DE20023715U1

DE20023715U1 - Wirbelsäulenimplantatvorrichtung

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Publication number: DE20023715U1
Application number: DE20023715U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2010-09-09
Also published as: US6117174A; EP1427358A1; AU2000273558A1; WO2002019952A1; EP1427358A4

Abstract

Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, umfassend:
einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Körper mit einem ersten Abschnitt und zwei oder mehr Beinen, die von dem ersten Abschnitt abgehen, wobei der erste Abschnitt ein erstes Ende mit einer Breite eines ersten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine seitlich voneinander beabstandet sind und ein zweites Ende des Körpers definieren, das gegenüber dem ersten Ende beabstandet ist, wobei das zweite Ende eine Breite eines zweiten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine eine Aufnahmekammer für ein Eingriffselement bilden; und
ein Eingriffselement, das an dem Körper befestigt und in der Aufnahmekammer für das Eingriffselement aufgenommen ist, wobei das Eingriffselement an dem Körper nur durch Eingriff des Eingriffselements mit den Beinen befestigt ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft chirurgische Verfahren zum Stabilisieren der Wirbelsäule, zum Wiederherstellen einer Bandscheibenhöhe und zum Wiederherstellen anatomischer Krümmungen der Wirbelsäule und, im besonderen, eine Wirbelsäulenimplantatvorrichtung zur Verwendung in solchen Verfahren.
2) Beschreibung des Standes der Technik
Die menschliche Wirbelsäule umfasst über 20 Knochen oder Wirbel. Knorpel einer Wirbelsäulenbandscheibe befindet sich zwischen den benachbarten Wirbeln. Durch Abnutzung und Verschleiß des täglichen Lebens kann ein Schaden zwischen den Knorpeln der Wirbelsäulenbandscheiben auftreten, welche sich zwischen den benachbarten Wirbeln befinden, oder der Wirbel selbst. Diese Abnutzung kann sehr große Rückenschmerzen verursachen.
Eine Zahl von Verfahren und Vorrichtungen ist entwickelt worden, um dieses Problem zu korrigieren, wie beispielsweise Zwischenkörper-Verbindungsvorrichtungen. Eine der populärsten Zwischenkörper- Verbindungsvorrichtungen hat die Form eines zylindrischen Implantats angenommen, wie es beispielsweise in den US-Patenten 4,501,269, 4,743,256, 4,834,757, 4,878,915, 4,961,740, 5,015,247, 5,055,104 und 5,192,327 beschrieben ist. Diese zylindrischen Implantate können in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbeln entweder eingeschraubt oder eingehämmert werden.
In jedem der oben aufgeführten Patente ist der Querschnitt des Implantats über seine Länge konstant und liegt typischerweise in Form eines geraden kreisförmigen Zylinders vor. Ein Vorteil des kreisförmigen Aufbaus ist, dass vorhandene chirurgische Bohrer auf einfache Weise ein im wesentlichen kreisförmiges Profil in einen Knochen bohren können. Der Knochen ist für andere Profile schwieriger vorzubereiten.
Jedoch ist es ein bei diesen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik anzutreffendes Problem, dass sie den normalen anatomischen Aufbau der verbundenen Wirbelsäulenabschnitte nicht aufrechterhalten oder wiederherstellen. In anderen Worten: sobald die Bandscheibe entfernt ist, wird die normale lordotische oder kyphotische Krümmung der Wirbelsäule beseitigt.
Es sind verschiedene Versuche durchgeführt worden, um Implantate bereitzustellen, welche versuchen, die Krümmung der Wirbelsäule wiederherzustellen. Die US-Patente 5,669,909 und 5,683,463 stellen einteilige, kegelstumpfförmige Implantate bereit. Obwohl diese Implantate theoretisch die Krümmung der Wirbelsäule wiederherstellen können, sind sie schwierig einzusetzen, da spezielle Ahle gebraucht werden mögen, um ein kegel(stumpf)förmiges Loch bereitzustellen, oder ein zylindrisches Loch muss durch das Implantat verändert werden, was eine übermäßige Spannung an den benachbarten Wirbel anlegen könnte.
US-Patent 5,653,763 offenbart ein mehrteiliges, rechteckförmiges dynamisches Implantat, welches rechteckförmige Beine umfasst, die an einem Ende schwenkbar angebracht sind. Eine Anordnung zum Trennen der Beine ist vorgesehen, welche einen Stiel bzw. eine Welle und eine Mutter umfasst, welche in einem durch die Beine definierten Innenraum aufgenommen wird. Diese Vorrichtung benötigt spezielle chirurgische Werkzeuge, um einen rechtwinkligen Raum zwischen den benachbarten Wirbeln vorzubereiten. Weiterhin kann der geschwenkte Körper die Integrität bzw. Eignung des Implantats im Laufe der Zeit beeinträchtigen. Zudem weist diese Vorrichtung keine Bereiche auf, um Knochenmasse zum Vereinfachen des Heilens aufzunehmen.
