DE60030989T2

DE60030989T2 - Vorrichtung zur implantation von fusionkäfigen

Info

Publication number: DE60030989T2
Application number: DE60030989T
Authority: DE
Inventors: D. John Midland DORCHAK; Kenneth J. Columbus BURKUS; F. Eddie Cordova RAY; L. John Bartlett WHITE
Original assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: EP1757233A2; US20030212404A1; AU7080200A; EP1211985A2; US20010031968A1; ATE340534T1; CA2382453A1; WO2001013807A3; US7316686B2; EP1757233A3; US6719760B2; WO2001013807A2; US8083744B2; US20070265627A1; US20040172037A1; US6723096B1; US6582437B2; EP1211985B1; WO2001013807A9; DE60030989D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein chirurgische Vorrichtungen, die zur Wirbelsäulenstabilisierung verwendet werden, und insbesondere Instrumente und Techniken zum Einführen eines Wirbelsäulenimplantats in den Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln. Wenngleich Aspekte der vorliegenden Erfindung andere Anwendungen haben können, sieht die Erfindung insbesondere Instrumente und Implantate vor, die besonders für das Implantieren von einem oder mehreren Fusionskäfigen in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum geeignet sind.
Es gibt eine große Anzahl von Versuchen, um ein außergewöhnliches intradiskales Implantat zu entwickeln, das verwendet werden könnte, um die Höhe und die Stabilität des Bandscheiben-Zwischenraums zwischen benachbarten Wirbeln, zumindest bis eine vollständige Arthrodese erreicht wurde, aufrechtzuerhalten. Diese "Zwischenkörper-Fusionsvorrichtungen" können viele Formen annehmen. Beispielsweise nimmt eine der weiter verbreiteten Konstruktionen die Form eines zylindrischen Implantats an. Diese Typen von Implantaten sind in den US-Patenten 4 501 269 von Bagby, 4 878 915 von Brantigan, 4 961 740 und 5 055 104 von Ray und 5 015 247 von Michelson vorgestellt. In den zylindrischen Implantaten kann der äußere Abschnitt des Zylinders mit einem Gewinde versehen sein, um das Einführen der Zwischenkörper-Fusionsvorrichtung zu erleichtern, wie in den Patenten von Ray, Brantigan und Michelson dargestellt ist. Alternativ sind einige der Fusionsimplantate dafür ausge legt, mit einer geringen Drehung oder ohne Drehung in den Intradiskalraum eingetrieben zu werden. Dieser Vorrichtungstyp ist beispielsweise im Patent von Brantigan dargestellt. Ein Kombinationsimplantat mit der Fähigkeit zum geschraubten Einführen oder zum eingedrückten Einführen ist in dem US-Patent 5 782 919 von Zdeblick u.a. offenbart.
In dem US-Patent 5 484 437 von Michelson sind eine Technik und zugeordnete Instrumente zum Einführen einer Fusionsvorrichtung offenbart. Wie im Patent mit der Endnummer 437 in weiteren Einzelheiten beschrieben ist, werden bei der chirurgischen Technik ein Distraktor mit einem eindringenden Abschnitt, der die Wirbelkörper auseinander drängt, und eine hohle Hülse mit Zähnen an einem Ende, die in die Wirbel eingetrieben werden, welche an den vom Distraktor erzeugten Bandscheibenraum angrenzen, verwendet. Diese Zähne greifen in den Wirbel ein, um die Höhe des Bandscheibenraums während anschließender Schritte der Prozedur nach dem Entfernen des Distraktors aufrechtzuerhalten. Gemäß einem Aspekt des Patents mit der Endnummer 437 wird ein Bohrer durch die hohle Hülse geführt, um Teile des Bandscheibenmaterials und des Wirbelknochens zu entfernen, um den Bandscheibenraum zu erweitern und die Endplatten bis auf den Blutpunkt zu reduzieren, um eine präparierte Bohrung für die Einführung der Fusionsvorrichtung zu erzeugen. Der Bohrer wird dann aus der Hülse entfernt, und eine Fusionsvorrichtung mit einem Durchmesser, der größer ist als die Höhe des Bandscheibenraums, wird unter Verwendung eines Einführungswerkzeugs innerhalb des Bandscheibenraums positioniert.
Die im Patent von Michelson dargestellte Vorrichtung ist repräsentativ für diesen Typ eines hohlen Implantats, das typischerweise mit einer das Knochenwachstum induzierenden Substanz gefüllt ist, um das Knochenwachstum in die Vorrichtung hinein und durch diese hindurch zu fördern. Dieses Implantat weist mehrere kreisförmige Aussparungen auf, welche mit dem hohlen Innenbereich des Implantats in Verbindung stehen, wodurch ein Weg für das Gewebewachstum zwischen den Wirbelendplatten und dem Knochenwachstumsmaterial innerhalb des Implantats bereitgestellt ist.
Ein Problem, das durch die vorstehend erwähnten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik nicht angemessen adressiert wird, betrifft das Wiederherstellen und Beibehalten der normalen Anatomie des fusionierten Wirbelsäulensegments. Natürlich kann, sobald die Bandscheibe entfernt wurde, die normale lordotische oder kyphotische Krümmung der Wirbelsäule geändert werden. Ansprechend auf dieses Problem können die benachbarten Wirbelkörper mit einer zylindrischen Ahle erweitert werden, die zur bestimmten Form des Implantats passt. In manchen Fällen werden Distraktionstechniken verwendet, um die normale Krümmung vor dem Erweitern herzustellen. Für ein zylindrisches Implantat ist das übermäßige Erweitern des posterioren Abschnitts jedoch wegen des umfangreichen Entfernens Last tragenden Knochens der Wirbel im Allgemeinen nicht gut akzeptiert. Im Laufe der Zeit neigt das Implantat dazu, in die Wirbelkörper zu wandern, weil die Last tragenden Flächen der Endplatten nicht mehr angemessen sind, damit das Implantat die Wirbelsäulenlasten tragen kann. Diese Wanderung wird häufig als Nachgeben bezeichnet. Wenn ein Implantat in einen benachbarten Knochen nachgibt, kann der Bandscheibenraum kollabieren, was zu möglicherweise nachteiligen Folgen für die Gesundheit des Patienten führt.
Ein anderes Problem besteht darin, dass, wenn der Bandscheibenraum und benachbarte Endplatten erweitert werden, das Implantat eine Höhe aufweisen muss, die größer ist als jene der ursprünglichen Höhe des Bandscheibenraums, um den Bandscheibenraum zu seiner normalen Anatomie wiederherzustellen. Wenn große Implantate beidseitig in den Bandscheibenraum eingeführt werden, sind der laterale Abstand und die laterale Trennung zwischen den Implantaten, die erreicht werden können, kleiner als jene, die mit kleineren Implantaten erreichbar sind, welche im selben Bandscheibenraum verwendet werden. Hierdurch werden die größeren Implantate dichter am medialen Abschnitt des Bandscheibenraums und der Wirbelendplatten positioniert, wodurch das Risiko einer Wanderung in die Wirbelkörper und eines Nachgebens der Wirbelsäule um das Implantat herum erhöht wird. Weiterhin ist die laterale Stabilität der Wirbelsäule verringert, weil an dem harten peripheren Knochenring der benachbarten Wirbelkörper weniger Unterstützung bereitgestellt wird. Demgemäß ist es wünschenswert, eine geeignete laterale Trennung der Implantate im Bandscheibenraum aufrechtzuerhalten, so dass jedes Implantat auf dem stärksten Abschnitt der Wirbelkörper aufliegt und die laterale Stabilität der Wirbelsäule aufrechterhalten wird.
Die EP-A-880 938 offenbart ein chirurgisches Retraktorinstrument mit in Längsrichtung verlaufenden Retraktorarmen.
Wenngleich die neueren Techniken und Instrumente einen Fortschritt gegenüber früheren chirurgischen Prozeduren für die Präparation des Bandscheibenraums und die Einführung der Fusionsvorrichtung darstellen, bleibt der Bedarf an Verbesserungen bestehen. Es bleibt ein Bedarf an Zwischen körper-Fusionskäfigen, die in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum eingeführt werden können, sowie an Instrumenten und Techniken für das Einführen dieser Fusionskäfige in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum, um die Wirbelsäule zu stabilisieren, bestehen. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf diesen Bedarf und stellt zweckmäßige Instrumente und Implantate für eine wirksame Präparation eines nicht erweiterten Bandscheibenraums in Zusammenhang mit einer Implantatanordnung bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung, die in einen Scheibenzwischenraum bzw. Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln einfügbar ist, bereit, mit:
einem ersten Fusionskäfig, der an einem ersten Ort in dem Scheibenzwischenraum anordenbar ist, wobei der erste Fusionskäfig einen Körper aufweist, der sich zwischen einem Vorderende und einem Hinterende erstreckt und eine hohle Innenöffnung an dem Hinterende definiert, gekennzeichnet durch
ein Abstandsstück, das ein Verbindungselement aufweist, das in der Hinterendenöffnung des ersten Käfigs anordenbar ist, um das Abstandsstück an dem ersten Fusionskäfig zu befestigen, wobei das Abstandsstück des weiteren ein Beabstandungselement umfasst, das von dem Verbindungselement beabstandet ist und außerhalb des Körpers anordenbar ist, wenn das Abstandsstück an dem ersten Fusionskäfig befestigt ist, wobei das Beabstandungselement eine Führungsfläche entgegengesetzt dem ersten Fusionskäfig aufweist, wobei die Führungsfläche das Einfügen eines zweiten Fusionskäfigs an einem zweiten Ort in dem Scheibenzwischenraum führt, der von dem ersten Fusionskäfig beabstandet ist.
Für eine mögliche Verwendung mit der vorliegenden Erfindung sind erste und zweite Distraktoren mit ersten und zweiten zentralen Abstandsstücken bereitgestellt. Jedes zentrale Abstandsstück weist eine Breite zwischen seiner Führungsfläche und dem Körperabschnitt des Distraktors, von dem es ausgeht, auf. Die zentralen Abstandsstücke erstrecken sich medial vom Körperabschnitt in den Bandscheibenraum, so dass die Führungsflächen aneinander angrenzen. Bei einer Ausgestaltung hat das erste zentrale Abstandsstück eine Breite, die größer ist als die Breite des zweiten zentralen Abstandsstücks. Die Führungsflächen halten den Abstand zwischen den Körperabschnitten aufrecht, wenn die ersten und zweiten Distraktoren in den Bandscheibenraum eingeführt werden. Alternativ sind die zentralen Abstandsstücke mit der gleichen Breite versehen. In einer anderen Form weisen die ersten und zweiten Distraktoren jeweils weiter ein laterales Abstandsstück mit einer Breite auf, die von einer maximalen Breite am Hinterende des Körperabschnitts zu einer minimalen Breite am distalen Ende des Körperabschnitts abnimmt. Es ist bevorzugt, dass der Körperabschnitt einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser des Vorderendes des Fusionskäfigs ist, der in den Bandscheibenraum einzuführen ist. Bei einer bevorzugten Form führt die Führungsfläche des zentralen Abstandsstücks des ersten Distraktors die Einführung eines Implantats in den Distraktionskanal, der durch den nicht erweiterten Bandscheibenraum gebildet ist, der nach dem Entfernen des zweiten Distraktors verbleibt.
Gemäß einer anderen spezifischen Ausführungsform der Distraktoren verengt sich das Vorderende des Körperabschnitts, um das Einführen des Distraktors in den nicht erweiterten Bandscheibenraum zu erleichtern. Alternativ ist das Vorde rende des Körperabschnitts abgerundet. Es wird auch erwogen, dass die obere und/oder die untere Fläche des Körperabschnitts, welche die Wirbelendplatten berühren, entlang einem Abschnitt der Länge des Körperabschnitts, beginnend am Hinterende, aufgeraut werden können. Die aufgeraute Fläche schabt die Wirbelendplatte während der Einführung und widersteht der Wanderung der Distraktoren im Bandscheibenraum. Die Körperabschnitte der Distraktoren können auch ein zylindrisches Hohlgewindeloch oder eine zylindrische Hohlgewindebohrung aufweisen, um den Distraktor mit einem Obturator oder Schaft zu verbinden, der zum Einführen und Herausziehen der Distraktoren verwendet wird.
