DE69931777T2

DE69931777T2 - Gerät zur schaffung eines zwischenraumes zwischen benachbarten wirbeln für einen einschub

Info

Publication number: DE69931777T2
Application number: DE69931777T
Authority: DE
Inventors: Gary Karlin Venice Michelson
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: CA2334543A1; US6537279B1; EP1083829A4; EP1083829A1; WO1999063891A1; US20030187448A1; DE69931777D1; JP2002518067A; JP4083986B2; AU760882B2; ES2267273T3; CA2334543C; EP1083829B1; DK1083829T3; ATE328540T1; US7160304B2; AU4554299A; WO1999063891A9; US6083228A

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff in Anspruch 1. Entsprechend betrifft die Erfindung im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Einführen in einen Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern in der menschlichen Wirbelsäule. Die Vorrichtung kann eine Fläche an jeder der Wirbelkörperoberflächen ausbilden, die benachbart zu dem Bandscheibenraum zwischen den Wirbelkörpern liegen, entweder sequentiell oder in einer alternativen Ausführungsform simultan. Die ausgebildeten Oberflächen weisen eine Form und eine Kontur korrespondierend zu einem Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Implantat auf, das in den Bandscheibenraum implantiert werden soll.
Hintergrund der Erfindung
Eine Vorrichtung der oben erwähnten Art ist zum Beispiel aus der WO-A-9738635, auf deren Offenbarungen der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert, der WO-A-9622747 und der US-A-5015247 bekannt.
Implantate zum Platzieren zwischen benachbarten Wirbelkörpern in der Wirbelsäule kommen in einer Vielzahl von Formen und Größen vor und sind aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt. Derartige Implantate können oder können nicht so gestaltet sein, dass sie eine Fusion der benachbarten Wirbelkörper unterstützen. Implantate, die nicht an einer Fusion teilnehmen sollen oder eine Fusion von benachbarten Wirbelkörpern unterstützen sollen, zum Beispiel eine künstliche Bandscheibe, sollen den Abstand zwischen den benachbarten Wirbelkörpern beibehalten und eine relative Bewegung zwischen diesen Wirbelkörpern ermöglichen. Derartige Implantate können oder können nicht einige Arten von Oberflächenbehandlungen oder -Strukturen aufweisen, die gestaltet sind, um zu verursachen, dass die Wirbelkörper an der Oberfläche des Implantates anliegen und an diese heran wachsen, um dadurch das Implantat zu stabilisieren. Andere Arten von Implantaten weisen Knochenimplantate auf. Derartige Knochenimplantate sollen typischerweise an einer Fusion teilnehmen und eine Fusion der benachbarten Wirbelkörper unterstützen. Andere Arten von Implantaten zur Verwendung in einer menschlichen Wirbelsäulenchirurgie weisen Implantate auf, die aus ausgewählten Implantatmaterialien wie etwa Titan hergestellt sind, welches eine Struktur hat, die so gestaltet ist, dass sie eine Fusion der benachbarten Wirbelkörper durch Ermöglichen eines Knochenwachstums durch das Implantat hindurch unterstützen, um dadurch die benachbarten Wirbelkörper zu fusionieren. Dieser letzte Typ von Implantat soll unbegrenzt innerhalb der Wirbelsäule des Patienten verbleiben.
Das erste bekannte Beispiel dieses letztgenannten Typs von Implantat (zur Verwendung in Menschen) ist im US Patent Nr. 5,015,247 beschrieben, welches in seiner bevorzugten Ausführungsform eine hohle, zylindrische, perforierte Gewinde-Fusions-Implantatvorrichtung offenbart, die aus einem Material hergestellt ist, das anders als und fester als Knochen ist und welches eine Fusion der benachbarten Wirbelkörper verursachen soll. Ein fusionsunterstützendes Material, wie etwa entnommener Knochen, ist innerhalb des hohlen Bereichs des Implantates aufgenommen und partizipiert an der Fusion. Wie hierin verwendet, definiert der Begriff 'Fusion' das Wachstum von Knochengewebe von einem Wirbelkörper durch einen Bandscheibenraum zu einem anderen Wirbelkörper, um dadurch im Wesentlichen eine relative Bewegung zwischen diesen Wirbelkörpern zu unterbinden.
Menschliche Wirbelkörper bestehen aus einer dichten, harten äußeren Schale und einer relativ weniger dichten inneren Masse. Die harte äußere Schale ist sehr dicht gepackter Knochen, ähnlich dem Kortikalknochen, allerdings stark vergrößert, und wird im Allgemeinen als der Kortex bezeichnet. Die innere Masse ist weicher spongiöser Knochen. Die äußere Schale des Kortex-Knochens, welche benachbart zur Bandscheibe ist, und der Knochen unmittelbar benachbart dazu und tiefer (beide sind subchondral, das heißt, benachbart zur Knorpelschicht, welche den Knochen von der Bandscheibe separiert) sind für die spezifischen Zwecke dieser Anmeldung als "Endplattenbereich" oder "Endplatte" bezeichnet, um irgendwelche Verwirrungen zu verhindern, die anderweitig aus irgendeiner Inkonsistenz der Verwendung irgendwelcher Begriffe entstehen könnten. Während es klar ist, dass diese Begriffe andere Bedeutungen haben können, sowohl gewöhnliche als auch spezielle, und das ein Fachmann andererseits von den korrekten Bedeutungen dieser Begriffe abweichen könnte, ist es exakt für die Zwecke, irgendwelche Missverständnisse zu beseitigen, dass diese Begriffe speziell für diese Anmeldung so präzise definiert sind.
Für die Zwecke dieser Anmeldung und um irgendwelche möglichen Missverständnisse zu vermeiden, ist der Begriff "Apophysikalischer Rand" als der Knochenrand des dicht gepackten spongiösen Knochens definiert, der peripher auf jedem der gegenüberliegenden Knochen-Wirbelkörper-Endplattenbereiche eines menschlichen Wirbelkörpers angeordnet ist. Dieser Rand ist zumindest teilweise der vollständig Knochenrest davon, was der apophysikalische Knorpel-Wachstumsbereich war, vor der Umformung dieses Knorpels in Knochen beim Skelettwachstum.
Die Wirbelsäulen-Bandscheibe, welche zwischen benachbarten Wirbelkörpern liegt, behält den Abstand zwischen diesen Wirbelkörpern bei und ermöglicht in einer gesunden Wirbelsäule eine relative Bewegung zwischen den Wirbelkörpern. Zum Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs, zum Beispiel in dem Fall, in dem eine Fusion zwischen benachbarten Wirbelkörpern einer Wirbelsäule des Patienten auftreten soll, präpariert der Chirurg typischerweise eine Öffnung an der Stelle der beabsichtigen Fusion durch Entfernen von einigem oder dem gesamten Bandscheibenmaterial, das zwischen den benachbarten Wirbelkörpern existiert, die fusioniert werden sollen. Weil die äußersten Schichten des Knochens der Wirbelkörper-Endplatten relativ inert gegenüber neuem Knochenwachstum sind, muss der Chirurg die Endplatten bearbeiten, um zumindest die äußersten Zellschichten des Knochens zu entfernen, um einen Zugang zu dem blutreichen, vaskulären Knochengewebe innerhalb des Wirbelkörpers zu erzielen. In diesem Fall werden die Wirbelkörper in einer Art und Weise präpariert, welche neuen Knochen anregt, auf und durch ein Implantat zu wachsen, das zwischen den Wirbelkörpern platziert wurde.