US-Patent 5,554,191 offenbart einen Käfig für intersomatische Wirbel, der aus von einem hinteren (posterioren) Zugang aus zwischen zwei Wirbeln eingesetzt wird. Diese Vorrichtung umfasst einen integralen Körper mit zwei Beinen mit einem mehrstückigen Justier- bzw. Anpassungsmechanismus, um den Abstand zwischen den Beinen zu justieren bzw. anzupassen. Der Käfig ist im Querschnitt rechtwinklig und hat keine Bereiche definiert, um Knochenmasse zum Vereinfachen eines Heilens aufzunehmen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wirbelsäulenimplantatvorrichtung bereitzustellen, welche vergleichsweise einfach entweder von hinter (posterior) oder von vorne (anterior) einzusetzen ist, die geeignete Krümmung der Wirbelsäule aufrechterhält und ein Heilen vereinfacht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist eine dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, die einen Körper und ein an dem Körper befestigtes Eingriffselement umfasst. Der Körper kann aus Titan, Nitinol, rostfreiem Stahl oder einem anderen biokompatiblem Material gefertigt sein. Der Körper erstreckt sich entlang einer Längsachse mit einem ersten Abschnitt und zwei oder mehr Beinen, die von dem ersten Abschnitt abgehen. Der erste Abschnitt hat ein erstes Ende mit einer Breite eines ersten seitlichen Abstands. Vorteilhafterweise weist der erste Abschnitt eine im wesentlich zylindrische Form auf, und der erste Abschnitt kann hohl sein. Die Beine sind seitlich voneinander beabstandet und definieren ein zweites Ende des Körpers, das gegenüber dem ersten Ende beabstandet ist. Das zweite Ende weist eine Breite eines zweiten seitlichen Abstands auf. Die Beine bilden eine Aufnahmekammer für ein Eingriffselement. Vorteilhafterweise sind die Beine voneinander beabstandet und definieren einen Durchgang durch den Körper. Der Durchgang erstreckt sich entlang einer Achse, die quer zur Längsachse liegt. Vorteilhafterweise haben der erste Abschnitt und die Beine gekrümmte äußere Oberflächen, wobei jede der äußeren Oberflächen den gleichen Krümmungsradius aufweist. Das Eingriffselement ist an dem Körper befestigt und ist in der Aufnahmekammer für das Eingriffselement aufgenommen, wobei das Eingriffselement an dem Körper nur durch Eingriff des Eingriffselements mit den Beinen befestigt ist. Vorzugsweise umfasst das Eingriffselement einen Gewindedurchgang zum einschraubenden Aufnehmen eines Justierstabs zum in Eingriff bringen des Eingriffselements mit den Beinen. Vorzugsweise ist das Eingriffselement eine Scheibe.
Das Eingriffselement berührt gleitend den Körper, wobei dann, wenn sich das Eingriffselement in einer ersten Stellung befindet, der zweite seitliche Abstand gleich dem ersten seitlichen Abstand sein kann, oder kleiner oder größer als der erste seitliche Abstand sein kann, und wobei dann, wenn sich das Eingriffselement in einer zweiten Stellung befindet, das Eingriffselement bewirkt, dass sich die Beine biegen und der zweite seitliche Abstand sich vom ersten seitlichen Abstand unterscheidet. Vorzugsweise umfasst mindestens eines der Beine eine innere Oberfläche, die eine Rampe definiert, wobei eine Bewegung des Eingriffselements entlang der Längsachse die Rampe berührt, was dazu führt, dass das Bein in seitlicher Richtung gebogen wird und der zweite seitliche Abstand verändert wird. Vorzugsweise ist dann, wenn sich das zweite Eingriffselement in der zweiten Stellung befindet, der zweite seitliche Abstand größer als der erste seitliche Abstand. Wenn sich zudem das Eingriffselement in der zweiten Stellung befindet, ist das Eingriffselement angrenzend zum zweiten Ende.
Der Körper kann eine äußere Oberfläche mit einer radialen Erhebung aufweisen, oder vorzugsweise eine Vielzahl radialer Erhebungen, die sich davon erstrecken, wie beispielsweise in Form von Gewinden. Die Gewinde können sich an sowohl am ersten Abschnitt als auch an den Beinen oder an beidem befinden.