Als Teil der Erfindung ist ein Fusionskäfig zum Einführen in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum vorgesehen. Der Käfig weist einen Körper mit einem hohlen Innenbereich, der sich zwischen einem Hinterende und einem Vorderende erstreckt, auf. Bei einer Ausgestaltung ist der Körper mit einem Gewinde versehen und verengt sich, um die Lordose wiederherzustellen, wenn er in den Bandscheibenraum eingeführt wird. Der Käfig hat eine obere Fläche und eine untere Fläche, die in Kontakt mit den intakten Endplatten der Wirbel positioniert werden, wenn der Käfig implantiert wird. Der Körper definiert eine Anzahl von Öffnungen in der oberen und der unteren Fläche. Vorzugsweise erstrecken sich Außengewinde vom Körperabschnitt nach außen und bringen den Käfig in Eingriff mit den Knochenendplatten und tragen Bandscheibenmaterial und Knochen von den Endplatten ab, um sie durch die Öffnungen zu entnehmen und im hohlen Innenbereich abzulagern. Bei einer anderen Ausgestaltung ist der Fusionskäfig mit Gewinden versehen, die ein zurückgeführtes Profil aufweisen, dessen Tiefe vom Vorderende zum Hinterende zunimmt, um ein Austreten des eingeführten Käfigs aus dem Bandscheibenraum zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Bereitstellen eines Zwischenkörper-Fusionskäfigs oder einer Zwischenkörper-Fusionsvorrichtung mit entgegengesetzten oberen und unteren Auflageflächen, die durch eine Höhe getrennt sind, erwogen. Bei einer Ausgestaltung nimmt die Höhe entlang der Vorrichtung ab, um der Winkelstellung zwischen Endplatten benachbarter Wirbel zu entsprechen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Vorrichtung einer Wanderung Widerstand entgegensetzende Strukturen auf, welche dafür vorgesehen sind, die Bewegung der Fusionsvorrichtung im Bandscheibenraum zu begrenzen. Vorzugsweise können diese einer Wanderung Widerstand entgegensetzenden Strukturen Gewinde, Stege, Rändelungen, Spitzen oder andere Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweisen, welche sich von der Auflagefläche erstrecken. Eine Verbesserung von Zwischenkörper-Fusionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung kann dadurch gekennzeichnet werden, dass die Beabstandung im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen nicht erweiterten Endplatten benachbarter Wirbel ist, wodurch es unnötig wird, Wirbelendplattenknochen zu entfernen, um einen Einführungskanal zu bilden.
Eine Bandscheibenraum-Distraktoranordnung kann mit der Erfindung verwendet werden. Die Distraktoranordnung weist eine Mittelachse auf, die sich dadurch erstreckt. Vorzugsweise weist die Anordnung ein Paar Seite an Seite angeordneter Distraktoren auf, wobei die Distraktoren dazwischen eine Führungsfläche bilden. Vorzugsweise ist die Führungsfläche um eine Strecke gegenüber der Mittelachse versetzt.
Verwandte Aspekte, Merkmale, Ausgestaltungen, Ausführungsformen, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung, die nur als Beispiel dient, und mit Bezug auf die Zeichnung verständlich werden.
1 ist eine Draufsicht einer Distraktoranordnung, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
2 ist eine Endansicht der Distraktoranordnung der 1.
3 ist eine Teil-Draufsicht einer Schaftanordnung, die mit der Distraktoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verbindbar ist.
4 ist eine Draufsicht eines dritten Distraktors, der mit der Distraktoranordnung der 1 verwendbar ist.
5(a) ist ein Seitenriss einer weiteren Ausführungsform eines Distraktors der Distraktoranordnung der 1.
5(b) ist ein Seitenriss einer anderen Ausführungsform eines Distraktors der Distraktoranordnung der 1.
6 ist eine Endansicht einer weiteren Ausführungsform eines Distraktors der Distraktoranordnung der 1.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Distraktoranordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine Ansicht des linken Endes der Distraktoranordnung der 7.
9 ist eine Ansicht des rechten Endes der Distraktoranordnung der 7.
10 ist eine Teil-Schnittansicht entlang der Wirbelsäule von einem Segment der Wirbelsäule.
11 ist eine Teil-Schnittansicht des Endes von in einen Bandscheibenraum eingeführten Fusionsvorrichtungen aus dem Stand der Technik.
12 ist eine Teil-Schnittansicht des Endes von in den Bandscheibenraum eingeführten Fusionsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Seitenriss eines Fusionskäfigs als Teil der vorliegenden Erfindung.
13a ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnitts des Gewindes des Käfigs der 13.
14 ist eine perspektivische Ansicht vom Vorderende des Fusionskäfigs der 13.
15 ist eine Endansicht des Hinterendes des Fusionskäfigs der 13.
16 ist eine perspektivische Ansicht vom Hinterende des Fusionskäfigs der 13.
17 ist eine Draufsicht des Fusionskäfigs der 13.
18 ist ein Seitenriss eines Fusionskäfigs als Teil der vorliegenden Erfindung.
19 ist eine perspektivische Ansicht vom Vorderende des Fusionskäfigs der 18.
20 ist eine Endansicht des Hinterendes des Fusionskäfigs der 18.
21 ist eine perspektivische Ansicht vom Hinterende des Fusionskäfigs der 18.
22 ist eine Draufsicht des Fusionskäfigs der 18.
23 ist eine perspektivische Ansicht einer Abstandsvorrichtung und eines Fusionskäfigs gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, bevor die Abstandsvorrichtung an einem Fusionskäfig befestigt wird.
24 ist eine Ansicht des linken Endes der Abstandsvorrichtung der 23.
die 25(a) bis 25(h) zeigen verschiedene Schritte eines Verfahrens zur Verwendung einer Vorrich tung gemäß der vorliegenden Erfindung.
26 ist ein Seitenriss eines Fusionskäfigs als Teil der vorliegenden Erfindung.
27 ist eine Draufsicht des Fusionskäfigs der 26.
28 ist eine Draufsicht einer Abstandsvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform als Teil der vorliegenden Erfindung.
29 ist ein Seitenriss der Abstandsvorrichtung der 28.
30 ist eine Endansicht des Hinterendes des Fusionskäfigs der 26 mit der damit verbundenen Abstandsvorrichtung der 28.
31 ist eine Endansicht des Hinterendes einer alternativen Ausführungsform des Fusionskäfigs der 26.
32 ist eine Draufsicht eines Fusionskäfigs als Teil der vorliegenden Erfindung.
33 ist eine Schnittansicht durch eine Linie 33-33 der 32.
34 ist eine Endansicht des Hinterendes des Fusionskäfigs der 32.
die 35 bis 37 zeigen verschiedene chirurgische Instrumente, die nicht Teil der Erfindung sind, aber in Zusammenhang damit verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Instrumente und Vorrichtungen zum Ausführen einer Wirbelzwischenkörperfusion. Wenngleich es verständlich sein sollte, dass die hier offenbarten Instrumente und Vorrichtungen viele Verwendungen haben, wird insbesondere davon ausgegangen, dass sie verwendet werden können, um eine Wirbelzwischenkörperfusion in einem nicht erweiterten Bandscheibenraum auszuführen, wobei die Endplatten vollständig oder im wesentlichen intakt bleiben. Es wird auch insbesondere davon ausgegangen, dass die Instrumente in "offenen" oder nicht laparoskopischen Prozeduren verwendet werden können. Es wird auch davon ausgegangen, dass diese Prozeduren ausgeführt werden können, ohne dass die Verwendung von Kanülen oder Führungsrohren erforderlich wäre und dass Käfige unter Verwendung freihändiger Techniken und anderer auf dem Fachgebiet wohlbekannter Instrumente in den Bandscheibenraum eingesetzt werden können. Die Instrumente und Vorrichtungen können jedoch, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist, falls erforderlich, für die Verwendung mit Führungsrohren und laparoskopischen Prozeduren verwendet und angepasst werden.
In den 1 bis 2 ist eine Distraktoranordnung dargestellt, welche mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Distraktoranordnung 10 kann mit einem oder mehreren Obturatoren oder einer oder mehreren Schaftanordnungen gekoppelt werden, wie nachstehend detailliert mit Bezug auf 3 beschrieben wird, um Distraktoren 12a und 12b in einen Bandscheibenraum zwischen den Endplatten be nachbarter Wirbel einzuführen und dadurch die geeignete Höhe des Bandscheibenraums wiederherzustellen, bevor ein Fusionskäfig oder ein anderes Implantat darin eingefügt wird. Die Distraktoranordnung 10 hat eine Mittelachse A, und sie weist einen ersten Distraktor 12a und einen angrenzend an den ersten Distraktor 12a positionierten zweiten Distraktor 12b auf. Die Distraktoren 12a und 12b weisen Mittelachsen A1 und A2 auf, die durch einen lateralen Abstand S getrennt sind.
Der Distraktor 12a weist einen Körperabschnitt 14a um eine Achse A1 auf. Der Körperabschnitt 14a erstreckt sich zwischen einem Vorderende 22a und einem Hinterende 24a und definiert vorzugsweise am Hinterende 24a eine hohle Öffnung 20a. Lateral vom Körperabschnitt 14a erstreckt sich ein laterales Abstandsstück 16a, und medial vom Körperabschnitt 14a erstreckt sich ein zentrales Abstandsstück 18a. Das zentrale Abstandsstück 18a definiert eine Führungsfläche 26a angrenzend an den zweiten Distraktor 12b. Der zweite Distraktor 12b weist einen Körperabschnitt 14b um eine Achse A2 auf und definiert vorzugsweise eine hohle Öffnung 20b an einem Hinterende 24b. Der Körperabschnitt 14b erstreckt sich zwischen einem Vorderende 22b und einem Hinterende 24b. Lateral vom Körperabschnitt 14b erstreckt sich ein laterales Abstandsstück 16b, und medial vom Körperabschnitt 14b erstreckt sich ein zentrales Abstandsstück 18b. Das zentrale Abstandsstück 18b definiert eine Führungsfläche 26b angrenzend an die Führungsfläche 26a des ersten Distraktors 12a und erstreckt sich zusammen mit dieser. Es wird davon ausgegangen, dass die Führungsflächen 26a und 26b aneinander anstoßen, wenn die Distraktoranordnung 10 in den Bandscheibenraum eingeführt wird, sie wurden jedoch aus Gründen der Klarheit in den 1–2 als leicht ver schoben dargestellt. Die Komponenten des ersten Distraktors 12a und des zweiten Distraktors 12b können hier gemeinsam erwähnt werden, indem sie beispielsweise als Körperabschnitt 14 oder laterales Abstandsstück 16 bezeichnet werden.
Es wird weiter erwogen, dass eine Schaftanordnung in der Art der in 3 dargestellten mit der Distraktoranordnung 10 bereitgestellt werden kann. Die Schaftanordnung 40 weist Obturatoren oder Schäfte 41a und 41b auf. Der Schaft 41a definiert eine Achse L1 und weist einen Gewindeabschnitt 42a zum Verbinden des Schafts mit einem Distraktor auf. Eine Schulter 44a ist konfiguriert, um an das Hinterende 24a anzustoßen, wenn der Distraktor 12a mit dem Schaft 41a verbunden ist, wobei sich die Achsen A1 und L1 gemeinsam erstrecken. Der Gewindeabschnitt 42a wird vorzugsweise in entsprechende Gewinde eingeschraubt, die in der Öffnung 20a ausgebildet sind, und passt zu diesen. Der Schaft 41a weist auch einen Nocken 43a mit einer Nockenfläche 45a entlang dem Schaft 41b auf. Der Schaft 41b definiert eine Achse L2 und weist einen Gewindeabschnitt 42b auf. Eine Schulter 44b ist konfiguriert, um an das Hinterende 24b anzustoßen, wenn der Distraktor 12b mit dem Schaft 41b verbunden ist, wobei sich die Achsen A2 und L2 gemeinsam erstrecken. Wenngleich die Abschnitte 42b vorzugsweise geschraubt werden, ist zu verstehen, dass beliebige Fachleuten bekannte Mittel verwendet werden können, um den Schaft mit seinem entsprechenden Distraktor zu verbinden, und dass die Schäfte nicht entfernbar sein müssen.
