PL205583B1 - Implant międzykręgowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest implant międzykręgowy zawierający elementy stawu uniwersalnego, zwłaszcza sztuczny krążek międzykręgowy, osadzany między płytką podstawną a płytką pokrywową sąsiadujących z nim od góry i od dołu trzonów kręgowych, złożony z górnej części ograniczonej powierzchniami bocznymi, poprzecznymi powierzchniami bocznymi, górną powierzchnią styku i powierzchnią wewnętrzną, z części dolnej również ograniczonej powierzchniami bocznymi, poprzecznymi powierzchniami bocznymi, dolną powierzchnią styku oraz powierzchnią wewnętrzną, a także z umieszczonego między tymi dwiema częściami górną i dolną - centralnego elementu stawowego, tworzącego wraz z górnym elementem stawowym, znajdującym się na powierzchni wewnętrznej górnej części, oraz z dolnym elementem stawowym, znajdującym się na powierzchni wewnętrznej dolnej części - dwa stawy o poziomych osiach obrotu wzajemnie do siebie prostopadłych, jak również prostopadłych do pionowej osi centralnej implantu, przy czym każdy z tych dwóch stawów składa się z górnego, względnie z dolnego elementu stawowego połączonego odpowiednio z górną lub z dolną częścią implantu.

Implanty międzykręgowe są umieszczane, po uprzednim usunięciu uszkodzonego naturalnego krążka międzykręgowego lub jego uszkodzonego jądra galaretowatego, w przestrzeni międzykręgowej dwóch sąsiadujących trzonów kręgowych. Umożliwia to przywrócenie pierwotnej wysokości krążka międzykręgowego i pierwotnej odległości między sąsiadującymi trzonami kręgowymi, a więc przywrócenie do stanu najbardziej zbliżonego do stanu naturalnego. Pacjent po dokonanej wymianie uszkodzonego naturalnego krążka międzykręgowego (czyli tak zwanego dysku) na implant międzykręgowy winien być zdolny do poruszania w sposób naturalny sąsiadującymi trzonami kręgowymi przy możliwie najmniejszych utrudnieniach, czyli utrzymać zdolność ruchową przy nachylaniu i prostowaniu. Inaczej mówiąc, chodzi tu o zdolność zginania i wyprostowywania trzonów kręgowych oraz zginania bocznych trzonów kręgowych w granicach fizjologicznie określonych. Ścięgna i mięśnie wzdłuż kręgosłupa są na ogół, po osadzeniu implantu kręgowego, pozostawiane w stanie nienaruszonym, dzięki czemu dodatkowo stabilizują ruchy implantu stanowiącego mechaniczną protezę krążka międzykręgowego.

Z niemieckiego opisu patentowego nr DE 3 529 761 (BϋTTNER) znana jest endoproteza dysku międzykręgowego, która w swym podstawowym rozwiązaniu konstrukcyjnym złożona jest z dwóch składających się wzajemnie, symetrycznych płytek: górnej i dolnej, zaopatrzonych we wklęsłą powierzchnię środkową i w płaskie obrzeże oraz w znajdującą się między tymi płytkami część dystansową, złożoną ze środkowej dwustronnej wypukłości i płaskich obrzeży, stanowiących przestrzenne odwzorowanie negatywowe wklęsłości i płaskich obrzeży płytek. Ponadto zarówno płytki górna i dolna, jak i osadzona między nimi część dystansowa są zaopatrzone na swych obrzeżach w wystające ząbki, służące do zakotwienia poszczególnych elementów endoprotezy w kręgosłupie. Wypukłości części dystansowej są ściśle dopasowane do wklęsłości górnej i dolnej płytki, umożliwiając ruch obrotowy poszczególnych części endoprotezy wokół jej osi pionowej. W dalszych rozwiązaniach konstrukcyjnych obrzeże górnej i dolnej płytki protezy tworzy powierzchnię cylindryczną, zaś współpracujące ze sobą wypukłe i wklęsłe powierzchnie płytek górnej i dolnej oraz umieszczonej między nimi płytki dystansowej stanowią wycinki powierzchni kuli. Wskutek tego endoproteza ma postać stawu umożliwiającego wzajemny obrót jej elementów zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej.