Der erste Abschnitt kann auch eine innere Oberfläche umfassen, welche eine hohle Kammer definiert, welche mit der Aufnahmekammer für das Eingriffselement in Verbindung steht. Die Hohlkammer kann ein offenes Ende aufweisen. Eine Endabdeckung kann vorgesehen sein, um das offene Ende des Durchgangs abzuschließen. Die Endabdeckung kann aus Polymermaterial gemacht sein. Vorzugsweise definier der erste Abschnitt einen oder mehrere Durchgänge, um zu erlauben, dass Knochenmasse durch sie wächst.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Einbauen der oben beschriebenen dynamischen Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bilden eines einen Körper aufnehmenden Durchgangs zwischen zwei benachbarten Wirbeln zur Aufnahme eines im wesentlichen zylinderförmigen Einsatzes; Einfügen des Körpers in den den Körper aufnehmenden Durchgang; und Befestigen des Eingriffelements an dem zweiten Ende des Körpers, um zu bewirken, dass sich die Beine biegen, so dass der zweite seitlichen Abstand sich vergrößert, worin der zweite seitlichen Abstand größer ist als der erste seitliche Abstand und das Eingriffselement nur durch die Beine in Position gehalten wird. Das Verfahren kann die folgenden Schritte umfassen: Unterbringen von Knochengewebe in die Aufnahmekammer für das Eingriffselement und eine Knochen aufnehmende Kammer, die in dem ersten Abschnitt des Körpers definiert wird; Befestigen einer Endabdeckung an dem ersten Ende des Körpers, nachdem Knochengewebe in den ersten Abschnitt untergebracht worden ist und / oder Einbauen einer zweiten dynamischen Verbindungsvorrichtung zwischen den benachbarten Wirbeln, welcher der eingebauten Verbindungsvorrichtung benachbart ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Seitenansicht einer Verbindungsvorrichtung nach dem Stand der Technik;
2 ist eine Draufsicht auf einen Körper einer Wirbelsäulenimplantatvorrichtung, die erfindungsgemäß hergestellt worden ist;
3 ist eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Körpers;
4 ist eine Sicht auf das vordere Ende des in 2 gezeigten Körpers;
5 ist eine Sicht auf das hintere Ende des in 2 gezeigten Körpers;
6a ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VIa–VIa aus 5;
6b ist eine Querschnittsteilansicht eines Teils eines Körpers einer Wirbelsäulenimplantatvorrichtung, wie sie in 2 gezeigt ist;
7 ist eine Draufsicht auf den in 2 gezeigten Körper mit einer darin eingesetzten Bandscheibe, welche erfindungsgemäß hergestellt worden ist;
8 zeigt eine Seitenansicht des Körpers und der Scheibe, die in 7 gezeigt sind, mit der Scheibe in einer zweiten Stellung;
9 zeigt eine Draufsicht der in 7 gezeigten Scheibe;
10 ist eine perspektivische Ansicht der in 9 gezeigten Scheibe;
11 ist eine Seitenansicht des Körpers, wobei die Beine sich vom Körper abspreizen;
12 ist eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Körpers mit einer darin aufgenommenen Scheibe;
13 ist eine Sicht der in 12 gezeigten Scheibe;
14a ist eine Draufsicht von oben auf einen Stopfen, welcher dazu verwendet wird, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Wirbelsäulenimplantatvorrichtung einzusetzen;
14b ist eine Seitenansicht des in 14a gezeigten Stopfens;
14c ist eine Ansicht vom Ende des in 14a gezeigten Stopfens;
14d ist eine Ansicht des in 14a gezeigten Stopfens, welcher zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingesetzt worden ist;
15 ist eine Seitenansicht der in 2 gezeigten Wirbelsäulenimplantatvorrichtung mit einer Scheibe, welche darin vom vorderen Ende des Körpers positioniert worden ist;
16 ist eine Sicht vom Ende der zwei in 2 gezeigten Wirbelsäulenimplantate, welche zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingebaut worden sind;
17 ist eine teilweise Schnittdarstellung der in 12 gezeigten Wirbelsäulenimplantatvorrichtung, welche zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingesetzt worden ist;
18 ist eine weitere Ausführungsform der Wirbelsäulenimplantatvorrichtung, welche zu dem in 2 gezeigten Körper gleich ist, und zwar mit einer mit einem Gewinde versehenen äußeren Oberfläche;
19 ist eine Sicht eines Endes der in 2 gezeigten Wirbelsäulenimplantatvorrichtung, welche innerhalb einer Kanüle aufgenommen worden ist;
20 ist eine Sicht auf ein hinteres Ende einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wirbelsäulenimplantatvorrichtung; und
21 ist eine Querschnittsansicht, welche entlang der Linie XXI-XXI aus 20 aufgenommen worden ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt eine einheitliche Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 2 nach dem Stand der Technik mit einer genau zylindrischen Form, welche in einem (Band)Scheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln 4 und 6 befestigt ist. Diese Art von Vorrichtung beeinträchtigt die natürliche Krümmung der Wirbelsäule.
2 bis 13 zeigen eine erfindungsgemäße Wirbelsäulenimplantatvorrichtung oder dynamische Verbindungsvorrichtung 10 zum Erleichtern einer Arthrodese (operative Gelenkversteifung) in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, welche dann, wenn sie implantiert ist, die natürliche Krümmung der Wirbelsäule wieder herstellt.
Die Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 umfasst einen Körper 12 und ein Eingriffselement oder Scheibe 14.
Insbesondere in Bezug auf die 2 und 3 erstreckt sich der Körper 12 entlang einer Längsachse X und umfasst einen ersten Abschnitt 16 mit zwei Beinen 18 und 20, die sich davon erstrecken. Der Körper 12 umfasst ein erstes Ende oder vorderseitiges Ende 22 und ein zweites Ende oder rückwärtiges Ende 24, welches sich zum ersten Ende 22 entgegengesetzt befindet. Das erste Ende 22 hat eine Weite bzw. Breite 26, welche ein erster seitlicher Abstand ist, wie in 4 gezeigt. Das zweite Ende 24 hat eine Breite 28, welche ein zweiter seitlicher Abstand ist, wie in 5 gezeigt. Die Breiten 26 und 28 können zueinander gleich sein, oder die Breite 28 kann größer oder kleiner als die Breite 26 sein. Nun wieder in Bezug auf 3 definieren die Beine 18 und 20 eine Aufnahmekammer für das Eingriffs element oder scheibenaufnehmende Kammer 30. Vorteilhafterweise ist der Körper 12 aus rostfreiem Stahl, Titan, Nitinol oder jeglichem anderen biokompatiblen Material gemacht, welches eine Steifigkeit bereitstellt, es aber erlaubt, dass sich die Beine 18 und 20 biegen.
