DE69916261T2

DE69916261T2 - Einstellbarer wirbelkörperersatz

Info

Publication number: DE69916261T2
Application number: DE69916261T
Authority: DE
Inventors: Marie Louis RABBE; M. Lawrence BOYD
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1999-04-29
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: DE69534978D1; EP1077659A1; EP1077659B1; EP1512385A1; ZA9510445B; WO1996017564A1; DE69916261D1; EP1512385B1; EP0797418A4; DE69534978T2; EP0797418B1; ATE324846T1; JP3732228B2; JPH10510181A; EP0797418A1; ATE263525T1; PT1077659E; ATE289786T1; DE69534042D1; DE69534042T2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat für einen Ersatz von einem oder mehreren Wirbelkörpern und deren benachbarten Scheiben. Genauer gesagt, der Wirbelkörperersatz ist besonders gut für eine Implantation mittels einer anterioren Verfahrensweise geeignet.
Die Behandlung von Verletzungen an der Wirbelsäule hat bedeutende Fortschritte seit den Tagen der ersten festgehaltenen chirurgischen Vorgehensweise bei einer Rückenmarkverletzung im späten 7. Jahrhundert gemacht. Die Verfahrensweisen, die Instrumentierung und die Implantate haben sich in den Jahren verändert und sind besser angepaßt worden, um sich vielen Formen einer Wirbelsäulenverletzung und Mißbildungen zu widmen, die infolge eines Traumas, einer Krankheit oder angeborener Ursachen auftreten können. Eine Art von Wirbelsäulenmißbildung, eine Kyphosis, schließt einen Vorfall der Wirbelsäule in Richtung der Vorderseite des Körpers ein, oftmals durch die Zerstörung des Wirbelkörpers selbst hervorgerufen. Diese Zerstörung kann in der Form einer traumatischen Verletzung, wie beispielsweise eines Bruches oder einer Platzwunde am Wirbelkörper, oder einer nichttraumatischen Mißbildung vorliegen, die durch einen Tumor oder eine Degenerierung des Knochens im Wirbelkörper hervorgerufen wird.
Die Behandlung einer Kyphosis in der Brustwirbelsäule oder der Lendenwirbelsäule scheint jetzt am besten mittels einer anterioren Verfahrensweise bewirkt zu werden, insbesondere, um einige der heftigeren Komplikationen zu vermeiden, die mit dem Stützen oder dem Ersatz eines beschädigten Wirbelkörpers verbunden sind. Bei den meisten Behandlungen einer Kyphosis ist ein hoher Grad an Rekonstruktion der Wirbelsäule von vom erforderlich, was am häufigsten das totale Entfernen des beschädigten Wirbelkörpers einschließt. Bei einer typischen anterioren Verfahrensweise wird eine teilweise oder vollständige Amputation des Wirbelkörpers und der zwei benachbarten Wirbelscheiben vorgenommen. Der verbleibende Raum wird danach auseinandergezogen, um die Wirbelsäule in ihrer richtigen Ausrichtung zu manipulieren.
In vielen Fällen wird der Raum mit einer polymerisierbaren Masse oder einem Knochentransplantat gefüllt, das häufig modelliert ist, um ihm die Form des zerstörten Wirbelkörpers zu geben. Häufig wird ein autologer Knochen, wie beispielsweise der, der aus dem Ilium extrahiert wird, verwendet, um den Raum zu überbrücken. Die polymerisierbare Masse kann einen PMMA-Knochenzement umfassen. Sobald der Hohlraum, der nach dem Entfernen des wsprünglichen Wirbelkörpers zurückbleibt, gefüllt wurde, wird ein Osteosynthese-Instrument zwischen den benachbarten nicht beeinträchtigten Wirbeln positioniert, um jegliche relative Bewegung dazwischen zu verhindern. Die Osteosynthese-Vorrichtung ist wichtig, um die Wirbelsäule wieder zu stabilisieren, um die Belastungen aufzunehmen, denen die Brustwirbelsäule oder die Lendenwirbelsäule ausgesetzt sind, und um die Wahrscheinlichkeit und Schnelligkeit des Zusammenschlusses des Knochentransplantationsmaterials mit den benachbarten Wirbelkörpern zu vergrößern. Sobald das Knochentransplantat und das Material ausreichend fest sind, wird die Osteosynthese-Vorrichtung normalerweise nicht jeglichen weiteren mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.
Eine bekannte Osteosynthese-Vorrichtung wird im U.S.Patent Nr. 5108395 an Jean-Marie Laurain dargestellt, auf dessen Offenbarung man sich hierin bezieht. Dieses System wird in 1 und 2 der vorliegenden Anmeldung veranschaulicht. Zuerst mit Bezugnahme auf 1 kann man sehen, daß ein beschädigter Wirbel V₃ einen zerstörten Wirbelkörper C₃ umfaßt. Ein inneres Implantat 1 wird für das Überbrücken der zwei intakten Wirbel V₂ und V₄ bereitgestellt, um das Entfernen des beschädigten Wirbels V₃ und seiner benachbarten Scheiben D₂ und D₃ zu gestatten. Das anteriore Implantat 1 umfaßt ein Paar Klemmen 2, die mit den intakten Wirbelkörpern mittels einer Anzahl von Stiften 3 in Eingriff gebracht werden. Außerdem werden die Klemmen 2 mittels Knochenschrauben 5, die sich durch die Schraubenlöcher 11, die seitlichen Ansätze 8 der Klemme, erstrecken, in Position gehalten. Das Implantat 1 umfaßt ebenfalls eine Platte 6, die so konfiguriert ist, daß sie die intakten Wirbel überbrückt und stark genug ist, um die Belastungen aufzunehmen, die in der Wirbelsäule an jener Stelle erzeugt werden.
Jede Klemme 2 umfaßt eine Gewindespindel 12, die daraus hervorsteht, die so konfiguriert ist, daß sie durch eine entsprechende Öffnung 14 in jedem Ende der Platte 6 hindurchgeht. Eine Mutter 7 ist so ausgeführt, daß sie mit der Gewindespindel 12 in Eingriff kommt, um die Platte 6 an jeder der Klemmen 2 zu befestigen. Die Oberfläche der Klemme 2 umfaßt Einkerbungen 15, die mit entsprechenden Einkerbungen 16 an jedem Ende der Platte 6 in Eingriff kommen, wodurch unterschiedliche Winkelausrichtungen der Platte relativ zu jeder der Klemmen gestattet werden. Eine Öffnung 9 ist durch die Gewindespindel 12 der Klemmen vorhanden, um eine weitere Knochenschraube 5 für die feste Befestigung der Klemme an den gesunden Wirbelkörpern V₂ und V₄ aufzunehmen.