Aktuelle Verfahren zum Ausbilden dieses Raums zwischen benachbarten Wirbelkörpern weisen im Allgemeinen die Verwendung von einem oder mehreren der folgenden Dinge auf: handgehaltene Abbeiß- und Greifinstrumente, die als Rongeur bekannt sind, Bohrer und Bohrerführungen, rotierende Schleifsteine, die von einem Motor getrieben werden, sowie Osteotome und Meißel. Manchmal muss die Wirbelkörper-Endplatte geopfert werden, was auftritt, wenn ein Bohrer verwendet wird, um durch den Bandscheibenraum und tiefer als die Dicke der Endplatte in den Wirbelkörper hinein zu bohren. Derartige chirurgische Prozeduren ergeben notwendigerweise einen Verlust des härtesten und festesten Knochengewebes der Wirbelkörper-Endplatte und berauben dadurch den Wirbelkörper dieses Bereichs seiner Struktur, die am besten geeignet ist, um Lasten zu absorbieren und zu tragen, die bei täglichen Aktivitäten auf der Wirbelsäule lasten. Nichtsdestotrotz muss der Chirurg eines der obigen Instrumente verwenden, um die benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper zu bearbeiten und den vaskulären spongiösen Knochen zu erreichen, der in der Lage ist, an der Fusion zu partizipieren und ein aktives Knochenwachstum zu verursachen, und der ebenfalls dazu beiträgt, eine geeignet geformte Oberfläche der Wirbelkörper zu erzielen, um das Implantat aufzunehmen. Weil die Endplatten der benachbarten Wirbelkörper nicht flach sind, sondern eher eine zusammengesetzte gekrümmte Form aufweisen, und weil die Implantate weder aus Spenderknochen hergestellt sind noch einem geeigneten Implantatmaterial, welches dazu neigt, eher eine geometrische als eine biologische Form aufzuweisen, ist es notwendig, die Wirbelkörper an die Form des Implantats anzupassen, welches zwischen diesen aufgenommen werden soll.
Es ist wichtig beim Ausbilden des Zwischenraums zwischen den benachbarten Knochenstrukturen, eine Oberflächenkontur bereitzustellen, welche eng zu der Kontur des Implantats passt, um eine adäquate Tragefläche bereitzustellen, über welche die Lastübertragung zwischen den benachbarten Knochenstrukturen gleichmäßig gewährleistet werden kann. In Fällen, in denen der Chirurg nicht in der Lage war, den geeignet geformten Raum zum Einsetzen des Implantats auszubilden, können solche Implantate verrutschen oder durch eine Kraft aus dem Raum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern herausgedrückt werden oder an keinen breiten Kontakt zwischen dem Implantat und den Wirbelkörpern aufweisen, wobei eine mangelhafte Fusion resultieren kann.
Außerdem weist keine Vorrichtung aus dem bekannten Stand der Technik zum Präparieren der Wirbelkörper-Endplatten, um ein Implantat aufzunehmen, ein Bearbeitungselement auf, welches in seiner Form, Größe oder Kontur zu der Form des Implantates korrespondiert, das implantiert werden soll. Das heißt, die bekannten Vorrichtungen müssen von einer Seite zur anderen Seite und hinein und heraus innerhalb des Wirbelkörper-Zwischenraums in einem Maß bewegt werden, welches die Dimensionen des Bearbeitungselementes der Vorrichtung übersteigt, z.B. der rotierende Schleifstein eines motorgetriebenen Führungsinstrumentes oder das Bearbeitungsende eines bekannten Osteotoms bzw. Meißels.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum schnellen, sicheren, effektiven und genauen Bearbeiten einer Wirbelkörper-Endplatte benachbart zu einem Bandscheibenraum bereitzustellen, um, während die Endplatte zumindest zum Teil beibehalten wird, Knochen zu entfernen, um eine Aufnahmefläche zu erzeugen, die in der Größe, Form und Kontur zu einem Implantat korrespondiert, welches zwischen den benachbarten Wirbelkörpern implantiert werden soll.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, in zumindest bestimmten Ausführungsformen eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, simultan beide Wirbelkörper-Endplatten, die benachbart zu einem Bandscheibenraum sind, zu bearbeiten, um gegenüberliegende Aufnahmeflächen in den benachbarten Endplatten zu erzeugen, die in der Größe, Form und Kontur zu einem Implantat korrespondieren, welches implantiert werden soll, und dabei die Form des Implantationsraums zu definieren.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche in einer bevorzugten Ausführungsform in der Lage ist, mittels einer linearen Einführung zu arbeiten, d.h., einer Einführung entlang einer einzelnen Achse, und ohne den Bedarf, die Vorrichtung im Wesentlichen von einer Seite zu einer Seite innerhalb des Bandscheibenraums entlang einer zweiten Achse zu bewegen. In einer derartigen bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung an ihrem Bearbeitungsende ein abreibendes Element mit einer Weite auf, die im Allgemeinen zu der Weite des Implantates korrespondiert, welches implantiert werden soll.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Sicherheitsmechanismus zu schaffen, der in die Vorrichtung eingebaut ist und welcher die Tiefe des Einführens der Vorrichtung in die Wirbelsäule limitiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche auswechselbare Enden aufweist, um in der Lage zu sein, eine Vielzahl von unterschiedlich großen und konturierten Oberflächen und Formen innerhalb des Wirbelsäulen-Zwischenraums zu erzeugen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, abreibende Oberflächen bereitzustellen, die sich zu dem führenden Ende der Vorrichtung hin erstrecken, sodass die Vorrichtung Knochen entfernen kann, entlang ihres führenden Endes, sowie sie in den Bandscheibenraum vorgeschoben wird.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen in Anspruch 1. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden einem Fachmann basierend auf der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung deutlich, die unten beschrieben ist. Jedoch brauchen nicht alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Merkmale der Erfindung alle Aufgaben zu erzielen, die oben genannt sind, und die Erfindung in ihrem breitesten Aspekt ist nicht auf die bevorzugten Ausführungsformen limitiert, die hierin beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Ausführungsform der 1 bis 10 mit einer einzelnen abreibenden Oberfläche bilden keinen Teil der Erfindung.
1 ist eine Teil-Draufsicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung, welche ein abreibendes Element mit einer einzelnen Abreibfläche aufweist.
1a ist eine vollständige Draufsicht der Vorrichtung aus 1 und illustriert den Handgriff der Vorrichtung.
2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 1.
3 ist eine Endansicht der Vorrichtung aus den 1 und 2.
4 ist eine zweite Draufsicht der Vorrichtung aus 1 und illustriert ebenfalls den bevorzugten Bereich und die Art der Bewegung des abreibenden Elements.
4a ist eine Teilansicht der Vorrichtung aus den 1–4, welche einen bevorzugten Mechanismus zum Verbinden des Handgriffs mit dem Vorrichtungsschaft zeigt.
5 ist eine detaillierte Ansicht eines Bereichs des Vorrichtungsschafts, welche Verzahnungen zeigt, die verwendet werden, um ein Anschlagelement in einer ausgewählten Position zu halten.