Wie in 5 gezeigt, weisen die Beine 18 und 20 gekrümmte äußere Oberflächen 32 und 34 auf, welche einen Krümmungsradius aufweisen, welcher kleiner, größer oder gleich dem Radius des ersten Abschnitts 16 ist, wie es in 4 gezeigt ist. Der erste Abschnitt 16 weist eine im wesentlichen zylindrische Form mit Abflachungen 35 auf, welche an gegenüberliegenden Seiten definiert sind. Alternativ kann der erste Abschnitt 16 zylindrisch geformt sein. Wie in den 2, 3, 6a und 7 gezeigt, definieren die Beine 18 und 20 auch verschiedene Durchgänge 36 und 38, welche sich entlang von Achsen Y und Z erstrecken, welche quer zur Längsachse X liegen. Wie in den 6a und 7 gezeigt, ist der Durchgang 38 durch Löcher definiert, welche in den Beinen 18 und 20 definiert sind. Auch ist eine Mehrzahl von Löchern 42 im ersten Abschnitt 16 definiert, welche einen Durchgang 44 definieren. Eine Durchbrechung bzw. Durchgangsbohrung 51 ist durch eine innere Oberfläche 48 des ersten Abschnitts 16 definiert, welche mit der Scheibenaufnahmekammer 30 in Verbindung steht und eine Knochenaufnahmekammer 52 definiert. Die Durchgänge 36, 38 und 44 vereinfachen ein Knochenwachstum durch den Körper entlang beider Achsen Y und Z.
Bezugnehmend auf die 5 und 6a umfassen die Beine 18 und 20 zwei Lippen 68 und 70, welche gegenüberliegend angeordnet sind. Jede der Lippen 68 und 70 umfasst gebogene innere Oberflächen 72 bzw. 74, welche einen Abschnitt der Scheibenaufnahmekammer 30 definieren. Jede der Lippen 68 und 70 umfasst Löcher 76 und 78, welche seitlich beabstandet sind. Auch definiert der erste Abschnitt 16, wie in 6a gezeigt, eine mit einem Gewinde ausgerüstete innere Oberfläche 80, welche einen an seinem Ende offenen Durchgang definiert, welcher daran angepasst ist, einen Endstopfen 82 (durchsichtig bzw. gestrichelt dargestellt) aufzunehmen, um den am Ende offenen Durchgang abzuschließen.
In bezug auf die 9 und 10 ist die Scheibe 14 ringförmig und hat eine äußere Oberfläche 46 und eine mit einem Gewinde versehene innere Oberfläche 47. Die innere Oberfläche 47 mag oder mag nicht mit einem Gewinde ausgerüstet sein. Vorteilhafterweise ist die Scheibe 14 aus dem gleichen Material gemacht wie der Körper 12, obwohl sie aus unterschiedlichen Materialien gemacht werden können. 7 zeigt die Scheibe 14, die in der Scheibenaufnahmekammer 30 aufgenommen wird und sich zwischen dem ersten Ende 22 und dem zweiten Ende 24 befindet. Vorteilhafterweise, wie in 6a und 6b gezeigt, sind die inneren Oberflächen 48 und 50 der Beine 18 und 20 gekrümmt und/oder angeschrägt und haben die gleiche Form, wobei ein seitlicher Abstand A, der zwischen den inneren Oberflächen der Beine definiert ist, sich entlang der Längsachse X ändert (siehe 6b). Vorteilhafterweise nimmt der seitliche Abstand A entlang der Längsachse X ab, wenn man sich zum zweiten Ende 24 und in ausgesparte Schlitze hin bewegt, welche in der Nähe des zweiten Endes 24 definiert sind, und zwar vor einem Positionieren der Scheibe 14 innerhalb der Scheibenaufnahmekammer 30. Daher wird die Scheibe 14 in Richtung des zweiten Endes 24 bewegt, die äußere Oberfläche der Scheibe 14 berührt die inneren Oberflächen 48 und 50 der Beine 18 und 20, welche dann gebogen und in seitlicher Richtung entlang der Y-Achse auseinander gezwungen werden, wodurch die inneren Oberflächen 48 und 50 am zweiten Ende 24 von einem Abstand B zu B' auseinander bewegt werden, wie in den 6b und 8 gezeigt.
11 zeigt den Körper 12 mit Beinen 18' und 20', welche in eine äußere Richtung auseinanderlaufen, anstatt sich in gerader Richtung zu erstrecken, wie es in 3 gezeigt ist. Der Körper 12 kann wie die in der in 11 gezeigten Anordnung geformt sein. Eine abnehmbare Klammer bzw. Clip C, in den 5 und 6a gestrichelt gezeigt, kann vorgesehen sein und in den Löchern 76 und 78 aufgenommen sein, um zu bewirken, dass die Beine 18' und 20' wie die Beine 18 und 20 aussehen. Die Klammer C kann dann während eines Einbaus mit Hilfe von Greifzirkeln oder Pinzetten entfernt werden. Die Klammer C ist extern auf dem Körper 12 angebracht gezeigt. Die Klammer C kann sich auch im Inneren des Körpers 12 befinden.