Zum Einführen der Distraktoren 12a und 12b in den Bandscheibenraum wird jeder der Distraktoren 12a und 12b mit dem entsprechenden Verbindungsabschnitt 42a und 42b verbun den. Der Nocken 43a hält die relative Trennung und relative Ausrichtung der Schäfte 41a und 41b aufrecht, wenn der Schaft 41b an die Nockenfläche 45a anstößt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist der Schaft 41a den Nocken 43a nicht auf, sondern der Schaft 41a hat eine laterale Abmessung, die so bemessen ist, dass der Kontakt und die Ausrichtung zwischen den Schäften 41a und 41b erhalten bleibt. Die Distraktoren 12a und 12b werden unter Verwendung einer Vorschlagkappe und von Hammertechniken, die auf das proximale Ende der Schäfte 41a und 41b angewendet werden, gleichzeitig in den Bandscheibenraum eingetrieben und positioniert, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist. Die lateralen Abstandsstücke 16 führen die Distraktoranordnung 10 in das Zentrum des Bandscheibenraums, um zu gewährleisten, dass sich die Distraktoranordnung 10 an der geeigneten Stelle befindet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Distraktor 12 eine gerändelte oder aufgeraute Oberfläche 28 am oberen und am unteren Teil des Körperabschnitts 14 angrenzend an die Wirbelendplatten auf. Zum Erleichtern des Einführens ist es bevorzugt, dass die Oberfläche des Körperabschnitts 14 angrenzend an das Vorderende 22 im wesentlichen glatt ist und dass sich die aufgeraute Oberfläche 28 nicht zum Vorderende 22 erstreckt. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform erstreckt sich diese glatte Oberfläche in etwa 10 Millimeter vom Vorderende 22 bis zum Hinterende 24. Die gerändelte oder aufgeraute Oberfläche 28 kann durch Zähne oder eine beliebige Kombination oder ein beliebiges Muster von Vertiefungen und Vorsprüngen, die an der Oberfläche des Körpers 14 ausgebildet sind, gebildet sein. Jede aufgeraute Oberfläche 28 schabt eine Portion Knochenmaterial von der benachbarten Endplatte des Wirbels ab oder entfernt diese, wenn die Distraktoranordnung 10 in den Bandscheibenraum eingeführt wird. Die Oberflächen 28 helfen dabei, den Distraktor 12 während der Einführung des Käfigs in der Einführungsposition zu halten. Die aufgerauten Endplatten erleichtern das Knochenwachstum durch Bereitstellen einer größeren Oberfläche für den Kontakt zwischen dem Käfig und den Endplatten und auch zwischen den Endplatten und innerhalb des Käfigs angeordnetem Knochenwachstumsmaterial.
Der Körperabschnitt 14 jedes Distraktors hat eine laterale Abmessung D und eine Höhe h1. Es ist bevorzugt, dass der Körperabschnitt 14 zylindrisch geformt ist und dass D gleich h1 ist und zwischen dem Vorderende 22 und dem Hinterende 24 konstant ist. Hier werden jedoch auch andere Abmessungen für D erwogen, so dass der Körperabschnitt 14 andere Querschnitte aufweist, wie einen quadratischen, rechteckigen, ovalen und elliptischen Querschnitt, um einige zu erwähnen. In jedem Fall entspricht die Höhe h1 der Höhe des in den Bandscheibenraum einzuführenden Käfigs. Die lateralen Abstandsstücke 16 haben eine Breite w1, die sich vom Körperabschnitt 14 am Hinterende 24 erstreckt. Die Breite des lateralen Abstandsstücks nimmt ab, so dass sie mit dem Körperabschnitt 14 am Vorderende 22 zusammenläuft. Es wird gemäß einer alternativen Ausführungsform auch erwogen, dass die lateralen Abstandsstücke 16 am Vorderende 22 eine Breite aufweisen, die kleiner als w1 ist. Das zentrale Abstandsstück 18a hat eine Breite w1, die sich vom Körperabschnitt 14a bis zur Führungsfläche 26a erstreckt. Die Breite w1 gleicht vorzugsweise der Breite des lateralen Abstandsstücks 16a am Hinterende 22a, es wird jedoch auch eine Breite w1 für das zentrale Abstandsstück 18a erwogen, die sich von der Breite des lateralen Abstandsstücks 16a unterscheidet. Das zentrale Abstandsstück 18b hat eine Breite w2, die sich vom Körperabschnitt 14b zur Führungsfläche 26b erstreckt. Die Breite w2 ist vorzugsweise kleiner als die Breite w1 des zentralen Abstandsstücks 18a. Die zentralen Abstandsstücke 18 und die lateralen Abstandsstücke 16 haben eine Höhe h2, die kleiner ist als die Höhe h1 des Körperabschnitts 14. Es ist bevorzugt, dass die Höhe h2 4 bis 6 Millimeter kleiner ist als die Höhe h1, es werden jedoch auch andere Höhendifferenzen erwogen.
Die laterale Gesamtabmessung (w1 + D + w2) des Distraktors 12b an seinem Hinterende 24b entspricht vorzugsweise der maximalen Querschnittsabmessung des Hinterendes des einzuführenden Käfigs. Das Vorderende 22b hat eine Breite, die der maximalen lateralen Breite des Vorderendes des einzuführenden Käfigs entspricht. Weiterhin hat die Schaftanordnung 40 Schäfte 40a und 40b, die jeweils eine Breite aufweisen, welche der lateralen Gesamtabmessung (w1 + D + w2) des Distraktors 12b entspricht. Der Nocken 43a hat eine Breite, die ausreicht, um sich vom Schaft 41a bis zum Kontakt mit dem Schaft 41b zu erstrecken. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird erwogen, dass der Schaft 40a eine Breite hat, die gleich der Breite (w1 + D + w1) des Hinterendes 24a des Distraktors 12a ist.
Wie in 1 dargestellt ist, sind die Längsachsen A1 und A2 der Distraktoren 12a und 12b durch einen lateralen Trennungsabstand S getrennt und jeweils um einen Abstand 1/2 S gegenüber der Mittelachse A der Distraktoranordnung 10 verschoben. Es ist am bevorzugtesten, dass dieser Trennungsabstand die Position der Achsen A1 und A2 im Bandscheibenraum in Bezug auf die Mittellinie der Wirbelsäule maximiert. Falls es erwünscht oder notwendig ist, den Trennungsabstand S weiter zu erhöhen, kann ein dritter Distraktor 12c, wie jener, der in 4 dargestellt ist, an Stelle des Distraktors 12a verwendet werden. Der Distraktor 12c ist mit dem Distraktor 12a identisch, abgesehen davon, dass das zentrale Abstandsstück 18c eine Breite w3 aufweist, die größer als die Breite w1 des Distraktors 12a ist. Die Verwendung des Distraktors 12c erhöht auf diese Weise den Trennungsabstand S zwischen den Distraktorachsen L3 und L2 um einen Betrag, der der Erhöhung der Breite w3 über die Breite w2 entspricht. Alternativ kann der Chirurg eine zweite Erhöhung der Breite w3 über die Breite w1 verwenden. Alternativ kann der Chirurg einen zweiten Betrag verwenden, der der Erhöhung der Breite w1 über w2 entspricht.
Es wird hier des weiteren erwogen, dass die Distraktoranordnung 10 modular ist, wodurch die Austauschbarkeit von Distraktoren 12 verschiedener Größe mit der damit verwendeten Schaftanordnung ermöglicht wird, um den medial-lateralen Abstand der Distraktoren und die Bandscheibendistraktionshöhe nach Bedarf zu erhöhen. Es ist bevorzugt, dass das Vorderende 22 der Distraktoren 12 die gleiche Geometrie aufweist wie der Fusionskäfig, der in den distrahierten Bandscheibenraum zu implantieren ist. Beispielsweise könnten verschiedene Distraktoren 12 bereitgestellt werden, deren Höhe h1 in Inkrementen von 1 Millimeter von 9 Millimeter bis 17 Millimeter reicht. Der Chirurg wählt Distraktoren 12 mit einer Höhe h1 aus, die dem Vorderende des in den Bandscheibenraum einzuführenden Käfigs entspricht. Es wird auch davon ausgegangen, dass die Distraktoranordnung 10 für die endgültige Distraktion des Bandscheibenraums, d.h. als der letzte Distraktor, der vor der Einführung der Fusionskäfige oder anderer Implantate in den Bandscheibenraum eingeführt wird, verwendet werden kann. Die Distraktion des Bandscheibenraums vor der Einführung der Distraktoranordnung 10 kann unter Verwendung eines beliebigen bekannten Distraktorinstrumentariums und einer beliebigen bekannten Technik erreicht werden.
In den 5(a) und 5(b) sind Seitenrisse alternativer Ausführungsformen für den Distraktor 12 dargestellt. In 5(a) weist der Distraktor 12 ein Vorderende 22 auf, das zu einer Höhe verengt ist, die kleiner als h1 ist. Das verengte Vorderende erleichtert die Einführung des Distraktors 12 in den Bandscheibenraum. In 5(b) ist das Vorderende 22 abgerundet, um eine "stumpfe Nase" zu bilden. Andere Formen und Konfigurationen für das Vorderende 22 werden hier auch erwogen. In 6 ist das laterale Abstandsstück 16 mit einer abgerundeten Kante 17 dargestellt, welche sich vom Vorderende 22 zum Hinterende 24 erstreckt. Die abgerundete Kante 17 erleichtert weiter die Einführung des Distraktors 12 in den Bandscheibenraum.
In den 7 bis 9 ist eine weitere Ausführungsform einer mit der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Distraktoranordnung dargestellt. Die Distraktoranordnung 500 kann mit einem oder mehreren Obturatoren oder einer oder mehreren Schaftanordnungen gekoppelt werden, wie vorstehend mit Bezug auf 3 beschrieben wurde, um Distraktoren 512a und 512b in einen Bandscheibenraum zwischen den Endplatten benachbarter Wirbeln einzuführen, um die geeignete Höhe des Bandscheibenraums vor der Einführung eines Fusionskäfigs oder eines anderen Implantats darin wiederherzustellen. Die Distraktoranordnung 500 hat eine Mittelachse A5 und weist einen ersten Distraktor 512a und einen neben dem ersten Distraktor 512a angeordneten zweiten Distraktor 512b auf. Die Distraktoren 512a und 512b weisen Mittelachsen A6 und A7 auf, die durch einen lateralen Abstand S5 getrennt sind.
Der Distraktor 512a weist einen Körperabschnitt 514a um die Achse A6 auf. Der Körperabschnitt 514a erstreckt sich zwischen einem Vorderende 522a und einem Hinterende 524a. Medial vom Körperabschnitt 514a erstreckt sich ein zentrales Abstandsstück oder ein medialer Abschnitt 518a. Der mediale Abschnitt 518a definiert eine Führungsfläche 526a angrenzend an den Körperabschnitt 514b des zweiten Distraktors 512b und daran anstoßend. Zusammen mit dem Hinterende 524a des Körperabschnitts 514a ausgebildet und sich proximal davon erstreckend ist ein Verbindungsabschnitt 530a zum Verbinden des Distraktors 512a mit einem Schaft. Der Verbindungsabschnitt 530a weist einen Führungsarm 532a auf, der sich proximal davon erstreckt. Der Führungsarm 532a weist eine medial weisende Führungsfläche 534a auf, die mit der Führungsfläche 526a des medialen Abschnitts 518a koplanar ist und eine Erweiterung davon bildet. Wie nachstehend beschrieben wird, ist ein Schaft eines Implantateinführungsinstruments während der Implantateinführung gegen die Führungsfläche 534a positionierbar, um beim Aufrechterhalten der geeigneten Positionierung und Beabstandung des Käfigs während der Einführung entlang der Führungsfläche 518a zu helfen. Eine Kerbe 536a ist im proximalen Ende des Arms 532a ausgebildet.