6 ist eine detaillierte Ansicht eines federvorgespannten Hebelmechanismus, welcher verwendet werden kann, um die Position eines Anschlagelementes einzustellen.
7 ist eine detaillierte Ansicht eines Verbindungsmechanismus, welcher verwendet werden kann, um bewegbar den Antriebsmechanismus mit dem Abreibelement zu verbinden.
8 ist eine detaillierte Ansicht des Montageelementes, das an dem distalen Ende des Vorrichtungsschafts angeordnet ist.
9 ist eine weitere detaillierte Ansicht des Verbindungsmechanismus und des Montageelementes, die in den 7 und 8 illustriert sind.
10 ist eine detaillierte Ansicht, die eine bevorzugte Art und Weise des bewegbaren Verbindens des Verbindungsmechanismus mit dem Abreibelement illustriert.
11 ist eine Draufsicht eines ersten Wirbelkörpers mit einer Oberfläche, die in einer der Endplatten durch eine Vorrichtung präpariert ist, welche die Erfindung enthält.
12 ist eine Draufsicht eines zweiten Wirbelkörpers, der unterschiedlich zu dem in 11 gezeigten ist, mit einer Oberfläche, die in einer der Endplatten durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung präpariert ist.
13 ist eine aufgeschnittene Seitenansicht des Wirbelkörpers aus 12.
14 ist eine aufgeschnittene Seitenansicht benachbarter Wirbelkörper mit ihren jeweiligen benachbarten Endplatten, welche durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung präpariert sind, um einen Raum zu bilden, der so konfiguriert ist, dass er ein Implantat aufnehmen kann.
15 ist eine perspektivische hervorgehobene Ansicht des Wirbelkörpers aus 12 und zeigt die Ausbildung der Aufnahmeflächen in der Wirbelkörper-Endplatte.
15a ist eine Draufsicht eines Abschnitts einer menschlichen Wirbelsäule, welche den Bereich der Bandscheibe illustriert, welcher typischerweise entfernt wird, um die Implantation eines Zwischenwirbel-Implantats zu ermöglichen.
16 ist eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche ein Abreibelement mit zwei Abreibflächen aufweist.
16a ist eine Draufsicht der Vorrichtung aus 16, welche Spül- und Saugrohre illustriert, welche in die Vorrichtung aufgenommen sein können.
17 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 16.
17a ist eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 16a.
17b ist eine detaillierte Ansicht eines möglichen Antriebsmechanismus, der zusammen mit der Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.
18 ist eine alternative Ausführungsform eines Abreibelements mit zwei Abreibflächen, wobei die Abreibflächen relativ zueinander geneigt sind, um einen Raum zwischen benachbarten Wirbelkörpern auszubilden, der eine Lordose-Krümmung der menschlichen Wirbelsäule an einer Stelle annähert, welche das Zwischenkörper-Implantat aufnimmt.
19 ist eine aufgeschnittene Seitenansicht benachbarter Wirbelkörper, welche einen lordose-konfigurierten Raum zeigt, der zwischen den Wirbelkörpern durch das Abreibelement aus 18 erzeugt ist.
20 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Mechanismus zum Antreiben eines Abreibelementes.
21 illustriert einen alternativen Bewegungsweg, der für ein Abreibelement gemäß der Erfindung möglich ist.
22 illustriert einen weiteren alternativen Bewegungsweg, der für ein Abreibelement möglich ist.
23 illustriert eine alternative Konfiguration des Abreibelements, das zum Erzeugen von konkaven Implantats-Aufnahmeflächen auf benachbarten Wirbelkörper-Endplatten geeignet ist.
24a ist eine Seitenansicht eines Wirbelkörpers, welche die Endplatten oder Endplattenbereiche illustriert.
24b ist eine aufgeschnittene Draufsicht eines Wirbelkörpers, der den apophysikalischen Rand und den spongiösen Knochen illustriert.
25a ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche ein Abreibelement mit zwei Abreibflächen aufweist.
25b ist eine Draufsicht der Vorrichtung aus 25a.
26 ist detaillierte Seitenansicht eines möglichen Antriebsmechanismus, der mit der alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.
27 ist eine alternative Ausführungsform eines Abreibelements mit oberen und unteren scheibenförmigen Elementen, die im Winkel relativ zueinander stehen, um einen Raum zwischen benachbarten Wirbelkörpern auszubilden, der die Lordose-Krümmung einer menschlichen Wirbelsäule an der Stelle annähert, welche das Zwischenkörperimplantat aufnehmen wird.
28 ist eine Draufsicht der Vorrichtung aus 25a, welche Spül- und Saugrohre illustriert, welche in der Vorrichtung vorgesehen sein können.
29 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 25a und einer Führung zum Bereitstellen eines geschützten Zugangs zu dem Raum zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern.
30 ist eine Seitenansicht einer Bandscheibendurchdringenden Ausdehnung, welche zwischen benachbarten Wirbelkörpern eingesetzt ist.
31a ist eine perspektivische Rückansicht der Führung aus 25a.
31b ist eine perspektivische Ansicht der Führung aus 25a, welche konische Bandscheiben-durchdringende Ausdehnungen illustriert.
31c ist eine perspektivische Ansicht der Führung aus 25a, welche Bandscheiben-durchdringende Ausdehnungen mit parallelen oberen und unteren Oberflächen illustriert.
31d ist eine perspektivische Ansicht der Führung aus 25a, welche im Wesentlichen lordotische Bandscheibendurchdringende Ausdehnungen illustriert.
32a ist eine perspektivische Rückansicht der Führung aus 25a, mit Nuten.
32b ist eine perspektivische Rückansicht der Führung aus 25a, ohne Nuten.
33 ist eine perspektivische Rückansicht der Führung aus 25a, mit einer geschlitzten Auskragung.
34a ist eine perspektivische Teil-Ansicht der Führung aus 25a, welche einen Abstand zwischen dem vorderen und den hinteren Bereich illustriert.
34b ist eine seitliche Teil-Ansicht der Führung aus 34a.
35a ist eine Schnittansicht des Körpers der Führung aus 25a.
35b zeigt einen alternativen kreisförmigen Querschnitt des Körpers der Führung aus 25a.
35c zeigt einen alternativen ovalen oder abgerundeten Querschnitt des Körpers der Führung aus 25a.
Die Vorrichtung in ihrer bevorzugten Ausführungsform weist im Allgemeinen ein Abreibelement auf, das bewegbar und austauschbar an den distalen Ende eines Schafts montiert ist, und einen tiefen-limitierenden Mechanismus, um die Tiefe des Einführens von dem Abreibelement in den Zwischenwirbelraum (d.h., den Bandscheibenraum) zu steuern. Die Vorrichtung weist ebenfalls einen Handgriff auf, der abnehmbar von dem Schaft sein kann. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff "Handgriff" auf einen Abschnitt der Vorrichtung, welcher von einem Chirurgen gegriffen oder anderweitig manipuliert werden kann, um das Bearbeitungsende der Vorrichtung zu führen. Dieser "Handgriff" kann de facto viele Zwecke aufweisen. Zum Beispiel kann der Handgriff ein Abschnitt des Schaftes sein, an welchem das Abreibelement an einem Ende montiert ist. Alternativ kann der Handgriff Teil eines Segmentes sein, welches die Vorrichtung mit einer Energiequelle verbindet, zum Beispiel ein Teil eines Kreislaufs, welcher unter Druck stehendes Gas zuführt, wenn die Energiequelle Turbinengetrieben ist. In jedem Fall ist der Begriff "Handgriff" in seinem breitesten Kontext hierin verwendet und bezieht sich auf den Abschnitt der Vorrichtung, welcher von dem Chirurgen gegriffen wird.