Opisana endoproteza krążka międzykręgowego ma jednak liczne niedogodności, a mianowicie:

- układ endoprotezy ma tylko jeden punkt zawieszenia, w związku z czym w przypadku zgięcia przednio-tylnego oraz bocznego występują trudności nakładania się obydwu odpowiadających im ruchów obrotowych, podczas gdy w naturalnym krążku międzykręgowym ruchy te są od siebie wzajemnie niezależne,

- w trakcie ruchu obrotowego, zwłaszcza w kierunku tylno-przednim, staw kręgowy jest poddany znacznym obciążeniom, co może powodować ból u pacjenta,

- siły tarcia występujące w trakcie wzajemnego przesuwania się względem siebie powierzchni wypukłych i wklęsłych zwiększają opory ruchu elementów stawu, a ponadto powodują ich wycieranie i zużycie,

- endoproteza krążka międzykręgowego nie zapobiega dalszej degeneracji elementów ruchowych dotkniętych schorzeniem i wymaga leczenia oraz przywrócenia pierwotnej swobody ruchu tych elementów; wznowienie leczenia w przypadku nawrotu bólu wymaga usunięcia endoprotezy i usztywnienia elementów ruchowych, powodując u pacjenta ogromny stres,

- protezy krążka międzykręgowego mają najczęściej płaskie powierzchnie styku, ewentualnie uzupełniane ząbkami, i niepasujące do powierzchni sąsiednich trzonów kręgowych.

Z opisu międzynarodowego zgłoszenia nr WO 99/59492 jest znany implant kostny w postaci płytki łączącej ze sobą części złamanej kości. Płytka posiada co najmniej dwa człony złączne ze śrubami wkręPL 205 583 B1 canymi do kości. Każdy człon złączny jest zaopatrzony w przymocowany obrotowo do płytki talerzyk, przez który przechodzi śruba i który może obracać się dookoła osi usytuowanej wzdłuż jego średnicy oraz dzięki któremu, podczas postępowania zrostu kości, następuje samoczynna regulacja położenia śrub kostnych.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych AP nr US 2002/0052656 A1 jest znany, umieszczany w przestrzeni międzykręgowej, dwuczęściowy zrostowy implant kostny, składający się z dwóch połączonych ze sobą przegubowo części, którego łączna wysokość może się zwiększać. Niedogodnością tych rozwiązań jest konieczność mechanicznego łączenia ich układem kostnym pacjenta, co utrudnia proces rehabilitacji po implantacji.

Celem wynalazku jest opracowanie takiej konstrukcji implantu międzykręgowego z przegubowo połączonymi elementami, która wyeliminuje niedogodności implantów znanych ze stanu techniki, a w szczególności zapewni niezależne ruchy obrotowe jego elementów w przypadku ruchów pacjenta w kierunku przednio-tylnym i bocznym oraz zredukuje do minimum siły tarcia powstające w trakcie tych ruchów.

Cel ten został realizowany w implancie międzykręgowym zawierającym elementy stawu uniwersalnego, który charakteryzuje się tym, że jest wyposażony w element blokujący do blokowania ruchu części górnej i części dolnej względem stawu, zaopatrzony we wkładkę mającą górny występ umieszczony w wycięciu usytuowanym na wewnętrznej powierzchni górnej części implantu i dolny występ umieszczony w wycięciu usytuowanym na wewnętrznej powierzchni dolnej części implantu.

Centralna część stawu ma postać krzyżaka.

Centralna część stawu ma postać kątownika, co oznacza, że wymagany jest tylko jeden czop o osi pokrywają cej się z osią obrotu.

Element blokujący przeznaczony do blokowania ruchu części górnej i części dolnej względem stawu i utrzymujący te części w określonej odległości, jest umieszczony między powierzchnią boczną górnej części i powierzchnią boczną dolnej części implantu, ustalając odległość między tymi częściami. Dzięki temu wprowadzany do przestrzeni międzykręgowej implant jest usytuowany na stałej wysokości, a jego część górna i część dolna po wprowadzeniu do przestrzeni międzykręgowej przylegają do powierzchni płytki podstawnej i pokrywowej sąsiadujących trzonów kręgowych.

Element blokujący jest zaopatrzony we wkładkę mającą górną półkę umieszczoną w wybraniu usytuowanym na wewnętrznej powierzchni górnej części implantu i dolną półkę umieszczoną w wybraniu usytuowanym na wewnętrznej powierzchni dolnej części implantu.

Wcięcie usytuowane na wewnętrznej powierzchni górnej części implantu i wycięcie usytuowane na wewnętrznej powierzchni dolnej części implantu mają postać prowadnic trapezowych, w których umieszczone są występy wkładki.

