DE60224850T2

DE60224850T2 - Instrumentarium zum Einführen und Positionieren eines expandierbaren Zwischenwirbel-Fusionsimplantates

Info

Publication number: DE60224850T2
Application number: DE60224850T
Authority: DE
Inventors: Gary Karlin Venice Michelson
Original assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 2001-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2022-02-05
Also published as: US8444692B2; WO2002062272A2; US20050010294A1; US7118579B2; US20050015149A1; ATE282379T1; CA2404647A1; US20040093084A1; EP1272130B1; WO2002062272A3; DE60201945D1; US20130245771A1; JP4133331B2; US7922729B2; US8771321B2; ATE384500T1; EP1272130A2; DE60201945T2; US20020177897A1; JP2004518477A

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1
Demnach betrifft die Erfindung im Allgemeinen Instrumente zum Einsetzen von Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Implantate in einen Implantationsraum in der Wirbelsäule und insbesondere zur Verwendung mit expandierbaren Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten (zum Platzieren von zumindest einem Teil zwischen benachbarten Wirbelkörpern in dem Raum, der vorher von Bandscheibenmaterial eingenommen wurde) zur Immobilisation von Wirbeln.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein System des anfangsgenannten Typs ist beispielsweise aus US-A-5800550 bekannt. Expandierbare Wirbelsäulen-Fusionsimplantate haben Höhen-Vergrößerungsfähigkeiten, die eingesetzt werden, sobald das Implantat anfänglich positioniert ist. Solche Höhen-Vergrößerungsfähigkeiten können verwendet werden innerhalb der Wirbelsäule anterior, posterior oder beides und mit jeweils unterschiedlichen Ausdehnungen, um den vorderen Teil, den hinteren Teil oder beide von dem Implantat um die gleiche oder verschiedene Beträge anzuheben. Insbesondere haben derartige Implantate obere und untere Oberflächen von oberen und unteren Elementen, die in einer ersten oder Einsetz-Position relativ zueinander kollabiert sind und in einer zweiten oder entfalteten Position daran angepasst sind, die benachbarten Wirbelkörper zu kontaktieren.
Expandierbare Fusionsimplantate bieten den Vorteil, dass sie das Platzieren eines potentiell größeren Implantats durch eine kleinere Öffnung in einen Patientenkörper erlauben. Eine selektive Expansion entlang einer einzelnen Richtung (z. B. nur vertikal, wenn korrekt installiert) bietet den Vorteil des Vergrößerns der Höhe des Implantats und damit der Ausdehnung des Bandscheibenraums, allerdings ohne eine begleitende Vergrößerung der Weite des Implantats.
US-A-5 665 122 offenbart eine Wirbelsäulenkäfigprothese, die zwei Käfigkörper mit oberem und unterem Käfigabschnitt, und eine Expansionsschraube mit proximalem und distalem Endabschnitt aufweist, wobei das proximale Ende Mittel zum Ausbilden eines Anschlusses mit einem Drehantrieb zum Drehen der Schraube aufweist, wobei der distale Endabschnitt zum Auseinanderdrücken des oberen und des unteren Käfigs dimensioniert und gestaltet ist, wenn die Schraube längs des Käfigkörpers vorangetrieben wird.
WO 00/35388 offenbart eine variable Expansions-Vorrichtung zum Stabilisieren eines superioren Wirbels und benachbarten inferioren Wirbels, die eine hohle, expandierbare Einlage und eine Expansionseinlage aufweist, wobei die Expansionseinlage von konischer Gestalt ist und in die expandierbare Einlage längs eingeschraubt werden kann, so dass dadurch die expandierbare Einlage expandiert wird.
Expandierbare Fusionsimplantate sind dem Stand der Technik bekannt. Das erste expandierbare Wirbelsäulen-Fusionsimplantat (das das Wachstum von Knochen von einem Wirbelkörper zu einem benachbarten Wirbelkörper durch das Implantat erlaubt) wurde von Michelson erfunden und ist in US Patent Nummer 5,776,199 offenbart, das am 28. Juni 1988 eingereicht wurde.
Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate, die obere und untere nicht-gebogene Oberflächen haben und die an ein Platzieren in Kontakt mit benachbarten Wirbelkörpern angepasst sind, sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Einsteck-Wirbelsäulen- Fusionsimplantate wurde von Michelson erfunden und sind US Patent Nummer 5,776,199 offenbart.
Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate mit oberen und unteren gebogenen Bereichen, die in Richtung der benachbarten Wirbelkörper orientiert sind und gestaltet sind, um mit den Wirbelkörpern entlang gebogener Schnitte im Eingriff zu sein, die darin typischerweise durch einen Bohrer ausgebildet sind, sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate wurden von Michelson erfunden und sind im US Patent Nummer 5,593,409 offenbart, das am 17. Februar 1995 eingereicht wurde. Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate bieten den Vorteil, dass sie leicht in dem Implantationsraum positioniert werden können und das sie hervorragende Befestigungs- oder Haltemerkmale aufweisen.
Gewinde-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate, die eine Rotation zum Einsetzen in den Implantationsraum in der Wirbelsäule erfordern, sind im Stand der Technik bekannt. Das erste künstliche Gewinde-Wirbelsäulen-Fusionsimplantat wurde von Michelson erfunden und ist im US Patent Nummer 5,015,247 offenbart. Gewinde-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate bieten den Vorteil, dass sie leicht in dem Implantationsraum positionierbar sind und hervorragende Befestigungs- oder Halteeigenschaften aufweisen. Beispiele von Instrumenten und Verfahren zum Einsetzen von Wirbelsäulenimplantaten wurden von Michelson im US Patent Nummer 5,484,437 und US Patent Nummer 6,080,155 gelehrt.
Eine Lordose betreffende oder angeschrägte Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate sind auch im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise hat Michelson derartige Implantate erfunden, wie im US Patent Nummer 5,609635 offenbart, das am 7. Juni 1995 eingereicht wurde. Lordose betreffende, frusto-konische oder angeschrägte Gewinde-Wirbelsäulen- Fusionsimplantate sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise hat Michelson derartige Implantate erfunden, wie im US Patent Nummer 6,210,412 offenbart. Lordose betreffende, frusto-konische oder angeschrägte Einsteck-Wirbelsäulen-Fusionsimplantate sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise hat Michelson derartige Implantate erfunden, wie in der am 7. Juni 1995 eingereichten US-Anmeldung mit der Serien-Nummer 08/484,928 offenbart. Lordose betreffende oder angeschrägte Wirbelsäulen-Fusionsimplantate haben den Vorteil der Wiederherstellung oder Verbesserung der Wirbelsäulen-Lordose.
Expandierbare Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantate können vorzugsweise von einem anterioren Zugang zur Wirbelsäule, einem posterioren Zugang zu den Wirbeltransversalfortsätzen, Paarweise zu beiden Seiten der Wirbelsäulenmittellinie oder von einem anterioren Lateralzugang zu der Wirbelsäule eingesetzt werden. Derartige expandierbare Implantate sind daran angepasst, in der Lage zu sein, anterior (an ihren vorderen Enden) oder posterior (an ihren hinteren Enden) in der Höhe von einem ersten kollabierten Zustand bis zu einem zweiten expandierten Zustand zum Zweck der Vergrößerung der Wirbelsäulen-Lordose an dem Zwischenraum anzusteigen, oder sie können in der Lage sein, sowohl anterior als auch posterior in der Höhe anzusteigen. Während einer Installation von expandierbaren Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten ist es wünschenswert, dass der Chirurg die Fähigkeit hat, präzise das Implantat mit den geeigneten Instrumenten und Verfahren zu steuern, um das Implantat mit geeigneten Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien zu beladen, das Implantat in dem Implantationsraum einzusetzen, das Implantat in einen letztendlichen expandierten Zustand zu entwickeln und ferner das Implantat mit Knochenwachstumsmaterial zu beladen, wenn es so gewünscht ist.
Es existiert ein Bedarf für Instrumente zur Verwendung mit expandierbaren Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten, die für alle der oben genannten Bedarfe einzeln oder in Kombination vorgesehen sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß den Zwecken der Erfindung, wie hierin ausgebildet und breit beschrieben, wird ein System gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung bleibt der Implantathalter an dem Wirbelsäulenimplantat angebracht, wobei das Wirbelsäulenimplantat aus einer Nicht-Expandierte-Position in eine Expandierte-Position innerhalb eines Implatations-Raumes expandiert wird, der zum Aufnehmen des Wirbelsäulenimplantats vorbereitet ist.
Der Implantathalter weist auch mindestens zwei Verlängerungen auf, die sich aus dem distalen Ende des Körpers erstrecken. Die Verlängerungen können eine Innenfläche und eine gegenüber der Innenfläche angeordnete Außenfläche aufweisen. Die Verlängerungen können zum Aufeinanderzubewegen mittels einer an der Außenfläche angelegten Einwärtskraft angepasst sein, so dass den Verlängerungen des Implantathalters das Passieren in ein hinteres Ende des Implantates und dass der Außenfläche das zusammenwirkende In-Eingriff-Stehen mit dem hinteren Ende des Implantates ermöglicht ist, nachdem die Einwärtskraft beseitigt ist.
Die anhängenden Zeichnungen, welche hierin mit aufgenommen sind und einen Teil dieser Spezifikation bilden, sind nur ein Beispiel und keine Begrenzung und illustrieren einige Ausführungsformen der Erfindung, welche zusammen mit der Beschreibung dazu dienen, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Der Umfang der Erfindung ist nur durch den Umfang der Ansprüche beschränkt, da von der aktuellen Lehre andere Ausführungsformen der Erfindung einem Fachmann naheliegen sollten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer Ausführungsform eines expandierbaren nicht-gebogenen festkeilenden Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantats für einen posterioren Lendenwirbel zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung.
1A ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform eines Blockers in der Form eines Expanders zur Verwendung mit dem Implantat aus 1.
1B ist eine perspektivische Ansicht von einer anderen alternativen Ausführungsform eines Blockers zur Verwendung mit dem Implantat aus 1.
1C ist eine perspektivische Ansicht von noch einer anderen Ausführungsform eines Blockers zur Verwendung mit dem Implantat aus 1.
2 ist eine Ansicht des vorderen Implantatendes aus 1.
3 ist eine Draufsicht des Implantats aus 1.
4 ist eine Ansicht eines hinteren Endes des Implantats aus 1.
5 ist eine Seitenansicht des Implantats aus 1.
6 ist eine Querschnitts-Seitenansicht entlang der mittleren Längsachse des Implantats aus 1.
7 ist eine perspektivische Ansicht des vorderen Endes von dem Implantat aus 1.
8 ist eine Frontansicht der einen Ausführungsform eines Expanders aus 1.
9 ist eine Seitenansicht des Expanders aus 8.
10 ist eine schematische Repräsentation einer geometrischen Konfiguration eines Querschnitts von einer Ausführungsform eines Expanders zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung.
11 ist eine Draufsicht von einem expandierbaren nicht-gebogenen festkeilenden Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Implantat für einen anterioren Lendenwirbel, das zwei in gestrichelten Linien dargestellte Expander zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung für einen anterioren Zugang zur Wirbelsäule aufweist.
12 ist eine Draufsicht von dem unteren Element einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines expandierbaren nicht-gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat für einen anterioren Lendenwirbel, mit einem Satz von zwei Expandern, die an beiden Seiten der Implantat-Mitten-Längsachse positioniert sind, zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung für den anterioren Zugang zur Wirbelsäule.
13 ist eine Seitenansicht einer Implantat-Endkappe, die im Teil-Querschnitt dargestellt ist, zur Verwendung mit dem Implantat aus 12.
14 ist eine Draufsicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform eines expandierbaren nicht-gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantats für einen posterioren Lendenwirbel zur Verwendung vorzugsweise in Paaren mit der Instrumentation der Erfindung für den posterioren Zugang zur Wirbelsäule.
15 ist eine Draufsicht im Teil-Querschnitt der einen Ausführungsform von einem Implantathalter-Instrument der Erfindung, das in einem zurückgezogenen Zustand zum Einsetzen eines Implantats dargestellt ist, wie etwa des Implantats aus 1.
16 ist eine Seiten-Aufrissansicht im Teil-Querschnitt von einem Halteinstrument aus 15.
17 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform von einem Expander-Antriebsinstrument der Erfindung zum Drehen eines Expanders wie zum Beispiel dem Expander aus 1.
18 ist eine Seiten-Aufrissansicht des Expander-Antriebsinstrumentes aus 17.
19 ist eine Draufsicht des Implantats aus 1 in Teil-Querschnitt in einem nicht-expandierten Zustand und eine Draufsicht im Teil-Querschnitt von einem Halteinstrument aus 15 in einem zurückgezogenen Zustand, das so positioniert ist, dass es im Eingriff mit dem Implantat ist.
20 ist eine Draufsicht in einem Teil-Querschnitt von dem Halteinstrument aus 15 in einem ausgestreckten Zustand mit den Seiten-Ausdehnungselementen wegbewegt und im Eingriff mit den Flanschen in komplementären Schlitzen in dem hinteren Ende des Implantats aus 1, das im Teil-Querschnitt dargestellt ist.
21 ist eine Draufsicht eines Halteinstrumentes aus 15 im Teilschnitt, das rotierend in dem ausgestreckten Zustand arretiert ist, um die Seiten-Ausdehnungselemente im Eingriff mit dem hinteren Ende des Implantats aus 1 zu halten, das im Teilschnitt dargestellt ist.
22 ist eine Explosions-Draufsicht von einem Expander-Antriebsinstrument aus 17, das in das Halteinstrument aus 15 und in das Implantat aus 1 eingesetzt ist, das im Teilschnitt dargestellt ist.
23 ist eine Draufsicht von einem Expander-Antriebsinstrument aus 17, das in einer ausgedehnten Position durch erste und zweite Federriegel des Halteinstrumentes aus 15 verriegelt ist, das im Teilschnitt dargestellt ist, wobei jeder Federriegel daran angepasst ist, mit den komplementären ersten und zweiten Arretierungen auf einem Schaft des Expander-Antriebsinstrumentes einzugreifen, und das dabei ist, ein Implantat in einen Implantationsraum einzusetzen.
24 ist eine vergrößerte Teil-Draufsicht entlang der Linie 24 aus 23, die das Verhältnis zwischen dem ersten und zweiten Federriegel von dem Halteinstrument und der komplementären ersten und zweiten Arretierungen von dem Expander-Antriebsinstrument darstellt, während das Expander-Antriebsinstrument in der ausgestreckten Position ist.
25 ist eine perspektivische Rückansicht eines Lendenwirbelsegmentes von einer Wirbelsäule mit dem Duralsack nach links zurückgezogen, die eine vorbereiteten empfangsbereiten Implantationsstelle und das Halteinstrument aus 15 mit dem Expander-Antriebsinstrument aus 17 darin eingesetzt zeigt, das den Bandscheibenraum zwischen benachbarten Wirbelkörpern mit dem Implantat aus 1 daran angebracht erreicht.
