 de la placa terminal inferior como la parte central 71 de la placa terminal superior 33 se eleva con respecto a la parte periférica 73 de la placa terminal superior. Por lo tanto, la forma de la superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33 es normalmente diferente a la forma de la superficie de contacto con la vértebra inferior 41 de la placa terminal inferior 35. Cuando se eleva la porción central 75 de la placa terminal inferior 35, como la porción central elevada 71 de la placa terminal superior 33, puede tener generalmente forma esférica (figura 6A), inclinada (figura 6B) o piramidal o cónica (figura 6C), así como otras formas que podría determinarse que son útiles.
La altura de la placa terminal superior 33 medida desde un borde periférico exterior 79 de la superficie de apoyo inferior 47 de la placa terminal superior hasta la parte superior 81 de la parte central elevada 71 de la superficie de contacto con la vértebra superior 39 es normalmente mayor que la altura de la placa terminal inferior 35 medida desde un borde periférico exterior 83 de la superficie de apoyo superior 49 de la placa terminal inferior hasta una parte inferior 85 de la parte central 75 de la superficie de contacto con la vértebra inferior 41. La altura de la placa terminal superior 33 es normalmente al menos un 30 % mayor que la altura de la placa terminal inferior 35. La parte central 75 de la placa terminal inferior 35 normalmente está al menos algo elevada y la parte central elevada 71 de la placa terminal superior 33 normalmente tiene una altura que es aproximadamente del 150 % al 300 % de la altura de la parte central de la placa terminal inferior.
La superficie de apoyo inferior 47 y la superficie de apoyo superior 49 comprenden normalmente bordes periféricos exteriores 79 y 83 generalmente circulares. El borde periférico exterior 83 de la superficie de apoyo superior 49 puede tener un diámetro D1 mayor (figura 4E) que el diámetro D2 (figura 3E) del borde periférico exterior 79 de la superficie de apoyo inferior 47.
La superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33 y la superficie de contacto con la vértebra inferior 41 de la placa terminal inferior 35 pueden, además de las quillas 63 y 65, estar provistas de estrías, dientes, recortes o alguna otra superficie texturizada 67 para aumentar la fricción entre las superficies de contacto vertebral y la vértebra adyacente. Como se observa, por ejemplo, en las figuras 2A y 3A, la superficie texturizada 67 puede incluir una pluralidad de nervios 69 en la superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33 que puede extenderse sobre la porción central elevada 71 de la placa terminal superior. La parte 71 central elevada de la placa terminal superior 33 se eleva con respecto a lo que normalmente es una parte 73 periférica plana generalmente en plano de la placa terminal superior, aunque la parte periférica puede tener una ligera pendiente alejándose de la parte central elevada. Los dientes y nervios 69 u otras estructuras de la superficie texturizada se extienden hacia arriba desde la parte 73 periférica generalmente plana de la placa terminal superior 33. La superficie de contacto con la vértebra inferior 41 de la placa terminal inferior 35 también puede tener una superficie texturizada, tal como al menos uno de los dientes y nervios que se extienden hacia abajo desde la parte periférica 77 generalmente plana de la placa terminal inferior.
La superficie de apoyo superior 49 y la superficie de apoyo inferior 47 normalmente comprenden cada una superficies parciales de esferas (normalmente, pero no necesariamente, tienen el mismo radio R1) con bordes periféricos exteriores generalmente circulares 83 y 79. Una parte de retención del núcleo comprende una pared 61 que se extiende hacia abajo desde el borde periférico exterior 79 de la superficie de apoyo inferior 47 (mostrada en la figura 3E) y hacia arriba desde el borde periférico exterior 83 de la superficie de apoyo superior 49.