Przekrój poprzeczny prowadnic trapezowych zmniejsza się w kierunku od powierzchni bocznych do powierzchni wewnętrznych.

Alternatywnie implant międzykręgowy jest wyposażony w dwa elementy blokujące, zaopatrzone we wkładki umieszczone równolegle do powierzchni bocznych górnej części implantu i równolegle do powierzchni bocznych dolnej części implantu.

Wkładka jest połączona z górną częścią albo dolną częścią za pomocą śruby.

Część górna i część dolna implantu mają otwory dla elementów mocujących kość, przebiegające od ich powierzchni wewnętrznych do powierzchni styku, których wzdłużne osie tworzą z pionową osią symetrii kąt γ wynoszący od 20° do 65°.

Wzdłużne osie otworów patrząc od strony powierzchni wewnętrznych są odchylone w kierunku od powierzchni styku.

Otwory mają kształt stożka zbieżnego w kierunku do powierzchni styku i mają gwint wewnętrzny.

Wyposażenie implantu w element blokujący umożliwia czasową blokadę ruchu stawu, szczególnie podczas operacji o małej inwazyjności. Jest to cecha szczególnie korzystna w przypadkach, gdy pacjent cierpi na bóle pooperacyjne, które oznaczają postępowanie degeneracji uszkodzonego fragmentu kręgosłupa i chirurg musi brać pod uwagę dokonanie fuzji dotkniętych chorobą kręgów. Wtórne zablokowanie obu części implantu w stosunku do stawu powoduje, że implant jest usztywniony i zmieniony w implant artrodezowy (klatkę fuzyjną). Wkładki blokujące mogą być zamocowane równolegle na dolnej części implantu za pomocą śrub. Zastosowanie w zespole blokującym wkładki, umieszczonej w wybraniach na wewnętrznych powierzchniach części górnej i części dolnej implantu, mających kształt prowadnic trapezowych umożliwia wprowadzanie jej od strony wewnętrznej. Dzięki temu, że przekrój poprzeczny prowadnic trapezowych zmniejsza się w kierunku od powierzchni wewnętrznych do powierzchni grzbietowych zwiększa się sztywność blokady. Wprowadzanie implantu według wynalazku do przestrzeni międzykręgowej w miejsce uszkodzonego naturalnego krążka mię4

PL 205 583 B1 dzykręgowego polega na tym, że usztywnia się staw implantu międzykręgowego za pomocą elementu blokującego, następnie wprowadza się implant do przestrzeni międzykręgowej, a następnie uwalnia się i wyjmuje element blokujący. Blokowanie stawu pozwala na korzystniejsze umieszczenie części ruchomych implantu względem zewnętrznej powierzchni styku w poddawanej leczeniu przestrzeni międzykręgowej. Zastosowanie zespołu blokującego pozwala na korzystne, pooperacyjne zablokowanie stawu implantu międzykręgowego, w przypadku gdy pacjent cierpi na bóle pooperacyjne lub następuje dalsza degeneracja ruchomego segmentu. To późniejsze zablokowanie może być dokonane podczas minimalnie inwazyjnej, z zasady laparoskopowej operacji. W takim przypadku implant pełni funkcję klatki fuzyjnej, usztywniającej segmenty ruchome kręgosłupa.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia implant z rozłożonymi elementami w widoku perspektywicznym fig. 2 - ten sam implant po złożeniu w widoku perspektywicznym, fig. 3 - inny przykład wykonania implantu według wynalazku, w widoku z boku, a fig. 4 - implant wedł ug fig. 3, w widoku perspektywicznym.

Implant międzykręgowy przedstawiony na fig. 1 składa się z części górnej 10 ograniczonej powierzchniami bocznymi 13,14, poprzecznymi powierzchniami bocznymi 11,12, powierzchnią wewnętrzną 16 i górną powierzchnią styku 15 przeznaczoną do układania na płytce podstawnej przyległego trzonu kręgowego oraz z części dolnej 20 ograniczonej powierzchniami bocznymi 21, 22, poprzecznymi powierzchniami bocznymi 23, 24 powierzchnią wewnętrzną 26 i górną powierzchnią styku 25 przeznaczoną do układania na płytce podstawnej przyległego trzonu kręgowego. Ponadto implant jest zaopatrzony w staw 30 umieszczony między częścią górną 10 i częścią dolną 20, umożliwiający wzajemne ruchy obu części implantu 1. Kąt obrotu górnej części 10 wokół osi obrotu 3, prostopadłej do centralnej pionowej osi 2, wynosi od +10° do - 6°, a kąt obrotu wokół drugiej osi 4 prostopadłej do osi 3, leżącej w tej samej płaszczyźnie wynosi ± 7°.