Ein wichtiges charakteristisches Merkmal des im Patent '395 beschriebenen Systems ist das Vorhandensein von Kerben 18 in jeder der Klemmen 2. Die Kerben sind so konfiguriert, daß sie die Enden einer Zange 19 aufnehmen, die verwendet wird, um eine Distraktionskraft zwischen den zwei Wirbeln V₂ und V₄ zu liefern. Wie in 2 gezeigt wird, sobald die Klemmen 2 an den entsprechenden intakten Wirbeln befestigt sind, wird die Zange 19 verwendet, um auseinanderzuziehen und um einen Raum für die Anordnung eines Knochentransplantates G zu schaffen. Sobald das Knochentransplantat an Ort und Stelle ist, kann die anteriore Platte 6 an einer jeden der Klemmen 2 in der vorangehend beschriebenen Weise befestigt werden. Sobald die Platte in Position ist, wird die Distraktionszange 19 entfernt, und die Mutter 7 wird angezogen, um eine starre Konstruktion zu bilden.
Die anteriore Konstruktion, die im Patent '395 und in 1 und 2 dieser Anmeldung gezeigt wird, ist ein System für das Bereitstellen einer anterioren Befestigung bei Verwendung von autologem oder allogenem Knochentransplantationsmaterial. Weitere Implantate wurden vorgeschlagen, die sich auf ein zusätzliches Element verlassen, das zwischen den benachbarten Wirbeln angeordnet wird, anstelle von oder zusätzlich zum traditionellen Knochentransplantationsmaterial. Eine derartige Vorrichtung wird im Patent Nr. 4820305 an Harms und Mitarbeiter gezeigt, die von der Biedermann-Motech Company als der „Harms Cage" verkauft wird. Diese Vorrichtung zieht ein hohles zylindrisches Sieb in Betracht, das in den Spalt zwischen den benachbarten Wirbeln eingesetzt wird, wobei Knochentransplantationsmaterial innerhalb des hohlen Inneren des Siebes angeordnet wird.
Das Patent Nr. 5192327 an Brantigan zeigt eine Vorrichtung gleich dem „Harms Cage", die sich aus einer Anzahl von hohlen ovalförmigen Implantaten zusammensetzt, innerhalb der Knochentransplantationsmaterial angeordnet wird. Das Europäische Patent Nr. 0179695 an Kehr zeigt einen starren inerten Körper mit einer Anzahl von Durchgängen, die sich zwischen den intakten Wirbeln erstrecken, in die Knochenwachstumsmaterial implantiert werden kann. Außerdem umfaßt die im Europäischen Patent an Kehr gezeigte Vorrichtung eine Platte, die die Wirbel überbrückt, wobei Löcher für die Aufnahme von Knochenschrauben dort hindurch vorhanden sind.
Eine weitere Vielzahl von Implantatvorrichtungen, die besonders für einen Ersatz von Wirbelkörpern geeignet sind, umfassen Einzelteile aus einer im allgemeinen soliden Konstruktion, die vollständig den leeren Wirbelzwischenraum ausfüllen. Diese Vorrichtungen werden durch die Patente Nr. 4554914 an Kapp und Mitarbeiter, Nr. 4599086 an Doty, Nr. 4636217 an Ogilvie und Mitarbeiter und Nr. 5147404 an Downey verkörpert. Eine jede dieser Vorrichtungen ist mit einem Stift oder einem gleichen Mechanismus für einen Eingriff mit den Endplatten der intakten Wirbel versehen, um das Implantat in Position zu halten. Eine gleiche Konstruktion wird im U.S.Patent Nr. 5062850 an MacMillan und Mitarbeiter verfolgt, obgleich diese Vorrichtung einen offenen Raum zwischen den Stützsäulen der axial befestigten Wirbelkörperprothese umfaßt.
In jedem der früheren Patente erfordert die Implantatvorrichtung eine separate Distraktion der intakten Wirbel vor dem Einsetzen der Vorrichtung. Die folgenden Patente zeigen Wirbelprothesen, die einige charakteristische Merkmale für eine Expansion der Vorrichtung in situ umfassen. Beispielsweise zeigen die Nr. 4932975 an Main und Mitarbeiter und die Nr. 5236460 an Barber Prothesen, die durch Eintreten einer Hydraulikflüssigkeit teleskopisch beweglich sind. Die Patente Nr. 4401112 an Rezaian, Nr. 4553273 an Wu und Nr. 4657550 an Daher zeigen Vorrichtungen, die in situ bei der Manipulierung eines mit Gewinde versehenen Einzelteils expandieren. Außerdem zeigt das Patent von Rezaian eine Spannschloßkonstruktion dieser Art bei Hinzufügung einer mit Stiften versehenen Platte, die in den entgegengesetzten intakten Wirbeln in Eingriff kommt, um die Konstruktion zu verfestigen. Gleichfalls zeigen das U.S.Patent Nr. 5458641, das DE 195 09 317 und DE 196 22 827 mit Stiften versehene Platten für einen Eingriff mit den entgegengesetzten intakten Wirbeln.
In den letzten Jahren wurde die Anwendung der anterioren Verfahrensweisen zur Instrumentierung der Wirbelsäule vorherrschender. Während diese anterioren Verfahrensweisen Fortschritte machen, wird es von größerer Notwendigkeit, einen Wirbelkörperersatz bereitzustellen, der alle Vorteile der anterioren Chirurgie ohne die Nachteile der verschiedenen früheren Vorrichtungen erfüllt. Ein jeder vorangehend erwähnte Wirbelkörperersatz zeigt einen oder mehrere Nachteile. Beispielsweise liefern einige der Vorrichtungen nicht eine Einrichtung für die Osteosynthese zwischen den intakten Wirbeln. Diesen Vorrichtungen fehlen die charakteristischen Merkmale, die entweder ein Knocheneinwachsen gestatten oder die Anordnung des Knochentransplantates zwischen benachbarten gesunden Wirbeln erleichtern können. Es wird erkannt, daß eine dauerhaftere und stabilere Korrektur eines kyphotischen Zustandes mit der Fusion einer Knochenmasse anstelle des ersetzten Wirbels erfolgt. Daher sollte sich jeder Wirbelkörperersatz auf diesen Aspekt einstellen. Weitere Wirbelprothesen bieten keine Einrichtung für das Einstellen der Größe des Implantates, um die spezifische Wirbelanatomie aufzunehmen. Außerdem ziehen andere Vorrichtungen nicht eine gewisse Hilfsbefestigung in Erwägung, um bei der Bereitstellung einer stabilen Konstruktion zu helfen. Jede dieser Forderungen und viele andere werden durch den Wirbelkörperersatz entsprechend der vorliegenden Erfindung erfüllt.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung für die Fusion der vorhandenen intakten Wirbel mittels eines Wirbelersatzimplantates bereitgestellt, das in einen Raum eingesetzt wird, der durch einen oder mehrere entfernte Wirbel zwischen benachbarten intakten Wirbeln zurückgelassen wird, die aufweist: einen Ersatzkörper mit entgegengesetzten Enden, die so bemessen sind, daß sie den Raum zwischen den intakten Wirbeln überbrücken, wobei der Ersatzkörper eine zylindrische Wand umfaßt, die ein hohles Inneres definiert, wobei das hohle Innere ein Knochenwachstumsmaterial enthält, das innerhalb des Ersatzkörpers angeordnet ist; und ein Paar Endplatten, die an jedem der entgegengesetzten Enden befestigt sind, wobei jede der Endplatten eine Endfläche aufweist, die eine Bohrung durch die Endplatte definiert; und dadurch gekennzeichnet, daß eine Endkappe für das Verschließen der Bohrung vorhanden ist, wobei die Endkappe einen Körper umfaßt, der aus porösem Material gebildet wird.