Der zweite Distraktor 512b weist einen Körperabschnitt 514b um eine Mittelachse A7 auf. Der Körperabschnitt 514b erstreckt sich zwischen einem Vorderende 522b und einem Hinterende 524b. Der Distraktor 512b weist weiter einen Verbindungsabschnitt 530b auf, der sich proximal vom Hinterende 524b des Körperabschnitts 514b erstreckt, um den Distraktor 512b mit einem Schaft zu verbinden. Der Verbindungsabschnitt 530b weist einen sich proximal erstreckenden Erweiterungsarm 531b mit einem Vorsprung 533b auf, der sich medial davon zum ersten Distraktor 512a erstreckt. Der Vorsprung 533b ist in der Kerbe 536a positionierbar, um zu verhindern, dass sich die Distraktoren 512a und 512b während der Einführung der Distraktoranordnung 500 in den Bandscheibenraum relativ zueinander drehen. Es wird erwogen, dass die Seite des Körperabschnitts 514b, die an die Führungsfläche 526a anstößt, konvex gerundet ist und dass die Führungsfläche 526a konkav gerundet ist, so dass sie in engen Eingriff mit dem Körperabschnitt 514b passt.
Die Verbindungsabschnitte 530a und 530b haben jeweils eine Höhe h5, die größer als die Höhe h4 ihres jeweiligen Verbindungskörperabschnitts 514a und 514b ist. Weiterhin weist der Distraktor 512a zwei Verankerungselemente 538a, die sich vom Verbindungsabschnitt 530a zum Vorderende 522a entlang der oberen Fläche des Körperabschnitts 514a erstrecken, und zwei Verankerungselemente 538a, die sich entlang der unteren Fläche des Körperabschnitts 514a erstrecken, auf. Ähnlich weist der Distraktor 512b ein Verankerungselement 538b, das sich vom Verbindungsabschnitt 531b entlang der oberen Fläche des Körperabschnitts 514b zum Vorderende 522b erstreckt, und ein Verankerungselement 538b, das sich entlang der unteren Fläche des Körperabschnitts 514b erstreckt, auf. Es sei bemerkt, dass mehr oder weniger Verankerungselemente 538a, 538b bereitgestellt werden können und dass die Verankerungselemente 538a, 538b nur entlang der oberen Fläche oder der unteren Fläche der Distraktorkörperabschnitte 514a und 514b bereitgestellt werden können. Die Verankerungselemente 538a, 538b sind vorzugsweise keilförmig, so dass sie in den Rindenknochen der Wirbelendplatte eingreifen, wenn die Distraktoranordnung 500 in den Bandscheibenraum eingetrieben wird, um einer lateralen Migrati on der Distraktoranordnung 500 und der Distraktoren 512a, 512b während der chirurgischen Prozedur Widerstand entgegenzusetzen.
Gleiche Komponenten des ersten Distraktors 512a und des zweiten Distraktors 512b können hier gemeinsam beschrieben werden, indem beispielsweise auf den Körperabschnitt 514 Bezug genommen wird. Eine Schaftanordnung in der Art der vorstehend mit Bezug auf 3 beschriebenen kann mit der Distraktoranordnung 500 versehen werden. Wie in 9 dargestellt ist, beinhaltet die proximate oder hintere Endwand des Distraktors 512a eine im Verbindungsabschnitt 530a gebildete Gewindeöffnung 520a und die proximale oder hintere Endwand des Distraktors 512b eine im Verbindungsabschnitt 531b gebildete Gewindeöffnung 520b. Der Gewindeabschnitt 42a des Schafts 41a kann in die Öffnung 520a geschraubt werden, und der Gewindeabschnitt 42b des Schafts 41b kann in die Öffnung 520b geschraubt werden.
Zum Einführen der Distraktoren 512a und 512b in den Bandscheibenraum ist jeder Distraktor 512a und 512b mit dem entsprechenden Gewindeabschnitt 42a bzw. 42b des Schafts 41a bzw. 41b verbunden. Die proximalen Enden der Schäfte 41a und 41b sind durch eine Vorschlagkappe gesichert, welche die Schäfte zusammenhält und eine Antriebskraft zwischen dem Distraktor 512a und dem Distraktor 512b verteilt, um die Distraktoren 512a und 512b gleichzeitig in den Bandscheibenraum zu treiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder Distraktor 512 eine gerändelte oder aufgeraute Fläche in Form von Zähnen 528 am oberen Teil und am unteren Teil des Körperabschnitts 514 angrenzend an die Wirbelendplatten auf.
Zum Erleichtern des Einführens ist es bevorzugt, dass die Oberfläche des Körperabschnitts 514 angrenzend an das Vorderende 522 im wesentlichen glatt und abgerundet ist und dass sich die Zähne 528 nicht zum Vorderende 522 erstrecken. Es wird auch erwogen, dass das Vorderende 522 des Körperabschnitts 514 eine Höhe h3 hat, die der Wurzeldurchmesserhöhe des Vorderendes des einzuführenden Käfigs entspricht. Die Zähne 528 können durch eine beliebige Kombination oder ein beliebiges Muster von Vertiefungen oder Einsenkungen und Vorsprüngen gebildet sein, die an der oberen und der unteren Fläche des Körpers 514 ausgebildet sind. Jeder Zahn 528 kann auch so konfiguriert sein, dass er eine Portion Knochenmaterial von der benachbarten Endplatte des Wirbels abschabt oder entfernt, wenn die Distraktoranordnung 500 in den Bandscheibenraum eingeführt wird. Die Zähne 528 helfen dabei, den Distraktor 512 während der Einführung des Käfigs in seiner Einführungsposition zu halten. Die aufgerauten Wirbelendplatten erleichtern das Knochenwachstum, indem sie eine größere Oberfläche für den Kontakt zwischen dem Käfig und den Endplatten und auch zwischen den Endplatten und dem innerhalb des Käfigs angeordneten Knochenwachstumsmaterial bereitstellen.
Der mediale Abschnitt 518a hat eine Breite w3, die sich von der medialen Hinterkante des Körperabschnitts 514a zum Abschnitt der Führungsfläche 526a, der dem Körperabschnitt 514a am nächsten liegt, erstreckt. Die Breite w3 ist so bemessen, dass der gewünschte laterale Abstand zwischen den Distraktoren 512a und 512b und anschließend den Fusionskäfigen, die in die Bandscheibenorte eingefügt werden, die anfänglich von diesen Distraktoren belegt wurden, erreicht wird. Beispielsweise stellt gemäß einer spezifischen Ausführungsform der mediale Abschnitt 518a einen Abstand w3 von 2 Millimetern bereit. Gemäß einer anderen spezifischen Ausführungsform stellt der mediale Abschnitt 518a einen Abstand von 4 Millimetern bereit. Andere Abstandsabmessungen werden auch erwogen. Der mediale Abschnitt 518a hat eine Höhe h4, die kleiner ist als die Höhe h3 des Körperabschnitts 514a. Es ist bevorzugt, dass die Höhe h4 4 bis 6 Millimeter kleiner ist als die Höhe h3, es werden jedoch auch andere Höhendifferenzen erwogen. Der sich medial erstreckende Abschnitt 518a hat eine Länge, die sich vom Hinterende des Körperabschnitts 514a bis zu einer Position in der Nähe des Vorderendes 522a erstreckt, und er hat gemäß der erläuterten Ausführungsform eine Länge von etwa drei Vierteln der Länge des Körperabschnitts 514a.
Wie in 8 dargestellt ist, sind die Längsachsen A6 und A7 der Distraktoren 512a und 512b durch einen lateralen Trennungsabstand S5 getrennt, und sie sind jeweils um einen Abstand 1/2 S5 gegenüber der Mittelachse A5 der Distraktoranordnung 500 versetzt. Es ist bevorzugt, dass dieser Trennungsabstand die Trennung der Achsen A6 und A7 im Bandscheibenraum in Bezug auf die Mittellinie der Wirbelsäule maximiert. Die Führungsfläche 526a ist lateral gegenüber der Mittelachse zum zweiten Distraktor 512b hin versetzt.
Es wird hier weiter erwogen, dass die Distraktoranordnung 500 modular ist, wodurch die Austauschbarkeit von Distraktoren 512 verschiedener Größen miteinander und mit der damit verwendeten Schaftanordnung ermöglicht wird, um den medial-lateralen Abstand der Distraktoren und die Bandscheibendistraktionshöhe nach Bedarf zu erhöhen oder zu verringern. Es ist bevorzugt, dass das Vorderende 522 der Distraktoren 512 die gleiche Geometrie aufweist wie der Fusionskäfig, der in den distrahierten Bandscheibenraum zu im plantieren ist. Beispielsweise könnten verschiedene Distraktoren 512 mit einer Höhe h3 bereitgestellt werden, die in Inkrementen von 1 Millimeter von 9 Millimeter bis 17 Millimeter reicht. Der Chirurg wählt Distraktoren 512 mit einer Höhe h3 aus, die dem Vorderende des in den Bandscheibenraum einzuführenden Käfigs entspricht. Es wird auch erwogen, dass die Distraktoranordnung 500 für die endgültige Distraktion des Bandscheibenraums, d.h. als der letzte Distraktor, der vor der Einführung der Fusionskäfige oder anderer Implantate in den Bandscheibenraum eingeführt wird, verwendet werden kann. Falls erforderlich, kann die Distraktion des Bandscheibenraums vor dem Einführen der Distraktoranordnung 500 unter Verwendung eines beliebigen bekannten Distraktorinstrumentariums und einer beliebigen bekannten Technik erreicht werden.
Nach dem Einführen der Distraktoranordnung 500 in den Bandscheibenraum, wobei sich die Vorderenden 522a und 522b in der geeigneten Tiefe distal im Bandscheibenraum befinden und sich die Distraktorachsen A6 und A7 in dem gewünschten lateralen Abstand S5 befinden, kann der Distraktor 512b aus dem distrahierten Bandscheibenraum entfernt werden, wobei der Distraktor 512a in seiner Einführungsposition bleibt. Der Distraktionskanal, der im Bandscheibenraum durch den entfernten Distraktor 512b gebildet wurde, wirkt als eine Führung für einen ersten Fusionskäfig, der während des Einführens zu folgen ist. Der Distraktor 512a wirkt auch als eine Führung zum Einführen des ersten Fusionskäfigs in den Abschnitt des Bandscheibenraums, der vom Distraktor 512b belegt wird. Der Distraktionskanal und die Führungsfläche 526a des medialen Abschnitts 518a halten die laterale Positionierung des ersten Fusionskäfigs in Bezug auf die Achse A und den Distraktor 512a aufrecht und setzen auch einer medialen Migration des ersten Käfigs im Bandscheibenraum während seiner Einführung Widerstand entgegen. Nachdem der erste Käfig eingeführt wurde, wird der Distraktor 512a entfernt, und der erste Käfig führt die Einführung und setzt der medialen Migration des zweiten Käfigs, wenn er in den Bandscheibenraum eingeführt wird, Widerstand entgegen. Es ist bevorzugt, dass die Käfige mit einem Gewinde versehen sind, um einem Wiederaustritt aus dem Bandscheibenraum Widerstand entgegenzusetzen, und sie sind vorzugsweise auch verengt, um die Wirbelsäulenkrümmung wiederherzustellen.
In 10 ist ein Beispiel eines Segments der Wirbelsäule dargestellt, worauf die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Das Wirbelsäulensegment 50 weist benachbarte Wirbel V1 und V2 und einen dazwischen liegenden Bandscheibenraum DS um eine Mittelachse 68 auf. Ein Anulus 64 umgibt den Bandscheibenraum DS und erstreckt sich zwischen den Wirbeln V1 und V2. Jeder der Wirbel V1 und V2 weist eine Knochenendplatte 52 bzw. 54 und einen äußeren peripheren Ring 60 bzw. 62, der einen weicheren inneren Abschnitt 56 bzw. 58 umgibt, auf. Die Endplatten 52, 54 haben jeweils eine Dicke t und weisen typischerweise konkave Bereiche 53 bzw. 55 auf. Die Endplatten 52, 54 und die peripheren Ringe 60, 62 bestehen aus hartem Knochenmaterial und stellen die laterale Stabilität und die Lastverteilungsfähigkeiten eines gesunden Wirbelsäulensegments 50 bereit.