26 ist eine Teil-Seitenansicht von dem Implantat aus 1, das durch das Halteinstrument aus 15 durch eine Schutz von einem im wesentlichen posterioren Zugang zur Wirbelsäule aus zu einer Implantationsstelle eingesetzt wurde, die quer durch einen Bandscheibenraum und in zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
27A ist eine Teil-Seitenansicht des Implantats aus 1, das von den Implantathalter aus 15 von einem in wesentlichen posterioren Zugang zu der Wirbelsäule ineine Implantationsstelle eingesetzt ist, die quer zu einem Bandscheibenraum und in zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
27B ist eine Teil-Seitenansicht des Implantats aus 1, das von den Implantathalter aus 15 in eine Implantationsstelle eingesetzt ist, die quer zu einem Bandscheibenraum und in zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
28 ist eine Draufsicht von einem unteren Wirbelkörper und dem Implantat aus 1 im Teilschnitt, das in eine Implantationsstelle implantiert ist, die posterior durch einen Bandscheibenraum hindurch ausgebildet ist, und das Expander-Antriebsinstrument aus 17, das in einer zurückgezogenen Position durch den zweiten Federriegel des Halteinstruments aus 15 arretiert ist und im Teilschnitt in Eingriff mit der ersten Ausdehnung des Expander-Antriebsinstruments dargestellt ist.
29 ist eine vergrößerte Teil-Draufsicht entlang der Linie 29 aus 28, die das Verhältnis zwischen dem ersten und zweiten Federriegel des Halteinstrumentes und der komplementären ersten und zweiten Arretierung des Expander-Antriebsinstrumentes zeigt, während das Expander-Antriebsinstrument in der zurückgezogenen Position ist.
30 ist eine Draufsicht eines unteren Wirbelkörpers und des Implantats aus 1, das im Teilschnitt dargestellt ist und das über das Halteinstrument aus 15 implantiert wird, das im Teilschnitt in einer Implantationsstelle dargestellt ist, die posterior durch einen Bandscheibenraum ausgebildet ist, und das Expander-Antriebsinstrument aus 17, das den Expander aus 1 bewegt, um das Implantat zu expandieren.
31 ist eine Teil-Seitenansicht des Implantats aus 1 und des Halteinstruments aus 15 mit dem Implantat in einer expandierten Position, eingesetzt in eine Implantationsstelle, die durch den Bandscheibenraum und in zwei benachbarte Wirbelkörper der Wirbelsäule hinein ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
32 ist eine Seitenansicht des Implantats aus 1 im Teilschnitt und des Halteinstruments aus 15 mit dem Expander-Antriebsinstrument aus 17 im Eingriff mit dem Expander aus 1.
33 ist eine Teilschnitt-Ansicht des vorderen Implantatendes aus 1, das zwischen benachbarten Wirbelkörpern mit dem Expander in der anfänglichen Einsetzposition implantiert ist.
34 ist eine Teilschnitt-Ansicht des vorderen Implantatendes aus 1, das zwischen benachbarten Wirbelkörpern mit dem Expander in der schlussendlichen entwickelten Position implantiert ist.
35 ist eine Draufsicht des Expander-Antriebsinstruments aus 17, das von dem Implantat aus 1 weggezogen ist, das in einer Implantationsstelle dargestellt ist, und dem Halteinstrument aus 15.
36 ist eine Draufsicht des Halteinstruments aus 15 und des Implantats aus 1, das in einer Implantationsstelle dargestellt ist, nachdem das Expander-Antriebsinstrument aus 17 verwendet wurde, um den Raum in dem Implantat mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterial zu bepacken, der durch das Entfernen des Expander-Antriebsinstruments freigelassen und nicht in Anspruch genommen ist.
37 ist eine ebene Draufsicht, die das Zurückziehen des Halteinstrumentes aus 15 von dem Implantat aus 1 zeigt, das in einem Implantationsraum dargestellt ist.
38 ist eine Draufsicht eines unteren Wirbelkörpers und zweier Implantate aus 1, die in einer entgültigen Position in einer Implantationsstelle implantiert sind, die posterior durch einen Bandscheibenraum ausgebildet ist.
39 ist eine Schnitt-Seitenansicht von der Implantationsstelle, die durch den Bandscheibenraum und zwei benachbarte Wirbelkörper von dem anterioren Zugang zur Wirbelsäule aus ausgebildet ist, mit dem Implantat aus 11, das in der Implantationsstelle in der endgültig entwickelten Position mit oberen und unteren Oberflächen in geneigter Orientierung zueinander und Knochenschrauben installiert ist, die installiert sind, um das Implantat zu verankern.
40 ist eine Schnitt-Seitenansicht der Implantationsstelle, die durch den Bandscheibenraum und zwei benachbarter Wirbelkörper ausgebildet ist, mit dem Implantat aus 11, das in den Implantationsraum in der entgültigen entwickelten Position mit oberen und unteren Oberflächen in paralleler Orientierung zueinander installiert ist, und Knochenschrauben, die installiert sind, um das Implantat zu verankern.
41 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer Ausführungsform eines expandierbaren gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat für anteriore Lendenwirbel, zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung.
42 ist eine Draufsicht des Implantats aus 41.
43 ist eine Ansicht des hinteren Implantatendes aus 41.
44 ist eine Seiten-Aufrissansicht des Implantats aus 41.
45 ist eine Ansicht des vorderen Implantatendes mit der Endkappe aus 41 daran angebracht.
46 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 46-46 aus 42.
47 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 47-47 aus 45.
48 ist eine Seiten-Aufrissansicht einer Endkappe zur Verwendung mit dem Implantat aus 41.
49 ist eine perspektivische Ansicht des Implantats aus 41 und eines Implantateinsetzers mit einem Kopf, der so konfiguriert ist, dass er zusammenwirkend in das hintere Ende des Implantats eingreift, wobei der Kopf zwei Auskragungen zum Eingriff mit komplementären Aufnahmelöchern an dem hinteren Ende des Implantats aufweist.
50 ist eine Seitenansicht des Implantats aus 41, das durch den Implantateinsetzer aus 49 von einem im wesentlichen anterioren Zugang zu der Wirbelsäule in eine Implantationsstelle eingesetzt ist, die in der Höhe eines Bandscheibenraumes und zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
51 ist eine Schnittansicht des Implantats aus 41, das in die Implantationsstelle aus 50 eingesetzt ist.
52 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Implantatendes aus 41 mit einem Expander-Antriebsinstrument, das positioniert ist, um in den Expander einzugreifen, wobei das Expander-Antriebsinstrument ein Ende aufweist, das konfiguriert ist, um zusammenwirkend in den Expander einzugreifen.
53 ist eine Schnittansicht des Implantats aus 41, das von einem anterioren Zugang zur Wirbelsäule in eine Implantationsstelle aus 50 eingesetzt ist und das durch das Expander-Antriebsinstrument aus 52 expandiert ist, um die benachbarten Wirbelkörper für eine Lordose zu platzieren.
54 ist eine hintere Endansicht von dem anterioren Aspekt von zwei benachbarten Wirbelkörpern und zwei Implantaten aus 41, die dazwischen in einer entgültigen Position implantiert sind.
55 ist eine perspektivische Ansicht von einem vorderen Implantatende, wobei ein Implantathalter mit einem Kopf so konfiguriert ist, dass er zusammenwirkend in das hintere Ende des Implantats eingreift, wobei der Kopf zwei Auskragungen zum Eingreifen mit komplementären Aufnahmelöchern an dem hinteren Ende des Implantats aufweist und der Implantathalter hohl und daran angepasst ist, die Passage von einem Expander-Antreiber dort hindurch zu beherbergen, wobei der Expander-Antreiber in einer zurückgezogenen Position innerhalb des Implantathalters gezeigt ist.
56 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Implantatendes und eine perspektivische Ansicht des hinteren Implantathalterendes und des Expander-Antreibers aus 55, wobei der Expander-Antreiber in einer zurückgezogenen Position innerhalb des Implantathalters dargestellt ist.
57 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Implantatendes und eine perspektivische Ansicht des hinteren Implantateinsetzerendes und des Expander-Antreibers aus 55, wobei der Expander-Antreiber in einem teilweise ausgestreckten Zustand dargestellt ist.
58 ist eine Seitenansicht des Implantats aus 55, das durch den Implantateinsetzer aus 55 von einem im wesentlichen posterioren Zugang zur Wirbelsäule in eine Implantationsstelle eingesetzt ist, die durch die Höhe eines Bandscheibenraumes und zwischen zwei benachbarter Wirbelkörper von der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
59 ist eine Schnittansicht des Implantats aus 55, das in die Implantationsstelle aus 58 eingesetzt ist.
60 ist eine Schnittansicht des Implantats aus 55, das von einem posterioren Zugang zur Wirbelsäule in die Implantationsstelle aus 58 eingesetzt ist und das durch das Expander-Antreiberinstrument aus 55 expandiert ist, das in einem voll ausgestreckten Zustand dargestellt ist, um die benachbarten Wirbelkörper bei einer Lordose zu platzieren.
61 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Endes von einer anderen Ausführungsform eines Implantats zur Verwendung mit der Instrumentation und dem Verfahren der Erfindung und dem Expander-Antreiber aus 55.
62 ist eine Seitenansicht von einer anderen Ausführungsform eines Implantates, das durch den Implantathalter aus 49 von einem allgemeinem anterioren Zugang zur Wirbelsäule in eine Implantationsstelle eingesetzt ist, die durch die Höhe einer Bandscheibe und durch zwei benachbarte Wirbelkörper der Wirbelsäule ausgebildet ist, die im Teilschnitt dargestellt sind.
63 ist eine Schnittansicht des Implantats aus 62, das von einem anterioren Zugang zur Wirbelsäule durch ein Expander-Antriebsinstrument mit einem ausgestreckten Schaft expandiert ist, der so konfiguriert ist, dass er mehr als mit einem Expander im Eingriff ist, um die benachbarten Wirbelkörper bei einer Lordose zu platzieren.
64 ist eine geschnittene Seitenansicht der Implantationsstelle, die durch den Raum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern gebildet wird, und dem Implantat aus 62, das in dem Implantationsraum installiert ist und das mit Knochenschrauben an der Wirbelsäule verankert ist.
65 ist eine hintere Endansicht des anterioren Aspektes von zwei benachbarten Wirbelkörpern und dem Implantat aus 62, das dazwischen in einer expandierten Position implantiert ist, sowie einer anderen Ausführungsform eines Implantates, das gestaltet ist, um als ein Seite-An-Seite Paar verwendet zu werden.
66 ist eine Draufsicht des Implantats aus 65, das zumindest zum Teil in den unteren Wirbelkörper von einer Implantationsstelle eingesetzt ist, die anterior durch einen Bandscheibenraum ausgebildet ist, wobei der Wirbelkörper im Teilschnitt dargestellt ist, wobei die Implantate einen Expander an jedem der vorderen und hinteren Enden von jedem Implantat aufweist.
67 ist eine perspektivische Ansicht von einer anderen Ausführungsform von einem Implantateinsetzer der Erfindung mit oberen und unteren Auskragungen und einem Paar von Seiten-Ausdehnungen mit Flanschen darauf, um zusammenwirkend in komplementäre Aufnahmelöcher bzw. -schlitze von einem hinteren Ende eines im wesentlichen zylindrischen Implantates einzugreifen, das an ein Einsetzen von dem posterioren Aspekt aus angepasst ist.
68 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer anderen Ausführungsform eines Wirbelsäulen- Fusionsimplantates zur Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Nun wird im Detail auf die aktuell bevorzugten Ausführungsformen (beispielhaften Ausführungsformen) der Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele von diesen in den anhängenden Zeichnungen illustriert sind.
Die Instrumentation der Erfindung können verwendet werden für einen posterioren, anterioren, lateralen oder posterolateralen Zugang zur Wirbelsäule. In der einen bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung ein integrierter Satz von Instrumenten, die die Durchführung eines Verfahrens zum Einsetzen von expandierbaren nicht-gebogenen zusammengedrückten Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten ermöglicht, von einem Zugang posterior zu dem Wirbel-Transversalfortsatz, zu beiden Seiten der Wirbelsäulenmittellinie und vorzugsweise paarweise, wobei die Implantate daran angepasst sind, in der Lage zu sein, anterior (an ihren vordere Enden) von einem ersten kollabierten Zustand in einen zweiten expandierten Zustand für den Zweck des Induzieren einer Zwischenraumdistraktion und/oder einer Vergrößerung der Wirbelsäulenlordose an diesem Zwischenraum in der Höhe vergrößert zu werden. In anderen bevorzugten Ausführungsformen werden die Instrumente der Erfindung verwendet, um expandierbare nicht-gebogene zusammengedrückte Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantate von einem anterioren Zugang aus in die Wirbelsäule einzusetzen, wobei die Implantate daran angepasst sind, in der Lage zu sein, eine Höhe anterior zu vergrößern und, falls gewünscht, sowohl anterior als auch posterior inklusive anterior mehr als posterior (an ihren vordere Enden). Mit kleinen Modifikationen können die gelehrten Verfahren und Instrumente auch verwendet werden, um derartige Implantate in einer lateralen Orientierung einzusetzen.
Die 1 bis 14 zeigen bevorzugte Ausführungsformen eines expandierbaren Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantats wie etwa eines solchen, das durch Michelson in der Internationalen Anmeldung PCT/US01/03657 mit dem Titel "Expandable Impacted Interbody Spinal Fusion Implant" beschrieben wurde, und Instrumente zur Verwendung damit gemäß der Erfindung. Um die Struktur und die Wechselwirkung der Instrumente und der assoziierten Verfahren für deren Gebrauch besser zu verstehen, wird die Struktur und die assoziierten Charakteristiken für eine Ausführungsform von einem Implantat zunächst beschrieben, das daran angepasst ist, über diese Instrumente und Verfahren eingesetzt zu werden.
Wie in den 1 bis 7 gezeigt, wird eine bevorzugte Ausführungsform eines expandierbaren nicht-gebogenen zusammengedrückten Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat zur Verwendung mit den Instrumenten und den Verfahren der Erfindung im allgemeinen durch das Bezugszeichen 100 bezeichnet. Das Implantat 100 hat vorzugsweise ein vorderes Ende 102, ein hinteres Ende 104, ein oberes Element 106 und ein unteres Element 108. Das obere und untere Element 106, 108 ist jeweils vorzugsweise nicht-gebogen und angepasst an ein Platzieren in Richtung und zumindest zum Teil jeweils innerhalb des oberen und unteren von zwei benachbarten Wirbelkörpern.