Die Endplatten können jeweils einen zylindrischen Abschnitt umfassen, der sich von der Endfläche erstreckt, wobei der Abschnitt Gewindegänge für einen Eingriff mit den Gewindeenden des zylindrischen Körpers umfaßt. Vorzugsweise sind die Gewindegänge der Endplatten innen zum zylindrischen Abschnitt. In einem Aspekt sind die Endplatten selbst hohl, um eine Verbindung zwischen dem hohlen Inneren des zylindrischen Körpers und den benachbarten intakten Wirbeln zu liefern. Alternativ zieht die Erfindung das Hinzufügen einer Endkappe zum Implantat in Betracht, um die Endfläche der Endplatten gegen die benachbarten Wirbel zu verschließen, um eine zusätzliche Stütze für das Tragen der Wirbel zu liefern.
Bei einer weiteren Ausführung wird die Endkappe mit einem porösen Material gebildet, wie beispielsweise porösem Tantal, geliefert unter dem Namen HEDROCEL^® von der Implex Corporation. Die Endkappe kann ebenfalls eine Positionierungsfläche umfassen, um die Endkappe in der Endplattenöffnung auszurichten. Bei einer weiteren Ausführung umfaßt die Endkappe einen Anker, der in das hohle Innere des Implantates hineinragt, um einem Verrücken zu widerstehen.
Ein weiterer erfinderischer Aspekt betrifft die Einrichtung für das Befestigen des Implantates an den benachbarten intakten Wirbeln. Bei einer Ausführung umfaßt die Einrichtung für das Befestigen Stifte, die zusammenhängend an der Endplatte befestigt oder damit durch Gewinde in Eingriff gebracht werden. Alternativ umfaßt die Einrichtung für das Befestigen des Implantates Flügel, die zusammenhängend an der Endplatte angebracht werden.
Ein weiteres charakteristisches Merkmal der Erfindung betrifft die Bereitstellung der Einrichtung für das Befestigen des zylindrischen Körpers an jeder der Endplatten, um ein Aufschrauben der in Eingriff kommenden Gewindegänge der drei Einzelteile des Implantates zu verhindern. Bei einer Ausführung umfaßt die Einrichtung für das Befestigen Löcher im Gewindeabschnitt der Endplatten, die mit Gewinde versehen sind, um eine Stellschraube aufzunehmen. Vorzugsweise werden die zwei Stellschrauben in zwei derartige Öffnungen in die Endplatten geschraubt, um einen Klemmdruck am zylindrischen Körper anzuwenden, der mit der Endplatte in Eingriff ist.
Bei einer weiteren Ausführung zieht die Einrichtung für das Befestigen einen quetschbaren zylindrischen Abschnitt der Endplatten in Erwägung. In einem Aspekt umfaßt der zylindrische Abschnitt einen kreisförmigen Ring, der durch eine Quetschkerbe zergliedert wird. Die Anwendung einer Quetschkraft um den kreisförmigen Ring herum reduziert die Kerbe und dadurch den Umfang des zylindrischen Abschnittes, so daß er dicht anliegend um den zylindrischen Körper in Eingriff gebracht wird, der darin eingeschraubt ist.
Ein weiterer erfinderischer Aspekt betrifft die Bereitstellung der Einrichtung für das Verbinden des Implantates mit einem Längselement, das sich außerhalb des Raumes erstreckt, der durch die entfernten Wirbel zurückgelassen wird. Das Längselement kann eine Platte oder ein Stab sein, die in einer bekannten Weise an den benachbarten intakten Wirbeln befestigt wird. Vorzugsweise kann das Längselement benutzt werden, um bei der Distraktion der intakten Wirbel für ein Einsetzen des Wirbelersatzimplantates zu unterstützen.
In einer Ausführung umfaßt die Einrichtung für das Verbinden eine Klemme, die so konfiguriert ist, daß sie am Längselement klemmt. Die Klemme stützt eine Schraube, die in Richtung des Ersatzimplantates ausgerichtet ist, wenn es zwischen die intakten Wirbel gebracht wird. Der zylindrische Körper des Implantates umfaßt eine Anzahl von Öffnungen, die mit Gewinde versehen sind, um die Verbindungsschraube aufzunehmen. Die Klemme ist vorzugsweise entlang der Länge des Längsimplantates verschiebbar, um eine Ausrichtung der Schraube mit der Anzahl der Gewindeöffnungen des zylindrischen Körpers zu erleichtern. Außerdem umfaßt die Klemme einen kugelförmigen Sitz, und die Schraube umfaßt einen kugelförmigen Kopf, um ein Verändern der Winkelausrichtungen der Schraube relativ zum Längselement zu gestatten.
Bei einer weiteren Ausführung umfaßt die Einrichtung für das Verbinden einen Arm, der sich von einem Flansch der Endplatten erstreckt. Das freie Ende des Armes definiert eine Öffnung, durch die sich das Längselement erstreckt. Eine Stellschraube durchdringt die Öffnung, um eine Befestigung des Längselementes am Arm der Endplatten zu bewirken.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Wirbelkörperersatzimplantates, das so konfiguriert ist, daß der Raum gestützt wird, der durch das Entfernen eines beschädigten oder kranken Wirbels zurückgelassen wird. Ein Ziel ist die Bereitstellung eines Implantates, das leicht eingestellt werden kann, um die Gesamtlänge des Implantates in Abhängigkeit von dem Wirbelniveau zu variieren, in das das Implantat angeordnet wird. Ein weiteres Ziel des Implantates der Erfindung ist, daß, um diese Längeneinstellung zu gestatten, noch eine Einrichtung für das Befestigen der Einzelteile bereitgestellt wird, um eine Trennung oder ein Aufschrauben zu verhindern.
Ein weiteres Ziel wird durch die vorliegende Erfindung durch Bereitstellung der Einrichtung für das Verbinden des Wirbelersatzimplantates mit einem Längselement erreicht, das sich entlang der Länge der Wirbelsäule zwischen benachbarten intakten Wirbeln erstreckt. Das Längselement kann für die Distraktion des Raumes verwendet werden, der durch den entfernten Wirbel zurückgelassen wird, um das Einsetzen des Ersatzimplantates zu erleichtern. Ein noch weiteres Ziel ist die Bereitstellung eines Implantates, das Knochenwachstumsmaterial aufnehmen kann, um die Fusion des instrumentierten Niveaus zu erleichtern, und um die Gefäßbildung zwischen benachbarten intakten Wirbeln und dem Knochenwachstumsmaterial im Implantat zu unterstützen.