Die 12 und 13 zeigen eine alternative Scheibe 14'. Die Scheibe 14' umfasst zwei kreisförmige Abschnitte 62 und 64 und einen konusförmigen, mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 66. Wie in 12 gezeigt, befindet sich der mit dem Gewinde versehene Abschnitt 66 anfänglich im Eingriff mit gebogenen inneren Oberflächen 72 und 74. Eine Drehung der Scheibe 14' im Uhrzeigersinn um die Längsachse X bewirkt, dass sich die Scheibe 14' in Richtung des ersten Endes 22 bewegt, bis der kreisförmige Abschnitt 64 die inneren Oberflächen 72 und 74 berührt, an welchem Punkt die inneren Oberflächen 72 und 74 zwischen dem ringförmigen Abschnitt 62 und dem mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 66 eingefügt sind.
Der Einbau der Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 wird weiter unten beschrieben. Bei einem Einbau von hinten (posterior) wird zunächst der Bereich der Wirbelsäulen-Bandscheibe zwischen zwei benachbarten Wirbeln identifiziert. Die erkrankte Wirbelsäulen-Bandscheibe wird entfernt.
Wie in den 14a bis 14c gezeigt wird, werden dann zwei Kunststoffstopfen P in den zwischen den benachbarten Wirbeln definierten (Band-)Scheibenraum eingefügt. Die Stopfen P sind kegelstumpfförmig mit einem ersten Ende f, das eine kreisförmige Form aufweist, und einem zweiten Ende g mit halbkreisförmig geformten Enden und geraden Seiten, wobei die Länge g größer ist als die Länge f. Die Dicke des Stopfens beträgt T, und der Stopfen hat eine veränderliche Breite W. Die Dicke des Stopfens T ist gleich dem Durchmesser des am ersten Ende f definierten Kreises.
Ein Chirurg, der die Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 einbaut, muss einen geeignet großen Stopfen bestimmen, nämlich die minimale und maximale Breite W und die Dicke T des Stopfens P. Zunächst wird ein erster Stopfen P flach in den Bandscheibenraum an seiner Seite eingefügt, wie in 14b gezeigt, so dass das zweite Ende g nach vorne (anterior) in den Patienten zeigt, und der Stopfen P wird in den Bandscheibenraum eingesetzt. Der Stopfen P wird dann um 90° um die Längsachse X' gedreht, wie in den 14a, 14c und 14d gezeigt, um die Wirbelknochen von vorne abzulenken bzw. auseinanderzuhalten und um die lordotische Krümmung an der Wirbelsäule wiederherzustellen. Dieses gleiche Verfahren wird auf der anderen Seite der Wirbelsäule durchgeführt. Der Grund zum Einsetzen des Stopfens P ist es, die Ligamente der Wirbelsäule zu dehnen, was es einfacher macht, die Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 einzusetzen, wenn sie in dem Scheibenraum untergebracht wird.
Als Nächstes wird einer der Stopfen P entfernt, und der Einsatzort wird präpariert durch Räumen bzw. Ausfräsen eines Loches (definiert durch die zwei gegenüberliegenden Wirbel) mit einem Durchmesser, welcher ungefähr gleich zur Breite 26 des ersten Abschnitts 16 zur Aufnahme einer Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 ist. Dieses Räumungs- bzw. Ausfräsungsverfahren wird einen kleinen Teil der Endplatten jedes Wirbels entfernen. Der Körper 12, so wie er in den 2 und 3 gezeigt ist, wird in das Loch eingeführt. Vorzugsweise ist die Breite W' des zweiten Abschnitts 18 ungefähr gleich zur Breite des ersten Abschnitts 16. Am Anfang wird das zweite Ende 24 des Körpers 12 in die Implantat-aufnehmende Öffnung gezwungen, gefolgt vom ersten Ende 22. An diesem Punkt hat die Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung ein im wesentlichen zylindrisches Profil bzw. zylindrischen Querschnitt, was ein zylindrisches Profil außer für die Abflachungen 35 bezeichnet. Alternativ kann das Profil komplett zylindrisch sein. Eine mit einem Gewinde ausgerüstete innere Oberfläche 47 empfängt durch Eindrehen bzw. Einschrauben ein mit einem Gewinde versehenes Ende eines Stabs oder eines Stößels 98, wie in 15 gezeigt. Die Richtung der auf der inneren Oberfläche 47 definierten Gewinde ist entgegengesetzt zur Richtung der auf der äußeren Oberfläche 46 definierten Gewinde. Der Stößel 98 wird um die Längsachse X gedreht, wodurch er sich in geschraubtem Eingriff mit der mit einem Gewinde versehenen inneren Oberfläche 47 der Scheibe 14 befindet. Die Scheibe 14 und der Stößel 98 werden in eine erste Richtung bewegt, so dass die Scheibe 14 sich entlang der Längsachse X benachbart zur Oberfläche 80 bewegt. Dann wird die Scheibe in Richtung des zweiten Endes 24 mit Hilfe des Stabs oder Stößels 98 gezwungen, welcher durch den sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang 44 hindurchgeht, welcher mit der Scheibenaufnahmekammer 30 in Verbindung steht, wie in 15 gezeigt. Dieses Vorgehen zwingt und biegt die Beine 18 und 20 in seitlicher Richtung entlang der Y-Achse, was wiederum dazu führt, dass sich die benachbarten Wirbelkörper in der seitlichen Richtung bewegen, wodurch eine richtige Krümmung der Wirbelsäule erzeugt wird. Die Scheibe 14 kommt benachbart zu den Lippen 68 und 70 zum Stillstand, wie in 8 gezeigt, und gestrichelt in 6a. Der Stößel 98 wird dann in eine zweite Richtung um die Längsachse X gedreht und von der Scheibe 14 gelöst und aus dem Durchgang 44 entfernt, was zu einer eingebauten Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 führt, wie in 8 gezeigt.