Der wie hierin verwendete Begriff "nicht-gebogen" ist vorgesehen, die oberen und unteren Oberflächen des Implantats zu beschreiben: als (1) keine Krümmungen aufweisend, als in einer ebenen Fläche, (2) leichte oder sanfte Krümmungen von dem vordere Ende zu dem hinteren Ende des Implantats hin, und/oder (3) leichte oder sanfte Krümmungen über die Implantatweite. Leichte oder sanfte Krümmung schließt nicht die Krümmung ein, die assoziiert ist mit der oberen und unteren Oberfläche des Implantats zum Einsetzten in einen Bandscheibenraum mit einem kreisförmigen Querschnitt, der durch eine Wirbelsäulen-Bandscheibe und in die benachbarten Wirbelkörper hinein ausgebildet ist. Während die obere und untere Oberfläche von dieser einen bevorzugten Ausführungsform von einem expandierbaren nicht-gebogenen Implantat einige Krümmungen aufweisen können, ist die Krümmung im Vergleich zu einem Implantat mit einem kreisförmigen Querschnitt minimal. Für Implantate mit einem kreisförmigen Querschnitt wie etwa einem Gewinde-Implantat, ist die Krümmung der oberen und unteren Oberfläche, die die benachbarten Wirbelkörper berühren, ein Radius von der Hälfte der Weite des Implantats. Wenn es eine Krümmung der oberen und unteren Oberfläche von dem oben beschriebenen nicht-gebogenen Implantat gibt, ist die Krümmung die von einem Kreis, der viel größer als die Weite des Implantats ist, womit es eine leichte Krümmung aufweist, die zu einer anatomischen Krümmung von einer Bandscheibe oder der Oberfläche der Wirbelendplatte korrespondieren kann. Umgekehrt kann die Oberfläche Oberflächen-Auskragungen aufweisen, die teilweise gebogen sind, wobei allerdings das Implantat selbst weiterhin im wesentlichen nicht-gebogen ist.
Jedes des oberen und unteren Elementes 106, 108 weist vorzugsweise zumindest eine Öffnung 110 in Kommunikation miteinander zum Erlauben von Knochenwachstum von einem benachbarten Wirbelkörper zu einem benachbarten Wirbelkörper durch das Implantat 100 hindurch auf.
Auf einer äußeren Oberfläche 112 von jedem der sich gegenüberliegenden oberen und unteren Elemente 106, 108 ist zumindest eine knocheneingreifende Auskragung 114, die an eine lineare Einsetzung angepasst ist, welche in einer bevorzugten Ausführungsform eine Sperrklinke ist. Alternativ kann eine Knocheneingriffs-Auskragung 114 eine Oberflächenrauigkeit,-Rendelung, Kerbverzahnung oder jede andere Konfiguration sein, die geeignet für den beabsichtigten Zweck ist, eine Austreibung des Implantats aus dem Bandscheibenraum nach der Implantation zu verhindern.
Das obere und untere Elemente 106, 108 sind relativ zueinander bewegbar und haben eine erste Position, die eine kollabierte Implantathöhe ermöglicht und eine zweite Position, die eine vergrößerte Höhe ermöglicht. In der ersten Position können das obere und untere Element 106, 108 parallel zueinander sein, allerdings können sie auch gewinkelt zueinander sein, wenn gewünscht. Das obere und untere Element 106, 108 werden vorzugsweise an einem Artikulationspunkt in der Nähe des hinteren Endes 104 von dem Implantat 100 gelenkig anbringt. Das obere und das untere Element 106, 108 sind zueinander so gelenkig anbringt, dass eines der jeweiligen Enden von dem oberen und unteren Element 106, 108 gelenkig anbringt verbleibt, während das andere der jeweiligen Enden des oberen und unteren Elements 106, 108 frei ist, sich von dem anderen weg zu bewegen.
Wie in 1 dargestellt, haben zum Beispiel das obere und untere Element 106, 108 vorzugsweise einen zusammenwirkenden Rotations-Artikulations- oder Gelenkpunkt 116 zwischen dem oberen und unteren Element 106, 108. Die zusammenwirkende Rotations-Artikulation 116 ist vorzugsweise in der Nähe des einen der proximalen Enden und das distale Ende von dem oberen und unteren Element 106, 108 ist an einem Ende gegenüber einem Expansionsmechanismus oder Expander 120.
Jedes der oberen und unteren Elemente 106, 108 des Implantats aus 1 hat vorzugsweise eine Spur 122, 124, innerhalb derer der Expander 120 rotiert. Wie am besten in den 1 und 7 dargestellt, ist die Spur 122, 124 konfiguriert, um dem Expander 120 ein Rotieren darin zu erlauben und sich dann von der einen Seite zu der anderen Seite innerhalb der Spur 122, 124 zu bewegen.
Ein Schlitz 126 an dem Implantat 100 ist angepasst, um zusammenwirkend einzugreifen und kann verriegelbar an einen Implantathalter 500 (der unten beschrieben wird) angebracht werden, und um anschließend, wenn so von dem Chirurgen gewünscht, eine Kappe aufzunehmen, die in dem Schlitz 126 einschnappt.
Die 8–10 zeigen verschiedene Ansichten von einem Expander-Element zur Verwendung mit expandierbaren Wirbelsäulen-Fusionsimplantaten, die zur Verwendung mit den Instrumenten und den Verfahren der Erfindung angepasst sind.
Während eine spezialisierte Form eines Blockers 128, wie etwa in den 1B und 1C dargestellt, unten in Bezug auf den Expander 120 im Detail beschrieben wird, braucht der Blocker 128 nicht in Kontakt mit dem oberen und unteren Element 106, 108 zu sein, wenn das Implantat 100 anfänglich in den Implantationsraum eingesetzt wird. Der Blocker 128 kann ein Block oder jede Art von Platzhalter sein, der zwischen dem gelenkig angebrachten oberen und unteren Element 106, 108 eingesetzt ist, nachdem das Implantat 100 positioniert ist, um die Bereiche des oberen und untern Elements 106, 108 im Abstand voneinander mit einer optimalen Höhe und einem Winkel relativ zueinander zu halten. Das heißt, das Implantat kann mit einem Expander-Antreiber 600 expandiert werden, der unten detaillierter beschrieben wird, und dann die expandierten Bereiche in der zweiten Position im Abstand zueinander durch einen dritten Körperblocker halten, der zwischen diesen platziert wird. Ferner kann ein Arzt in der Lage sein, aus einer Serie von Blockern auszuwählen, die unterschiedliche Höhen aufweisen, die in dem gleichen Implantat verwendbar sind.
Ein Blocker 128, der vorzugsweise in der Form des Expander 120 ist, ist in der Nähe von zumindest einem der Enden der oberen und unteren Implantat-Elemente 106, 108 angeordnet und halt zumindest einen Bereich des oberen und unteren Elementes 106, 108 im Abstand voneinander um die vergrößerte Höhe des Implantats beizubehalten und das Implantat 100 auf die kollabierte Implantathöhe zu kollabieren. Der Expander 120 in der Ausführungsform vergrößert die Implantathöhe wie in einer Ebene gemessen, die durch die Mittel-Längsachse des Implantats 100 und durch das obere und untere Element 106, 108 während eines Positionieren des Expanders 120 verläuft, und ist in der Lage, wie es gewünscht sein kann, selektiv nur die Höhe des Implantats zu vergrößern.
Der Expander 120 der Ausführungsform ist daran angepasst, in einer einzigen Richtung etwa 90 Grad zu rotieren, um sich von einer anfänglichen (ersten) Einsetzposition I, wie am besten in den 1 und 7 dargestellt, in eine abschließende (zweite) entwickelte oder expandierte Position F zu bewegen, wie am besten in 34 dargestellt, um die maximale Höhe H des Implantats 100 zu erzielen.
Der Expander 120 hat eine Öffnung 130, die angepasst ist, um zusammenwirkend mit einem Expander-Antreiber im Eingriff zu sein, der verwendet wird, um den Expander 120 zu rotieren, um die Höhe H des Implantats 100 zu vergrößern. Der Expander-Antreiber 600 rotiert vorzugsweise um eine Achse parallel zur Längsachse L des Implantats 100, um den Expander 120 zu rotieren, um die Höhe H des Implantats 100 zu vergrößern. Die Öffnung 130 kann ebenfalls als eine Passage verwendet werden, um fusionsunterstützende Materialien durch den Expander 120 und in das Implantat 100 zu schieben.
Beim Rotieren des Expander wird die längere Dimension des Expanders durch die kürzere Dimension des Expanders ersetzt, womit korrespondierend die maximale Höhe des Implantats von der ersten in die zweite Position vergrößert wird.
Wie am besten in 10 dargestellt, weist die schematische Repräsentation einer geometrischen Konfiguration eines Querschnitts von einem Expander 120 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf: eine erste Dimension X, korrespondierend zu der Höhe des Expanders 120, wenn das Implantat 100 anfänglich in die Wirbelsäule eingesetzt wird, und zu der Weite des Expanders 120, wenn der Expander 120 rotiert ist, um die Höhe H des Implantates 100 zu vergrößern, und eine zweiten Dimension Y, korrespondierend zu der Weite des Expanders 120, wenn das Implantat 100 anfänglich in die Wirbelsäule eingesetzt wird, und zu der Höhe des Expanders 120, wenn der Expander 120 rotiert ist, um die Höhe H des Implantats 100 zu vergrößern. Die zweite Dimension Y ist größer als die erste Dimension X. Vorzugsweise bietet der Expander 120 einem Chirurgen vielfache sensorische Vorteile, aufweisend: ein taktiles Gefühl des Expanders 120, der über sein Zentrum hinweggeht und an Ort und Stelle verriegelt, die Ansicht des Handgriffes von einem Werkzeug, das den Expander 120 rotiert, so dass der Werkzeughandgriff aus einer Senkrechten in eine Parallele geht, umgekehrt oder anders zu dem Bandscheibenraum in Position, und akustisch aus dem Geräusch des Expanders 120, der in eine Position einschnappt.
Wie in den 1 und 7 dargestellt, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur posterioren Einsetzung der Expander 120 in der Nähe des vordere Endes 102 von dem oberen und unteren Element 106, 108 angeordnet. Es ist zu würdigen, dass abhängig von dem beabsichtigten Ergebnis der Expander am hinteren Ende 104 des oberen und unteren Elements 106, 108 oder sonstwo innerhalb des Implantats angeordnet sein kann. Außerdem können mehrfache Expander in Kontakt mit dem oberen und unteren Element 106, 108 an jeder Stelle innerhalb des Implantats 100 verwendet werden.
Die 11 bis 14 zeigen verschiedene Ansichten von anderen Ausführungsformen von expandierbaren Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten, die angepasst sind an eine Verwendung mit der Instrumentation der Erfindung. Wie in den 11 und 12 dargestellt, sind die Implantate 200 und 300 ähnlich dem Implantat 100, außer dass sie gestaltet wurden zum Einsetzen in einer anterior nach posterior Richtung und um mehr als die Hälfte der Breite des Bandscheibenraumes zu füllen. Implantate, die ähnlich zu 200 und 300 sind, können ein Gelenk an dem vorderen Ende und einen Expander oder mehrere Expander an dem hinteren Ende aufweisen, wie bei dem vorher beschriebenen Posterior-Einsetzimplantat, so dass die Implantate an ihren hinteren Enden größer werden anstelle von ihren vorderen Enden, um eine Lordose wiederherzustellen.
Wie gerade in 11 dargestellt, weist das Implantat 200 zwei Expander 220 zum Bewegen von zumindest einem Bereich des oberen und unteren Elementes weg voneinander auf, um die Höhe des Implantats 200 zu vergrößern. Alle der hierin beschriebenen Merkmale für den einzelnen Expander 120 des Implantats 100 aus den 1 bis 7 können ebenfalls anwendbar auf beide Expander 220 des Implantats 200 sein. Zusätzlich kann der zweite Expander 220 in der Nähe des einen Endes des Implantats 200 gegenüber des anderen Expanders 220 angeordnet sein, wodurch das Implantat 200 die Fähigkeit bereitstellt, an beiden Enden 202, 204 des Implantats 200 expandierbar zu sein. Die vergrößerte Höhe des Implantats 200, die aus einem Bewegen der zwei Expander 220 resultiert, kann über die Länge des Implantats 200 gemäß der gewünschten Konfiguration des Implantats 200 konstant oder variabel sein.
Das Implantat 200 kann auch so ausgeführt sein, dass es einen einzelnen Expander an seinem hinteren Ende und einen Gelenkpunkt an seinem vorderen Ende aufweist.
12 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform eines expandierbaren nicht-gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantats zur Verwendung von dem anterioren Zugang aus mit der Instrumentation der Erfindung, das allgemein durch das Bezugszeichen 300 bezeichnet wird. In dem Implantat 300 werden zwei Sätze von Expandern 320 verwendet, wobei jeder Satz auf einer Seite der Mittel-Längsachse des Implantats 300 angeordnet ist. Abhängig von der Art der Artikulation, die verwendet wird, können die Expander 320 rotiert werden, um eine Querneigung zu übertragen, auch als Längsneigung des oberen und unteren Elementes 306, 308 in Situationen, in denen eine derartige Neigung gewünscht ist. Alle vier Expander 320 können verwendet werden, um das obere und untere Element 306, 308 durch die gleiche oder unterschiedliche Größe relativ zueinander zu expandieren. Dies kann getan werden, um dem Chirurgen zu ermöglichen, das vordere und das hintere Ende oder die Seiten um variierende Grade zu expandieren.
Wie in 13 dargestellt, kann eine Kappe 334 mit einer äußeren Oberfläche und einer inneren Oberfläche verwendet werden, um das hintere Ende des 302 des Implantats 300 zu verschließen. Wie es von einem Fachmann bevorzugt sein wird, kann die Kappe 334 zum Anbringen an das Implantat 300 in einer Reihe von Wegen angepasst sein. Zum Beispiel kann die innere Oberfläche der Kappe 334 Schlitze in Abstand voneinander auf ihrem Umfang haben, um eine Schnappverbindung zwischen der Kappe 334 und dem Implantat 300 zu ermöglichen, oder der Rand der Kappe 334 kann ein Gewinde zum drehenden Eingriff mit dem hinteren Ende 302 des Implantats 300 aufweisen. Ferner kann die Kappe 334 massiv oder perforiert sein und sie kann aus einem chirurgischen Qualitätskunststoff hergestellt sein, der resorbierbar ist, oder aus jedem anderen geeigneten Material. Die Kappe 334 kann ebenfalls angepasst sein, eine Über-Expansion des Implantats 300 zu verhindern. Beispiele von Kappen zum Verhindern von Über-Expansion von Implantaten werden gelehrt durch Michelson in der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/274.869, deren Inhalt durch Bezugnahme hierzu mitaufgenommen ist.