Zusätzlich kann der Schaft abnehmbar von dem Abreibelement sein. Die Vorrichtung weist ebenfalls einen Antriebsmechanismus zum Übertragen von Energie auf, um das Abreibelement zu aktivieren, d.h., zu bewegen, wobei der Antriebsmechanismus mit einer Energiequelle, z.B. einer aufladbaren Batterie verbunden ist, welche innerhalb des Handgriffs der Vorrichtung untergebracht sein kann. Nur als Beispiel kann der Antriebsmechanismus einen Elektromotor oder einen elektromagnetischen oszillierenden Mechanismus aufweisen. Oder, wiederum nur als Beispiel, kann der Antriebsmechanismus und der Handgriff, in welchem er angeordnet ist, die Kopfeinheit einer derartigen gasgetriebenen Turbine aufweisen, die üblicherweise in anderen chirurgischen Instrumenten verwendet wird.
In der bevorzugten Ausführungsform ist das Abreibelement im Allgemeinen so breit wie das Implantat, das zwischen den benachbarten Wirbelkörpern implantiert werden soll, die benachbart zu dem Bandscheibenraum sind. Das Aufnahmebett, d.h., die präparierten Flächen der Wirbelkörper, wenn sie durch die Vorrichtung ausgebildet sind, wird in der Form, Größe und Kontur zu den korrespondierenden Flächen des Implantates korrespondieren, welches implantiert werden soll. Nur als Beispiel kann die produzierte Fläche flach oder konkav oder in irgendeiner anderen gewünschten Form und Größe sein, um mit der oberen und unteren Wirbelkörperkontaktfläche des Implantates zu korrespondieren, welches zwischen den Wirbelkörpern implantiert werden soll. Die Vorrichtung kann ebenfalls ein Führungsende aufweisen, das geeignet ist, durch Knochen und/oder Bandscheibenmaterial zu schneiden, um eine Tasche mit einer Kontur auszubilden, die zu dem vorderen Aspekt und dem Führungsende des Implantates korrespondiert, welches implantiert werden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Abreibelement ein Paar von sich gegenüberliegenden, nach außen gerichteten Abreibflächen auf, welche in Ebenen liegen, die entweder parallel zueinander oder alternativ konvergent zueinander sein können. Diese Ausführungsform der Erfindung bietet den zusätzlichen Vorteil der Zeitersparnis durch simultanes Präparieren beider Wirbelkörperendplatten benachbart zu einem Bandscheibenraum. Diese Ausführungsform weist nicht nur die Möglichkeit auf, simultan zwei gegenüberliegende Flächen zu erzeugen, sondern ebenfalls den dreidimensionalen Raum zu formen, welcher zwischen den benachbarten Wirbelkörpern erzeugt werden wird, wobei die Form so gemacht sein kann, dass sie zu der gewünschten Lordose des Bereichs der Wirbelsäule passt, welcher das Implantat aufnehmen wird.
Jedoch ist das Abreibelement der Erfindung nicht darauf beschränkt, eine einzelne, einstückige Konstruktion zu sein, unabhängig von der Anzahl der Abreibflächen, die das Abreibelement aufweisen kann. Das Abreibelement kann vielfache Teile aufweisen, welche, als Beispiel und nicht als Beschränkung, an dem Ende der Vorrichtung montierbar sind, um in Kombination die Gesamtform des Abreibelementes und seine Abreibfläche oder -flächen zu definieren. Damit wird der Begriff "Abreibelement" hierin verwendet, um sowohl eine einzige, einstückige Konstruktion als auch eine mehrstückige Konstruktion zu bezeichnen.
Damit schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Präparieren eines Bandscheibenraums zwischen benachbarten Wirbelkörpern, um ein Implantat aufzunehmen, und zum Präparieren dieses Bandscheibenraums durch Entfernen eines Bereichs der Endplatten der Wirbelkörper benachbart zu dem Bandscheibenraum, um vorbestimmte Oberflächen in den Endplatten auszubilden. Die präparierten Oberflächen haben eine Größe und Kontur, sodass sie einen breiten innigen Kontakt mit dem Implantat aufweisen, welches zwischen den benachbarten Wirbelkörpern implantiert werden soll, wobei der breite Kontakt eine verbesserte Implantatstabilität bereitstellt. Dieser breite Bereich des innigen Kontakts zwischen den Wirbelkörpern und dem Implantat unterstützt ein Knochenwachstum von dem Wirbelkörper in das Implantat und schafft ebenfalls einen breiten Bereich über diesen, um die auftretenden Lasten abzustützen und das Risiko zu minimieren, dass der Wirbel kollabiert oder das Implantat in den Wirbelkörper einsinkt.
Das Abreibelement ist an einem Montierelement montiert und kann entfernbar und austauschbar sein. In einer derartigen Ausführungsform kann das Montierelement, muss aber nicht, an einem Schaft anbringbar sein, welcher anbringbar an dem Handgriff ist. Das Abreibelement und das Montageelement können voneinander separierbar sein. Alternativ können das Abreibelement und das Montageelement zusammen von dem Handgriff entfernbar sein. Verschiedene Konfigurationen des Abreibelements und seine Abreibfläche oder -flächen können verwendet werden, um verschiedene Konturen in den benachbarten Wirbelkörper-Knochenstrukturen auszubilden.
In dem Beispiel, welches keinen Teil der Erfindung bildet, bei dem das Abreibelement eine Abreibfläche aufweist, die entgegengesetzte Fläche des Abreibelements oder die entgegengesetzte Fläche des Montageelements, kann spezifisch gestaltet sein, um nicht abreibend an der gegenüberliegenden benachbarten Wirbelkörper-Endplatte zu sein. Eine derartige nicht-abreibende Fläche kann so gestaltet sein, dass sie einen mechanischen Vorteil (wie etwa mit einem Hebel erzielt) bereitstellt, um dem Chirurgen zu ermöglichen, den Druck der Abreibfläche gegen die Endplatte zu vergrößern, welche bearbeitet wird, und ferner kann sie gekrümmt sein, um sich innerhalb des Bandscheibenraums durch einen Kontakt mit einer Wirbelkörperfläche zu zentrieren.
Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hierin in Bezug auf ein Erzeugen eines Raums zwischen benachbarten Wirbelkörpern in einer Wirbelsäule diskutiert und offenbart ist, kann sie ebenfalls für eine Verwendung in anderen Bereichen des Körpers geeignet sein, wo es gewünscht ist, ein Implantat zwischen benachbarte Knochenstrukturen zu platzieren. Außerdem, und wie oben erwähnt, kann eine Ausführungsform der Erfindung eine obere und eine untere Abreibfläche aufweisen, welche in einem gewinkelten Verhältnis zueinander sind, um zum Beispiel zu der natürlichen Lordosekrümmung der menschlichen Wirbelsäule an der Stelle der Wirbelkörper zu passen, die operiert wird. Ähnlich können bestimmte Abreibflächen des Abreibelementes mit einer konvexen oder sogar zusammengesetzten Geometrie gestaltet sein, um Oberflächen in den benachbarten Knochenstrukturen mit einer gewünschten Kontur auszubilden. Zusätzlich können nacheinander größere Abreibelemente oder Montageelemente verwendet werden, um den gewünschten Raum schrittweise auszubilden, oder das Abreibelement kann so groß sein, dass es im Wesentlichen zu der abschließend gewünschten Weite der Oberflächen passt, welche in der Wirbelkörper-Endplatte ausgebildet werden soll. Außerdem, und ebenfalls wie oben erwähnt, kann das Abreibelement so konfiguriert sein, dass es eine geschärfte Führungskante aufweist, um dem Abreibelement zu ermöglichen, sich "nach vorne zu schneiden", wenn es zwischen den benachbarten Wirbelkörpern eingeführt wird. Auf diese Weise kann ein progressives Einführen des Abreibelementes zwischen die Wirbelkörper erleichtert werden.
Während die Erfindung im Allgemeinen oben beschrieben wurde und die bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung unten im Detail beschrieben werden, limitieren weder die allgemeine Beschreibung noch die detaillierte Beschreibung den Umfang der Erfindung. Der Umfang wird ausschließlich durch die Ansprüche definiert, die am Ende dieser Patentanmeldung stehen.
Detaillierte Beschreibung der aktuell vorgesehenen Ausführungsformen
Im Bezug auf die 1 und 1A weist eine erste Ausführungsform eine Bandscheibenraum-Präparationsvorrichtung auf, die im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 10 weist einen Schaft 12 und einen Handgriff 13 auf. Der Handgriff 13 kann mit irgendeiner Anzahl von bekannten Formen ausgebildet sein, die so gestaltet sind, dass sie den Griff eines Chirurgen an dem Handgriff sicherer oder komfortabler machen. Ähnlich kann der Handgriff 13 einen weichen Gummiüberzug aufweisen oder zumindest teilweise aus einem Material ausgebildet sein, das so gestaltet ist, dass es einen sicheren Griff eines Chirurgen an dem Handgriff unterstützt. Ein Fachmann wird die vielen Arten von Oberflächenkonfigurationen oder Materialien Wiedererkennen, aus welchen der Handgriff hergestellt sein kann, um diese Ziele zu erreichen.
Weiterhin bezugnehmend auf 1 und 1A ist innerhalb des Handgriffs 13 ein Antriebsmechanismus angeordnet, der schematisch durch den Kasten 14 dargestellt ist. Obwohl bei der Ausführungsform der Vorrichtung, die in den 1 und 1A dargestellt ist, der Antriebsmechanismus 14 innerhalb des Handgriffs 13 angeordnet ist, muss er nicht innerhalb des Handgriffs angeordnet sein. Der Antriebsmechanismus kann vollständig oder teilweise außerhalb des Handgriffs angeordnet sein, zum Beispiel dann, wenn der Antriebsmechanismus ein gasgetriebenes Turbinenelement ist, wie es etwa in einigen bekannten chirurgischen Instrumenten verwendet wird. Der Antriebsmechanismus 14 ist betätigbar mit dem proximalen Ende des Schaftes 12 verbunden und ist geeignet, ein Abreibelement 18 zu bewegen, welches an einem distalen Ende 15 des Schaftes 12 angeordnet ist. Das Abreibelement 18 hat eine Abreibfläche 19. Der Antriebsmechanismus 14 bewegt das Abreibelement 18 mit einer ausreichend hohen Rate, um schnell und effizient zu verursachen, dass die Abreibfläche 19 den gewünschten Raum und die gewünschte Flächenkontur in den benachbarten Wirbelkörper-Knochenstrukturen ausbildet. Wie in 2 illustriert, ist das Abreibelement 18 an einem Montageelement 16 montiert, das an dem distalen Ende 15 des Schafts 12 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist das Montageelement an dem Schaft 12 fixiert und nur das Abreibelement bewegt sich. Jedoch sind viele alternative Mechanismen zum Montieren des Abreibelementes an der Vorrichtung innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich, inklusive einem Mechanismus, bei dem ein Montageelement 16 bewegbar an dem Schaft 12 angebracht ist und der Antriebsmechanismus sowohl das Montageelement als auch das Abreibelement bewegt, welches daran angebracht ist. Ebenfalls kann das Montageelement 16 mit einer Fläche 17 an der Seite des Montageelements 16 gegenüber dem Abreibelement 18 gestaltet sein. Die Fläche 17 ist so gestaltet, in der dargestellten Ausführungsform, dass sie sich gegen die Endplatte abstützt, welche gegenüber der Endplatte liegt, die durch das Abreibelement 18 bearbeitet wird. In diesem Fall schafft die Fläche 17 eine Abstütz-Fläche, welche der Chirurg verwenden kann, um einen mechanischen Vorteil (wie etwa einen Hebel) zu erhalten, um die Abreibfläche 19 des Abreibelementes 18 gegen die Endplatte zu drücken, welche bearbeitet wird. Zusätzlich kann die Fläche 17 gekrümmt sein, wie in 2 dargestellt, oder anderweitig geformt sein, um eine Endplatte zu berühren und dabei das Abreibelement 18 in dem Bandscheibenraum zu zentrieren oder anderweitig zu positionieren.
Wie aktuell vorgesehen, kann die Bewegung des Abreibelementes vibrierend, reziprok, oszillierend oder rotierend sein. In der ersten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist die Bewegung des Abreibelementes im Uhrzeigersinn und dann gegen den Uhrzeigersinn mit einem bevorzugten Bewegungsbereich von etwa 20° bis 45° rotierend, wie in 4 illustriert. Welche Bewegungsart und welcher Bewegungsbereich für das Abreibelement ausgewählt wird ist wahrscheinlich aber nicht notwendigerweise in einer Richtung, die im Allgemeinen parallel zur Ebene der Fläche ist, die in der Wirbelkörper-Endplatte ausgebildet werden soll. Jedoch, da die Form dieser Flächenkontur nicht notwendigerweise flach ist, wird auch die Richtung der Bewegung des Abreibelementes nicht notwendigerweise parallel zu allen Punkten auf der gewünschten Flächenkontur sein.