Staw 30 składa się z segmentu górnego 38 stanowiącego całość z górną częścią 10 implantu 1 oraz z segmentu dolnego 39 stanowiącego całość z dolną częścią 20 implantu 1. Pomiędzy segmentem górnym 38 i segmentem dolnym 39 usytuowana jest część centralna 32 stawu 30 mająca korzystnie postać ramy lub krzyżaka albo kątownika. W centralnej części 32 stawu 30 są osadzone dwa współosiowe w stosunku do osi 3, czopy 62, na których jest ułożyskowana obrotowo za pomocą otworów 65 dolna część 33 stawu 30. W centralnej części 32 stawu jest również umieszczony czop 61 o osi 4 leżącej w tej samej płaszczyźnie poziomej co oś 3 czopów 62 prostopadłej do niej, na którym za pomocą otworu (niepokazanego na rysunku) jest ułożyskowana obrotowo górna część 31 stawu, przy czym osie 3 i 4 są prostopadłe do pionowej osi centralnej 2. Staw 30 jest zaopatrzony w zespół blokujący 40, 40', który ma dwie płytki blokujące 63 w postaci kątowników, których dłuższe ramiona są równolegle do osi obrotu 4 i zamocowane do dolnej części 33 stawu śrubami 64. Płytki blokujące 63 powodują, że górna część 10 i dolna część 20 implantu 1 opierają się na sobie tak, że niemożliwy jest zarówno ich wzajemny ruch obrotowy wokół osi 3 jak również ruch obrotowy wokół osi 4 czopów 61. Połączenie części górnej 10 i części dolnej 20 implantu 1 oraz części centralnej 32 stawu 30 za pomocą czopów 61 i 62 osadzonych w środkowej części 32 stawu 30 umożliwia obrót tej centralnej części 31 stawu wokół osi 3 i obrót dolnej części 33 stawu wokół osi 4.

Przykład wykonania przedstawiony na fig. 2, różni się od przedstawionego na fig. 1 innym rozwiązaniem zespołu blokującego. Zespół blokujący 40 ma płytkę blokującą 41 w kształcie jaskółczego ogona, umieszczoną między powierzchnią wewnętrzną 11 górnej części 10 i wewnętrzną powierzchnią 21 dolnej części 20 równolegle do pionowej osi centralnej 2 i prostopadle do powierzchni bocznych 13, 14 górnej części 10 oraz równolegle do powierzchni bocznych 23, 24 dolnej części 20 implantu 1. Górny występ 46 płytki 41 jest umieszczony w wycięciu 42 na wewnętrznej powierzchni 11 górnej części 10 implantu 1, a jej dolny występ 45 jest umieszczony w wycięciu 43 na wewnętrznej powierzchni 21 dolnej części 20 implantu 1. Płytka 41 jest zamocowana do dolnej części 20 implantu 1 śrubą 44. Wycięcia 42, 43 mają kształt prowadnic trapezowych w postaci jaskółczego ogona.