14 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform eines Implantats zur Verwendung von einem posterioren Zugang mit der Instrumentation und dem Verfahren der Erfindung, die allgemein mit dem Bezugszeichen 400 bezeichnet wird. Das Implantat 400 hat einen Expander 420 an seinem vordere Ende 402. Das vordere Ende 402 ist so geformt, dass es allgemein mit der anatomischen Konfiguration des anterioren Aspektes des Wirbelkörpers übereinstimmt, um zu verhindern, dass der anteriore laterale Aspekt des Implantats von der Wirbelsäule vorsteht. Das Implantat 400 ist mit kleinen Modifikationen ebenfalls nützlich für bilaterale anteriore hemi (halbe Weite) Implantateinsetzungen, welche für lapraskopische Einsetzungen gewünscht sein könnten.
Obwohl im Zusammenhang mit posterioren und anterioren Zugängen beschrieben, kann das Einsteck-Implantat der Erfindung auch verwendet werden von dem translateralen Aspekt der Wirbelsäule aus, wie durch Michelson im US Patent 5,860,973 offenbart. In diesem Fall würden die Implantate zunächst anterior expandiert, um die Bandscheibenraumhöhe zu vergrößern und/oder eine Lordose wiederherzustellen.
15–18 zeigen verschiedene Ansichten von Instrumenten, die zum Einsetzen und Expandieren von Wirbelsäulen-Fusionsimplantaten wie etwa die vorangegangen Beschriebenen angepasst sind. Solange nicht anderweitig angemerkt, werden die Instrumente und ihre Verwendung im Bezug auf das Implantat 100 und andere expandierbare Implantate beschrieben.
Die 15 und 16 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform von einem Implantathalter 500 zum Einsetzen eines Implantats 100 in einen Bandscheibenraum. Der Implantathalter 500 weist einen Schaft 502 und eine äußere Hülse 504 auf. Der Schaft 502 hat ein distales Ende 506, ein proximales Ende 508, einen reduzierten Bereich 510, der sich in Richtung des distalen Endes 506 erstreckt, einen zwischenliegenden reduzierten Bereich 511 und einen vergrößerten Bereich 512 zwischen dem zwischenliegenden reduzierten Bereich 511 und dem proximalen Ende 508. Der Übergang von dem vergrößerten Bereich 512 und dem zwischenliegenden reduzierten Bereich 511 bildet vorzugsweise eine Schulter, die angepasst ist, um an dem proximalen Ende 524 der äußeren Hülse 504 anzuliegen. Der Schaft 502 ist vorzugsweise hohl und daran angepasst, die Passage von anderen Instrumenten dort hindurch, wie unten beschrieben, zu ermöglichen. Der verjüngte Bereich 510 weist eine Schulter 514 an dem distalen Ende 506 auf, die so in der Größe und Form ist, dass sie zusammenwirkend mit dem distalen Ende der äußeren Hülse 504 im Eingriff ist, um den Implantathalter 500 an dem Implantat 100 zu verriegeln, um das Implantat während des Einsetzens in den Bandscheibenraum zu halten und zu manipulieren. Wie hierbei verwendet, ist beabsichtigt, dass der Term "verriegeln" das Sichern eines Implantats an dem Implantathalter beschreibt, wie etwa das den Implantathalter Rotieren, Drücken, Ziehen oder anderweitig das Implantat in den Implantationsraum Orientieren, ohne unabsichtliches Ablösen des Implantats von dem Implantathalter. Von dem zwischenliegenden reduzierten Bereich 511 aus erstreckt sich ein Haltestift 516 in der Nähe des vorderen Randes des vergrößerten Bereich 512 zum Einsetzen in einen Schlitz 540 der äußeren Hülse 504. Das proximale Ende 508 des vergrößerten Bereichs 512 weist einen vergrößerten Durchmesser auf, der angepasst ist, um den vergrößerten Bereich 612 von einem Expander-Antreiber 600 aufzunehmen. Das proximale Ende 508 weist einen Ausschnitt 518 zum Aufnehmen eines Haltestifts 622 auf. Der Ausschnitt 518 weist einen Schlitz 520 zum Aufnehmen des Haltestifts 622 des Expander-Antreibers 600 auf, um zu verhindern, dass der Expander-Antreiber 600 relativ zu dem Implantathalter 500 rotiert.
Die äußere Hülse 504 weist ein distales Ende 522 und ein proximales Ende 524 auf. Das distale Ende 522 hat eine obere und untere Ausdehnung 526, 528 und Seitenansatzstücke 530, die angepasst sind, um zusammenwirkend in das hintere Ende 104 des Impantats 100 einzugreifen. Die Seitenansatzstücke 530 haben jeweils einen Flansch 532, um zusammenwirkend mit dem Schlitz 126 des Implantats 100 im Eingriff zu sein, und einen Stopp 534 zum Limitieren eines weiteren Vorschieben des Implantathalters 500 in das hintere Ende 104 des Implantats 100.
Wie in den 15, 19 und 20 gezeigt, weist jedes Seitenansatzstück 530 eine innere Oberfläche 536 mit einem Rampenbereich 538 auf. Der Rampenbereich 538 interagiert mit der Nase der Schulter 514 von dem Schaft 502, welche vorzugsweise angeschrägt ist, um ein Abspreizen der Seitenansatzstücke 530 und ein Eingreifen der Flansche 532 in die Schlitze 126 des Implantats 100 zu ermöglichen.
17 und 18 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform eines Expander-Antreibers 600 zum Eingreifen in und Rotieren des Expanders 120. Der Expander-Antreiber 600 weist einen Schaft 602 mit einem distalen Ende 604, einem proximalen Ende 606, einem reduzierten Bereich 608, einem Implantathalter-Eingriffsbereich 610 und einem vergrößerten Bereich 612 auf. Der Schaft 602 hat einen im Allgemeinen kreisförmigen Querschnitt und ist angepasst, um vorzugsweise koaxial in das Innere des Schaftes 502 des Implantathalters 500 einzugreifen, um eine vertikale Ausrichtung zwischen dem Expander-Antreiber 600 und dem Implantathalter 500 beizubehalten. Das distale Ende 604 weist eine Spitze 614 auf, die angepasst ist, um zusammenwirkend in eine Öffnung 130 des Expanders 120 einzugreifen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spitze 614 hexagonal geformt, kann allerdings jede geeignete Form haben, um in den Expander 120 einzugreifen.
Der Implantathalter-Eingriffsbereich 610 hat eine erste, distale Raste 616 und eine zweite, proximale Raste 618 zum verriegelbaren Eingriff mit dem Implantathalter 500, die detaillierter unten unter Bezugnahme auf die 23, 24, 28 und 29 beschrieben sind. Der vergrößerte Bereich 612 hat vorzugsweise eine solche Größe und Form, dass er in das proximale Ende 508 des Implantathalters 500 passt und mit diesem rotiert. Der vergrößerte Bereich 612 weist eine Schulter 620 und einen Haltestift 622 zum Zusammenwirken mit dem Ausschnitt 518 und dem Schlitz 520 des Implantathalters 500 auf, um die Rotation des Expander-Antreibers 600 zu limitieren, während er im Eingriff mit dem Implantathalter 500 ist. Das proximale Ende 606 hat einen T-förmigen Handgriff 624 zum manuellen Rotieren des Expander-Antreibers 600. Der Handgriff 624 kann entfernbar sein, wie etwa ein Schnelllösehandgriff. Es kann bevorzugt werden, wenn zwei Expander-Antreiber 600 gleichzeitig verwendet werden, zwei separaten Expander-Antreiber 600 zu haben, die jeweils einen "L"-förmigen Handgriff verwenden, so dass beide Implantate simultan expandiert werden können, ohne dass sich die Handgriffe gegenseitig treffen. Andere Handgriffe, wie etwa Handgriffe, die in verschiedenen Ebenen orientiert sind, können ebenfalls verwendet werden, und jede Kombination von Handgriffen, die geeignet für den Zweck sind, wie es einem Fachmann innerhalb des Umfangs der Erfindungslehre bereits naheliegend sein würde.
Die 19 bis 38 zeigen verschiedene Schritte eines bevorzugten Verfahrens zum Einsetzen eines Implantats 100 und zum Verwenden einer assoziierten Instrumentation, die hierin für einen posterioren Zugang zu der Wirbelsäule offenbart sind.
Der Chirurg identifiziert zunächst den richtigen Bandscheibenraum, der operiert werden soll, durch direkte Inspektion oder durch Röntgenmittel wie etwa einen röntgenfähigen Marker und einen Röntgenbild- oder einen Bildverstärker. Die Bandscheibe wird dann chirurgisch erreicht von einer Position posterior zu den transversalen Fortsätzen der Wirbel, die verbunden werden sollen. Es wird ausreichend laminarer Knochen entfernt, um einen ausreichenden Zugang zu dem posterioren Aspekt des Bandscheibenraums zu erlauben. Der Chirurg kann dann Bandscheibenmaterial entfernen, das zumindest ausreichend ist, um den Scheibenbereich von einem Implantat-Aufnahmeraum zu erzeugen. Alternativ kann der Chirurg zunächst einen Schutz einsetzen und dann unter Verwendung des Schutzes zumindest ausreichend Bandscheibenmaterial entfernen, um den Scheibenbereich von einem Implantat-Aufnahmeraum zu erzeugen. Mit dem Duralsack sicher zurückgezogen und beschützt auf der gegenüberliegenden Seite der Einsetzung und mit den in der Nähe liegenden Nervenbahnen soweit nötig beschützt kann der Chirurg sich entscheiden, einen Schutz 700 wie etwa in des Anmelders parallel anhängiger U.S. Patentanmeldung mit der Serien Nr. 60/272381 mit dem Titel "Dynamic Lordotic Guard with Movable Extensions for Creating an Implantation Space Posteriorily in the Lumber Spine and Method for use Thereof" einzusetzen. Der Schutz 700 weist eine gelenkige ausgedehnte äußere Hülse auf zum Schutz der benachbarten empfindlichen neurologischen Strukturen und zum Veranlassen einer Lordose an den benachbarten Wirbelkörpern, wie in 26 gezeigt. Obwohl der Schutz 700 für seine Verwendung beim Wiederherstellen einer Lordose an benachbarten Wirbelkörpern bevorzugt ist, wird es von einem Fachmann anerkannt werden, dass andere Schützer verwendet werden können, um den Duralsack zu beschützen, wenn es gewünscht ist, ein Schutzelement zu verwenden, um den Duralsack zu beschützen.
Der Bandscheibenraum wird dann durch ein Knochen-Entfernungsinstrument vorbereitet, um ein korrekt großes Implantat 100 aufzunehmen. Bevorzugte Instrumente und Verfahren zum Präparieren des Bandscheibenraumes sind offenbart und gelehrt durch Michelson in U.S. Patenanmeldung Nr. 09/972,560 mit dem Titel "Spinal Interspace Shaper", U.S. Paten Nr. 6,083,228 mit dem Titel "Device and Method for Preparing a Space Between Adjacent Vertebrae to Receive an Insert", U.S. Patent Nr. 6,224,607 mit dem Titel "Instrument And Methhod For Creating An Intervertebral Space For Receiving An Implant" and WIPO Veröffentlichung WO 99/63891 mit dem Titel "Device for Preparing a Space Between Adjanct Vertebrae to Receive an Insert". Wenn es gewünscht ist, einen Schutz 700 zum Beschützen benachbarter empfindlicher neurologischer Strukturen an Ort und Stelle nach der Präparation des Bandscheibenraums zu belassen, kann die gewünschte Operation durch den Schutz 700 hindurch durchgeführt werden und er nach ihrer Vervollständigung entfernt werden. Es ist im Allgemeinen bevorzugt, dass die Prozedur auf beiden Seiten der Wirbelsäulenmittellinie durchgeführt wird und dass zwei Implantate 100, jedes mit einer Weite, die geringer als die Hälfte der Weite des Bandscheibenraumes ist, von einem posterior nach anterior Zugang jeweils im wesentlichen parallel eingesetzt werden, oder alternativ von einem im Allgemeinen posterior nach anterior Zugang in einer "toed-in"-Konfiguration.
Vorzugsweise vor der Einsetzung kann das Implantat 100 mit fusionsunterstützenden Materialien beladen werden, inklusive jedem von oder jeder Kombination von Knochen in jeder seiner Formen, Materialien, die von Knochen abgeleitet sind, knochenmorphogenetische Proteine, mineralisierende Proteine, genetische Materialien, die für die Produktion von Knochen kodieren, oder jede Substanz, die in der Lage ist, die Ausbildung von Knochen zu induzieren oder die nützlich ist zum Erreichen einer Fusion für den beabsichtigten Zweck. Um am besten die Anwesenheit von fusionsunterstützenden Materialien unterzubringen, weist das Implantat 100 vorzugsweise einen Hohlraum 118, wie in 6 dargestellt, zwischen den Enden auf, die nicht von dem Expander 120 abgedeckt sind, um ein ungehindertes Beladen des Inneren von dem Implantat zu erlauben. Ferner macht diese bevorzugte Konfiguration des Implantats 100 das gesamte Volumen des Hohlraum zugänglich, um fusionsunterstützendes Material aufzunehmen und um das Wachstum von Knochen direkt durch den Hohlraum hindurch zu ermöglichen, der nicht von dem Expansionsmechanismus versperrt ist, zu den benachbarten Wirbelkörpern hin. Das Verfahren und Instrument der Erfindung kann ebenfalls nützlich sein für expandierbare Implantate, die nicht so unversperrt sind. Die fusionsunterstützenden Materialien können in das Implantat 100 unter Verwendung eines Instrumentes wie etwa einem Stopfen, einer Presse oder einem Kolben zu jedem Zeitpunkt während der Prozedur, wie von dem Chirurgen gewünscht, beladen werden oder vorzugsweise zusammenpressend beladen werden.
Wie in den 19 und 20 dargestellt, ist das distale Ende des Implantathalters 500 in das hintere Ende 104 des Implantats 100 eingesetzt, so dass die Flansche 532 der äußeren Hülse 504 zum Eingreifen in Schlitze 126 des Implantats 100 positioniert sind. In 20 ist der Schaft 502 in eine ausgestreckte Position innerhalb der äußeren Hülse 504 bewegt durch lineares Vorschieben des reduzierten Bereiches 510 des Schaftes 502 durch die äußere Hülse 504. Dies erlaubt der Schulter 514, den Rampenbereich 538 von jedem Seitenansatzstück 530 zu berühren und drückt jedes Seitenansatzstück 530 weg, bis die Flansche 532 in die Schlitze 126 des Implantats 100 eingreifen, um die äußere Hülse 504 mit dem Implantat 100 im Eingriff zu haben. Es wird anerkannt werden, dass anstelle des Drückens der Seitenansatzstücke 530 weg voneinander der Implantathalter angepasst sein kann, so dass die Seitenansatzstücke zueinander hin gedrückt werden können, um das Implantat mit dem Implantathalter zu verriegeln. Eine derartige Ausführungsform ist unten in Bezug auf 67 beschrieben.