Die Distraktoren 12a, 12b und 512a, 512b können jeweils einen Kanal an einem gewünschten lateralen Ort in einem nicht erweiterten Bandscheibenraum für den Käfig bilden, dem während des Einführens zu folgen ist. Die Distraktoranordnungen 10 und 500 sind besonders nützlich, um die gewünschte laterale Positionierung der Käfige in Bezug auf die Mittelachse 68 innerhalb eines nicht erweiterten Bandscheibenraums DS bereitzustellen und aufrechtzuerhalten, so dass jeder Käfig in der gewünschten Position implantiert werden kann, während die Dicke t der Knochenendplatten 52, 54 bewahrt bleibt. Die Distraktoranordnungen 10 und 500 vergrößern auch den lateralen Abstand zwischen Fusionskäfigen in Bezug auf die Achse 68, wodurch die Lastverteilung auf die peripheren Ringe 60, 62 erhöht wird und die laterale Stabilität des Wirbelsäulensegments erhöht wird. Diese Erhöhung des lateralen Abstands ist in den 11 und 12 dargestellt. 11 zeigt eine Teil-Schnittansicht von zwei Zwischenkörper-Fusionskäfigen 310 und 320 aus dem Stand der Technik, die in einem Bandscheibenraum D4 zwischen benachbarten Wirbelkörpern V3 und V4 angeordnet sind. Hier soll der Begriff Käfig jede beliebige Fusionsvorrichtung oder jedes beliebige Implantat aus dem Stand der Technik einschließen. Der Bandscheibenraum D4 hat eine Höhe H4. Die Fusionskäfige 310 und 320 haben eine Höhe H5. Die Höhe H5 der Fusionskäfige ist um typischerweise 4 bis 6 mm größer als die Höhe H4 des Bandscheibenraums. Demgemäß müssen Öffnungen 312, 314, 322 und 324 in dem Wirbel gebildet werden, um der zusätzlichen Höhe der Implantate Rechnung zu tragen. Diese Öffnungen durch den stärkeren Knochen der Endplatten neigen dazu, den an die Implantate angrenzenden Knochenbereich zu schwächen, wodurch das Risiko eines Nachgebens des Implantats erhöht wird. Weiterhin macht es die erhöhte Größe der Implantate notwendig, dass sie dicht beieinander angeordnet werden, um eine Erstreckung über die lateralen Kanten des Bandscheibenraums hinaus zu verhindern. Der Abstand zwischen den Mittellinien der Käfige 310 und 320 beträgt S4.
Mit Bezug auf 12 sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung verbesserte Zwischenkörper-Fusionsvorrichtungen bereitstellt. Der Bandscheibenraum D6 befindet sich zwischen den Wirbeln V5 und V6 und hat eine Höhe H6. Aus Darstellungsgründen ist die Höhe H6 im wesentlichen identisch mit der Höhe h4 aus 11. Demgemäß werden Käfige gemäß der vorliegenden Erfindung, welche durch die Käfige 330 und 340 repräsentiert werden, im Bandscheibenraum D6 positioniert, wobei die Endplatten der Wirbel V5 und V6 im wesentlichen intakt sind und von den Käfigen 330 und 340 gestützt werden. Der intakte Rindenknochen verringert das Risiko eines Nachgebens der Käfige 330 und 340 in die Wirbel V5 und V6. Die Käfige 330 und 340 haben im wesentlichen den gleichen lateralen Abstand von den Seiten des Bandscheibenraums wie die Käfige 310 und 320 aus dem Stand der Technik, die in 11 dargestellt sind. Der Mittellinienabstand S6 ist jedoch erheblich größer als der Mittellinienabstand 54. Demgemäß wird ein Hohlraum 350 erzeugt, der mit einem größeren Volumen an Knocheneinwachsmaterial gefüllt werden kann als dies mit den Käfigen aus dem Stand der Technik möglich ist, die in 11 dargestellt sind. Des weiteren sind die Endplattenkontakte 332, 334, 342 und 344 weiter voneinander beabstandet, wodurch die Stabilität der Konstruktion und der anschließenden Fusion erhöht ist.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist ein Fusionskäfig 200 bereitgestellt, wie in den 13 bis 17 dargestellt ist. Der Fusionskäfig 200 ist besonders für das Einführen in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum entweder im Lendenbereich oder im Halsbereich der Wirbelsäule geeignet. Der Käfig 200 macht eine Kanaldiscektomie und/oder ein Erweitern des Bandscheibenraums vor der Einführung des Käfigs 200 überflüssig. Der Fusionskäfig 200 benötigt weder eine Kanüle noch ein Führungsrohr oder ein laparoskopisches Instrument für die Einführung in den Bandscheibenraum, wenngleich die Verwendung solcher Instrumente und Techniken, die damit verbunden sind, durch den Käfig 200 nicht ausgeschlossen wird. Es wird davon ausgegangen, dass der Fusionskäfig 200 unter Verwendung der hier beschriebenen Techniken und Instrumente eingeführt werden kann. Es können jedoch auch andere bekannte Techniken und Instrumente verwendet werden, um diese Käfige einzuführen.
Der Käfig 200 weist einen Körper 202 auf, der sich zwischen dem Vorderende 204 und dem Hinterende 206 erstreckt. Eine Anzahl von Gewinden oder ein einziges Gewinde 208 erstrecken sich um den Körper 202 zwischen dem Vorderende 204 und dem Hinterende 206 quer zu einer Mittelachse C. Der Körper 202 definiert eine Anzahl seitlicher Aussparungen 212 in den Seitenwänden 224, die in Verbindung mit einem hohlen Innenbereich 214 stehen. Der Käfig 200 weist eine obere Lagerfläche bzw. Auflagefläche 219 auf, die an die obere Wirbelendplatte angrenzt, wenn der Käfig 200 eingeführt ist. An der oberen Auflagefläche 219 definiert der Körper 202 eine Anzahl oberer Aussparungen 220. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind vier obere Aussparungen 220 bereitgestellt, die im wesentlichen die gleiche Größe aufweisen und symmetrisch um die Achse C positioniert sind. Eine untere Auflagefläche 221 weist eine Anzahl unterer Aussparungen 222 auf, die in der Größe, der Form und dem Ort den oberen Aussparungen 220 entsprechen. Es ist wünschenswert, dass der hohle Innenbereich 214 mit BMP-Material, Knochentransplantat, Spänen oder einer anderen Knochenwachstumsmischung gefüllt ist, um die Fusion zwischen den Wirbeln zu bewirken.
Eine Endkappe oder eine Endnase 216 ist am Vorderende 204 bereitgestellt und mit dem Körper 202 ausgebildet. Die Endnase 216 weist eine Vertiefung 217 auf, die darin entlang einer Mittelachse des Käfigs 200 ausgebildet ist. Die Endnase 216 weist weiter eine Öffnung 218 auf, die in der Mitte der Vertiefung 217 ausgebildet ist, welche mit dem Innenbereich 214 in Verbindung steht, um einen Weg für den Blutfluss durch das Vorderende 204 des Käfigs 200 bereitzustellen, wodurch die Porosität des Käfigs 200 für die Fusion weiter erhöht ist. Die Vertiefung 217 ermöglicht es, dass die Öffnung 218 proximal oder zum Hinterende 206 hin in Bezug auf das am weitesten distale Ende des Vorderendes 204 versetzt ist. Dies schützt das Gewebe im Bandscheibenraum vor einem Kontakt mit scharfen oder abrupten Kanten, die um das Loch 218 herum gebildet sein könnten. Die Endnase 216 weist vorzugsweise eine abgerundete Konfiguration zwischen der oberen und der unteren Auflagefläche auf, welche mit dem Profil des zum Distrahieren des Bandscheibenraums verwendeten Distraktors übereinstimmt. Dies ermöglicht es, dass die Endnase 216 auch den Bandscheibenraum distrahiert, falls dies erforderlich ist, wenn der Käfig 200 in den Bandscheibenraum geschraubt wird. Vorzugsweise weist die Endnase 216 kein Gewinde auf und hat eine Länge entlang der Achse C, die etwa 15% der Gesamtlänge des Käfigs 200 zwischen dem Vorderende 204 und dem Hinterende 206 entspricht.
Zum Erleichtern des Einführens und des Aufrechterhaltens der Position im Bandscheibenraum wird erwogen, dass der Körper 202 ein oder mehrere Gewinde 208 entlang mindestens einem Abschnitt der Länge des Körpers 202 aufweist, welche selbstschneidend sind. Vorzugsweise sind die Gewinde 208 ausreichend beabstandet, so dass der Körper 202 die Wirbel endplatten zwischen den benachbarten Gewinden berühren kann. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform hat das Gewinde 208 eine Steigung 3, so dass sich der Käfig 200 bei einer vollständigen Umdrehung um die Achse C 3 mm in die Bandscheibe vorbewegt. Es wird auch erwogen, dass die Tiefen der Gewinde allmählich von d1 zu d2 zunehmen, wenn die Gewinde 208 vom Vorderende 204 zum Hinterende 206 laufen. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Tiefe d1 etwa 1,0 mm entspricht und die Tiefe d2 etwa 1,5 mm entspricht.
Die Formen der Gewinde 208 erleichtern das Schneiden der Gewinde 208 in den Rindenknochen der intakten Wirbelendplatten im nicht erweiterten Bandscheibenraum. Wie in 13a in weiteren Einzelheiten dargestellt ist, weist das Gewinde 208 einen scharfen Kamm 230, der leicht abgeschnitten sein kann, eine konkave hintere Wand 232, die sich vom Kamm 230 zum Körper 202 erstreckt, und eine konvexe vordere Wand 234, die sich vom Kamm 230 zum Körper 202 erstreckt, auf. Der scharfe Kamm 230 schneidet in den Rindenknochen und bewegt den Käfig 200 vor, während er in den Bandscheibenraum geschraubt wird. Eine solche Konfiguration verhindert, dass die benachbarten Wirbelkörper auf den Gewinden 208 nach oben laufen, wodurch verhindert wird, dass die Höhe des Bandscheibenraums oberhalb des Körpers 202 des Käfigs 200 erheblich zunimmt, während er in Position geschraubt wird. Die Rindenknochen-Endplatten werden auf diese Weise in erheblichem Kontakt mit dem Körper 202 zwischen den Gewinden 208 gehalten, und die Gewinde 208 werden in den Rindenknochen der Endplatten eingebettet. Ein unerwünschtes Nachgeben der Wirbel entlang den Gewinden 208 wird verhindert, und die Gewinde 208 befestigen den Käfig 200 am Rindenknochen der Wirbelendplatten, statt an der Knochenschwammsubstanz. Dem Nachgeben wird auch durch den Körper 202 des Käfigs 200 Widerstand entgegengesetzt, weil der Körper 202 den harten Rindenknochen der benachbarten Wirbelendplatten stützt. Der Widerstand gegen das Ausstoßen des Käfigs 200 aus dem Bandscheibenraum wird auch erhöht, weil das Gewinde 208 ein größeres Eingreifen in den Rindenknochen erreicht.
Wenn der Käfig 200 in den Bandscheibenraum eingeschraubt wird, wird das vom Gewinde 208 abgetragene Material durch die Öffnungen 220 und 222 herausgeführt und im hohlen Innenbereich 214 abgelagert. Dieses Ablagern von Material wird durch die Konfiguration des Gewindes 208 verbessert. Wie in 13a dargestellt ist, hat der Kamm 230 eine vertikal orientierte Mittellinie M1 senkrecht zur Mittelachse C des Käfigs 200. Die Basis des Gewindes 208 hat eine zweite Mittellinie M2 senkrecht zur Mittelachse C. Die Mittellinie M2 ist gegenüber der Mittellinie M1 distal zum Vorderende 204 versetzt. Das nach hinten geführte Profil des Gewindes 208 und der konkaven hinteren Wand 232 unterstützen das Ablagern von Knochenmaterial in den Öffnungen 220 und 222, wenn der Käfig 200 in den Bandscheibenraum geschraubt wird.