Las superficies de soporte 53 y 55 del núcleo superior e inferior del núcleo 51 normalmente comprenden cada una de ellas bordes periféricos exteriores 87 y 89 generalmente circulares, respectivamente, y el núcleo puede tener una región 91 de transición no esférica entre las superficies de apoyo del núcleo superior e inferior. El rebaje 59 se puede proporcionar en la región de transición 91, tal como en forma de una ranura anular, y el saliente 57 puede extenderse hacia adentro desde la pared 61, tal como en la forma de un saliente anular. La altura de la región de transición 91 entre las superficies de soporte 53 y 55 del núcleo superior e inferior es mayor que la altura de la pared 61 de la parte de retención del núcleo.
Al proporcionar la parte central elevada 71 en la superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33, el disco 27 puede tener una altura B reducida con respecto a una altura de disco C de un disco convencional 127 en el que las superficies de contacto del cuerpo vertebral superior e inferior son planas, como se ve comparando las figuras 1A y 1B y 2C y 5. El inventor ha reconocido que la configuración plana de la técnica anterior no coincide generalmente con las superficies de los cuerpos vertebrales, lo que da como resultado un hueso menos que ideal para implantar superficies de contacto. La placa terminal superior 33 con la parte central elevada 71 proporciona una superficie de contacto con el cuerpo vertebral de forma más anatómica para un disco artificial mientras proporciona la misma placa terminal a la separación A de la placa terminal y un rango de movimiento igual. Como se observa en la figura 1A, bajando la periferia 73 de la superficie de contacto con la vértebra superior 39 de la placa terminal superior 33 con respecto a la periferia 173 de una placa terminal superior 133 convencional, se permite que la vértebra superior 200 se asiente en una posición inferior con respecto a la vértebra inferior. Esto puede, además, puede lograrse sin cambiar la holgura (ROM) entre las placas terminales o la posición de los centros de rotación de las placas terminales. La parte central 71 elevada puede, además, facilitar la fijación porque la porción central elevada puede asentarse más profundamente en la vértebra detrás de la corteza externa, por lo que es menos probable que se expulse o retroimpulse.
El inventor también ha reconocido que, cuando las partes centrales 71 y 75 tanto de la superficie de contacto con la vértebra superior 39 como de la superficie de contacto con la vértebra inferior 41 se elevan, puede ser ventajoso que las partes centrales se eleven en diferentes cantidades, es decir, las cúpulas en ambas placas terminales no son iguales porque la anatomía de las superficies superior e inferior de las vértebras tiene formas diferentes.
La figura 7 muestra que el radio de curvatura de la placa terminal superior de la muestra de pacientes está entre aproximadamente 10 mm y 30 mm con un valor promedio de aproximadamente 20 mm. La figura 7 muestra las curvaturas de diferentes niveles de disco con las vértebras identificadas mediante los números C4-C7 y los espacios vertebrales identificados por el número de las dos vértebras adyacentes. La figura 8 muestra los números correspondientes para las profundidades de las cavidades de la placa terminal superior. Como comparación, se encontró que las placas terminales inferiores eran sustancialmente planas o tenían una curvatura tan pequeña que en general no era mensurable. Con base en estos datos y el interés en diseñar un disco de menor altura, la parte central de la placa terminal superior 71 se ha elevado en una cantidad mayor que la de la placa terminal inferior para adaptarse más estrechamente a la anatomía del paciente.
Las placas terminales superior e inferior de los dos discos pueden construirse de cualquier metal adecuado, aleación o combinación de metales o aleaciones, tales como, entre otros, aleaciones de cobalto y cromo, titanio (tal como titanio de grado 5), aleaciones a base de titanio, tántalo, aleaciones de níquel y titanio, acero inoxidable y/o similares. También pueden estar formados por cerámica, polímeros biológicamente compatibles, incluidos PEEK, UHMWPE, PLA o polímeros reforzados con fibra. Las placas terminales pueden estar formadas por una construcción de una pieza o pueden estar formadas por más de una pieza, tales como diferentes materiales acoplados entre sí.