In 21 wird der Schaft 502 relativ zur äußeren Hülse 504 rotiert, so dass der Haltestift 516 sich innerhalb des L-förmigen Schlitzes 540 der äußeren Hülse 504 in eine Verriegelungsposition bewegt, wodurch er den Schaft 502 in einer ausgestreckten Position innerhalb der äußeren Hülse 504 verriegelt. Mit dem Implantathalter 500 verriegelbar im Eingriff mit dem Implantat 100 kann der Chirurg das Implantat 100 manipulieren (d. h. drücken oder ziehen) ohne die Gefahr, dass sich das Implantat 100 von dem Implantathalter 500 löst. Wenn der Implantathalter 500 mit dem hinteren Ende 104 des Implantats 100 verbunden ist, kann ferner das Material innerhalb des Implantates 100 zusammengedrückt werden und/oder in oder durch die Öffnung(en) in der Wirbel-Eingriffsoberfläche des Implantats 100 herausgedrückt werden durch zum Beispiel Verwenden eines Instrumentes wie etwa einem Expander-Antreiber 600, um Knochenwachstumsunterstützungsmaterialien durch den Implantathalter 500 zu drücken.
Wie in den 22 bis 24 dargestellt, wird das distale Ende 604 des Expander-Antreibers 600 in das proximale Ende 508 des Schaftes 502 eingeführt und durch den Implantathalter 500 in das Implantat 100 vorgeschoben. Das vordere Ende der Spitze 614 des Expander-Antreibers 600 ist so geformt, dass es dem Instrument ermöglicht, durch eine Rotationsbewegung durch das Implantat-Packmaterial in das Implantat 100 vorgeschoben zu werden, bis es den Expander 120 erreicht und in einen Eingriff mit diesem vorgeschoben ist. Die Tiefe der Penetration des Expander-Antreibers 600 in und durch den Expander 120 wird durch die größere Querschnittsdimension des Implantathalter-Eingriffsbereichs 610 und den vergrößerten Bereich 612 des Expander-Antreibers 600 gestoppt. Der Expander-Antreiber 600 wird dann mit dem Implantathalter 500 in einer ersten verriegelten Position verriegelt, um jede weitere Rotation des Expander-Antreibers 600 relativ zu dem Implantathalter 500 zu verhindern. Dies wird durch einen Positionier-Haltestift 622 des Expander-Antreibers 600 in einem Aufnahmeschlitz 520 am proximalen Ende 508 des Implantathalters 500 und durch Positionieren der ersten und zweiten Federriegel 546, 548 der inneren Oberfläche 542 von dem Schaft 502 in der ersten und zweiten Raste 616, 618 des Implantathalter-Eingriffsbereichs 610 bewerkstelligt. Ein Verriegeln des Expander-Antreibers 600 mit dem Implantathalter 500 in der ersten verriegelten Position erlaubt dem Handgriff 624 des Expander-Antreibers 600, die Manipulation des Implantats selber zu steuern und erlaubt das Antreiben des Implantathalters 500 und des Implantats 100 in den Bandscheibenraum hinein ohne Bewegung des Expanders, so dass das Implantat während des Einsetzens in der kollabierten Position verbleibt.
In den 25 und 26 ist das Implantat 100 in den vorbereiteten aufnahmebereiten Bandscheibenraum durch eine drückende Bewegung, eine Einschlagkraft oder eine Kombination davon durch den Schutz 700 hindurch vorangetrieben. In einem bevorzugten Verfahren zum Präparieren einer aufnahmebereiten Stelle werden die Wirbelendplatten überarbeitet und zumindest die äußersten Zellschichten von Knochen entfernt von den benachbarten Wirbelkörpern, um eine Fusion zu erlauben. Allerdings kann Knochen aus dem Entplattenbereich aufbewahrt werden, wenn es anderweitig von dem Chirurgen wünschenswert ist. Der Schutz 700 weist einen Schaft 702, der angepasst ist, das Einsetzen von Instrumenten dahindurch zu erlauben, die bei der Präparation und Implantation von Wirbelsäulenimplantaten verwendet werden, ein distales Ende 704 und ein proximales Ende 706 auf. Das proximale Ende 706 hat ein oberes und unteres Element 708, 710, die angepasst sind zum bewegbaren Eingriff miteinander. Das distale Ende 704 hat obere und untere Bandscheiben-Durchdringungsausdehnungen 712, 714 und einen Gelenkpunkt 716, der so konfiguriert ist, dass er über ein Kollabieren des proximalen Endes 706 die oberen und unteren Bandscheiben-Durchdringungsausdehnungen 712, 714 abgespreizt wird und eine Lordose der benachbarten Wirbelkörper induziert, wenn er in den Bandscheibenraum eingesetzt wird. Andere Schützer, die einem der gleichen Zwecke dienen, können alternativ entwickelt werden. Das Implantat 100 wird in die angemessene Tiefe eingesetzt, welche vorzugsweise so ist, dass das hintere Ende 104 des Implantats 100 nicht über den posterioren Aspekt des benachbarten Wirbelkörpers herausragt und dass kein wesentlicher Bereich des Implantats 100 von dem äußeren Umfang des benachbarten Wirbelkörpers herausragt, zwischen denen das Implantat 100 installiert ist. Es kann gewünscht sein, das hintere Implantatende 104 in den posterioren Umfang der benachbarten Wirbelkörper "zu versenken" oder "einzustechen". Das Implantat 100 kann eingesetzt werden, so dass es zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern oder zumindest zum Teil innerhalb der benachbarten Wirbelkörper ist. Obwohl das Verwenden eines Schutzes 700 bevorzugt ist, ist die Erfindung nicht so limitiert, dass das Implantat direkt in den Bandscheibenraum wie in 27A dargestellt eingesetzt wird.
Wie in den 27A und 27B dargestellt, ist es bevorzugt, das die benachbarten Wirbelkörper nicht in einem gewinkelten Verhältnis zueinander vor dem Einsetzen des Implantats 100 zu sein brauchen. Z. B. kann das Implantat 100 in den Bandscheibenraum in einer parallelen Orientierung mit den Wirbelkörpern in einem parallelen Verhältnis zueinander eingesetzt werden, wie in den 27A und 27B dargestellt. Das Vorschieben des Implantats 100 würde dann fortgesetzt in den Bandscheibenraum in einer parallelen Orientierung P, bis das vordere Ende 102 des Implantats 100 auf die obere und untere Schulter S trifft.
An diesem Punkt hat der Chirurg eine Anzahl von Möglichkeiten zum Abschließen der Prozedur, von denen zwei bevorzugt und unten beschrieben sind.
Eine Möglichkeit ist es, die Prozedur auf einer von entweder der linken oder der rechten Seite der Wirbelsäule vor dem Wiederholen der Prozedur auf der anderen Seite der Wirbelsäule zu beenden. Eine andere Möglichkeit ist, zwei Implantate in einem nicht expandierten Zustand zu implantieren und dann jede davon vorzugsweise simultan zu expandieren. Obwohl beide Verfahren beschrieben werden, wird zunächst die Aufmerksamkeit auf das Verfahren gerichtet, durch welches die Implantation und Expansion an einer ersten Seite vor der Implantat-Implantation auf der zweiten oder anderen Seite durchgeführt wird.
In den 28 und 29 wird der Expander-Antreiber 600 teilweise von der ersten verriegelten Position in eine zweite verriegelte Position zurückgezogen, so dass der zweite Federriegel 548 des Implantathalters 500 in die erste Raste 616 des Expander-Antreibers 600 eingreift. Der Expander-Antreiber 600 ist in dieser Position relativ zu dem Implantathalter 500 drehbar, so dass der Haltestift 622 des Expander-Antreibers 600 den Schlitz 520 verlässt und frei ist, innerhalb des Ausschnittbereichs 518 des Implantathalters 500 zu Rotieren. Vorzugsweise hat der Ausschnittbereich 518 eine Form und Größe, so dass der Weg des Haltestiftes 622 nach dem Verlassen des Schlitzes 520 auf etwa 90° im Uhrzeigersinn von der Spitze des Schlitzes 520 aus begrenzt ist. Diese Konfiguration des Ausschnittbereichs 518 ermöglicht eine genau geführte Rotation des Expander 120, welcher nur für eine Uhrzeiger-Rotation konfiguriert ist, wenn er das Implantat expandiert.
Wie in den 30 bis 34 dargestellt, nachdem das Implantat 100 genau in dem Bandscheibenraum sitzt, wird der Expander-Antreiber 600 rotiert, um den Expander 120 zu bewegen, so dass zumindest das vordere Ende 102 des Implantats 100 expandiert wird, um die maximale Implantathöhe zu vergrößern, welche in der Nähe des vordere Endes 102 ist. Ein Zweck des Expandieren des Implantats 100 ist, die benachbarten Wirbelkörper in einer Neigung zueinander zu platzieren oder in einer Lordose in diesem Beispiel. Während der Rotation des Expander 120 bewegen sich das obere und untere Element 106, 108 aus der parallelen Orientierung P, wie in 27B dargestellt, in der das Implantat 100 in einer ersten Position ist, in eine gewinkelte Orientierung A, wie in 31 dargestellt, in der das Implantat 100 in einer zweiten Position ist.
Wie in den 10, 33 und 34 dargestellt, hat der Expander 120 in einer Ausführungsform der aktuellen Ausführungsform einen Querschnitt mit seitlichen Oberflächen 136, die die obere und die untere Oberfläche 138, 140 an zwei Verbindungen schneiden, welche diametrisch gegenüberliegende Ecken 142 und zwei diametrisch gegenüberliegende Bögen 144 sein können. Die Bögen 144 sind vorzugsweise jeweils mit dem gleichen Radius und einer modifizierten Hypotenuse MH zwischen den gegenüberliegenden Bögen 144 nähert im Allgemeinen den Abstand zwischen den oberen und unteren Oberflächen 138, 140 an, so dass, wenn der Expander 120 von einer anfänglichen Einsetzposition in Richtung einer letztendlichen entwickelten Position rotiert wird, keine wesentliche Über-Distraktion zwischen den benachbarten Wirbelkörpern auftritt. Durch "ohne wesentliche Über-Distraktion" ist gemeint, dass die modifizierte Hypotenusen-MH-Länge näher an der Expander-Dimension Y als an der nicht modifizierten Hypotenuse UH ist, und dass sie ausgewählt ist, um dem Implantat zu erlauben, vorzugsweise in dem Bereich der elastischen Deformation von Geweben über den operierten Bandscheibenraum betätigt zu werden. Es ist bevorzugt, dass der Expander ebenfalls oberer und untere Elemente 106, 108 von einer ersten Höhe an jedem Ende zu einer zweiten und größeren Höhe an jedem Ende bewegen kann. Z. B. kann der Expander 120 verwendet werden, um ein Implantat mit einer geneigten Orientierung über das Einsetzen in entweder eine Parallele oder eine stärker geneigte Orientierung der Expansion zu expandieren, oder ein Implantat mit einer parallelen Orientierung über das Einsetzten in eine expandierte parallele Orientierung über die Expansion zu expandieren.
Ein gegebenes Implantat kann im Stande sein, einen Expander aufzunehmen, der von einem Chirurgen zum Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs aus einer abgestuften Reihe von Größen von Expandern ausgewählt wurde, um dem Chirurgen zu erlauben, die weitere Distraktion und/oder maximale Höhe des Implantats auszuwählen.
Wenn die Verfahren und die Instrumentation verwendet werden, um derartige Implantate posterior zu installieren, kann die Technik ferner die Anwendung von Narbengewebe-hemmenden Substanzen posterior zu dem hinteren Implantatende und am Boden des Wirbelsäulenkanals aufweisen.
Wie in 35 dargestellt, wird, nachdem das Implantat 100 in einem expandierten Zustand positioniert ist, der Expander-Antreiber 600 von dem Implantat-Antreiber 500 entfernt. Während dieses Bereichs der chirurgischen Prozedur wird das proximale Ende 508 des Implantathalters 500 im Allgemeinen nach oben zeigen, da der Patient typischerweise mit dem Gesicht nach unten auf dem Operationstisch sein wird. Das proximale Ende 508 des Implantathalters 500 ist vorzugsweise trichterförmig oder anderweitig geformt, um ein Implantat-Packmaterial M aufzunehmen, nur als Beispiel, abgetötetes Knochentransplantat, Knochenpaste, Gele oder Kitt aus Knochen mit oder ohne Mineralien oder jeder anderen fusionsunterstützenden Substanz oder einer Kombination davon. Der Schaft 602 des Expander-Antreibers 600 nimmt ein Volumen entlang der Mitten-Längsachse des Implantats 100 ein, die sich im Wesentlichen entlang der Länge des Transplantats-Haltebereichs des Implantats 100 von dem hinteren Ende 104 des Implantats 100 aus und durch dieses hindurch erstreckt. Nachdem das Implantat 100 expandiert ist, wird eine Spalte C in dem gepackten Transplantat, das im Allgemeinen eine Keilform hat und an dem vordere Ende größer als an dem distalen Ende ist, durch den Expander-Antriebspfad und zu jeder Seite hin ausgebildet.
Wie in 36 dargestellt, werden Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien durch den Implantathalter 500 unter Verwendung eines Expander-Antreibers 600 oder eines anderen Instrumentes wie etwa eines Kolbens oder eines Einschlägers gedrückt. Die Spalte C und der Pfad können dann mit fusionsunterstützenden Materialien von dem vordere Ende 102 zu dem hinteren Ende 104 von dem Implantat 100 gefüllt werden. Wenn gewünscht, kann das fusionsunterstützende Material oder Transplantat zusammengedrückt in das Implantat 100 geladen werden, um es in Richtung der Wirbelkörper zu drängen. Ein weiteres Beladen kann mit oder ohne den angebrachten Implantathalter 500 bewerkstelligt werden. Der Schaft 502 des Implantathalters 500 wird dann relativ zur äußeren Hülse 504 gedreht, um dem Haltestift 516 in eine nicht verriegelte Position in dem L-förmigen Schlitz 540 zu bewegen. Der Schaft 502 kann dann teilweise von der äußeren Hülse 504 zurückgezogen werden, wobei die Schulter 514 von dem distalen Ende 522 der äußeren Hülse 504 wegbewegt wird und den Seitenansatzstücken 530 erlaubt wird, nach innen zu kollabieren, so dass der Implantathalter 500 von dem Implantat 100 separiert werden kann.