Der Körper 202 ist in Längsrichtung von der Höhe H1 am Vorderende 204 zur Höhe H2 am Hinterende 206 verengt, wodurch ein Winkel definiert ist, der die natürliche Krümmung der Wirbelsäule wiederherstellt, wenn er in den Bandscheibenraum eingeführt ist. Der sich verengende Körper 202 distrahiert des weiteren den proximalen Abschnitt des Bandscheibenraums entsprechend der Höhenvergrößerung, die mit der Verengung des Körpers 202 verbunden ist, wenn der Käfig 200 in den Bandscheibenraum eingeschraubt wird. Wenn der Käfig 200 eingeführt wird, erreichen die Gewinde 208 das Eingreifen in den intakten Rindenknochen der benachbarten Wirbelendplatten. Die Erhöhung der Gewindetiefe vom Vorderende 204 zum Hinterende 206 stellt ein größeres Eingreifen des an das Hinterende 206 angrenzenden Abschnitts des Gewindes 208 in die Knochenendplatte bereit und reduziert, zusammen mit dem zurückgeführten Profil des Gewindes 208, das Risiko, dass der Käfig 200 wieder aus dem Bandscheibenraum herausgelangt oder aus diesem herausgeschraubt wird. Demgemäß wird das Aufrechterhalten der Hals- und Lendenkrümmung verbessert und das Risiko eines Nachgebens, das mit in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Implantaten verbunden ist, beseitigt.
Andere Vorteile, die durch den Käfig 200 erreicht werden, sind mit seiner verhältnismäßig geringen Größe, verglichen mit in erweiterte Öffnungen eingeführten Käfigen, verbunden. Weil die Endplatten der Wirbel nicht erweitert sind, sind die Gesamthöhen H1 und H2 des Käfigs 200 kleiner als jene, die für einen in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Käfig erforderlich ist. Typischerweise sind die Höhen H1 und H2 etwa 4 bis 6 Millimeter kleiner als die entsprechenden Höhen eines Käfigs für einen erweiterten Bandscheibenraum. Weiterhin verringern die konkaven Seitenwände 224 des Käfigs 200 die laterale Abmessung des eingeführten Käfigs 200. Falls demgemäß zwei Käfige 200 beidseitig in den Bandscheibenraum eingeführt werden, kann ein größerer Trennungsabstand verwirklicht werden als bei Käfigen, die beidseitig in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführt werden, oder bei Käfigen mit einer lateralen Abmessung, die sich der Höhe des Käfigs nähert. Dies ermöglicht es, dass der Fusionskäfig 200 näher am peripheren Knochenring des Wirbelkörpers angeordnet wird, was zu einer erhöhten lateralen Stabilität und dazu, dass mehr Last auf die stärksten Abschnitte der benachbarten Wirbel verteilt wird, führt. Der Käfig 200 ermöglicht auch das Anordnen eines bilateralen Fusionskäfigs in einem Bandscheibenraum geringerer Größe, weil eine geringere laterale Breite im Bandscheibenraum erforderlich ist, um die Fusionskäfige 200 auf zunehmen.
Eine andere Ausführungsform eines Fusionskäfigs ist in den 18 bis 22 dargestellt. Wie vorstehend mit Bezug auf den Fusionskäfig 200 erörtert wurde, ist der Fusionskäfig 400 auch besonders geeignet für das Einführen in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum entweder im Lendenbereich oder im Halsbereich der Wirbelsäule. Es wird auch davon ausgegangen, dass der Fusionskäfig 400 unter Verwendung der hier beschriebenen Techniken und Instrumente und anderer eingeführt werden kann.
Der Käfig 400 weist einen Körper 402 auf, der sich zwischen einem Vorderende 404 und einem Hinterende 406 erstreckt. Ein oder mehrere Gewinde 408 erstrecken sich zwischen dem Vorderende 404 und dem Hinterende 406 quer zu einer Mittelachse C um den Körper 402. Der Körper 402 definiert eine Anzahl seitlicher Aussparungen 412 in den Seitenwänden 424, welche mit einem hohlen Innenbereich 414 in Verbindung stehen. Eine Endplatte 416 ist am Vorderende 404 bereitgestellt. Die Endplatte 416 definiert eine Anzahl dadurch verlaufender Öffnungen 418, die mit dem Innenbereich 414 in Verbindung stehen, um die Porosität des Käfigs 400 für die Fusion weiter zu erhöhen. Ein sich verengender Abschnitt 417 erstreckt sich vom Vorderende zum Körper 402 und weist vorzugsweise eine Form auf, die jener des zuvor eingeführten Distraktors entspricht, um das Einführen des Käfigs 400 in den Bandscheibenraum zu erleichtern. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform ist der sich verengende Abschnitt 417 nicht mit einem Gewinde versehen und hat eine Länge von etwa 2,5 Millimetern.
Wie in 22 dargestellt ist, hat der Käfig 400 eine obere Fläche 419, die an die obere Wirbelendplatte angrenzt, wenn der Käfig 400 eingeführt ist. An der oberen Fläche 419 definiert der Körper 402 eine Anzahl oberer Aussparungen 420. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind vier obere Aussparungen 420 bereitgestellt, welche im wesentlichen die gleiche Größe aufweisen und symmetrisch um die Achse C positioniert sind. Eine untere Fläche 421 weist eine Anzahl unterer Aussparungen 422 auf, deren Größe, Form und Ort den oberen Aussparungen 420 entsprechen. Es ist wünschenswert, dass der hohle Innenbereich 414 mit BMP-Material, Knochentransplantat, Spänen oder einer anderen Knochenwachstumsmischung gefüllt ist, um die Fusion zwischen den Wirbeln zu bewirken.
Zum Erleichtern des Einführens und der Wartung im Bandscheibenraum wird davon ausgegangen, dass der Körper 402 zumindest entlang einem Abschnitt seiner Länge Gewinde 408 aufweist, die selbstschneidend sind. Es wird auch davon ausgegangen, dass sich die Tiefe der Gewinde 408 allmählich von d1 zu d2 erhöht, wenn sie vom Vorderende 404 zum Hinterende 406 laufen. Gemäß dieser Ausführungsform des Käfigs 400 haben die Gewinde 408 einen geneigten Kamm 430, der sich zwischen einer hinteren Wand 432 und einer vorderen Wand 434 erstreckt, wodurch ein im wesentlichen rechteckiges Gewindeprofil gebildet ist. Wenn der Käfig 400 in den Bandscheibenraum eingeschraubt wird, wird das von den Gewinden 408 abgetragene Material durch die Öffnungen 420 und 422 entnommen und im hohlen Innenbereich 414 abgelagert. Der Körper 402 verengt sich entlang seiner Längsabmessung von der Höhe H1 am Vorderende 404 bis zur Höhe H2 am Hinterende 406, wodurch ein Winkel definiert ist, der den lordotischen Winkel der Wirbelsäule wiederherstellt, wenn er in den Bandscheibenraum eingeführt wird. Der sich verengende Körper 402 distrahiert weiterhin den Bandscheibenraum entsprechend der Vergrößerung der Höhe, die mit der Verengung des Körpers 402 verbunden ist, wenn der Käfig 400 in den Bandscheibenraum eingeschraubt wird. Wenn der Käfig 400 eingeführt wird, erreichen die Gewinde 408 das Eingreifen in die intakten Knochenendplatten der benachbarten Wirbel. Die Erhöhung der Gewindetiefe vom Vorderende 404 zum Hinterende 406 ermöglicht ein größeres Eingreifen der an das Hinterende 406 angrenzenden Gewinde in die Knochenendplatte, wodurch das Risiko verringert wird, dass der Käfig 400 aus dem Bandscheibenraum herausgelangt oder ausgeschraubt wird. Demgemäß wird das Aufrechterhalten der Hals- und Lendenkrümmung verbessert und das Risiko eines Nachgebens, das mit in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Implantaten verbunden ist, beseitigt.
Andere Vorteile, die durch den Käfig 400 erreicht werden, sind mit seiner verhältnismäßig geringen Größe, verglichen mit in erweiterte Öffnungen eingeführten Käfigen, verbunden. Weil die Endplatten der Wirbel nicht erweitert sind, sind die Gesamthöhen H1 und H2 des Käfigs 400 kleiner als jene, die für einen in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Käfig erforderlich ist. Typischerweise sind die Höhen H1 und H2 etwa 4 bis 6 Millimeter kleiner als die entsprechenden Höhen eines Käfigs für einen erweiterten Bandscheibenraum. Weiterhin weisen die Seitenwände 424 des Käfigs 400 jeweils einen Ausschnitt 426 auf, der die late rale Abmessung des eingeführten Käfigs 400 verringert. Falls demgemäß zwei Käfige 400 beidseitig in den Bandscheibenraum eingeführt werden, kann ein größerer Trennungsabstand verwirklicht werden als bei Käfigen, die beidseitig in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführt werden, oder bei Käfigen mit einer lateralen Abmessung, die sich der Höhe des Käfigs nähert. Dies ermöglicht es, dass der Fusionskäfig 400 näher am peripheren Knochenring des Wirbelkörpers angeordnet wird, was zu einer erhöhten lateralen Stabilität und dazu, dass mehr Last auf die stärksten Abschnitte der benachbarten Wirbel verteilt wird, führt. Der Käfig 400 ermöglicht auch das Anordnen eines bilateralen Fusionskäfigs in einem Bandscheibenraum geringerer Größe, weil eine geringere laterale Breite im Bandscheibenraum erforderlich ist, um die Fusionskäfige 400 aufzunehmen.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Käfig 400 am Hinterende 406 Werkzeugführungen 428 auf, wie in 21 dargestellt ist. Die Werkzeugführungen 428 sind konfiguriert, um den Schaft eines in den Innenbereich 414 des Käfigs 400 eingeführten Instruments aufzunehmen und seine Bewegung zu führen. Der vorstehend beschriebene Käfig 200 könnte in ähnlicher Weise mit solchen Werkzeugführungen versehen sein.
In den 23 und 24 ist ein Abstandsstück 600 dargestellt, das in Eingriff mit einem Abstandsstückeinführungsschaft 602 gebracht werden kann. Das Abstandsstück 600 ist mit einem Fusionskäfig in der Art des dargestellten Fusionskäfigs 200 verbindbar, um einen zweiten Fusionskäfig (nicht dargestellt) während seiner Einführung in den Bandscheibenraum zu führen und seinen lateralen Abstand aufrechtzuerhalten. Das Abstandsstück 600 weist ein Käfig verbindungselement 604 auf, das sich in den hohlen Innenbereich des Käfigs 200 erstreckt. Vorzugsweise hat das Verbindungselement 604 eine Querschnittsform, die in die am Hinterende des Käfigs 200 ausgebildete Wandöffnung passt, so dass das Abstandsstück 600 nicht drehbar am Käfig 200 befestigt ist. Proximal vom Verbindungselement 604 erstreckt sich ein proximaler Endabschnitt 608, der eine proximale Endwand mit einer Gewindeöffnung (nicht dargestellt) zum Herstellen eines Eingriffs des Abstandsstücks 600 mit dem Schaft 602 aufweist. von der medialen Seite des proximalen Endabschnitts 608 erstreckt sich ein Beabstandungselement 606, das vom Verbindungselement 604 durch einen Zwischenraum 610 getrennt ist. Der Zwischenraum 610 ist so bemessen, dass eine mediale Seitenwand des Käfigs 200 in diesen passen kann, wenn das Abstandsstück 600 mit dem eingeführten Käfig 200 verbunden ist, wobei das Verbindungselement 604 im Innenbereich des Käfigs und das Beabstandungselement 606 entlang der Seitenwand des Käfigs 200 positioniert sind. Das Beabstandungselement 606 hat eine Dicke t, die dem gewünschten Abstand zwischen den eingeführten Fusionskäfigen entspricht. Das Beabstandungselement 606 hat entlang seiner medialen Seite eine konkave Führungsfläche 612 zum Führen des geschraubten Einführens des zweiten Käfigs. Das Beabstandungselement 606 und die Führungsfläche 612 erstrecken sich vorzugsweise zur Hinterendwand des proximalen Endabschnitts 608 außerhalb des Bandscheibenraums, um den Schaft der Implantateinführungsvorrichtung zu unterstützen und zu führen. Das Beabstandungselement 606 weist auch eine konvexe laterale Seitenwand auf, die in der Form mit der konkaven Seitenwand des Käfigs 200 übereinstimmt, um einen sicheren und eng anliegenden Sitz zwischen dem Käfig 200 und dem Abstandsstück 600 bereitzustellen. Nachdem der zweite Käfig in den Bandscheibenraum eingeführt wurde, wird das Abstandsstück 600 aus dem ersten Käfig 200 entfernt.