Der andere Stopfen P, welcher sich nun benachbart zur eingebauten Wirbelsäulenimplantatvorrichtung 10 befindet, wird entfernt, und eine zweite Wirbelsäulenvorrichtung 10 wird in gleicher Weise wie beschrieben eingebaut, was zu der in 16 gezeigten Wirbelsäulenimplantatanordnung zwischen zwei benachbarten Wirbel 4 und 6 führt. Die Durchbrechung 51 und die Scheiben-aufnehmende Kammer 30 definieren eine Knochen-aufnehmende Kammer 52. Die Knochenaufnehmenden Kammern bzw. Hohlräume 52 beider eingebauter Implantatvorrichtungen können dann mit Knochengewebe bepackt werden. Es wird bevorzugt, soviel Knochengewebe wie möglich in der Knochen-aufnehmenden Kammer 52 vorzusehen. Dies kann durch Stopfen des Knochengewebes in der Knochenaufnehmenden Kammer 52 erreicht werden. Die Durchgänge 36, 38 und 44 erlauben es dem abgeernteten Knochengewebe, dort hindurch zu wachsen und die benachbarten Wirbel über Arthrodese zu verbinden. Ein optionaler Stopfen 82 mit einem Gewindeende oder mit Schnappverschlüssen, welche vorzugsweise aus Polyurethan oder anderen nicht-metallischen oder metallischen Materialien hergestellt ist, kann in das erste Ende eingeschraubt oder daran eingeschnappt werden. Das Gewindeende des Stopfens 82 befindet sich im Eingriff mit der mit einem Gewinde ausgerüsteten inneren Oberfläche 80, um die Durchbrechung bzw. Durchbohrung 51 zu verstopfen und um zu verhindern, dass Knochenmasse aus dem Körper 12 herausfällt. Als Letztes wird der Patient vernäht, und das Verfahren ist abgeschlossen.
Der Einbau der Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung 10 zum Einbau von vorne wird im weiteren beschrieben. Zunächst wird der Bereich der Bandscheibe zwischen zwei benachbarten Wirbeln identifiziert. Die erkrankte Wirbelsäulen-Bandscheibe wird entfernt. Die Stopfen P werden eingeführt und gedreht, um die Wirbelsäulenligamente zu dehnen, wie vorher beschrieben. Dann wird ein Stopfen P entfernt. Eine Fräse fräst Bereiche der angrenzenden Wirbel auf einer Seite der Wirbelsäule aus, wodurch ein Aufnahmebereich für das Wirbelsäulenimplantat gebildet wird. Der mit einem Gewinde versehene Endstopfen 82 wird zuerst durch die mit einem Gewinde versehene innere Oberfläche 80 aufgenommen. Das erste Ende 22 des Körpers 12 wird dann in dem das Wirbelsäulenimplantat aufnehmenden Bereich untergebracht, und das zweite Ende 24 wird durch einen Schlägel in den das Wirbelsäulenimplantat aufnehmenden Bereich eingeklopft, bis sich der Körper 12 zwischen zwei benachbarten Wirbeln befindet. Ein zweiter Bereich wird zwischen den zwei benachbarten Wirbeln auf einer gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule ausgefräst, wodurch ein zweiter ein Wirbelsäulenimplantat aufnehmender Bereich gebildet wird. Der zweite Körper 12 wird in den zweiten ein Wirbelsäulenimplantat aufnehmenden Bereich untergebracht, und zwar so, dass das erste Ende 22 dem zweiten Ende 24 vorausgeht. Knochengewebe wird innerhalb der Knochen-aufnehmenden Kammern 52 beider Körper untergebracht. Dann werden Scheiben 14' in Eingriff mit Lippen 68 und 70 gebracht, und zwar durch Drehen oder Einschrauben einer entsprechenden Scheibe 14' um die Längsachse X in einer ersten Richtung, bis die kreisförmigen Abschnitte 62 gegen die Lippen 68 und 70 stoßen und die Oberflächen 72 und 74 auf dem kreisförmigen Abschnitt 64 liegen, wie es in 12 gezeigt ist. Alternativ kann die Scheibe 14' in Richtung des ersten Endes 22 des Körpers 12 gedrückt werden, bis der kreisförmige Abschnitt 62 an die Beine 68 und 70 stößt. Zum Schluss wird der Patient vernäht, und das Verfahren ist abgeschlossen.