Ein Vorteil des Wirbelkörperersatzes der vorliegenden Erfindung ist, daß er ein starkes Implantat bereitstellt, um Wirbelsäulenbelastungen aufzunehmen, während auf die Fusion des Knochenwachstumsmaterials zwischen den intakten Wirbeln gewartet wird. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Implantat leichter eingestellt werden kann, um die Räume in den verschiedenen Wirbelniveaus aufzunehmen. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Implantat eine Einrichtung für eine Befestigung an den vorhandenen intakten Wirbeln bereitstellt, wenn das Implantat implantiert wird, um eine Trennung zu verhindern.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung können aus der folgenden vorgelegten Beschreibung der Erfindung entnommen werden, die zusammen mit den beigefügten Fig. und Patentansprüchen betrachtet wird.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Es zeigen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Wirbelsäulenosteosyntheseimplantates entsprechend dem Patent Nr. 5108395 nach dem bisherigen Stand der Technik;
2 eine Darstellung, die einen Abschnitt der Darstellung aus 1 bei Hinzufügung eines Instrumentes zeigt, um die Positionierung eines Transplantates zwischen den Wirbeln zu gestatten, die die Klemmen tragen, in Verbindung mit der Vorrichtung des Patentes '395 nach dem bisherigen Stand der Technik;
3 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung einer Wirbelkörperersatzanordnung in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
4 eine Stirnseitenansicht einer Endplatte, die in Verbindung mit der in 3 gezeigten Wirbelkörperersatzanordnung verwendet wird;
5 eine Seitenansicht einer Endplatte, die bei der Wirbelkörperersatzanordnung aus 3 verwendet wird;
6 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung, die ein Einzelteil der Klemmenanordnung zeigt, die bei der in 3 gezeigten Wirbelkörperersatzanordnung verwendet wird;
7 eine Seitenansicht einer Wirbelkörperersatzanordnung in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführung der Erfindung, insbesondere für eine Verwendung mit einem länglichen Stab, der die Wirbelabschnitte überbrückt;
8 eine Stirnseitenansicht der in 7 gezeigten Wirbelkörperersatzanordnung, wobei die Anordnung in Position an einem intakten Wirbel gezeigt wird;
9 eine Seitenansicht der in 7 gezeigten Anordnung in Eingriff mit dem länglichen Stab;
10 eine perspektivische Darstellung der Endplatte, die bei der in 7 gezeigten Wirbelkörperersatzanordnung verwendet wird;
11 eine Stirnseitenansicht einer spezifischen Endplatte, die in Verbindung mit der in 3 gezeigten Wirbelkörperersatzanordnung in der Brustwirbelsäule verwendet wird;
12 eine perspektivische Darstellung einer porösen Endkappe, die bei der in 10 und 11 gezeigten Endplatte verwendet wird;
13 eine Seitenansicht der porösen Endkappe, die im Implantat eingebettet ist;
14 eine perspektivische Darstellung der Wirbelkörperersatzendplatte mit Flügeln anstelle der Stifte, wie in 3 und 7 gezeigt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Für die Zwecke des Förderns eines Verständnisses für die Prinzipien der Erfindung beziehen wir uns jetzt auf die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungen, und eine spezielle Sprache wird verwendet, um die gleichen zu beschreiben. Es wird dennoch verstanden werden, daß keine Einschränkung des Bereiches der Erfindung dadurch beabsichtigt ist, wie beispielsweise Veränderungen und weitere Abwandlungen der veranschaulichten Vorrichtung, und derartige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie darin veranschaulicht werden, werden so in Erwägung gezogen, als wenn sie dem Fachmann normalerweise einfallen würden, den die Erfindung betrifft.
Mit Bezugnahme auf 3 wird eine Wirbelkörperersatzanordnung 20 in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Anordnung 20 umfaßt im allgemeinen einen mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21, mit Gewinde versehene Endplatten 22 und Endkappen 23. Eine Stellschraube 24 wird ebenfalls als eine Ausführung einer Einrichtung für das Befestigen einer jeden der Endplatten 22 an einem entsprechenden Ende des zylindrischen Körpers 21 bereitgestellt. Bei einer spezifischen Ausführung ist die Stellschraube 24 eine zerreißbare Klemmschraube, bei der der Kopf der Schraube abschert, wenn die Anzugsdrehmomentgrenze erreicht ist. Eine derartige Klemmschraube wird in der mit angemeldeten Französischen Patentanmeldung Nr. 9410377 offenbart, die am 29. August 1994 angemeldet wurde.
Der mit Gewinde versehene zylindrische Körper 21 wird aus einer zylindrischen Wand 25 gebildet, die darin einen Hohlaum 26 definiert. Der Hohlraum ist so konfiguriert, daß er Knochenosteosynthesematerial aufnimmt, das in der Form von autogenem oder allographem Material vorliegt. Die zylindrische Wand 25 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 28 in Verbindung mit dem Hohlraum 26 versehen. Diese Öffnungen stellen einen Weg für das Knochen- oder Gewebeeinwachsen zur Verfügung, um die Stabilität des Implantates weiter zu verbessern. Die zylindrische Wand 25 umfaßt eine zweite Vielzahl von Gewindeöffnungen 29 im allgemeinen in der Mitte des Implantates, die so konfiguriert sind, daß sie mit der Stützanordnung 55 in Eingriff kommen, wie hierin detaillierter beschrieben wird.
Bei einem wichtigen charakteristischen Merkmal des zylindrischen Körpers 21 sind die entgegengesetzten Enden der zylindrischen Wand 25 zu Außengewindegängen 32 ausgebildet. Bei einer spezifischen Ausführung erstrecken sich die Gewindegänge 32 von jedem entgegengesetzten Ende über den größten Teil der Gesamtlänge des mit Gewinde versehenen zylindrischen Körpers 21 und sind so konfiguriert, daß sie mit den mit Gewinde versehenen Endplatten 22 in Eingriff kommen. Jede Endplatte umfaßt einen Flansch 35, der vorzugsweise eine Form annimmt, um eine wesentliche tragende Fläche der Endplatten der benachbarten intakten Wirbelkörper abzudecken. Ein Zylinder 37 ist zusammenhängend mit dem Flansch 35 ausgebildet, um sich in Richtung des mit Gewinde versehenen zylindrischen Körpers 21 zu erstrecken, wenn die Endplatten 22 innerhalb des herausgeschnittenen Wirbelraumes angeordnet werden. Der Zylinder 37 einer jeden Endplatte umfaßt eine Anzahl von Gewindeöffnungen 39, die so ausgeführt sind, daß sie eine Stellschraube 24 darin aufnehmen.
Der Zylinder 37 und der Flansch 35 der Endplatten 22 definieren eine Bohrung 40 dort hindurch. Die Innenfläche der Bohrung 40 ist mit Innengewindegängen 41 versehen, die so konfiguriert sind, daß sie mit den Außengewindegängen 32 des zylindrischen Körpers 21 in Eingriff kommen. Bei der bevorzugten Ausführung erstrecken sich die Gewindegänge 41 längs mindestens der gesamten Länge des Zylinders 37 und vorzugsweise in den Flansch 35 hinein.