Als Beispiel und nicht als Beschränkung kann der Antriebsmechanismus einen magnetischen Treiber des Typs aufweisen, der im U.S. Patent Nummer 5,263,218 beschrieben ist. Alternativ kann der Antriebsmechanismus die Form eines mechanischen Antriebs annehmen, der einen Nockenmechanismus einsetzt, wie etwa im U.S. Patent Nummer 5,383,242 beschrieben. Zusätzlich können Antriebsmechanismen, die in bekannten chirurgischen Fräsvorrichtungen eingesetzt werden, ebenfalls verwendet werden. Ferner wird auf das U.S Patent Nummer 6,159,214 Bezug genommen, welches den Titel "Milling Instrumentation and Method for Preparing a Space Between Adjacent Vertebral Bodies" hat. Wie aktuell vorgesehen, sollte der Antriebsmechanismus geeignet sein, das Abreibelement und seine Abreibfläche bzw. -flächen mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die ausreichend ist, um den harten kortikalen Knochen der Wirbelkörper-Endplatten abzutragen. Der Arbeitsbereich und die Geschwindigkeit der Bewegung des Antriebsmechanismus kann leicht von einem Fachmann ausgewählt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher eine reziproke Bewegung eingesetzt wird, ist der Hub oder das Maß der reziproken Bewegung relativ klein und kann nach Wunsch so ausgewählt werden, dass sie den Zweck des Abtragens der benachbarten Knochenstrukturen erfüllen. Der Hub kann basierend auf der relativen Festigkeit der Knochenstrukturen, die abgetragen werden sollen, der relativen Festigkeit des Materials, welches das Abreibelement bildet, und der Art der Oberflächenrauhigkeit ausgewählt werden, die auf einer oder mehreren Flächen des Abreibelementes ausgebildet ist. Diese relativ kleine reziproke Bewegung des Abreibelementes ergibt einen eng kontrollierten Ausschlagbereich zwischen den benachbarten Wirbelkörpern, die präpariert werden, um ein Implantat aufzunehmen. Im Gegensatz dazu muss ein motorisierter Fräser frei Hand und in einer Seite-zu-Seite-Bewegung innerhalb des Bandscheibenraums durch den Chirurgen bewegt werden, um einen Raum auszubilden, um ein Implantat aufzunehmen. Damit schafft die Verwendung eines derartigen motorisierten Fräsers keinen Weg, eine präzise geformte Oberfläche in der Wirbelkörper-Endplatte auszubilden. Außerdem, weil der motorisierte Fräser in einer einzigen Richtung rotiert, kann er an einem Stück des Wirbelkörpers eingreifen und verursachen, dass der Fräser gewaltsam aus dem Zwischenwirbelraum ruckt. Ein derartiges Auftreten wird wegen der kontrollierten Auslenkung der Vorrichtung nicht mit der Vorrichtung passieren.
In der ersten Ausführungsform, die hierin beschrieben ist, ist der Antriebsmechanismus 14 durch eine aufladbare Batterie angetrieben, die als Kasten 66 in 1A illustriert ist.
Die Batterie 66 ist ebenfalls vorzugsweise innerhalb des Handgriffs 13 der Vorrichtung 10 angeordnet. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine Verwendung mit einer aufladbaren und/oder austauschbaren Batterie 66 beschränkt, sondern kann ebenfalls so konfiguriert sein, dass sie mit irgendeiner elektrischen Standard-Energiequelle läuft, wie etwa einer 110 V, 60 Hz Energiequellen, mit oder ohne einer Verwendung eines beigefügten Transformators, um diese Spannung zu reduzieren, wie es notwendig und gewünscht sein kann. Alternativ kann der Antriebsmechanismus einen Gasturbinenmechanismus aufweisen, wie es für viele Arten von angetriebenen chirurgischen Instrumenten üblich ist. Die spezielle Energiequelle, die den Antriebsmechanismus 14 antreibt, bildet keinen Teil der Erfindung, bis auf den Bereich, in dem er angepasst ist, die ausreichende und gewünschte Bewegung des Abreibelementes zu erzielen.
Nun bezugnehmend auf 2, welche einen Teil der Vorrichtung 10 in einer Seitenansicht darstellt, erstreckt sich das Montageelement 16 von dem distalen Ende 15 des Schafts 12 aus. Wie unten in Bezug auf die 7–10 beschrieben, kann das Montageelement so konfiguriert sein, dass ein Abschnitt eines Verbindungsmechanismus darin untergebracht ist, welcher wiederum den Antriebsmechanismus 14 mit einem Abreibelement 18 verbindet, um das Abreibelement in zumindest einem Freiheitsgrad zu bewegen, während das Montageelement stationär relativ zum Handgriff verbleibt. Der Begriff "Freiheitsgrad" wird hierin in seiner üblichen Bedeutung verwendet, um die Bewegung in einer dreidimensionalen Standard-Umgebung zu bezeichnen. Diese dreidimensionale Umgebung kann durch X, Y und Z-Achsen definiert sein. In einer derartigen dreidimensionalen Umgebung existieren sechs Freiheitsgrade: translatorische Bewegungen entlang der X, Y und Z-Achse und rotatorische Bewegungen um die X, Y und Z-Achsen. Damit ist der Antriebsmechanismus 14 so betätigbar, dass er das Abreibelement 18 in einer reziproken, oszillatorischen oder vibrierenden Bewegung quer entlang einer oder mehrerer der X, Y und Z-Achsen bewegt. Alternativ oder im Zusammenhang kann der Antriebsmechanismus 14 so konfiguriert sein, dass er das Abreibelement 18 um eine oder mehrere der X, Y und Z-Achsen bewegt. Sicherlich muss es nicht notwendig sein für den Zweck, die Aufgaben der Erfindung zu erzielen, dass der Antriebsmechanismus das Montageelement 16 in mehr als einem einzelnen Freiheitsgrad reziprok oder oszillierend bewegt.
Nun bezugnehmend auf die 7–10 weist in einer bevorzugten Ausführungsform das Abreibelement 18 eine Auskragung 20 auf (am besten in 10 zu sehen), welche in einer korrespondierenden Aufnahme 21 aufgenommen ist, die in dem Montageelement 16 ausgebildet ist (am besten in 8 zu sehen). Das Montageelement 16 kann fest am distalen Ende 15 des Schafts 12 angeordnet sein. Alternativ kann das Montageelement 16 entfernbar an dem distalen Ende 15 des Schafts 12 angebracht sein. In der Ausführungsform wird ein Verbindungsmechanismus verwendet, um das Abreibelement 18 mit dem Montageelement 16 und dem Antriebsmechanismus zu verbinden. 10 zeigt diesen Verbindungsmechanismus, wobei das Montageelement 16 entfernt ist, um den Verbindungsmechanismus deutlicher im Detail darzustellen.
Mit Bezug auf die 7 und 9 weist der Verbindungsmechanismus der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein im Allgemeinen röhrenförmiges Element 100 auf, welches innerhalb einer hohlen, länglichen Ausnehmung des Schafts 12 aufgenommen ist. Das röhrenförmige Element 100 weist ein proximales Ende 102 und ein distales Ende 104 auf. Ein T-förmiger Verbinder 108 ist an einem Ende einer Antriebsstange 112 ausgebildet. Die Antriebsstange 112 kann innerhalb einer korrespondierenden Ausnehmung 110 in dem röhrenförmigen Element 100 aufgenommen sein. Ein Drehstab 114 erstreckt sich von dem distalen Ende 104 des röhrenförmigen Elements 100 aus und kann in ein korrespondierendes Loch 115 hineinpassen, welches in dem Montageelement 16 an dem Ende des Schafts 12 ausgebildet ist.
Mit Bezug auf 8 weist das Montageelement 16 eine zentrale Öffnung 21 und einen länglichen Schlitz 23 auf, der durch eine Wand des Montageelements 16 hindurch ausgebildet ist. Der Schlitz 23 ist so konfiguriert, dass er dem Verbinder 108 ermöglicht, durch ihn hindurch zu passieren, wenn der Verbinder gedreht wird (wie durch die Pfeile in 7 illustriert), so dass die Zweige, die das "T" bilden, sich lateral erstrecken. Das Montageelement 16 weist ebenfalls einen Stift 25 auf, welcher in die Öffnung 21 hineinragt. Der Stift 25 ist so bemessen, dass er mit einer Öffnung 27 zusammenpasst, die in einer Auskragung 20 des Abreibelementes 18 ausgebildet ist, wie in 10 dargestellt. Die Auskragung 20 ist ebenfalls mit einem Schlitz 29 ausgebildet, der so gestaltet ist, dass er den Verbinder 108 wie unten beschrieben aufnimmt.