Mit Bezug auf die 25(a) bis 25(h) wird nun ein bevorzugtes Verfahren für die Verwendung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf den Käfig 200, die Distraktoranordnung 500 und das Abstandsstück 600 beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die anderen Ausführungsformen von Käfigen, Abstandsstücken und Instrumenten, die hier beschrieben werden, auch auf das beschriebene Verfahren anwendbar sind. In 25(a) ist eine Distraktoranordnung 500 dargestellt, die für die Einführung in den Bandscheibenraum präpariert ist. Zugang zum Bandscheibenraum wird unter Verwendung einer beliebigen bekannten chirurgischen Technik, einschließlich jener, die einen anterioren Zugang zum Bandscheibenraum durch einen offenen Einschnitt, durch ein oder mehrere Rohre oder durch ein doppelwandiges Rohr bereitstellen, und durch laparoskopische Instrumente, die einen gedichteten Arbeitskanal bereitstellen, erreicht. Die Operationsstelle wird für den Eintritt der Distraktoranordnung 500 präpariert, und die Distraktoren 512a und 512b werden zusammengesetzt und angrenzend an den Bandscheibenraum positioniert. Wenngleich die Distraktoren individuell eingeführt werden können, ist es bevorzugt, dass die proximalen Enden der Distraktorschäfte 41a, 41b mit einer Vorschlagkappe gekoppelt sind und die Distraktoren 512a, 512b gleichzeitig in den Bandscheibenraum eingetrieben werden.
In 25(b) wurde die Distraktoranordnung 500 eingeführt und der zweite Distraktor 512b herausgezogen. Der Fusionskäfig 200 ist mit dem Einführungsschaft 700 gekoppelt. Der Führungsarm 532a führt das Einführen des Käfigs 200 in den Bandscheibenraum, und der mediale Abschnitt 518a führt den Käfig 200, während er in den Bandscheibenraum geschraubt wird, wobei der Einführungsschaft 700 durch den Führungsarm 532a geführt wird, bis der Käfig 200 bis zur gewünschten Position im Bandscheibenraum geschraubt wurde, wie in 25(c) dargestellt ist.
In 25(d) ist der erste Distraktor 512a entfernt und das Abstandsstück 600 am Schaft 602 befestigt. Das Verbindungselement 604 des Abstandsstücks 600 ist mit dem Beabstandungselement 606, das entlang der medialen Seite des Käfigs 200 positioniert ist, wie in 25(e) dargestellt ist, am Käfig 200 befestigt. In 25(f) ist der Schaft 602 entfernt und ein zweiter Käfig 200' mit dem Implantateinführungsschaft 700 verbunden. Das Beabstandungselement 606 führt die Einführung des Käfigs 200', während er in den Bandscheibenraum eingeschraubt wird, wie in 25(g) dargestellt ist. Wie in 25(h) dargestellt ist, ist das Abstandsstück 600 aus dem Käfig 200 entfernt und sind die Käfige 200, 200' in den Bandscheibenraum eingeführt und wurde der gewünschte laterale Abstand zwischen den Käfigen 200, 200' erreicht.
In den 26 bis 27 ist ein Fusionskäfig 150 dargestellt, der in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum einführbar ist, welcher durch die Distraktoranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung distrahiert wurde. Wenngleich davon ausgegangen wird, dass zwei Fusionskäfige 150 bilateral in den Bandscheibenraum eingeführt werden, wird auch davon ausgegangen, dass ein einziger Fusionskäfig 150 oder mehr als zwei Fusionskäfige 150 in den nicht erweiterten Bandscheibenraum eingeführt werden können.
Der Fusionskäfig 150 weist einen Körper 152 auf, der sich zwischen einem Hinterende 154 und einem Vorderende 156 befindet. Der Körper 152 weist mehrere Gewinde 158 auf, die sich zumindest teilweise darum erstrecken, um teilweise in die Dicke der Wirbelendplatten zu schneiden. Die Gewinde 158 haben vorzugsweise eine Dicke, die von p1 am Vorderende 156 zu p2 am Hinterende 154 zunimmt. Das Bereitstellen tieferer Gewinde zum Hinterende 154 hin erhöht den Widerstand gegen ein Herausziehen des Käfigs 150 im Bandscheibenraum. Ein Käfig 150 mit Gewinden 158, die eine konstante Tiefe aufweisen, wird auch erwogen. Die obere Fläche 170 weist eine obere Aussparung 162 auf, und die untere Fläche 172 weist eine untere Aussparung (nicht dargestellt) auf, die mit einem hohlen Innenbereich 168 in Verbindung stehen. Mehrere Öffnungen 166, die mit dem hohlen Innenbereich 168 in Verbindung stehen, sind zwischen der oberen Fläche 170 und der unteren Fläche 172 über Seitenwände 153 bereitgestellt, um die Porosität des Käfigs 150 für die Fusion zu erhöhen. Das Hinterende 154 des Körpers 152 kann eine Kerbe 174 aufweisen. Die Kerbe 174 ist konfiguriert, um einen Drehverhinderungsstab (nicht dargestellt) durch sie hindurch aufzunehmen. Der Drehverhinderungsstab ist in die Kerbe 174 eines ersten Fusionskäfigs 150 eingebracht und erstreckt sich zu einer Kerbe eines zweiten Fusionskäfigs (nicht dargestellt), der beidseitig mit dem ersten Fusionskäfig 150 eingeführt ist. Der Drehverhinderungsstab verhindert eine Drehung der Fusionskäfige im Bandscheibenraum.
In den 28 bis 29 ist eine andere Ausführungsform der Abstandsvorrichtung 180 dargestellt. Die Abstandsvorrichtung 180 weist ein Beabstandungselement 182 mit einer Dicke t1 und einen Käfigverbindungselement 184, das vom Körperabschnitt 182 ausgeht, auf. Das Beabstandungselement 182 und das Verbindungselement 184 definieren dazwischen eine Einsenkung 186. Wie in 30 dargestellt ist, kann das Abstandsstück 180 nach dem Einführen des Käfigs 150 in den Bandscheibenraum mit der medialen Seite des Käfigs 150 verbunden werden und als eine Führung für die bilaterale Anordnung eines zweiten Käfigs im Bandscheibenraum verwendet werden. Die Einsenkung 186 empfängt einen Abschnitt der Wand des Körpers 152 am Hinterende 154 und verbindet das Abstandsstück 180 mit dem Käfig 150 entlang der medialen Seitenwand 153. Das Beabstandungselement 182 erstreckt sich vom Hinterende 154 entlang dem Körper 152 im wesentlichen über seine gesamte Länge. Die Dicke t1 des Beabstandungselements 182 ist durch den gewünschten Trennungsabstand zwischen dem ersten und dem zweiten Käfig bestimmt.
Ein anderer Vorteil, der durch den Käfig 150 verwirklicht wird, besteht darin, dass der Abschnitt der Endplatte, der mit dem Innenbereich 168 durch Aussparungen 162 in Verbindung steht, entfernt oder reduziert werden kann, um die Vorteile zu erhalten, die mit in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Implantaten verbunden sind. Wie nachstehend beschrieben wird, wird ein Schneidinstrument mit einer Kürette oder einem Grat in das Innere des eingeführten Käfigs 100 eingeführt, um Knochenmaterial von den Wirbelendplatten durch die Aussparungen 162 in der oberen Fläche 170 und der unteren Fläche 172 zu entfernen. Die restlichen Abschnitte der Endplatten bleiben intakt und stellen eine starke Auflagefläche in Kontakt mit dem Körper 152 und den Gewinden 158 bereit. Knochenwachstumsmaterial kann dann im hohlen Innenbereich 168 angeordnet werden, und die Fusion zwischen den Wirbeln wird durch einen in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Fusionskäfig erreicht, während die erhöhte Stabilität und verbesserten Lastverteilungseigenschaften, die mit dem Einführen des Fusionskäfigs 150 in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum verbunden sind, beibehalten werden.
Eine alternative Ausführungsform des Käfigs 150' ist in 31 dargestellt. Der Käfig 150' ähnelt dem Käfig 150, weist jedoch Seitenwände 153' auf, welche zwischen der oberen Fläche 170' und der unteren Fläche 172' nach innen gekrümmt sind. Die Abstandsvorrichtung 180 wäre dementsprechend so geformt, dass sie mit der Seitenwand 153' übereinstimmt, um eine Verbindung zwischen der Abstandsvorrichtung 180 und dem Käfig 150' zu ermöglichen. Die Dicke t1 des Körperabschnitts 182 ist demgemäß durch die Konkavität der Seitenwand 153' erhöht. Ein Käfig 150' mit konkaven Seitenwänden 153' ermöglicht das Vergrößern der Distraktionshöhe und der Gewindetiefe des einzuführenden Käfigs ohne eine entsprechende Vergrößerung des lateralen Abschnitts des vom Käfig belegten Bandscheibenraums.
In den 32 bis 34 ist eine weitere Ausführungsform eines Fusionskäfigs dargestellt. Der Fusionskäfig 100 ist für die Einführung in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum entweder im Lendenbereich oder im Halsbereich der Wirbelsäule vorgesehen. Die Einführung des Käfigs 100 in einen nicht erweiterten Bandscheibenraum macht eine Kanaldiscektomie und/oder ein Erweitern des Bandscheibenraums vor der Einführung des Käfigs 100 überflüssig. Der Fusionskäfig 100 benötigt weder eine Kanüle noch ein Führungsrohr noch ein laparoskopisches Instrument für die Einführung in den Bandscheibenraum, wenngleich die Verwendung solcher Instrumente und Techniken, die damit verbunden sind, durch den Käfig 100 nicht ausgeschlossen werden. Es wird auch davon ausgegangen, dass der Fusionskäfig 100 unter anderem unter Verwendung der hier beschriebenen Techniken und Instrumente eingeführt werden kann.
Der Käfig 100 weist einen Körper 102 auf, der sich zwischen dem Vorderende 104 und dem Hinterende 106 erstreckt. Eine Anzahl von Verstrebungen 108a, 108b und 108c ist zwischen den Enden 104 und 106 angeordnet und verläuft quer zu einer Mittelachse L des Käfigs 100 um den Körper 102. Eine Längsverstrebung 110 erstreckt sich entlang der Achse L zwischen den Enden 104 und 106 entlang dem Körper 102. Wenngleich nur eine Verstrebung 110 in 13 dargestellt ist, wird davon ausgegangen, dass zusätzliche Verstrebungen 110 um den Körper 102 entlang der Achse L angeordnet sind. Die Verstrebungen 108 und 110 verstärken und stützen den Körper 102. Der Körper 102 definiert eine Anzahl großer Öffnungen 112, welche mit einem hohlen Innenbereich 114 in Verbindung stehen. Eine stumpfe Nase 116 ist am Vorderende 104 bereitgestellt. Die stumpfe Nase 116 drückt Bandscheibenmaterial aus dem Vorderende 104 und um den Körper 102 herum, wenn der Käfig 100 eingeführt wird. Eine Kappe 118 kann am Hinterende 106 angeordnet werden, um den hohlen Innenbereich 114 zu schließen. Es ist wünschenswert, dass der hohle Innenbereich 114 vor dem Anordnen der Endkappe 118 mit BMP-Material, Knochentransplantat, Spänen oder einer anderen Knochenwachstumsmischung gefüllt wird, um eine Fusion zwischen den Wirbeln zu bewirken. Die Kappe 118 kann mit Gewinden versehen sein, so dass sie zu entsprechenden Gewinden passt, die am Ende 106 im Innenbereich 114 des Körpers 102 ausgebildet sind, oder die Kappe 118 kann durch Druck am Ende 106 in den hohlen Innenbereich 114 eingepasst werden.