Weitere Einzelheiten der Endplatten 22 können in 4 und 5 gesehen werden. Wie in 5 gezeigt wird, ist der Zylinder 37 zusammenhängend mit dem Flansch 35 ausgebildet, um einen Lordosiswinkel 43 zu definieren. Dieser Winkel ist dazu da, daß die Verwendung der Wirbelkörperersatzanordnung 20 gestattet wird, um einen beschädigten Wirbel zu ersetzen, wie beispielsweise den Wirbel V₃, wie in 1 gezeigt wird, und um dennoch die normale Lordosiskrümmung der Wirbelsäule auf jenem Niveau beizubehalten. Die Stirnfläche 36 des Flansches 35 ist mit Gefäßbildungsöffnungen 45 versehen, die sich durch den Flansch erstrecken. Diese Öffnungen 45 sind dazu da, daß sie einen Weg für die Gefäßbildung des Raumes zwischen den benachbarten Wirbeln bereitstellen. Die Stirnfläche 36 kann mit vier Stiften versehen sein, wie beispielsweise den Stiften 91, wie in der Ausführung in 7 gezeigt wird. Alternativ können Stifte 120 (3) vorhanden sein, die einen Gewindeschaft 121 aufweisen, um in den Gewindeöffnungen 46 in Eingriff zu kommen, die in der Stirnfläche 36 definiert werden.
Bei einer weiteren Ausführung werden die Stifte 91 und 120 durch eine Vielzahl von Flügeln 130 ersetzt, wie in 14 gezeigt wird. Die Flügel sind vorzugsweise zusammenhängend an der Stirnfläche 36 angebracht. Jeder Flügel ist keilförmig, wobei die Flächen 131 mit der Stirnfläche 36 in Eingriff kommen, und wobei die Schneidkante 132 nach außen vorsteht, um in eine benachbarte Wirbelfläche einzudringen. Die Flügel 130 bewirken ein leichteres Einsetzen des Implantates zwischen zwei benachbarte intakte Wirbel. Die Flügel 130 verbessern ebenfalls die Stabilität der Grenzfläche zwischen den Wirbeln, indem das Implantat an den intakten Wirbeln gesichert wird, wenn das Implantat eingesetzt wird.
Die Stirnfläche ist weiter mit einem Montageschlitz 47 versehen, der über den Flansch 35 verläuft und längs einer Sehne der Innenbohrung 40 überbrückt. Innerhalb eines jeden Montageschlitzes befindet sich eine Öffnung 48, die dort hindurchgeht. Der Zylinder 37 der Endplatte 22 ist mit einer Montagekerbe 49 versehen, die mit jeder Öffnung 48 im Montageschlitz 47 ausgerichtet ist. Dieser Schlitz 47, die Öffnung 48 und die Kerbe 49 sind so konfiguriert, daß sie eine Endkappe 23 tragen, wie es hierin beschrieben wird. Wieder mit Bezugnahme auf 3 umfaßt die Endkappe 23 einen im allgemeinen rechteckigen Stützstab 50, der montiert ist, um eine Sehne der flachen kreisförmigen Platte 52 der Endkappe zu überbrücken. An jedem Ende des Stützstabes 50 befindet sich ein nach außen vorstehender Ansatz 51. Jeder Ansatz 51 ist so bemessen, daß er innerhalb einer entsprechenden Öffnung 48 aufgenommen werden kann, während der Stützstab 50 selbst so konfiguriert ist, daß er innerhalb des Montageschlitzes 47 im Flansch 35 paßt. Außerdem verschiebt sich jeder Ansatz 51 bequem in eine entsprechende Montagekerbe 49 im Zylinder 37. Auf diese Weise wird die Endkappe 23 in Position gehalten, insbesondere, wenn die Ersatzkörperanordnung zwischen den benachbarten intakten Wirbeln V₂ und V₄ angeordnet wird.
Die Endkappe 23 liefert eine zusätzliche Stütze für das Implantat zwischen den benachbarten intakten Wirbeln. Die Endkappe kann eliminiert werden, wenn ein Knochenwachstum zwischen den benachbarten Wirbeln und durch den Ersatzkörper bevorzugt wird. Alternativ kann die Platte 52 einer jeden Endkappe 23 perforiert werden, um ein Knocheneinwachsen zwischen den Wirbelendplatten und dem Knochenwachstumsmaterial zu gestatten, das innerhalb des mit Gewinde versehenen zylindrischen Körpers 31 angeordnet ist. Bei einer Ausführung werden die Endplatten massiv gezeigt, um die maximale Belastungsfähigkeit für Belastungen entlang der Länge der Wirbelsäule bereitzustellen.
Bei einer weiteren Ausführung, die in 12 und 13 gezeigt wird, wird die Endkappe 140 aus einem porösen Material gebildet, wie beispielsweise porösem Tantal, das unter dem Namen HEDROCEL^® von der Implex Corporation geliefert wird. Das HEDROCEL^® Material umfaßt eine offenzellige Struktur, die durch chemische Aufdampfung von Tantal auf ein netzartiges Kohlenstoffschaumsubstrat gebildet wird. Die poröse Endkappe 140 umfaßt eine Vielzahl von innen miteinander verbundenen Zwischenräumen, die ein Gewebe- oder Knochenwachstum vollständig durch die Endkappe gestatten können. Eine Struktur wird erzeugt, die leicht, fest und porös ist. Die Struktur ahmt die natürliche Spongiosa nach und gestattet ein Knocheneinwachsen zwischen den intakten Wirbeln und dem Knochenwachstumsmaterial, das innerhalb des Implantates angeordnet ist. Das HEDROCEL^® Material liefert ebenfalls die erforderliche Festigkeit, um Wirbelbelastungen aufzunehmen. Ein anderes poröses Material kann ebenfalls für die Endkappe 140 verwendet werden, vorausgesetzt, daß es die erforderliche Festigkeit aufweist und ein Einwachsen zwischen den intakten Wirbeln und dem Knochenwachstumsmaterial im Implantat gestattet. Das Material kann vorzugsweise vollständig in das resultierende Knochenwachstum integriert werden.
Die Endkappe 140 umfaßt eine Kontaktfläche 141 (12) für das Berühren des intakten Wirbels, wenn das Implantat in dem Raum angeordnet wird, der durch einen oder mehrere entfernte Wirbel zurückgelassen wird. Vorzugsweise ist die Kontaktfläche 141 etwas konvex, um sich an die geringfügige Konkavität der Wirbelendplatten anzupassen. Die Endkappe 140 kann außerdem mit einer Positionierungsfläche 142 versehen werden, um die Endkappe innerhalb der Bohrung 40 der Stirnfläche 36 auszurichten, wie in 12 gezeigt wird. Bei einem weiteren charakteristischen Merkmal kann die Endkappe 140 einen Anker 143 umfassen, der aus der Innenfläche der Endkappe herausragt. Wie in 13 gezeigt wird, kann der Anker 143 im Knochenwachstumsmaterial 144 eingebettet werden, um eine Stabilität der Endkappe zu verleihen, wenn der Anker 143 in der Bohrung 40 angeordnet wird, während das Implantat in den Raum eingesetzt wird, der durch einen oder mehrere entfernte Wirbel zurückgelassen wird. Der Anker 143 zeigt ebenfalls einen Widerstand gegen ein Verrücken der Endkappe von der Vorrichtung 20 vor der Implantation.