Wie in 37 dargestellt, ist der Implantathalter 500 von dem Implantat 100 abgetrennt und entfernt. Nach dem Ermessen des Chirurgen kann eine Kappe installiert sein, um zumindest einen Teil des hinteren Implantatsende zu verschließen, um zu verhindern, das Knochen in den Spinalkanal wächst, oder Adhäsionen von neurologischen Strukturen an dem Kanalboden zu limitieren, oder um anderweitig die neurologischen Strukturen zu schützen. Zusätzlich kann Narbengewebe-hemmendes Material dem Bandscheibenraum und/oder dem Implantat zugeführt werden. Das Verfahren weist das Verwenden von verschiedenen Materialien inklusive Membranen und Gelen auf, welche für diesen Zweck geeignet sein können. Diese Materialien können zu jedem Zeitpunkt verwendet werden, nachdem das(die) Implantat(e) eingesetzt wurde(n). Einer der Zwecke für eine Kappe ist das Beschränken der Passage von fusionsunterstützenden Materialien, so dass sie im Implantat geladen bleiben. Ein anderer Zweck für eine Kappe kann sein, eine strukturelle Unterstützung für das Implantat hinzuzufügen.
Wenn die Prozedur an einer ersten Stelle beendet ist, wird die Prozedur dann wie bereits beschrieben auf der gegenüberliegenden Seite des gleichen Bandscheibenraums wiederholt, was zu der Implantation von zwei Implantaten 100 in dem gleichen Bandscheibenraum führt, wie in 38 dargestellt.
Zusammenfassend weist ein bevorzugtes Verfahren der Erfindung für den posterioren Zugang zur Wirbelsäule auf: Identifizieren des richtigen Bandscheibenraumes, der verbunden werden soll, Zurückziehen und Schützen des Duralsacks, Durchführen von zumindest einer teilweise Laminektomie, die ausreichend für einen Zugang zu dem Bandscheibenraum ist, Durchführen von zumindest einer teilweisen Diskektomie, welche bevorzugter einen ausreichenden Raum schafft, um die Tiefe des Implantats aufzunehmen, Einsetzen eines Schutzes in den Bandscheibenraum, vorzugsweise Induzieren einer Lordose an den benachbarten Wirbelkörpern vor dem Bohren, allerdings alternativ nachher durch Verwenden des Implantats, und Einsetzen einer Knochenentfernungsvorrichtung durch den Schutz in eine gewünschte Einsetztiefe, um einen Implantationsraum zu erzeugen. Die Tiefe des Einsetzens kann durch Röntgen überwacht werden.
Nach dem Erzeugen der Implantationsstelle kann das Verfahren fortgeführt werden durch Beladen des Implantats mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien, Zusammensetzen des Implantats, des Implantatshalters und des Expander-Antreibers, so dass der Expander-Antreiber in der ersten verriegelten Positionen relativ zu dem Implantathalter ist, Einsetzen des Implantats in den Implantationsraum, Zurückziehen des Expander-Antreibers in die zweite verriegelte Position, Rotieren des Expander-Antreibers, um den Expander zu bewegen und das Implantat zu expandieren. Die Prozedur kann fortgeführt werden durch Entfernen des Expander-Antreibers von dem Implantat und dem Implantathalter, Einsetzen von fusionsunterstützendem Material in den Implantathalter, Verwenden des Expander-Antreibers als einen Kolben, um das Knochenwachstums-Unterstützungsmaterial in das Innere des Implantats zu bewegen, Entfernen des Expander-Antreibers von dem Implantathalter, Entriegeln des Implantathalters von dem Implantat, und Entfernen des Implantathalters von dem Implantat.
Anschließend kann eine Endkappe angebracht werden und Narbengewebe-hemmendes Material kann auf das Implantat aufgebracht werden, wie gewünscht. Es wird von einem Fachmann anerkannt, dass das obige Verfahren entsprechend den Präferenzen des behandelnden Chirurgen variiert werden kann, während es weiterhin innerhalb des breiten Umfangs der Erfindung ist. Z. B. kann das Verwenden eines Schutzes weggelassen werden oder nur für einen Bereich der Prozedur verwendet werden. Das Verfahren kann ohne den Bandscheibenraum zu distrakieren oder eine Lordose zwischen den benachbarten Wirbelkörpern zu induzieren durchgeführt werden. Die Präparation des Bandscheibenraums kann durchgeführt werden mit bekannten Knochenbohrern oder Knochenentfernungsvorrichtungen wie etwa der Vorrichtung zum Präparieren eines Raumes zwischen benachbarten Wirbeln, um einen Einsatz aufzunehmen, was durch Michelsen gelehrt wird, wie oben aufgeführt. Das Implantat kann mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterial vor und/oder nach einer Implantation beladen werden. Wenn Knochenwachstums-Unterstützungsmaterial in das Implantat nach der Implantation geladen werden soll, können andere Instrumente an Stelle des Expander-Antreibers verwendet werden, um das Knochwachstums- Unterstützungsmaterial in das Implantat zu bewegen. Ferner können Schritte wie benötigt eingefügt werden, z. B. wenn Implantate verwendet werden, die Knochenschrauben und Knochenschraubenriegel aufweisen. In derartigen Beispielen kann der Chirurg die Schritte des Einsetzens einer Knochenschraube durch das Implantat in einen benachbarten Wirbelkörper durchführen und die Knochenschraube mit einem Knochenschraubenriegel verriegeln. Zusätzlich können weitere Schritte zum genauen Bemessen der Größe des Implantats wie etwa Verwenden von Röntgen, CT Scans oder MRI's eingefügt werden, um eine Messung des Bandscheibenraums zu erhalten und anschließend das Implantat entsprechend vor dem Einsetzen zu behandeln.
In einem alternativen Verfahren werden beide Implantate in den Bandscheibenraum in einer im Allgemeinen Seite-an-Seite Konfiguration platziert und im Allgemeinen von einem posterioren Aspekt zu einem anterioren Aspekt ausgerichtet. Beide Implantate können dann simultan expandiert werden oder in enger Abfolge.
In diesem Verfahren können beide Implantate durch Implantathalter 500 ohne Expander-Antreiber 600, die daran angebracht sind, eingesetzt werden. Stattdessen kann der Implantathalter 500 angepasst sein, um einen Handgriff aufzuweisen, um das Einsetzen des Implantats 100 zu ermöglichen. Sobald eingesetzt, nehmen beide Implantate Expander-Antreiber 600 auf, die in jeden der Expander 120 in den Implantaten eingreifen, allerdings vorzugsweise ohne die Anwesenheit des Implantathalters 500 während des Expansionsschrittes. Auf Grund der kleinen Querschnittsdimension des Expander-Antreiberschaftes 608 und ihrem Abstand davon kann der Duralsack sicher zwischen diesen verlaufen. Wie vorangegangen erwähnt, kann es vorteilhaft sein, Expander-Antreiber 600 zu haben, die jeweils einen "L"- förmigen Handgriff aufweisen, so dass beide Implantate simultan expandiert werden können, ohne das die Handgriffe aneinander anstoßen. Andere Handgriffe wie etwa Handgriffe, die in unterschiedlichen Ebenen orientiert sind, können auch verwendet werden und jede Kombination von Handgriffen, die für den Zweck geeignet sind, wie es bereits einem Fachmann innerhalb des Umfangs der Erfindungslehre naheliegend sein würde.
Während es bevorzugt ist, einen Implantathalter 500 an Ort und Stelle zu haben, während das Implantat 100 expandiert wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Der Expander-Antreiber 600 kann auch ohne einen Implantathalter 500 das Implantat expandieren. Wenn die Implantate expandiert werden, ohne den Implantathalter 500 an Ort und Stelle, dann kann Transplantat in den Expander-Antreiberpfad gepackt werden und die Expansionsspalte in dem Transplantat freihändig oder vorzugsweise durch ein Instrument gefüllt werden, das das hintere Ende des Implantats distal ausrichten und vorzugsweise in dieses eingreifen kann, welches hohl ist und proximal in einer Öffnung endet, die ausgebildet ist, um ein Aufnehmen des Transplantats zu ermöglichen. Ein Kolben, ein Stößel, eine Presse oder ein anderes Instrument können dann verwendet werden, um das Transplantat durch das Beladungsinstrument und in das Implantat 100 zu treiben.
In einem anderen alternativen Verfahren können beide Implantate von einem anterioren Zugang zur Wirbelsäule aus implantiert werden. Der Chirurg identifiziert zunächst den richtigen Bandscheibenraum, der operiert werden soll, über eine direkte Inspektion oder Röntgenmittel wie etwa einen röntgenfähigen Marker und ein Röntgenbild oder einen Bildverstärker. Die Bandscheibe wird dann chirurgisch von einer Position anterior zu den transversalen Fortsätzen der Wirbelkörper aus erreicht, die fusioniert werden sollen. Es wird ausreichend laminarer Knochen entfernt, um einen ausreichenden Zugang zu dem anterioren Aspekt des Bandscheibenraums zu erlauben, während der Kranz-Fibrosenbereich der Bandscheibe entlang zumindest beider Seiten des Bandscheibenraums erhalten wird.
Der Zwischenraum, der so erzeugt wird, wird und solange nicht erforderlich vorzugsweise auf seine optimale Höhe ausgelenkt, wobei die Höhe aus dem bekannten normalen spatialen Verhältnis von dem Bereich der benachbarten Weichgewebe-Strukturen ermittelt wird. Der Zwischenraum wird dann vorzugsweise in der Höhe, Tiefe und Weite vermessen. Die Weite des Zwischenraums kann in Bezug auf den inferioren Bereich der Wirbel-Endplatte des superioren Wirbels ermittelt werden und dies bestimmt die Auswahl der geeigneten Weite für einen Fräsblock oder andere beschützende Schutzelemente, wenn gewünscht ist, welche zu verwenden. Ein bevorzugter Fräsblock wird durch Michelson im US Patent Nr. 6,159,214 mit dem Titel "Milling instrumentation and method for preparing a space between adjacent vertebral bodies" gelehrt. Die gemessene Tiefe des Zwischenraums, die der Abstand zwischen der Front und der Rückseite des Wirbelkörpers ist, wird die Auswahl von einem Distraktor und einem Fräsmitteln von geringfügig kleinerer Tiefe bestimmen. Die Höhe und die Tiefe des Zwischenraumes wird die Auswahl der geeigneten Höhe und Länge des Distraktorelementes bestimmen, dessen Form durch sowohl den Bedarf zum Beibehalten oder Wiederherstellen einer Lordose als auch die Form des Implantates ermittelt wird, welches keilförmig sein kann oder auch nicht sein kann.
Als nächstes wird das richtige Distraktorelement ausgewählt, das entweder eine bekannte feste Länge hat oder vorzugsweise einstellbar ist und seine optimale feste Länge unter Verwendung einer Kalibrationslehre, integraler Markierungen oder ähnlicher Mittel eingestellt wird. Die Distraktorvorrichtung wird dann an dem Fräsblock angebracht, welcher bereits für die richtige Weite ausgewählt wurde.
Die kombinierte Distraktorvorrichtung und die Fräsblockanordnung wird dann zu der Fusionsstelle gebracht und das Distraktorelement wird in den Bandscheibenraum eingeführt. Das Distraktorelement kann in den Bandscheibenraum auf seine Seite gedreht eingeführt werden, um eine Einführung zu ermöglichen, und dann um 90° gedreht werden, um den Raum zu distraktieren, oder das Distraktorelement kann senkrecht zu der Ebene des Bandscheibenraums eingeführt werden, der auf seinem projektilförmigen vorderen Randbereich beruht, um die Wirbelkörper weg zu distraktieren. Das Winkelverhältnis von zwei Wirbelkörpern benachbart zu dem Bandscheibenraum wird dann durch die Form des Distraktorelements ermittelt. Es ist bevorzugt, dass solange nicht bevorzugt ein Distraktor in den Bandscheibenraum zunächst eingesetzt werden kann, und dann die Fräsblockanordnung an Ort und Stelle relativ zur Wirbelsäule gebracht wird.
Der Fräsblock wird dann an dem anterioren Aspekt der Wirbelsäule vorzugsweise gesichert durch Eingreifen in jeden der benachbarten Wirbelkörper. Die Weite und Tiefe der Knochenresektion kann dann leicht visuell vor jeder aktuellen Knochenresektion bestätigt werden. Das Distraktorelement und die Distraktorvorrichtung werden dann von dem Bandscheibenraum entfernt.
Der Chirurg kann dann das Bandscheibenmaterial entfernen, was zumindest ausreichend ist, um den Bereich eines Implantataufnahmeraums zu erzeugen.
Obwohl ein Fräsblock vorzugsweise für seine Verwendung beim Wiederherstellen einer Lordose an benachbarten Wirbelkörpern ist, wird es von einem Fachmann anerkannt, dass andere Vorrichtungen verwendet werden können, um eine Lordose an benachbarten Wirbelkörpern zu induzieren, z. B., wo gewünscht ist, das es getan wird.
Der Bandscheibenraum wird dann durch ein Knochenentfernungsinstrument präpariert, um ein Implantat mit einer richtigen Größe aufzunehmen. Das exakt dimensionierte Knochenentfernungsmittel, dass zu dem oben genannten entwickelten Distraktorelement korrespondiert, wird ausgewählt und das Knochenentfernungsmittel wird unter Verwendung der Aufnahme-Tiefenlehre für die Tiefe eingestellt und verriegelt. Das Knochenentfernungsmittel wird an dem Fräszugang des Fräsblocks gesichert und der Raum wird dann gefräst, um einen Bereich von Knochen von den Endplatten in der Nähe des Bandscheibenraums zu entfernen. Die Fräsvorrichtung wird entfernt und der vorbereitete Raum kann gespült und gesaugt werden durch den Fräsblock oder alternativ kann die gesamte Fräsanordnung inklusive dem Fräsblock zunächst entfernt werden und dann der präparierte Raum gespült und abgesaugt werden.
Der präparierte Raum wird unter Verwendung konventioneller Mittel distraktiert und das geeignete Implantat oder die Implantate werden dann in den präparierten Raum eingesetzt.
Vorzugsweise vor dem Einsetzen kann das Implantat beladen werden mit fusionsunterstützenden Materialien wie etwa die, die im Bezug auf das Verfahren von dem posterioren Zugang zur Wirbelsäule beschrieben wurden. Die fusionsunterstützenden Materialien können beladen oder vorzugsweise zusammengepresst beladen werden in das Implantat durch Verwenden eines Instrumentes wie etwa z. B. eines Stempels, einer Presse oder eines Kolbens zu jedem Zeitpunkt während der Prozedur, wie durch den Chirurgen gewünscht.
Anschließend kann das Verfahren weitergeführt werden durch Einsetzen des Implantates in den Implantationsraum und Bewegen des Expander, um das Implantat zu expandieren. Alternativ kann das Verfahren, wenn das Implantat laparoskopisch eingesetzt wird, aufweisen: Zusammensetzen des Implantats, des Implantathalters und des Expander-Antreibers, so dass der Expander-Antreiber in der ersten verriegelten Position relativ zu dem Implantathalter ist, Einsetzen des Implantats in den Implantationsraum, Zurückziehen des Expander-Antreibers in die zweite verriegelte Position, Rotieren des Expander-Antreibers, um den Expander zu bewegen und das Implantat zu expandieren. Die Prozedur kann fortgesetzt werden durch Entfernen des Expander-Antreibers von dem Implantat und dem Implantathalter, Einsetzen von fusionsunterstützendem Material in den Implantathalter, Verwenden des Expander-Antreibers als einen Kolben, um das Knochenwachstumsunterstützungsmaterial in das innere des Implantats zu bewegen, Entfernern des Expander-Antreibers von dem Implantathalter, Entriegeln des Implantathalters von dem Implantat, und Entfernen des Implantathalters von dem Implantat.