El núcleo puede estar hecho de materiales de baja fricción, tal como titanio, nitruros de titanio, otras aleaciones a base de titanio, tántalo, aleaciones de níquel y titanio, acero inoxidable, aleaciones de cromo cobalto, cerámicas o materiales poliméricos biológicamente compatibles, incluidos PEEK, UHMWPE, PLA o polímeros reforzados con fibra. También se pueden utilizar materiales de recubrimiento de alta fricción.
Pueden usarse diferentes materiales para diferentes partes del disco para optimizar las características de imagen. Las placas terminales de PEEK también se pueden recubrir con pulverización de plasma de titanio o se pueden proporcionar pantallas de titanio para mejorar la integración ósea. También se pueden utilizar otros materiales y recubrimientos, tales como titanio recubierto con nitruro de titanio, chorro de óxido de aluminio, recubrimiento de hA (hidroxiapatita), recubrimiento de micro HA y/o recubrimientos que promueven la integración ósea. Se puede usar cualquier otro metal o combinación de metales adecuado, así como materiales cerámicos o poliméricos, y combinaciones de los mismos. Se puede utilizar cualquier técnica adecuada para acoplar materiales, tal como ajuste a presión, ajuste de deslizamiento, laminado, ajuste de interferencia, uso de adhesivos, soldadura y/o similares.
En la presente solicitud, el uso de términos tales como "que incluye" es ilimitado y está destinado a tener el mismo significado que términos como "que comprende" y no excluye la presencia de otra estructura, material o actos. Del mismo modo, aunque el uso de términos como "puede" o "puede" tiene la intención de ser ilimitado y reflejar que esa estructura, material o actos no son necesarios, el hecho de que no se utilicen dichos términos no pretende reflejar que esa estructura, material o actos son esenciales. En la medida en que esa estructura, material o actos se consideran actualmente esenciales, se identifican como tales.
Si bien esta invención se ha ilustrado y descrito de acuerdo con una realización preferida, se reconoce que se pueden realizar variaciones y cambios en la misma sin apartarse de la invención como se establece en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un disco intervertebral que comprende:
una placa terminal superior (33) que tiene una superficie de contacto con la vértebra superior (39) y una superficie de apoyo inferior (47), en donde la superficie superior de la placa terminal superior tiene una parte central abovedada y en donde la superficie de apoyo inferior tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central abovedada;
una placa terminal inferior (35) que tiene una superficie de contacto con la vértebra inferior (41) y una superficie de apoyo superior (49), en donde la superficie inferior de la placa terminal inferior tiene una parte central abovedada elevada con respecto a una parte periférica generalmente plana y en el que la superficie de apoyo superior (49) tiene una concavidad dispuesta opuesta a la parte central abovedada;
un núcleo (51) colocado entre las placas terminales superior e inferior, teniendo el núcleo superficies superior e inferior (53 y 55) configuradas para acoplarse con las superficies de apoyo de las placas terminales superior e inferior; y
en donde la parte central abovedada de la placa terminal superior (33) tiene una altura mayor que la altura de la parte central abovedada de la placa terminal inferior (35).
2. El disco de la reivindicación 1, en donde las alturas de la parte central se miden desde la periferia de la superficie de contacto de la vértebra, sin incluir recortes, dientes o aletas, a la parte más alta de la parte central abovedada, sin incluir recortes, dientes o aletas.
3. El disco de la reivindicación 1, en donde la parte central de la placa terminal inferior (35) está elevada y la parte central abovedada tiene una altura que es aproximadamente del 150% al 300% de la altura de la parte central abovedada de la placa terminal inferior.
4. El disco de la reivindicación 1, en donde la placa terminal superior (33) comprende una quilla superior que se extiende hacia arriba desde la parte superior de la parte central abovedada y la placa terminal inferior (35) comprende una quilla inferior que se extiende hacia abajo desde la parte inferior de la parte central abovedada.