Bei einer spezifischen Ausführung umfaßt die Endkappe 140 einen Schaft 145, der von der Kontaktfläche 141 weg vorsteht. Der Anker 143 kann zusammenhängend am Schaft 145 angebracht werden. Bei der spezifischen Ausführung kann der Schaft 145 einen Durchmesser aufweisen, der annähernd eine Hälfte des Durchmessers des Ankers 143 beträgt. Der Anker 143 kann einen Durchmesser aufweisen, der annähernd eine Hälfte des Durchmessers des mit Gewinde versehenden zylindrischen Körpers 21 beträgt. Das gestattet, daß der Anker 143 in die Vorrichtung 20 ohne eine vollständige Verschiebung des Knochenwachstumsmaterials 144 aus dem Inneren der Endplatte 22 eingesetzt werden kann. Weitere Strukturen, die die Endkappe 40 an der Endplatte 22 sichern, werden ebenfalls in Betracht gezogen. Eine Ausführung kann einen Schaft umfassen, der kegelförmig ist, wobei das größere Ende des Schaftes innerhalb des Implantates angeordnet ist. Eine weitere Ausführung kann einen Schaft mit sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen in das Knochenwachstumsmaterial hinein in Betracht ziehen. Diese Ausführungen könnten so konfiguriert werden, daß sie das gleiche gewünschte Ergebnis erreichen wie die spezifische Ausführung.
Bei der veranschaulichten Ausführung sind die Gewindegänge 32 auf dem zylindrischen Ersatzkörper Außengewindegänge, während die Gewindegänge 40 in den Endplatten innen sind. Alternativ kann der Zylinder 37 der Endplatten Außengewindegänge tragen, und der zylindrische Ersatzkörper kann Innengewindegänge im Hohlraum 26 tragen. In diesem letzteren Fall wäre der Innendurchmesser des zylindrischen Körpers natürlich etwas größer als der Außendurchmesser des Zylinders der Endplatten.
Bei der bevorzugten Ausführung kann die zylindrische Wand, die das Implantat 21 bildet, relativ dünn sein, wenn man mit Ersatzkörpern nach dem bisherigen Stand der Technik vergleicht. Bei einer spezifischen Ausführung ist die Wand ein (1) mm dick. Da die primäre Belastung, die vom Implantat ausgehalten wird, ein axialer Druck eher als ein Biegen sein wird, ist ein dünnwandiger Zylinder geeignet und sogar wünschenswert.
Es wird ebenfalls bevorzugt, daß das Implantat 21 eine große Anzahl von Öffnungen 28, 29 umfaßt, um das Gewebeeinwachsen und die Gefäßbildung zu unterstützen, wodurch die Stabilität der Konstruktion verbessert wird, nachdem die Fusion erfolgt ist. Bei einer spezifischen Ausführung beträgt die Gesamtfläche der Vielzahl von Öffnungen mindestens fünfundzwanzig Prozent (25%) der Oberfläche des zylindrischen Körpers 21.
Bei Benutzung wird der beschädigte Wirbel, wie beispielsweise der Wirbel V₃, wie in 1 gezeigt wird, entfernt. Bei einer Ausführung werden die Klemmen 2 des inneren Implantates 1, wie in 1 und 2 gezeigt wird, mit den intakten Wirbelkörpern in der in 2 gezeigten Weise in Eingriff gebracht. Wie ebenfalls in 2 gezeigt wird, kann die Zange 19 benutzt werden, um die intakten Wirbel auseinanderzuziehen, um die Implantation einer Wirbelkörperersatzanordnung 20 zu gestatten. Beim bevorzugten Verfahren wird die optimale Wirbelhöhe bestimmt, und der mit Gewinde versehene zylindrische Körper 21 und die mit Gewinde versehenen Endplatten 22 werden aneinandergepaßt, um jene richtige Höhe zu erreichen. Genau gesagt, eine jede der Endkappen kann auf den mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21 geschraubt werden, bis die gewünschte Höhe erreicht ist.
Es ist wichtig, daß der untere Rand 44 des Flansches 35 einer jeden der Endplatten im allgemeinen in der gleichen Weise zwischen den zwei mit Gewinde versehenen Endplatten 22 ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung ist wichtig, weil die Ersatzanordnung 20 zwischen den zwei intakten Wirbeln angeordnet wird, wobei sie gegen die Endplatten jener Wirbel drückt. Um die maximale Belastbarkeit aufrechtzuerhalten, nehmen die Flansche 35, und insbesondere die Stirnfläche 36, die Form des Wirbelkörpers an, an den die Endplatten drücken, und sind so bemessen, daß sie so viel Fläche der Endplatte des intakten Wirbelkörpers in Anspruch nehmen wie möglich.
Vorzugsweise werden drei derartige Formen bereitgestellt, um die anatomischen Abweichungen der Wirbelkörper auf dem Lenden-, Brust-Lenden- und Brustniveau aufzunehmen, wobei die Konfiguration des Flansches 35, die in 4 gezeigt wird, bei den Brust-Lendenwirbeln anwendbar ist. Eine kleinere mehr abgerundete Konfiguration kann für die Implantation auf dem Brustniveau bereitgestellt werden, wie beispielsweise der in 11 gezeigte Flansch 35'. Der Flansch 35' wird ebenfalls als einen Aussparungsradius 38 einschließend gezeigt, um den Spielraum zwischen dem Flansch und dem duralen Raum, der das Rückenmark aufnimmt, zu vergrößern. Dieser Aussparungsradius 38 ist vorzugsweise bei allen drei Formen der Endplattenflansche eingeschlossen.
Bei einer spezifischen Ausführung sind die Außengewindegänge 32 auf dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21 in entgegengesetzten Richtungen geschnitten, so daß die Endplatten nur durch Drehen des Zylinders zusammengezogen oder auseinandergezogen werden können. Daher kommen, während der Zylinder in einer Richtung gedreht wird, die Gewindegänge 32 an jedem der Enden mit den Innengewindegängen 41 einer jeden der Endkappen 23 in der rechten Richtung in Eingriff, um die Endkappen zusammenzuziehen. Alternativ kann die Richtungsabhängigkeit der Gewindegänge 32 die gleiche an jedem Ende sein, so daß es erforderlich ist, jede Endkappe einzeln in entgegengesetzten Richtungen auf den zylindrischen Körper 21 zu schrauben. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß es schwieriger ist, die Höhe der gesamten Anordnung 20 einzustellen, während die richtige Ausrichtung eines jeden der unteren Ränder 44 der Stirnfläche 36 beibehalten wird. Ein Vorteil ist, daß die Anordnung in situ nicht in der Lage ist, sich selbst aufzuschrauben.