Wie in den 39 und 40 gezeigt wird, wenn das Implantat 200 verwendet wird, das einen Expander an seinem vorderen und seinem hinteren Ende aufweist, können entweder einer oder beide Expander 220 verwendet werden, um das Implantat 200 zu expandieren, um eine gewünschte Neigung der benachbarten Wirbelkörper zu erzeugen. Zusätzlich können Knochenschrauben 232 in die benachbarten Wirbelkörper eingesetzt werden, um das Implantat 200 besser mit der Wirbelsäule zu verankern.
Anschließend kann eine Endkappe angebracht werden und wie gewünscht narbengewebe-hemmendes Material an dem Implantat angebracht werden, obwohl dieses geringer erachtet wird als in dem Spinalkanal. Die Schritte des Verfahrens von dem anterioren Zugang zur Wirbelsäule können variiert werden, wie bereits in Bezug auf das Verfahren von dem posterioren Zugang zur Wirbelsäule erwähnt.
41 bis 68 zeigen verschieden Ansichten von Ausführungsformen von expandierbaren gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantaten, die an eine Verwendung mit der Instrumentation und den Verfahren der Erfindung angepasst sind.
Es ist beabsichtigt, dass der Begriff "gebogen" wie hierin verwendet die Form eines Implantates beschreibt, dass angepasst ist, um in einen Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern eingesetzt zu werden, die jeder einen Bereich nach der Präparation des Bandscheibenraumes aufweisen, der eine Krümmung mit dem gleichen Radius ist. Z. B. hat für Implantate mit einem kreisförmigen Querschnitt wie etwa einem Gewinde-Implantat die Krümmung der oberen und unteren Oberfläche, die die benachbarten Wirbelkörper berühren, einen Radius von der Hälfte der Weite des Implantats.
Wie in den 41 bis 48 gezeigt, ist das Implantat 800 ähnlich dem Implantat 100, außer dass das obere und untere Element 806, 808 jeweils vorzugsweise gebogen ist und jeweils zum Platzieren in Richtung und zumindest zum Teil innerhalb des oberen und unteren von zwei benachbarten Wirbelkörpern angepasst ist. Zusätzlich weist die äußere Oberfläche 812 von jedem der gegenüberliegenden oberen und unteren Elemente 806, 808 zumindest eine knocheneingreifende Auskragung 814 in Form eines Gewindes auf. Stift-Aufnahmelöcher 826 am hinteren Ende 804 des Implantats 800 sind angepasst, um einen Implantathalter aufzunehmen (unten beschrieben).
Wie in den 41 und 48 dargestellt, kann eine Kappe 834 verwendet werden, um das vordere Ende 802 des Implantats 800 zu verschließen. Wie es von einem Fachmann anerkannt wird, kann die Kappe 834 zum Anbringen des Implantats 800 in einer Reihe von Wegen angepasst sein. Z. B. kann die innere Oberfläche der Kappe 834 Schlitze 835 im Abstand voneinander zwischen Flanschen 837 über seinen Umfang verteilt aufweisen, um eine Schnappverbindung zwischen der Kappe 834 und dem Implantat 800 zu ermöglichen, oder der Rand der Kappe 834 kann ein Gewinde zum drehenden Eingriff mit dem vordere Ende 802 des Implantats 800 aufweisen. Ferner kann die Kappe 834 massiv oder perforiert sein und aus einem chirurgischen Qualitätskunststoff hergestellt sein, der resorbierbar ist, oder aus jedem anderen geeigneten Material sein.
Die 49 bis 54 zeigen verschieden Schritte eines bevorzugten Verfahrens zum Einsetzen des Implantats 800 und des Verwendens von einer zugehörigen Instrumentation, die hierin für einen anterioren Zugang zur Wirbelsäule offenbart ist.
Der Chirurg identifiziert zunächst den richtigen Bandscheibenraum, der operiert werden soll, über direkte Inspektion oder durch Röntgenmittel wie etwa einen röntgenfähigen Marker und ein Röntgenbild oder einen Bildverstärker. Die Bandscheibe wird dann chirurgisch erreicht von einer Position anterior zu den transversalen Fortsätzen der Wirbel, die verbunden werden sollen. Der Chirurg kann dann das Bandscheibenmaterial entfernen, was zumindest ausreichend ist, um einen Bereich eines Implantataufnahmeraums zu erzeugen. Alternativ kann der Chirurg zunächst einen Schutz 700 wie in 26 gezeigt, der allerdings angepasst ist für eine Verwendung mit gebogenen Implantaten, und dann mit dem Verwenden des Schutzes zumindest ausreichend Bandscheibenmaterial entfernen, um den Bereich des Implantataufnahmeraums zu erzeugen.
Der Bandscheibenraum wird dann mit einem Knochenentfernungsinstrument präpariert, um ein Implantat 800 mit korrekter Größe aufzunehmen. Wenn es gewünscht ist, den Schutz zum Schützen benachbarter empfindlicher neurologischer Strukturen an Ort und Stelle zu belassen, nach dem Präparieren des Bandscheibenraumes, kann die beschriebene Operation durch den Schutz durchgeführt werden und bei seiner Vervollständigung entfernt werden. Die Tiefe des Einsetzens wird durch Röntgen überwacht.
Nachdem der Bandscheibenraum präpariert wurde, können fusionsunterstützende Materialen in das Implantat 800 beladen oder vorzugsweise zusammengepresst beladen werden, durch Verwenden eines Instrumentes wie etwa z. B. einen Stopfen, eine Presse oder einen Kolben zu jeder Zeit während der Prozedur, wie durch den Chirurgen gewünscht.
Wie in 49 dargestellt, weist eine bevorzugte Ausführungsform des Arbeitsendes von einem Implantathalter 900 zum Halten des Implantats 800 und zum Verwenden beim Einsetzen des Implantats 800 in den Bandscheibenraum einen Schaft 902 und ein distales Ende 904 mit einem vergrößerten Kopf 906 auf. Der Kopf 906 hat einen Implantat-Eingriffsbereich 908 mit Auskragungen 910. Die Auskragungen 910 können ausgebildet sein als Stifte, Haltestifte oder jede andere Auskragung, die geeignet ist für den beabsichtigten Zweck. Das distale Ende 904 ist konfiguriert, um in das hintere Ende 804 des Implantats 800 eingesetzt zu werden, wobei die Stifte 910 zum Eingriff mit Stiftaufnahmelöchern 826 des Implantats 800 positioniert sind. Die Stifte 910 halten das obere und untere Element 806, 808 des Implantats 800 während der Einsetzung davon zusammen. Ein Fachmann wird anerkennen, das andere Mittel zum Anbringen des Implantathalters 900 an dem Implantat 800 verwendet werden können und innerhalb des breiten Umfangs der Erfindung sind. Derartige Mittel können, nur als Beispiel, Flansche, Schraubengewinde und Magnetismus umfassen.
Wie in den 50 und 51 gezeigt, greifen die Stifte 910 in Stiftaufnahmelöcher 826 und das Implantat 800 wird in den Bandscheibenraum in seinem nicht expandierten Zustand eingesetzt. Die Stifte 910 sind an dem Implantat 800 angebracht, um vorzugsweise zu ermöglichen, dass das Implantat in den Bandscheibenraum gedreht wird. Nachdem das Implantat in den Bandscheibenraum eingesetzt wurde, wird der Implantathalter 900 von dem Implantat 800 entfernt.
Wie in 52 gezeigt, kann die Prozedur durch Ausrichten eines Expander-Antreibers 1000 mit dem hinteren Ende 804 des Implantats 800 fortgeführt werden. Ein bevorzugter Expander-Antreiber 100 zum Eingreifen und Rotieren eines Expander 820 weist einen Schaft 1002 mit einem distalen Ende 1004 auf, das eine Spitze 1006 aufweist. Die Spitze 1006 hat einen Expander-Eingriffsbereich 1008, der angepasst ist, um zusammenwirkend in eine Öffnung 830 des Expander 820 einzugreifen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spitze 1006 hexagonal geformt, kann allerdings von jeder geeigneten Form sein, um in den Expander 820 einzugreifen.
Wie in 53 gezeigt, wird die Spitze 1006 des Expander-Treibers 1000 in das hintere Ende 804 des Implantats 800 eingesetzt und durch dieses vorgeschoben. Die Tiefe des Eindringens von dem Expander-Antreiber 1000 in und durch das hintere Ende 804 wird durch die größere Querschnittsdimension des Schaftes 1002 gestoppt.
Wie in 54 gezeigt, wird der Expander-Antreiber 1000 gedreht, um den Expander 820 von seiner anfänglichen Position in seine abschließende Position zu bewegen, um das Implantat 800 zu expandieren. Während der Rotation des Expanders 820 bewegen sich das obere und untere Element 806, 808 von einer parallelen Orientierung P, wie in 51 dargestellt, in der das Implantat 800 in einer ersten Position ist, in eine gewinkelte Orientierung A, wie in 53 dargestellt, in der das Implantat 800 in einer zweiten Position ist. Das Implantat 800 kann ferner mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien bepackt sein, um jeden Raum zu füllen, der durch das Zurückziehen des Expander-Treibers 1000 von dem Implantat 800 zurückbleibt. Wie in den 41 und 54 gezeigt, sind die Spuren 822, 824 so konfiguriert, dass sie dem Expander 820 ermöglichen, darin zu rotieren und sich dann von einer Seite zur anderen Seite innerhalb der Spur 822, 824 zu bewegen, wie durch die Pfeile B dargestellt, um einen größren Zugang zu dem hohlen Inneren 818 zu ermöglichen.
Wie am besten in 54 zu sehen ist, kann z. B. mehr als ein Implantat 800 in einer Seite-an-Seitenkonfiguration platziert werden, um vorteilhaft mehr Bandscheibenraum zu belegen, als andererseits mit einem einzelnen gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat möglich wäre.
Anschließend kann nach Ermessen des Chirurgen eine Kappe installiert werden, um zumindest einen Teil des hinteren Implantatsendes abzuschließen, um zu verhindern, dass Knochen in den Spinalkanal wächst, oder um Adhäsionen von neurologischen Strukturen an dem Kanalboden zu begrenzen, oder um anderweitig die neurologischen Strukturen zu schützen. Einer der Zwecke für eine Kappe umfasst das Beschränken der Passage von fusionsunterstützenden Materialien, sodass sie in dem Implantat geladen bleiben. Ein anderer Zweck für eine Kappe kann sein, eine strukturelle Abstützung für das Implantat hinzuzufügen.
55 bis 60 zeigen eine andere Ausführungsform eines expandierbaren gebogenen Zwischenkörper-Wirbelsäulen- Fusionsimplantat, das angepasst ist für die Verwendung von dem posterioren Zugang aus mit der Instrumentation und den Verfahren der Erfindung, die allgemein durch das Bezugszeichen 1100 bezeichnet wird. Das Implantat 1100 ist ähnlich dem Implantat 800, außer dass es für eine Einsetzung in die Implantationsstelle von einem posterioren Zugang zur Wirbelsäule gestaltet ist. Das Implantat 1100 weist vorzugsweise einen Expander 1120 am vordere Ende 1102 und ein Gelenk 1116 am hinteren Ende 1104 auf. Damit wird das Implantat 1100 am vordere Ende 1102 größer anstatt am hinteren Ende 1104. Das Implantat 1100 weist vorzugsweise eine Mehrzahl von Öffnungen 1128 im hinteren Ende 1104 auf, um weiter das Wachstum von Knochen durch das Implantat 1100 zu verbessern. Die Öffnungen 1128 haben vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als der von Stiftaufnahmelöchern 1126, sodass Stifte 1210 von dem Implantathalter 1200 (unten beschrieben) nicht dort hindurchpassen. Ein Fachmann wird anerkennen, dass Öffnungen 1128 in einer Vielzahl von Wegen geformt sein können, ohne sich von dem breiten Umfang der Erfindung zu entfernen.
Wie am besten in 55 gezeigt, weisen die Wege 1122, 1124 des oberen und unteren Elements 1106, 1108 des Implantats 1100 eine zusammenpassende Oberfläche 1125 auf und der Expander 1120 weist eine korrespondierende zusammenwirkende Oberfläche 1127 auf, welche die zusammenwirkende Oberfläche 1125 der Wege 1122, 1124 berührt, um den Expander 1120 an einem vorbestimmten Ort zu orientieren. Die zusammenwirkenden Oberflächen orientieren den Expander 1120 innerhalb des Implantates 1100, sodass die Achsen der Rotation des Expander 1120 parallel zu der Längsachse des Implantats 1100 ist und insbesondere zentrieren sie den Expander 1120 innerhalb des Implantats 1100, sodass die Achse der Rotation des Expander 1120 koinzidiert mit der Längsachse L des Implantats 1100.
Wie in den 55–57 gezeigt, weist der Implantathalter 1200 einen Schaft 1202 mit einem distalen Ende 1204 mit einem vergrößerten Kopf 1206 auf. Der Kopf 1206 weist einen Implantat-Eingriffsbereich 1208 mit Stiften 1210 auf. Die Stifte 1210 dienen in einer ähnlichen Funktion wie die in Bezug auf die Stifte 910 oben beschriebene. Der Implantathalter 1200 weist eine Bohrung 1212 auf, die angepasst ist, um zusammenwirkend einen Expander-Treiber 1300 dort hindurch aufzunehmen.
Der Expander-Treiber 1300 weist einen Schaft 1302 mit einem distalen Ende 1304 mit einem Kopf 1306 auf, der einen Expander-Eingriffsbereich 1308 aufweist. Das vordere Ende der Spitze 1306 ist so geformt, dass es dem Instrument ermöglicht, durch eine Rotationsbewegung durch das Implantat-Packmaterial im Implantat 1100 vorgeschoben zu werden, bis es den Expander 1120 erreicht und in Eingriff mit diesem vorgeschoben ist. Der Expander-Treiber 1300 ist angepasst, um sich in das Implantat 1100 zu erstrecken, um den Expander 1120 von einer anfänglichen Position in eine abschließende Position zu bewegen, um das Implantat 1100 zu expandieren, wie es detaillierter in dem Verfahren unten beschrieben werden wird.
Wie in den 58–60 gezeigt, ist das Verfahren zum Einsetzen des Implantats 1100 von einem posterioren Zugang zur Wirbelsäule ähnlich dem, das in Bezug auf die 19–38 beschrieben wurde, außer dass die Stifte 1210 des Implantathalters 1200 mit Stift-Aufnahmelöchern 1126 im Eingriff sind und das Implantat 1100 in den präparierten aufnahmebereiten Bandscheibenraum durch eine Rotationskraft, eine Drückbewegung, eine Schlagkraft oder eine Kombination davon durch ein Schutzelement in seinem nicht expandierten Zustand vorgeschoben wird.