18 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung 90, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gemacht wurde. Im besonderen umfasst die Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung 90 einen Körper 92, der gleich dem Körper 12 ist, außer dass eine äußere Oberfläche 94 des Körpers 92 gewindet ist. Die Gewinde erstrecken sich vom ersten Abschnitt 16 zu den Beinen 18 und 20 (nicht gezeigt). Alle anderen Aspekte des Körpers 92 sind die gleichen wie beim Körper 12. Der Gewindekörper 92 ist mit radialen Vorsprüngen ausgerüstet, um zu verhindern, dass sich der eingebaute Körper 92 löst bzw. entfernt. Radiale Erhebungen oder Gewinde können an dem ersten Abschnitt 16 oder an beiden Beinen 18 und 20 vorgesehen sein. Das oben beschriebene Einbauverfahren benötigt weiterhin das Eindrehen bzw. Einschrauben des Körpers 92 in die die Scheibe aufnehmenden Bereiche im Gegensatz dazu, sie durch Druckbefestigen in Stellung zu bringen.
In Bezug auf 11 kann der Körper 12 mit auseinandergehenden Beinen 18 und 20 ausgerüstet sein. Diese Anordnung kann in den (Band-)Scheibenraum durch eine Kanüle 96 eingeführt werden, wie es in 19 gezeigt ist, oder es können Klammern C vorgesehen sein. Die Klammern C werden dann vor Einsatz der Scheiben 14 oder 14' mittels Zangen, Pinzetten oder dergleichen entfernt.
Nitinol kann für jeden der Körper 12 oder 92 verwendet werden, wobei in einem Zustand das Gesamtprofil des Körpers, wie in 4 gezeigt, zylindrisch ist, und nachdem Wärme vom menschlichen Körper aufgegeben wird, die Beine 18 und 20 eine wie in 11 gezeigte Kegel- bzw. Konusform annehmen. Die Körperwärme des Patienten würde angelegt werden, nachdem der Körper 12 oder 92 in den entsprechenden Scheiben-aufnehmenden Bereich aufgenommen worden ist. Hinzu kommt, dass, obwohl nur zwei Beine 18 und 20 gezeigt sind, jede beliebige Zahl von Beinen vorgesehen sein kann, um die Scheiben-aufnehmende Kammer zu definieren.
Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile der zylindrischen Wirbelsäulenimplantate nach dem Stand der Technik und ist einfacher einzubauen als kegelförmige Implantate. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung ein dynamisches Wirbelsäulenimplantat durch einen einstückigen Körper bereit, welcher eine bessere Einsatzfähigkeit als mehrteilige Körper bietet und die Zahl der benötigten mechanischen Komponenten minimiert. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung von hinten (posterior) oder von vorne (anterior) eingesetzt werden und kann Knochenmasse aufnehmen, um ein Heilen zu erleichtern.
Auch kann die vorliegende Erfindung an jeder Stelle der Wirbelsäule verwendet werden. Darüber hinaus wird dann, da die vorliegende Erfindung den gleichen Körper 12 für Verfahren von vorne und von hinten verwendet, die Zahl der benötigten lagernden Teile auf einen Körper 12, zwei Scheiben 14 und 14' und eine Endabdeckung 82 miniert, um entweder ein Verfahren von vorne oder von hinten durchzuführen. Dies wird die Herstellungskosten der vorliegenden Erfindung verringern.
Als Letztes ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung 10", welche einen rechtwinklig geformten weiten Körper 12" und ein rechtwinkliges Eingriffselement 14" umfasst, welche statt der beiden Körper 12 verwendet werden können. Die Wirbelsäulen-Implantatvorrichtung 10" ist in den 20 und 21 gezeigt.
Nachdem die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, sollte es klar sein, dass sie auf andere Weise innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche ausgeführt sein kann.