5. El disco de la reivindicación 1, que comprende una superficie texturizada proporcionada en la superficie de contacto con la vértebra superior de la placa terminal superior (33) y la superficie de contacto con la vértebra inferior de la placa terminal inferior (35).
6. El disco de la reivindicación 1, en donde se proporciona una pluralidad de nervios en la superficie de contacto con la vértebra superior de la placa terminal superior (33) y se extienden sobre la parte central abovedada de la placa terminal superior (35).
7. El disco de la reivindicación 1, en donde la superficie de contacto con la vértebra superior de la placa terminal superior (33) tiene una forma diferente que la superficie de contacto con la vértebra inferior de la placa terminal inferior (35).
8. El disco de la reivindicación 1, que comprende además al menos uno de dientes y nervios (67) que se extienden hacia arriba desde la parte periférica generalmente plana de la placa terminal superior (35).
9. El disco de la reivindicación 1, en donde las superficies de apoyo del núcleo superior e inferior (53 y 55) del núcleo (51) comprenden superficies parciales de esferas, que comprenden además opcionalmente una región de transición no esférica entre las superficies de apoyo del núcleo superior e inferior del núcleo (51), opcionalmente en donde las superficies de soporte del núcleo superior e inferior (53 y 55) del núcleo comprenden cada una de ellas bordes periféricos exteriores generalmente circulares, y la región de transición incluye una parte rebajada que tiene un diámetro más pequeño que los diámetros de los bordes periféricos exteriores y las superficies de apoyo del núcleo superior e inferior (53 y 55) del núcleo, opcionalmente en donde la parte rebajada comprende una ranura anular.
10. El disco de la reivindicación 1, en donde la superficie de apoyo superior (49) y la superficie de apoyo inferior (47) comprenden cada una de ellas superficies parciales de esferas con bordes periféricos exteriores generalmente circulares, y una parte de retención del núcleo comprende una pared (61) que se extiende hacia abajo desde el borde periférico exterior de la superficie de apoyo inferior (47) y hacia arriba desde el borde periférico exterior de la superficie de apoyo superior (49), opcionalmente en donde las superficies superior e inferior (53 y 55) del núcleo (51) comprenden cada una de ellas bordes periféricos exteriores generalmente circulares, y una región de transición no esférica entre las superficies superior e inferior (53 y 55) del núcleo (51).
11. El disco de la reivindicación 10, en donde la altura de la región de transición entre las superficies superior e inferior (53 y 55) del núcleo (51) es mayor que la altura de la pared (61) de la parte de retención del núcleo.
12. El disco de la reivindicación 10, en donde la región de transición incluye una porción rebajada que tiene un diámetro menor que los diámetros de los bordes periféricos exteriores de las superficies superior e inferior (53 y 55) del núcleo (51), opcionalmente en donde una superficie interior de la pared (61) de la parte de retención del núcleo comprende un saliente que se recibe en la parte rebajada de la región de transición del núcleo, opcionalmente en donde la parte rebajada comprende una ranura anular, y/o en donde El saliente comprende un saliente anular.
13. El disco de la reivindicación 1, en donde la parte central abovedada de la placa terminal inferior (35) está elevada con respecto a una parte periférica generalmente plana de la placa terminal inferior, que comprende además opcionalmente al menos uno de dientes y nervios que se extienden hacia abajo desde la porción periférica generalmente plana de la placa terminal inferior (35).
14. El disco de la reivindicación 1, en donde la superficie de apoyo inferior (47) y la superficie de apoyo superior (49) comprenden cada una de ellas bordes periféricos exteriores generalmente circulares, opcionalmente en donde el borde periférico exterior de la superficie de apoyo superior (49) tiene un diámetro mayor que el borde periférico exterior de la superficie de apoyo inferior (47).
15. El disco de la reivindicación 1, en donde la parte central abovedada de la placa terminal superior (33) tiene una altura al menos un 30% mayor que la altura de la parte central abovedada de la placa terminal inferior (35).
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