Wie in 60 dargestellt, nachdem das Implantat 1100 exakt in dem Bandscheibenraum sitzt, kann die Prozedur fortgeführt werden durch vorzugsweise Halten des Implantathalters 1200, der an dem hinteren Ende 1104 angebracht ist, und Erstrecken des Expander-Treibers 1300 durch das Implantat 1100, bis die Spitze 1306 zusammenwirkend in den Expander 1120 eingreift. Der Expander-Treiber 1300 wird rotiert, um den Expander 1120 zu bewegen, sodass zumindest das vordere Ende 1102 des Implantats 1100 expandiert wird, um die maximale Implantathöhe zu vergrößern, welche in der Nähe des vordere Endes 1102 ist.
Es wird von einem Fachmann anerkannt werden, dass viele der Schritte, die in Bezug auf das weitere Packen von zusammengepressten Implantaten mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien beschrieben wurden, anwendbar für das weitere Packen von gebogenen Implantaten mit Knochenwachstums-Unterstützungsmaterialien sind, und hier nicht mehr wiederholt werden.
Wenn die Prozedur an einer ersten Stelle abgeschlossen ist, wird die Prozedur wie bereits beschrieben an der gegenüberliegenden Seite des gleichen Bandscheibenraums wiederholt, was zu der Implantation von zwei Implantaten 1100 in dem gleichen Bandscheibenraum führt.
Ein Fachmann wird anerkennen, obwohl bevorzugt, dass der Implantathalter 1200 nicht erforderlich ist, um das Implantat zu expandieren. Z. B., wie in 61 gezeigt, kann ein Implantat 1400 in den Implantationsraum eingesetzt werden durch eine Vielzahl von bekannten Implantations-Einsetz-Vorrichtungen und dann mit dem Expander-Treiber 1300 expandiert werden.
Die 62–66 zeigen eine andere bevorzugte Ausführungsform eines expandierbaren gebogenen Wirbelsäulen- Zwischenkörper-Fusionsimplantat zur Verwendung von dem anterioren Zugang aus mit der Instrumentation und den Verfahren der Erfindung, die allgemein mit der Bezugsziffer 1500 bezeichnet wird.
Wie in 62 gezeigt, ist das Implantat 1500 kegelförmig von dem vordere Ende 1502 zum hinteren Ende 1502 in einer nicht expandierten Position und vorzugsweise weist es einen zweiten Expander 1520 an seinem vordere Ende 1502 zum Bewegen von zumindest einem Bereich des oberen und unteren Elements weg voneinander auf, um die Höhe des Implantats 1500 zu vergrößern. Die Vorteile des Verwendens eines zweiten Expanders werden in Bezug auf das Implantat 200 aus 11 beschrieben.
Wie in den 64–66 gezeigt, ist ein anderer Aspekt des Implantats 1500, dass sein oberes und unteres Element 1506, 1508 Gewindelöcher 1548 aufweisen, die dort hindurch passieren und angepasst sind, um Knochenschrauben 1550 aufzunehmen, die von dem Inneren des Implantats 1500 in die benachbarten Wirbelkörper passieren, um das Implantat 1500 an den benachbarten Wirbelkörper zu verankern. Ein Zweck der gegenüberliegenden Knochenschrauben ist, das Implantat in dem Wirbelsegment fest zu sichern. Ein weiterer Zweck ist, jeden der benachbarten Wirbelkörper in Richtung des Implantats und in Richtung zueinander zu ziehen. Wenn die Gelenkvorrichtung das obere und untere Element zusammenhält, wie in der Ausführungsform von dem posterioren Implantat 100 aus 1–7, durch enges Umfassen einer Stange, dann kann das Implantat nicht an dieser Stelle expandiert werden. Knochenschrauben sind nicht erforderlich für die Betätigung der Erfindung, sind allerdings bevorzugt zum Bereitstellen einer zusätzlichen Sicherung des Implantats an den benachbarten Wirbelkörpern.
Wie in 65 dargestellt ist die Seitenfläche des Implantats 1500', das dem Implantat 1500 gegenüberliegt, in einer C-Form geformt, um zu erlauben, dass die zentralen Längsachsen der Implantate 1500, 1500' enger zusammen sind. Beispiele von derartigen Implantaten werden durch Michelson im US-Patent Nr. 5,593,409 mit dem Titel "Interbody Spinal Fusion Implants" und dem parallel anhängingen US-Patent-Anmedlung Nr. 09/566,272 mit dem Titel "Nested Interbody Spinal Fusion Implants" gelehrt.
Wie in 66 gezeigt, sind die hinteren Enden 1504, 1504' der Implantate 1500 bzw. 1500' so geformt, dass sie allgemein der anatomischen Konfiguration des anterioren Aspektes des Wirbelkörpers gleichen, um den anterioren lateralen Aspekt des Implantates vom Herausragen von der Wirbelsäule zu hindern.
Wie in den 62–64 dargestellt, ist das bevorzugte Verfahren zum Installieren und Expandieren eines Implantates mit mehreren Expandern ähnlich dem, das in Bezug auf ein Implantat beschrieben wurde, mit einem Expander wie etwa in den 49–54 gezeigt, außer dass ein Expander-Treiber 1600 verwendet wird. Der Expander-Treiber 1600 ist ähnlich dem Expander-Treiber 1000, außer das der Expander-Treiber 1600 eine längliche Spitze 1606 hat, die angepasst ist, um sich durch die Öffnungen von mehreren Expandern durch das Implantat 1500 hindurch zu erstrecken, wie in 63 dargestellt. Die Spitze 1606 ermöglicht, dass mehrere Expander 1520 simultan bewegt werden, um das Implantat 1500 zu expandieren. Nach der Installation des Implantats 1500 können Knochenschrauben 1550 durch Knochenschrauben-Löcher 1548 unter Verwendung bekannter Verfahren eingesetzt werden.
67 zeigt eine schematische Zeichnung, die eine andere Ausführungsform eines expandierbaren gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat repräsentiert, das allgemein mit dem Bezugszeichen 1700 bezeichnet wird, das ein hinteres Ende aufweist und das angepasst ist für die Verwendung mit einer anderen Ausführungsform der Instrumentation und der Verfahren der Erfindung. Das Implantat 1700 ist ähnlich dem Implantat 1100, das oben beschrieben wurde, außer dass zusätzlich zu den Stift-Aufnahmelöchern 1726 das hintere Ende 1704 ebenfalls vorzugsweise gegenüberliegende Schlitze 1752 entlang der inneren Oberfläche des hinteren Endes 1704 aufweist. Die Schlitze 1752 sind angepasst, um verriegelnd Flansche 1820 des Implantathalters 1800 aufzunehmen.
Der Implantathalter 1800 weist einen Schaft 1802 mit einem distalen Ende 1804 auf. Das distale Ende 1804 weist einen Implantat-Eingriffsbereich 1808 mit Stiften 1810 und einer Bohrung 1812 auf. Vorzugsweise sind den Umfang der Bohrung 1812 umgebend jeweils obere und untere Ausdehnungen 1814, 1816 und ein Paar von Seitenausdehnungen 1818. Die Seitenausdehnungen 1818 weisen jeweils einen Flansch 1820 auf, der angepasst ist, um zusammenwirkend in Schlitze 1752 des Implantats 1700 einzugreifen, wenn er in einer verriegelten Konfiguration ist.
Bei der Verwendung werden die Seitenausdehnungen 1818 eingedrückt, sodass sich die Seitenausdehnungen 1818 zusammen bewegen und sich die Flansche 1820 in die Schlitze 1752 des Implantats 1700 bewegen, und dann gelöst zu werden, wodurch der Implantathalter 1800 an dem Implantat 1700 verriegelt wird. Anschließend kann ein Expander-Treiber, wie etwa in Bezug auf 55 gelehrt, durch die Bohrung 1812 und in das Implantat 1700 eingesetzt werden, um einen Expander (nicht dargestellt) zu bewegen, um das Implantat 1700 zu expandieren.
Während das Implantat 1700 expandiert wird, nimmt die Höhe des hinteren Endes 1702 ab, da das obere und untere Element 1706, 1708 jeweils um den Gelenkpunkt 1716 gedreht werden. Die obere und untere Ausdehnung 1814, 1816 sind jeweils angepasst, um sich nach Innen in Richtung der Längsachse des Implantathalters 1800 zu bewegen, sodass der Implantathalter 1800 im Eingriff mit dem Implantat 1700 gehalten bleiben kann, während das Implantat expandiert wird. Es wird anerkannt werden, dass andere Konfigurationen des Implantathalters möglich sind zum Ermöglichen des Implantathalters im Eingriff mit dem Implantat zu verbleiben während einer Änderung in der Dimension des Implantates, und diese sind innerhalb des breiten Umfangs der Erfindung.
68 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform eines expandierbaren gebogenen Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantats zur Verwendung von dem anterioren Zugang zur Wirbelsäule aus mit der Instrumentation und den Verfahren der Erfindung, die allgemein mit den Bezugszeichen 1900 bezeichnet wird. Das Implantat 1900 ist ähnlich dem Implantat 800, außer dass die Knochen-Eingriffsauskragungen 1914 die Form von nach vorne gerichteten Rasten haben, womit ein lineares Einsetzen ermöglicht wird, während einem Austreiben aus dem Implantationsraum widerstanden wird. Das Implantat 1900 kann unter Verwendung der Verfahren wie etwa denen, die in Bezug auf das Implantat 100 beschrieben wurden, und Instrumenten eingesetzt werden, wie etwa denen, die in Bezug auf das Implantat 800 beschrieben wurden.
Während die Instrumente und Verfahren der Erfindung relativ zu Wirbelsäulen-Fusionsimplantaten beschrieben wurden, ist es anzuerkennen, dass die Instrumente und Verfahren der Erfindung auch verwendet werden können mit anderen Implantaten wie etwa inerten Zwischenstücken, künstlichen Scheiben, Knochentransplantaten und anderen Einsätzen, die für den beabsichtigen Zweck des im Wesentlichen Reduzieren oder Eliminieren von Bewegungen zwischen zwei benachbarten Knochenmassen geeignet sind.
In der obigen Beschreibung und den Zeichnungen sind Implantate und Instrumente zur Verwendung damit offenbart, welche vollständig und effektiv die Aufgaben dieser Erfindung erfüllen. Jedoch wird es naheliegend sein, dass Variationen und Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen gemacht werden können ohne den Umfang, wie in den Ansprüchen definiert, zu verlassen.

Claims

System, das ein expandierbares Wirbelsäulenimplantat mit einem Expander, der zum Vergrößern der Höhe des Implantats angepasst ist, und eine Vorrichtung zum Einsetzen des expandierbaren Implantats aufweist, wobei das System aufweist: das expandierbare Wirbelsäulenimplantat (100, 200, 1100, 1700) mit einem Expander (120, 1120), der zum Vergrößern der Höhe des expandierbaren Wirbelsäulenimplantats (100, 200, 1100, 1700) angepasst ist, und einem hinteren Ende (104, 1104, 1704), wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) ein oberes Element (106, 1106, 1706) und ein unteres Element (108, 1108, 1708) aufweist, das bezüglich des oberen Elements (106, 1106, 1706) bewegbar ist; und wobei die Vorrichtung aufweist: einen Implantathalter (500, 1200, 1800) mit einer Längsachse, einer Passage (1212, 1812) entlang der Längsachse und einem distalen Ende (522, 1204, 1804), und einen Expandierantrieb (600, 1300) der zum In-Eingriff-Stehen mit dem expandierbaren Implantat (100, 200, 1100, 1700) angepasst ist, wobei der Expandierantrieb (600, 1300) einen Schaft (602, 1302) aufweist, der zum Hindurch-Passieren durch die Passage (1212, 1812) des Implantathalters (500, 1200, 1800) angepasst ist, wobei der Schaft (602, 1302) des Expandierantriebs (600, 1300) ein distales Ende (604, 1304) aufweist, das zum In-Eingriff-Stehen mit dem Expander (120, 1120) des expandierbaren Implantats (100, 200, 1100, 1700) angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass das distale Ende (522, 1204, 1804) des Implantathalters (500, 1200, 1800) einen Implantat-Eingriffsbereich hat, der zum zusammenwirkenden Verriegeln mit dem Implantat (100, 200, 1100, 1700) und zum Verriegelt-Bleiben an dem Implantat (100, 200, 1100, 1700) angepasst ist, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) aus einer Nicht-Expandierte-Position in eine Expandierte-Position expandiert wird, wobei der Implantat- Eingriffsbereich Verlängerungen aufweist, die zum In-Kontakt-Stehen sowohl mit dem oberen als auch dem unteren Element angepasst sind, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) aus der Nicht-Expandierte-Position zu der Expandierte-Position expandiert wird.
System gemäß Anspruch 1, wobei der Implantat-Eingriffsbereich einen Stift (1210, 1810) aufweist und das hintere Ende (104, 1104, 1704) des Implantats (1100, 1700) eine Stiftaufnahmeöffnung (1126, 1726) aufweist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das expandierbare Implantat (200) mindestens einen zweiten Expander hat, wobei der Expanderantrieb (600, 1300) zum In-Eingriff-Stehen mit mindestens zwei der Expander angepasst ist.
System gemäß einem der obigen Ansprüche, wobei der Expanderantrieb (600, 1300) einen Implantierhalter-Eingriffsabschnitt aufweist der zum verriegelbaren In-Eingriff-Stehen mit einem Expanderantrieb-Eingriffabschnitt des Implantathalters (500, 1200, 1800) konfiguriert ist.
System gemäß einem der obigen Ansprüche wobei der Expander (120, 1120) zum Drehen um weniger als eine volle Umdrehung angepasst ist, um das Implantat (100, 200, 1100, 1700) aus der Nicht-Expandierte-Position zu der Expandierte-Position zu bewegen.
System gemäß einem der obigen Ansprüche, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) eines von einem inerten Abstandsstück, einer künstlichen Scheibe und einem Knochentransplantat ist.
System gemäß einem der obigen Ansprüche, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) mit einer fusionsfördernden Substanz kombiniert ist.
System gemäß Anspruch 7, wobei die fusionsfördernde Substanz ausgewählt wird aus einem von Knochen, Knochenderivatprodukten, entmineralisierter Knochenmatrix, ossifizierenden Proteinen, knochenmorphogenen Protein, Hydroxylapatit und Gen-Sequenzen zur Knochenproduktion.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) mit einer chemischen Substanz kombiniert ist, die zum Hemmen einer Narbenbildung angepasst ist.
System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Implantat (100, 200, 1100, 1700) mit einem antimikrobiellen Material kombiniert ist.