Es wird davon ausgegangen, dass der Körper 102 zum Erleichtern des Einführens zumindest entlang einem Teil der Länge des Körpers 102 ein oder mehrere darum verlaufende Gewinde 122 aufweist. Vorzugsweise wird das von den Gewinden 122 des Körpers 102 abgetragene Material durch Öffnungen 112 entnommen und im hohlen Innenbereich 114 abgelagert. Der Körper 102 verengt sich in Längsrichtung von der Höhe H1 am Hinterende 106 zur Höhe H2 am Vorderende 104, wodurch ein Winkel definiert ist, der dem lordotischen Winkel der Wirbelsäule entspricht, wenn er in den Bandscheibenraum eingeführt ist. Die stumpfe Nase 116 und der verstärkte sich verengende Körper 102 distrahieren den Bandscheibenraum, wenn der Käfig 100 eingeführt wird, wodurch das Distrahieren des Bandscheibenraums abgeschlossen oder unterstützt wird. Wenn der Käfig 100 eingeführt wird, erreichen die Gewinde 122 einen Eingriff in die intakten Knochenendplatten der benachbarten Wirbel. Auf diese Weise wird das Aufrechterhalten der Hals- und Lendenkrümmung verbessert, indem das Risiko eines Nachgebens in Zusammenhang mit einem in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Implantat beseitigt wird. Der Käfig 100 wird auch in einer Position eingeführt, welche der Anatomie des Bandscheibenraums Rechnung trägt, weil der Käfig 100 selbst ausgerichtet ist, wenn er darin eingeführt wird.
Andere Vorteile, die durch den Käfig 100 erreicht werden, sind mit seiner verhältnismäßig geringen Größe, verglichen mit in erweiterte Öffnungen eingeführten Käfigen, verbunden. Weil die Endplatten der Wirbel nicht erweitert sind, sind die Gesamthöhen H1 und H2 des Käfigs 100 kleiner als jene, die für einen in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführten Käfig erforderlich ist. Typischerweise sind die Höhen H1 und H2 etwa 4 bis 6 Millimeter kleiner als die entsprechenden Höhen eines Käfigs für einen erweiterten Bandscheibenraum. Falls demgemäß zwei Käfige 100 beidseitig in den Bandscheibenraum einzuführen sind, kann ein größerer Trennungsabstand verwirklicht werden als bei Käfigen, die beidseitig in einen erweiterten Bandscheibenraum eingeführt werden. Dies ermöglicht es, dass der Fusionskäfig 100 dichter am peripheren Knochenring des Wirbelkörpers positioniert wird, was zu einer erhöhten lateralen Stabilität führt und dazu führt, dass mehr Last auf die stärksten Abschnitte der benachbarten Wirbel verteilt wird.
Verschiedene Instrumente können für die Präparation des Bandscheibenraums und der Wirbelendplatte bereitgestellt werden, wie in den 35–37 dargestellt ist. In 35 weist das Schneidinstrument 250 einen Schaft 252 auf, der sich von einem Griff 254 zu einem distalen Abschnitt 256 erstreckt. Vorzugsweise ist der distale Abschnitt 256 unter einem Winkel R in Bezug auf den Schaft 252 abgelenkt. Eine Kürette oder eine Schneide 258 ist am Ende des distalen Abschnitts 256 positioniert. Die Schneide 258 ist geschärft und konfiguriert, um Knochenmaterial bei der Anwendung einer Kraft, die vom Chirurgen über den Griff 254 ausgeübt wird, von den Wirbelendplatten zu entfernen. Der Schaft 252 und der distale Abschnitt 256 erstrecken sich in einen in den Bandscheibenraum eingeführten Fusionskäfig in der Art des vorstehend beschriebenen Käfigs 100 oder 150 oder des nachstehend beschriebenen Käfigs 200. Die Schneide 258 erstreckt sich vom Innenbereich des Käfigs durch Öffnungen im Fusionskäfig in der Art der Öffnungen 162 des Käfigs 150, der Öffnungen 112 des Käfigs 100 oder der Öffnungen 220 des Käfigs 200. Die Schneide 258 berührt den Abschnitt der Wirbelendplatte, der mit den Öffnungen im Käfig in Verbindung steht.
Ein Schneidinstrument 250 stellt ein Instrument dar, das es dem Chirurgen ermöglicht, Knochenmaterial von den Endplatten der Wirbelkörper zu entfernen, nachdem der Fusionskäfig in den Bandscheibenraum eingeführt wurde. Das Nachgeben des Implantats und das Absetzen des Implantats in den benachbarten Wirbeln wird verhindert, weil der Körper des Fusionskäfigs vollständig durch das restliche Knochenmaterial der Endplatten gestützt ist. Wie es bei Prozeduren verwirklicht wird, die einen erweiterten Bandscheibenraum verwenden, kann eine verbesserte Fusion durch Entfernen der Knochenendplatten erreicht werden, um das Knochenwachstum zwischen den Wirbelkörpern durch das Fusionsimplantat zu fördern.
36 ist eine alternative Ausführungsform eines Schneidinstruments 270 mit einem Schaft 272, der von einem Griff 274 ausgeht. Ein distaler Abschnitt 276 des Schafts 272 ist nach oben ausgelenkt und bildet einen Winkel R in Bezug auf den Schaft, wie vorstehend mit Bezug auf die Kürette 250 beschrieben wurde. Das Schneidinstrument 270 ist abgesehen davon mit dem Schneidinstrument 250 identisch, dass der distale Abschnitt 276 einen gegabelten Abschnitt 280 mit einem Paar von Schneiden 278 aufweist. Die Schneiden 278 sind vorzugsweise lateral voneinander beabstandet. Das Schneidinstrument 270 hat eine besondere Anwendung auf einen Fusionskäfig mit einem Paar von Löchern, die mit der Wirbelendplatte in Verbindung stehen und lateral aneinander angrenzen. Siehe beispielsweise die Aussparungen 112 des Fusionskäfigs 100 und die Aussparungen 220 des Fusionskäfigs 200 (nachstehend beschrieben). Das Schneidinstrument 270 ermöglicht es dem Chirurgen, Knochenmaterial gleichzeitig und gleichmäßig durch benachbarte Löcher im Fusionskä fig zu entfernen.
Die Schneidinstrumente 250 und 270 können einen mechanischen Bohrer oder eine sich hin und her bewegende Schneide an Stelle der Schneiden 258 und 278 aufweisen. Die Instrumente 250 und 270 weisen eine Schaltungsanordnung und einen Motor zur Verbindung mit einer Leistungsquelle auf, wodurch der mechanische Bohrer angetrieben wird, um Knochenmaterial von den Endplatten zu entfernen.
Eine bevorzugte Technik, bei der diese Instrumente verwendet werden, wird mit Bezug auf den Käfig 400 beschrieben. Es sei bemerkt, dass die Technik ähnlich mit den anderen hier beschriebenen Käfigen oder anderen auf dem Fachgebiet bekannten Käfigen verwendet werden könnte. Das Schneidinstrument 250 oder 270 wird durch obere Aussparungen 420 und untere Aussparungen 422 in den Käfig 400 eingeführt und verwendet, um die Wirbelendplatten zu präparieren, wie vorstehend erörtert wurde. Die Führungen 428 empfangen den Schaft 252 oder 272, um die Endplattenpräparation zu erleichtern, indem die Positionierung der Schneidinstrumente 250, 270 aufrechterhalten wird, während sie innerhalb des Fusionskäfigs manipuliert werden. Die Führung ermöglicht es auch, dass der Schaft sicher darin aufgenommen ist, so dass die vom Chirurgen auf die Wirbelendplatten mit den Schneiden 258, 278 ausgeübte Kraft erhöht werden kann.
37 ist ein Teil-Aufriss eines anderen Instruments. Ein Kanalstarter 290 wird verwendet, um einen Kanal durch die anteriore Lippe der Wirbelendplatten an dem an das Hinterende 24 angrenzenden Bandscheibenraumabschnitt zu präparieren, wenn der Distraktor 12 darin positioniert wird. Der Kanalstarter 290 weist einen äußeren Schaft 291 und einen inneren Schaft 292 auf. Eine Schneidklinge 295 ist zwischen dem äußeren Schaft 291 und dem inneren Schaft 292 positioniert. Der innere Schaft 292 hat einen Endabschnitt 293, der vorzugsweise mit einem Gewinde versehen ist und konfiguriert ist, um innerhalb der Gewindeöffnung 20 des Distraktors 12 aufgenommen zu werden. Der innere Schaft 294 wirkt als eine Führung für den äußeren Schaft 291 und die Schneidklinge 295. Ein Anschlag 294 ist am inneren Schaft 292 angeordnet und berührt das Hinterende 24, um das Einführen der Schneidklinge 295 bis zu einer vorgegebenen Tiefe innerhalb des anterioren Abschnitts des Bandscheibenraums zu begrenzen. Die Schneidklinge 295 entfernt einen Abschnitt der Endplattendicke an der anterioren Lippe der Wirbelkörper, wodurch ein Anfangskanal im Bandscheibenraum gebildet wird, der sich gemeinsam mit dem vom Körperabschnitt 14 des Distraktors 12 im Bandscheibenraum gebildeten Distraktorkanal erstreckt. Der Anfangskanal erleichtert das Einführen des Fusionskäfigs in den Bandscheibenraum durch Bereitstellen einer Richtungsführung für das Einführen des Vorderendes des Käfigs. Der Anfangskanal behält auch die Ausrichtung des Körpers des Fusionskäfigs während seiner Einführung bei.

Claims

Vorrichtung, die in einen Scheibenzwischenraum bzw. Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln einfügbar ist, mit: einem ersten Fusionskäfig (200), der an einem ersten Ort in dem Scheibenzwischenraum anordenbar ist, wobei der erste Fusionskäfig einen Körper (202) aufweist, der sich zwischen einem Vorderende (204) und einem Hinterende (206) erstreckt und eine hohle Innenöffnung an dem Hinterende definiert, gekennzeichnet durch ein Abstandsstück (600), das ein Verbindungselement (604) aufweist, das in der Hinterendenöffnung des ersten Käfigs anordenbar ist, um das Abstandsstück an dem ersten Fusionskäfig zu befestigen, wobei das Abstandsstück des weiteren ein Beabstandungselement (606) umfasst, das von dem Verbindungselement beabstandet (610) ist und außerhalb des Körpers anordenbar ist, wenn das Abstandsstück an dem ersten Fusionskäfig befestigt ist, wobei das Beabstandungselement eine Führungsfläche (612) entgegengesetzt dem ersten Fusionskäfig aufweist, wobei die Führungsflächen das Einfügen eines zweiten Fusionskäfigs an einem zweiten Ort in dem Scheibenzwischenraum führt, der von dem ersten Fusionskäfig beabstandet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Körper des ersten Fusionskäfigs sich von diesem nach außen erstreckende Gewinde (208) umfasst, um in den kortikalen Knochen bzw. Rindenknochen der benachbarten Wirbelendplatte einzugreifen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Körper eine obere Lagerfläche (219) und eine untere Lagerfläche (221) umfasst, die durch eine Abstandsentfernung getrennt sind, wobei die Abstandsentfernung des Körpers so gewählt ist, dass der Körper den kortikalen Knochen der oberen Wirbelendplatte und den kortikalen Knochen der unteren Wirbelendplatte berührt, wenn die Vorrichtung in einen nicht erweiterten Scheibenzwischenraum eingefügt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der: der Körper konkave Seitenwände umfasst, die sich zwischen der oberen und der unteren Lagerfläche erstrecken, und das Beabstandungselement eine konvexe laterale Fläche entgegengesetzt der Führungsfläche umfasst, die an einer der konkaven Seitenwände anordenbar ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der das Verbindungselement eine Querschnittsform aufweist, die in formschlüssigem Eingriff mit einer Hinterendenwandöffnung des Käfigs aufgenommen ist.