Przykład wykonania implantu przedstawiony na fig. 3 różni się od przedstawionych na fig. 1 i fig.2 tym, że część górna 10 i część dolna 20 implantu 1 mają otwory 80 dla śrub kostnych 81 mocujących do kości. Osie 83 otworów 80 tworzą z pionową osią centralną 2 kąt γ. Każdy z otworów 80 (fig. 4) przechodzi przez górną część 10 od powierzchni wewnętrznej 16 do powierzchni styku 15 i przez część dolną 20 od jej wewnętrznej powierzchni 21 do powierzchni styku 25. Osie 83 otworów 80 są nachylone do pionowej osi centralnej 2 (fig. 3 i fig. 4). Otwory 80 są stożkowe o zbieżności w kierunku powierzchni styku 15 górnej części 10 i powierzchni styku 25 dolnej części 20. Otwory 80 mają wewnętrzny gwint 82 do wkręcania śrub kostnych 81 mających zewnętrzny gwint i pogłębienia do osadzania główek 84 tych śrub 81.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Implant międzykręgowy zawierający elementy stawu uniwersalnego, zwłaszcza sztuczny krążek międzykręgowy, osadzany między płytką podstawną a płytką pokrywową sąsiadujących z nim od góry i od dołu trzonów kręgowych, złożony z górnej części ograniczonej powierzchniami bocznymi, poprzecznymi powierzchniami bocznymi, górną powierzchnią styku i powierzchnią wewnętrzną, z części dolnej również ograniczonej powierzchniami bocznymi, poprzecznymi powierzchniami bocznymi, dolną powierzchnią styku oraz powierzchnią wewnętrzną, a także z umieszczonego między tymi dwiema częściami górną i dolną - centralnego elementu stawowego, tworzącego wraz z górnym elementem stawowym, znajdującym się na powierzchni wewnętrznej górnej części, oraz z dolnym elementem stawowym, znajdującym się na powierzchni wewnętrznej dolnej części - dwa stawy o poziomych osiach obrotu wzajemnie do siebie prostopadłych, jak również prostopadłych do pionowej osi centralnej implantu, przy czym każdy z tych dwóch stawów składa się z górnego, względnie z dolnego elementu stawowego połączonego odpowiednio z górną lub z dolną częścią implantu, znamienny tym, że jest wyposażony w element blokujący (40) do blokowania ruchu części górnej (10) i części dolnej (20) względem stawu (30), korzystnie zaopatrzony w płytkę w kształcie jaskółczego ogona (41) mającą górny występ (46) umieszczony w wycięciu (42) usytuowanym na wewnętrznej powierzchni (16) górnej części (10) implantu (1) i dolny występ (45) umieszczony w wycięciu (43) usytuowanym na wewnętrznej powierzchni (26) dolnej części (20) implantu (1).
2. 2. Implant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że centralna część (32) stawu ma postać ramy.
3. 3. Implant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że centralna część (32) stawu ma postać krzyżaka.
4. 4. Implant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że centralna część (32) stawu ma postać kątownika.
5. 5. Implant mię dzykrę gowy wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e element blokują cy (40) jest umieszczony pomiędzy powierzchnią boczną (11) górnej części (10) implantu (1) i powierzchnią boczną (21) dolnej części (20) implantu (1) ustalając odległość między częścią górną (10) i częścią dolną (20) implantu (1).
6. 6. Implant mię dzykrę gowy wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e wycię cie (42) usytuowane na wewnętrznej powierzchni (16) górnej części (10) implantu (1) i wycięcie (43) usytuowane na wewnętrznej powierzchni (26) dolnej części (20) implantu (1) mają postać prowadnic trapezowych, w których umieszczone są występy (46, 45) płytki blokującej (41).
7. 7. Implant mię dzykręgowy według zastrz.6, znamienny tym, że przekrój poprzeczny prowadnic trapezowych zmniejsza się w kierunku od powierzchni bocznych (11, 21) do powierzchni wewnętrznych (12, 22).
8. 8. Implant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jest wyposaż ony w dwa zespoły blokujące (40, 40'), korzystnie zaopatrzone w płytki blokujące (63) umieszczone równolegle do powierzchni bocznych (13, 14) górnej części (10) implantu (1) i równolegle do powierzchni bocznych (23, 24) dolnej części (20) implantu (1).
9. 9. Implant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, ż e płytka blokująca (41) jest połączona z górną częścią (10) albo dolną częścią (20) za pomocą śruby (64).
10. 10. lmplant międzykręgowy według zastrz. 1, znamienny tym, że część górna (10) i część dolna (20) implantu mają otwory (80) o osiach (83) dla elementów mocujących kość (81), przebiegające od ich powierzchni wewnętrznych (11, 21) do powierzchni styku (15, 25).
11. 11. Implant międzykręgowy według zastrz. 10, znamienny tym, że wzdłużne osie (83) otworów (80) tworzą z pionową osią centralną (2) kąt γ, którego wartość wynosi od 20° do 65°.
12. 12. Implant według zastrz. 11, znamienny tym, że wzdłużne osie (83) otworów (80) patrząc od strony powierzchni wewnętrznych (11, 21) są nachylone do powierzchni styku (15, 25).
13. 13. Implant według zastrz. 10, znamienny tym, że otwory (80) mają kształt stożka zbieżnego w kierunku do powierzchni styku (15, 25).
14. 14. Implant według zastrz. 10, znamienny tym, że otwory (80) mają gwint wewnętrzny (82).