Sobald die Endplatten und der mit Gewinde versehene zylindrische Körper in der richtigen Ausrichtung für die richtige Höhe in Eingriff gebracht wurden, werden die Stellschrauben 24 in eine geeignete der Gewindeöffnungen 39 im Zylinder 37 der Endplatten 22 geschraubt, damit sich die Stellschraube 24 in Kontakt mit dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21 erstreckt. Die Stellschrauben 24 (die die vorangehend erwähnten zerreißbaren Klemmschrauben sein können) üben einen Klemmdruck am Körper 21 aus, um ihn an Ort und Stelle zu halten. Daher liefern die Stellschrauben 24 eine Einrichtung für das Befestigen der Einzelteile miteinander und verhindern eine Drehung des zylindrischen Körpers 21 mit Bezugnahme auf beide Endplatten 22. Vorzugsweise werden zwei Stellschrauben an jeder Endplatte 23 verwendet, um die zugehörigen Enden des mit Gewinde versehenen zylindrischen Körpers 21 fest zu befestigen. Um zu sichern, daß die Stellschrauben 24 einen festen Halt am Körper 21 bewirken, weisen die Öffnungen 28 in dem mit Gewinde versehenen Körper einen kleineren Durchmesser als die Stellschrauben 24 auf.
Wenn der Zylinder und die Endplatten auf diese Weise in ihrer richtigen Höhenabmessung befestigt sind, kann dann Knochentransplantationsmaterial in die Bohrung 40 der Endplatten und den Hohlraum 26 des zylindrischen Körpers 21 eingesetzt werden. Nachdem das Innere dieser Einzelteile vollständig mit Knochentransplantationsmaterial gefüllt wurde, werden die Endplatten 23 in Position angeordnet, wobei sich die Ansätze 51 durch die Öffnungen 48 erstrecken, und wobei der Stützstab 50 durch den Montageschlitz 47 in jeder Endplatte hindurchgeht. Die Ersatzanordnung 20 kann dann zwischen den auseinandergezogenen Wirbeln V₂ und V₄ angeordnet werden. Sobald die Anordnung richtig positioniert ist, wobei die Stirnflächen 36 einer jeden der Endplatten 22 richtig an den Wirbelendplatten ausgerichtet sind, wird die Distraktionszange 19 entfernt, so daß die Anordnung 20 an Ort und Stelle zwischen den zwei Wirbeln festgeklemmt wird.
Um weiter zu sichern, daß die Ersatzanordnung 20 nicht wandern oder in ihrer Position zwischen den intakten Wirbeln rutschen wird, kann eine Stützanordnung 55 bereitgestellt werden. Bei der bevorzugten Ausführung ist diese Stützanordnung 55 so konfiguriert, daß sie mit den Klemmen 2 in Eingriff kommt, die beim anterioren Implantatsystem des bisherigen Standes der Technik, der in 1 und 2 gezeigt wird, verwendet werden. Die Stützanordnung 55 kann ebenfalls mit anderen anterioren Platten, wie beispielsweise der Z-PLATE ATI*, die von der Danek Medical, Inc. verkauft wird, oder Stangensystemen verwendet werden, wie beispielsweise dem CD Hopf System der Sotamor S.N.C.
Insbesondere umfaßt die Stützanordnung eine Stabilisierungsplatte 57, die im wesentlichen gleich der in 1 gezeigten Platte 6 konfiguriert werden kann, einschließlich der Einkerbungen auf der unteren Fläche der Enden der Platte. Eine Einrichtung für das Verbinden der Wirbelersatzkörperanordnung 20 mit der Platte 57 umfaßt eine Klemmbaugruppe 59, die bereitgestellt wird, die die Platte 57 fest erfaßt, um eine Klemmschraube 69 zu halten. Die Klemmenbaugruppe 59 umfaßt ein Paar Klemmenhälften 60, die vorzugsweise in der Form eines C vorliegen, um die Platte 57 zu erfassen und zu halten. Jede der Klemmenhälften 60 umfaßt eine Öffnung (nicht gezeigt), die eine Gewindestange 63 einer Einstellplatte 62 aufnimmt. Eine Mutter 64 wird auf die Stange 63 geschraubt, um die Klemmenhälften 60 um die Stabilisierungsplatte 57 herum zusammenzuziehen.
Die Einzelheiten der Einstellplatte 62 werden deutlicher in 6 gezeigt. Die Einstellplatte umfaßt die Gewindestange 63, die sich von einer Fläche 65 der Platte 62 erstreckt. Die Platte 62 umfaßt ebenfalls eine Öffnung 67 dort hindurch, die eine kugelförmige Sitzfläche 68 aufweist, in der ein entsprechender kugelförmiger Kopf 70 der Klemmschraube 69 aufgenommen wird. Die Klemmschraube 69 umfaßt eine sechseckige Aussparung 71 in ihrem Kopf, um ein Antriebswerkzeug aufzunehmen. Die Klemmschraube 69 umfaßt ebenfalls einen Gewindeschaft 73, der so ausgeführt ist, daß er mit einer der Gewindeöffnungen 29 in dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21 in Eingriff kommt. Um dabei zu helfen, die Klemmschraube 69 in Position zu führen, ist eine Führungsnabe 75 vorhanden, die einen kleineren Durchmesser aufweist als der Gewindeschaft 73. Die Klemmschraube 69 umfaßt vorzugsweise einen glatten Schaft 74 zwischen dem Kopf 70 der Schraube und dem Gewindeschaft 73.
Bei Benutzung können die Klemmenhälften 60 provisorisch an der Stabilisierungsplatte 57 befestigt aber nicht festgeklemmt werden. Die Stabilisierungsplatte 57 kann dann mit den Klemmen 2 in jedem der intakten Wirbelkörper in Eingriff gebracht und an Ort und Stelle mittels einer entsprechenden Mutter befestigt werden, wie beispielsweise der Mutter 7, wie in 1 gezeigt wird. Indem die Stabilisierungsplatte 57 auf diese Weise zwischen den auseinandergezogenen Wirbeln angebracht wird, kann die Distraktionszange 19 entfernt werden, so daß die vollständige Belastung der Wirbelsäule von der Ersatzanordnung 20 getragen werden kann. Sobald die Distraktionszange entfernt wurde, können die Klemmenhälften 60 entlang der Länge der Platte 57 eingestellt werden, so daß die Klemmschraube 69 mit einer geeigneten der Gewindeöffnungen 29 in dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 2l ausgerichtet wird. Der kugelförmige Kontakt zwischen dem Kopf 70 der Klemmschraube 69 und dem kugelförmigen Sitz 68 der Einstellplatte 62 gestattet, daß die Klemmschraube den Winkel annimmt, der auch immer erforderlich ist, um mit einer Gewindeöffnung 29 in Eingriff zu kommen. So ausgerichtet, kann die Klemmschraube 69 dann leicht in eine der Öffnungen 29 geschraubt werden, bis sie zwischen der Einstellplatte 62 und dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper 21 festgeklemmt wird. An dieser Stelle können dann die Klemmenhälften 60 vollständig auf der Platte 57 festgeklemmt werden, indem die Mutter 64 auf der Gewindestange 63 angezogen wird.
Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Wirbelkörperersatzanordnung 80 für eine Verbindung mit einer länglichen Distraktions- oder Kompressionsstange konfiguriert. Bei dieser Ausführung umfaßt die Anordnung 80 entgegengesetzte Endplatten 83, die konfiguriert sind, um mittels Gewinde mit einem zylindrischen Körper 21 in Eingriff zu kommen. (Dieser zylindrische Körper 21 ist im wesentlichen in jeder Hinsicht mit dem zylindrischen Körper 21 identisch, der mit Bezugnahme auf 3 beschrieben wird.) Bei dieser Ausführung umfassen die Endplatten 83 einen Flansch 85 und einen Zylinder 87, der daraus vorsteht. Der Zylinder 87 umfaßt eine Gewindebohrung 88, die mit Gewinde versehen ist, um die Außengewindegänge 32 des zylindrischen Körpers 21 aufzunehmen. Wie die früheren Endplatten umfaßt die Endplatte 83 eine Vielzahl von Gefäßbildungsöffnungen 89, die durch den Flansch 85 gebildet werden. Die Stirnfläche 86 des Flansches 85 umfaßt eine Anzahl von Stiften 91 oder Flügeln 130, die daraus vorstehen. Die Stifte oder Flügel sind so konfiguriert, daß sie die Endplatte der benachbarten Wirbelkörper durchdringen, um bei der Beibehaltung der Position des Implantates in situ zu helfen.
Wie in 7 und 8 gezeigt wird, umfassen die Endplatten 83 einen Arm 94, der aus dem Flansch 85 vorsteht, der ein Einzelteil einer Einrichtung für das Verbinden des Implantates mit einem länglichen Element ist, wie beispielsweise einer Stange 105. Eine Stangenbohrung 95 wird angrenzend an das freie Ende 94a des Armes 94 definiert, wobei eine Stellschraubenbohrung 96 die Stangenbohrung 95 vom freien Ende des Armes 94 schneidet. Eine Stellschraube 98 ist vorhanden, die innerhalb der Stellschraubenbohrung 96 in Eingriff gebracht wird, um eine Stange festzuklemmen, die dort hindurchgeht.
Die Art und Weise der Verwendung der Ersatzanordnung 80 bei dieser Ausführung wird in 8 und 9 gezeigt. Insbesondere werden die Endplatten 83 in den geeigneten Wirbeln mittels der Stifte 91 oder Flügel 130 in Eingriff gebracht. Wiederum sind die Platten so konfiguriert, daß sie einen Winkel 115 definieren, um der richtigen spinalen Anatomie auf dem speziellen Wirbelniveau zu entsprechen. Eine Distraktionsplatte 107 wird in jedem der intakten Wirbel mittels der Knochenschraube 108 montiert. Die Platte 107 umfaßt einen Bund 109, der zusammenhängend daran gebildet wird, durch den eine Distraktionsstange 105 hindurchgeht. Die Distraktionsstange erstreckt sich ebenfalls durch eine jede der Stangenbohrungen 95 in den Armen 94 der Endplatten 83. Indem sich die Stange durch eine jede der Bohrungen erstreckt, befestigen die Stellschrauben 98 die Endplatten in Position. Das Auseinanderziehen der benachbarten Wirbel kann durch ein geeignet geformtes Instrument bewirkt werden, das mit den Bunden 109 einer jeden der Distraktionsplatten 107 in Eingriff kommen kann, die in den entsprechenden Wirbeln montiert sind. Eine Stellschraube (nicht gezeigt) kann vorhanden sein, um die Stange 105 innerhalb eines jeden Bundes 109 zu befestigen.
Mit Bezugnahme auf 7, 9 und 10 werden die Einzelheiten der Art und Weise beschrieben, in der die Endplatten an dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper befestigt werden. Insbesondere sind die Endplatten 83, und insbesondere der Zylinder 87 der Endplatten, mit einer Einrichtung für eine Befestigung in der Form eines Quetschkanals 100 um den Durchmesser des Zylinders herum versehen. Auf entgegengesetzten Seiten des Zylinders ist eine Quetschkerbe 101 im Kanal 100 vorhanden. Im wesentlichen ist diese Quetschkerbe ein Spalt im äußeren Umfang des Kanals 100. Diese Quetschkerbe liefert einen Spalt, der durch ein geeignetes Quetschwerkzeug geschlossen werden kann, das den gesamten Umfang des Quetschkanals 100 ergreift. Während das Quetschwerkzeug angezogen wird, verschließen sich die Kerben 101 miteinander in der Richtung der Pfeile 102, während sich der Kanal bewegt. Man kann sehen, daß dieser Quetschaspekt die Stellschraube 24 ersetzen wird, die bei der vorhergehenden Ausführung für das Befestigen der Endplatten an dem mit Gewinde versehenen zylindrischen Körper offenbart wird.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung detailliert veranschaulicht und beschrieben wurde, ist die gleiche als dem Wesen nach veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei zu verstehen ist, daß nur die bevorzugten Ausführungen gezeigt und beschrieben wurden, und daß alle Änderungen und Abwandlungen, die innerhalb des Bereiches der Erfindung liegen, wie er in den als Anhang beigefügten Patentansprüchen definiert wird, geschützt werden müssen.

Claims

Vorrichtung für die Fusion der vorhandenen intakten Wirbel (V) mittels eines Wirbelersatzimplantates, das in einen Raum eingesetzt wird, der durch einen oder mehrere entfernte Wirbel zwischen benachbarten intakten Wirbeln zurückgelassen wird, die aufweist: einen Ersatzkörper (21) mit entgegengesetzten Enden, die so bemessen sind, daß sie den Raum zwischen den intakten Wirbeln überbrücken, wobei der Ersatzkörper eine zylindrische Wand (25) umfaßt, die ein hohles Inneres (26) definiert, wobei das hohle Innere ein Knochenwachstumsmaterial enthält, das innerhalb des Ersatzkörpers angeordnet ist; und ein Paar Endplatten (22), die an jedem der entgegengesetzten Enden befestigt sind, wobei jede der Endplatten eine Endfläche aufweist, die eine Bohrung (40) durch die Endplatte definiert; und dadurch gekennzeichnet, daß eine Endkappe (23, 140) für das Verschließen der Bohrung vorhanden ist, die einen Körper umfaßt, der aus porösem Material gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das poröse Material gebildet wird, um ein Knochenwachstum durch die Endkappe (23, 140) zu gestatten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das poröse Material verbindende Zwischenräume durchgehend durch die Endkappe (23, 140) umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Endkappe (23, 140) entfernbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Endkappe (23, 140) eine Positionierungsfläche (142) umfaßt, um die Endkappe innerhalb der Bohrung (40) auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der: die Endkappe (23, 140) eine Anker (143) umfaßt, der sich vom Körper aus erstreckt und so konfiguriert ist, daß er in das hohle Innere (26) hineinragt, wobei der Anker (143) im Knochenwachstumsmaterial im Inneren eingebettet wird, um die Endkappe (13, 140) an der Endfläche zu sichern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der poröse Körper ein poröses Tantalmaterial umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der poröse Körper ein poröses Metall umfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine Vielzahl von Flügeln (130) aufweist, die zusammenhängend an jeder der Endplatten (23, 140) angebracht sind, wobei die Flügel aus der Endfläche für ein Einsetzen in einen entsprechenden der benachbarten intakten Wirbel (V) herausragen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Flügel (130) keilförmig sind.