Mit Bezug auf 9 passt das röhrenförmige Element 100 in den Schaft 12, wobei der Verbinder 108 sich von dem distalen Ende 13 des Handgriffs aus erstreckt. Die Auskragung 20 des Abreibelements 18 ist in eine Öffnung 21 des Montageelements 16 eingesetzt, so dass der Stift 25 in die Öffnung 27 der Auskragung 20 passt. Der Verbinder 108 wird zunächst rotiert, so dass seine "T-Äste" durch den Schlitz 23 des Montageelements 16 passen, und wird dann um 90 Grad gedreht, wie durch die Pfeile in 7 dargestellt. Wenn die "T-Äste" des Verbinders 108 sich parallel zu dem Stift 25 erstrecken, passt die Auskragung 20 es Abreibelementes 18 in die Öffnung 21 des Montageelements 16, so dass der Verbinder 108 in den Schlitz 29 passt und der Stift 25 in die Öffnung 27 passt.
10 zeigt die gleiche Struktur wie 9, allerdings ist hier das Montageelement 16 für eine bessere Illustration des Zusammenpassens von dem Verbinder 108 und dem Schlitz 29 weggelassen. Wie in 10 dargestellt, passt der Drehstift 114 in eine dazu passende Öffnung 115, die an dem distalen Ende des Schafts 12 ausgebildet ist, und die Auskragung 20 weist einen zweiten Schlitz 120 auf, der lateral von dem Schlitz 29 aus ausgebildet ist. Der Schlitz 120 ist so konfiguriert, dass er dem Verbinder 108 ermöglicht, vor und zurück zu wackeln, wenn das röhrenförmige Element 100 durch den Antriebsmechanismus der Vorrichtung reziprok über den Drehstift 114 geschwenkt wird. Diese "Wackel-Bewegung" des Elementes 100 um den Drehstift 114 bewegt den T-förmigen Verbinder 108 und das Abreibelement 18 in die Richtungen, die durch den Doppelpfeil in 10 indiziert sind.
Sicherlich können viele Variationen für Mechanismen existieren, mittels derer der Antriebsmechanismus 14 mit dem Abreibelement 18 verbunden werden kann. Der Verbindungsmechanismus, der oben beschrieben ist, ist nur als Beispiel und nicht als Beschränkung bereitgestellt.
In der beschriebenen Ausführungsform kann das Montageelement 16 verschiedene Abreibelemente 18 austauschbar aufnehmen. Damit kann ein Abreibelement 18 schnell und leicht an dem Montagelement 16 während eines chirurgischen Eingriffs angebracht und von diesem entfernt werden. Während in der bevorzugten Ausführungsform die Abreibfläche des Abreibelementes so ausgewählt ist, dass sie eine Weite aufweist, die im Wesentlichen die gleiche wie die Weite der Oberfläche ist, die in der Wirbelkörperendplatte ausgebildet werden soll (um jeden Bedarf zu eliminieren, das Abreibelement von Seite zu Seite in dem Bandscheibenraum zu bewegen, wie vorangegangen angemerkt), kann ein Chirurg ebenfalls entscheiden, ein Abreibelement zu verwenden, das in seiner Weite schmaler als die absolut gewünschte Weite der Oberfläche ist, die ausgebildet werden soll. Anschließend kann der Chirurg größere Abreibelemente 18 verwenden, bis sie die gewünschte Dimension des Raums erreichen, die zwischen den benachbarten Knochenstrukturen ausgebildet wird. Diese Annäherung beseitigt auch den Bedarf, das Abreibelement von einer Seite zur anderen Seite innerhalb des Bandscheibenraums zu bewegen.
Zurück zu den 1 und 1a weist die Vorrichtung 10 zumindest ein Anschlagelement 28 auf, das einstellbar an dem Montageelement 16 angeordnet ist, um die Bewegung des Abreibelementes in die benachbarten Knochenstrukturen zu limitieren. Das Anschlagelement 28 weist eine Anlagefläche 30 auf, welche eventuell den Wirbelkörper berührt, um den Bewegungsweg des Abreibelementes 18 zu begrenzen, wenn das Abreibelement den Raum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern ausbildet. Das Anschlagelement 28 ist nicht auf eine einzelne Anlagefläche beschränkt. Zwei oder sogar mehr Anlageflächen können auf dem Umfang des Anschlagelements 28 ausgebildet sein und die Führungsränder solcher mehrfachen Anlageflächen können so konfiguriert sein, dass sie unterschiedliche Positionen relativ zu dem Schaft 12 begrenzen. Andere Mechanismen zum Limitieren der Tiefe des Einführens der Vorrichtung in den Bandscheibenraum sind möglich und dieses Beispiel ist nur zur Illustration bereitgestellt.
In der Ausführungsform des Anschlagelementes 28, welches in den 1, 2 und 3 dargestellt ist, ist ein Schlitz 29 in dem Anschlagelement 28 ausgebildet und eine Auskragung 31 erstreckt sich von dem Schaft 12 durch den Schlitz 29. Der Schlitz 29 ist so dimensioniert, dass er mit dem gewünschten maximalen Maß der Einstellung des Anschlagelementes relativ zu dem Handgriff korrespondiert. Wie in 2 und in den 5 und 6 dargestellt, wird das Anschlagelement 28 in einer gewünschten Position an dem Schaft 12 durch einen federvorgespannten Hebel 32 gehalten. Der Hebel 32 weist ein Betätigungsende 33 mit Kerben, Rasten, Rändelungen oder anderen Oberflächenbeschaffenheiten auf, welches gegen die Vorspannkraft des Federelements 34 in Richtung des Schafts 12 gedrückt wird, um ein Eingriffsende 35 des Hebels 32 weg von dem Schaft 12 zu heben. Das Eingriffsende 35 ist so konfiguriert, dass es zu Rasten 36 passt, die im Schaft 12 ausgebildet sind, wie in 5 dargestellt. Die Rasten 36 im Schaft 12 sind nicht in 2 zu sehen, da sie von dem Anschlagelement 28 abgedeckt werden. Ein Schrittelement 28 ist ebenfalls mit einer Öffnung ausgebildet, die so bemessen ist, dass sie dem Eingriffsende 35 des Hebels 32 ermöglicht, in die Rasten 36 zu passen. Zahlreiche andere Strukturen zum Halten des Anschlagelements 28 in einer gewünschten Position auf dem Schaft 12 sind möglich und der federvorgespannte Hebel 32 ist in dieser Ausführungsform der Erfindung nur als Beispiel und nicht als Beschränkung bereitgestellt. Zum Beispiel kann der Schaft 12 ein Gewinde auf einem Abschnitt seiner Außenfläche aufweisen, um eine Gewinde-Einstellmanschette aufzunehmen, welche das Anschlagelement 28 in einer gewünschten Position verriegelt.