Claims

Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, umfassend: einen sich entlang einer Längsachse erstreckenden Körper mit einem ersten Abschnitt und zwei oder mehr Beinen, die von dem ersten Abschnitt abgehen, wobei der erste Abschnitt ein erstes Ende mit einer Breite eines ersten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine seitlich voneinander beabstandet sind und ein zweites Ende des Körpers definieren, das gegenüber dem ersten Ende beabstandet ist, wobei das zweite Ende eine Breite eines zweiten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine eine Aufnahmekammer für ein Eingriffselement bilden; und ein Eingriffselement, das an dem Körper befestigt und in der Aufnahmekammer für das Eingriffselement aufgenommen ist, wobei das Eingriffselement an dem Körper nur durch Eingriff des Eingriffselements mit den Beinen befestigt ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement gleitend den Körper berührt, wobei dann, wenn sich das Eingriffselement in einer ersten Stellung befindet, der zweite seitliche Abstand ungefähr dem ersten seitlichen Abstand entspricht, und wobei dann, wenn sich das Eingriffselement in einer zweiten Stellung befindet, das Eingriffselement bewirkt, dass sich die Beine biegen und der zweite seitliche Abstand sich vom ersten seitlichen Abstand unterscheidet.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei dann, wenn sich das Eingriffselement in der zweiten Stellung befindet, der zweite seitliche Abstand größer ist als der erste seitliche Abstand.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 2, wobei das sich in der zweiten Stellung befindliche Eingriffselement benachbart zum zweiten Ende ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt eine im wesentlich zylindrische Form aufweist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 5, wobei der erste Abschnitt hohl ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei die voneinander beabstandeten Beine einen Durchgang durch der Körper definieren.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 7, wobei die Beine einen Durchgang definieren, der sich entlang einer Achse erstreckt, die quer zur Längsachse liegt.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt und die Beine gekrümmte äußere Oberflächen haben, wobei jede der äußeren Oberflächen den gleichen Krümmungsradius aufweist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der Körper eine äußere Oberfläche mit einen radialen Vorsprung hat.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 10, wobei die äußere Oberfläche des Körpers einer Vielzahl radialer Vorsprünge in Form von Gewinden umfasst.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 11, wobei die Gewinde an dem ersten Abschnitt definiert sind.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt eine innere Oberfläche umfasst, die eine hohle Kammer definiert, die sich in Verbindung mit der Aufnahmekammer für das Eingriffselement befindet.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, weiterhin umfassend eine Endabdeckung, wobei der erste Abschnitt eine innere Oberfläche umfasst, die einen Durchgang mit einem offenen Ende definiert, wobei die Endabdeckung am ersten Ende des ersten Abschnitts angebracht ist und das offene Ende des Durchgangs absperrt.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der Körper aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Titan, Nitinol und rostfreien Stahl umfasst.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei der erste Abschnitt von im wesentlichen zylindrischer Form ist und eine innere Oberfläche umfasst, die eine hohle Kammer definiert, die sich in Verbindung mit der Aufnahmekammer für das Eingriffselement befindet, wobei das erste Bein und das zweite Bein einen Durchgang definieren, welcher sich entlang einer quer zur Längsachse liegenden Achse erstreckt, damit Knochenmasse hindurch wächst.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 16, wobei der Körper eine äußere Oberfläche aufweist, die radiale Erhebungen umfasst.
Verfahren zum Einbauen einer dynamischen Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines sich entlang einer Längsachse erstreckenden Körpers mit einem ersten Abschnitt und zwei oder mehr Beinen, die von dem ersten Abschnitt abgehen, wobei der erste Abschnitt ein erstes Ende mit einer Breite eines ersten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine seitlich voneinander beabstandet sind und ein zweites Ende des Körpers definieren, das gegenüber dem ersten Ende beabstandet ist, wobei das zweite Ende eine Breite eines zweiten seitlichen Abstands aufweist, wobei die Beine eine Aufnahmekammer für ein Eingriffselement bilden; und ein Eingriffselement, das daran angepasst ist, an dem Körper befestigt und in der Aufnahmekammer für das Eingriffselement aufgenommen zu werden; Bilden eines den Körper aufnehmenden Durchgangs zwischen zwei benachbarten Wirbeln zur Aufnahme des Körpers; Einführen des Körpers in den den Körper aufnehmenden Durchgang; und Befestigen des Eingriffselements an dem zweiten Ende des Körpers, was bewirkt, dass sich die Beine biegen, so dass sich der zweite seitliche Abstand vergrößert, wobei der zweite seitliche Abstand größer ist als der erste seitliche Abstand, und das Eingriffselement nur durch die Beine in Stellung gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin umfassend den Schritt des Unterbringens von Knochengewebe in die Aufnahmekammer für das Eingriffselement und eine Knochen aufnehmende Kammer, die in dem ersten Abschnitt des Körpers definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, weiterhin umfassend den Schritt des Befestigens einer Endabdeckung an dem ersten Ende des Körpers, nachdem Knochengewebe in den ersten Abschnitt untergebracht worden ist.
Verfahren nach Anspruch 18, weiterhin umfassend den Schritt des Einbauens einer zweiten dynamischen Verbindungsvorrichtung zwischen den benachbarten Wirbeln, welcher der eingebauten Verbindungsvorrichtung benachbart ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement an dem zweiten Ende des Körpers durch Bewegen des Eingriffselementes von einer Stellung außerhalb des Körpers zum Eingriff mit dem zweiten Ende des Körpers befestigt wird.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei mindestens eines der Beine eine innere Oberfläche umfasst, die eine Rampe definiert, wobei eine Bewegung des Eingriffselements entlang der Längsachse die Rampe berührt, was dazu führt, dass das Bein in seitlicher Richtung gebogen wird und der zweite seitliche Abstand verändert wird.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 14, wobei die Endabdeckung auf Polymermaterial gemacht ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 14, wobei der erste Abschnitt einen oder mehrere Durchgänge definiert, um zu erlauben, dass Knochenmasse dort hindurch wächst.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement einen Gewindedurchgang zum einschraubenden Aufnehmen eines Justierstabs zum in Eingriff bringen des Eingriffelements mit den Beinen umfasst.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement eine Scheibe ist.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 10, wobei die radialen Erhebungen sich von mindestens einem Bein aus erstrecken.
Dynamische Verbindungsvorrichtung zum Erleichtern einer Arthrodese in einem Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln nach Anspruch 11, wobei die Gewinde an den Beinen definiert sind.