Mit Bezug auf die 21 und 22 sind Beispiele von Bewegungsarten illustriert, durch welche das Abreibelement 18 bewegt werden kann. In 21 ist die Bewegung eine Vibration in einer Ebene, die im Allgemeinen parallel zur Abreibfläche des Abreibelementes ist. In 22 ist die Bewegung linear und reziprok, wie durch den Doppelpfeil dieser Figur indiziert. Alternativ kann die Bewegung eine leichte Rotation um einen Schwenkpunkt in der Nähe des distalen Endes 15 des Schafts 12 aufweisen, so dass die Oszillation um eine Achse gebogen ist, welche sich in und aus dem Papierblatt erstreckt, auf welchem die 21 und 22 illustriert sind. Andere Bewegungen wie etwa eine vollständige und komplette Rotation, wie unten im Bezug auf die zweite bevorzugte Ausführungsform beschrieben, sind ebenfalls verwendbar.
Irgendeine dieser Bewegungsarten wird geeignet sein, um zu verursachen, dass die Abreibfläche oder die Abreibflächen des Abreibelements 18 die benachbarten Knochenstrukturen abreiben, um dadurch die geeignet bemessenen und dimensionierten Raum zwischen den Knochenstrukturen zum Aufnehmen eines Implantates auszubilden. Hierbei ist zumindest eine oder mehrere der Oberflächen des Abreibelementes 18 aufgeraut, so dass sie die benachbarten Knochenstrukturen abreiben können.
Die 11, 12, 13, 14 und 15 illustrieren verschiedene Ansichten von Wirbelkörpern, welche durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung bearbeitet wurden. Die schraffierten Flächen in diesen Figuren repräsentieren den weicheren, blutreichen spongiösen Knochen der Wirbelkörper unterhalb der harten äußeren Kortikalknochen-Hülle. 11 zeigt eine Draufsicht eines ersten Wirbelkörpers 70 mit einer Oberfläche 72, die durch ein kreisförmiges Abreibelement 18 ausgebildet ist, wie in 1 dargestellt. Die Weite der Oberfläche 72, die auf dem ersten Wirbelkörper 70 ausgebildet ist, passt eng zu der Weite eines Abreibelementes 18, welches in den Bandscheibenraum entlang einer einzelnen Vor- und Zurück-Achse vorgeschoben wurde. Ein zweiter Wirbelkörper 77 weist eine größere Tiefe als der Wirbelkörper 70 auf. Der zweite Wirbelkörper 77, der in 12 dargestellt ist, weist eine Oberfläche 75 auf, die dadurch ausgebildet ist, dass sich das Abreibelement 18 entlang der Vor- und Zurück-Achse 74 tiefer in den distalen Zwischenraum erstreckt. 13 illustriert eine aufgeschnittene Seitenansicht des Wirbelkörpers, der in der Draufsicht in 12 dargestellt ist. 14 zeigt eine aufgeschnittene Seitenansicht von benachbarten Wirbelkörpern 70 und 76, welche Oberflächen 72 und 78 aufweisen, die in ihren jeweils benachbarten Endplatten ausgebildet sind. Es ist angemerkt, dass in der übertriebenen Ansicht in 15 die Wirbelkörper-Endplatten-Oberfläche in einer gleichmäßigen Form präpariert ist, während die tieferen Bereiche der Endplatten erhalten bleiben, und ebenfalls einen Sockel bildet, der aus den harten Kortikal-Erhebungen des Knochens gedrückt ist, wie etwa die Wirbelverbindungsbereiche 80. Es ist zu beachten, dass die Tiefe dieser verbleibenden Endplatte in 15 übertrieben ist, um das Ergebnis der Verwendung der Erfindung zu illustrieren. Dieser verbleibende Bereich des kortikaleren Randes 80 hilft beim Halten des Implantates in der gewünschten Position zwischen den benachbarten Wirbelkörpern durch Agieren als eine Anlagefläche, welche eine laterale oder posteriore Bewegung des Implantates verhindert. Die präparierten Flächen dieser Anlagebereiche der Wirbelkörper-Endplatte vergrößern ebenfalls den Oberflächen-Kontaktbereich zwischen dem Implantat und dem Wirbelkörper.
15a illustriert eine Draufsicht des Bereichs einer Bandscheibe, der Idealerweise entfernt ist, um darin ein Implantat unterzubringen. In 15a ist der Annulus fibrosus durch die Ringe 200 illustriert, die sich um den Umfang des intervertebralen Bandscheibenraums erstrecken. Innerhalb des Annulus fibrosus ist der Nukleus pulposus 202 schraffiert illustriert. Der allgemeine Bereich und das Volumen des Nukleus pulposus, welcher mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung entfernt wird, ist mit zusätzlichen Schraffierungen 204 illustriert. Die bevorzugten Dimensionen des Raums, der durch die Vorrichtung erzeugt wird, ist im Allgemeinen nicht so weit wie der gesamte Nukleus pulposus.
Nun bezugnehmend auf die 16 und 17 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der das Abreibelement 18 zwei Abreibflächen aufweist: eine obere Abreibfläche 90 und eine untere Abreibfläche 92. 16 ist eine Draufsicht einer solchen Vorrichtung und 17 ist eine Seitenansicht. In dieser Ausführungsform weist das Abreibelement 18 zwei scheibenförmige Elemente 81 und 83 auf, welche an dem distalen Ende der Vorrichtung durch eine Senkkopf-Schraube 147 und einem Schraubenschaft 148 montiert sind, wie unten beschrieben. Die Abreibfläche 90 ist an der einen Seite des scheibenförmigen Elements 81 ausgebildet und die Abreibfläche 92 ist an der einen Seite des scheibenförmigen Elements 83 ausgebildet. Damit stellt das Abreibelement 18, welches in den 16 und 17 illustriert ist, ein Beispiel bereit, bei welchem das Abreibelement mehrere Teile aufweist, welche zusammenpassen, um das Abreibelement zu bilden. Wie vorangegangen beschrieben, werden gemäß der Erfindung sowohl einzelne einstückige Konstruktionen für das Abreibelement als auch mehrstückige Konstruktionen in Erwägung gezogen. In der Ausführungsform gemäß der Erfindung, die in den 16 und 17 dargestellt ist, werden das obere und das untere scheibenförmige Element 81 und 83 und ihre assoziierten Abreibflächen in entgegengesetzte Richtungen gedreht, sodass sie gegeneinander arbeiten und jedes Drehmoment ausgleichen, das an dem Schaft und dem Handgriff der Vorrichtung anliegt, wenn das Abreibelement sich in die Wirbelkörper-Endplatten hineingräbt und diese abreibt. Diese entgegengesetzte Rotation der Elemente 81 und 83 verhindert ebenfalls, dass die Vorrichtung zu einer Seite hin gezogen wird, wenn die Wirbelkörper-Endplatten bearbeitet werden. Diese entgegengesetzte Rotationsbewegung der zwei Elemente 81 und 83 ist durch die Pfeile in 17 illustriert und kann wie in 17b illustriert, durch Verwenden einer sich drehenden Antriebsstange 160 erzielt werden, welche sich durch den Schaft 12 erstreckt und mit einem Getriebe 162 an ihrem distalen Ende ausgestattet ist, welches mit zusammenpassenden Zahnradzähnen 93 und 94 im Eingriff ist, die auf den jeweiligen Innenseiten der scheibenförmigen Elemente 81 und 83 ausgebildet sind, wie in den 17a und 17b dargestellt. Die scheibenförmigen Elemente 81 und 83 können an dem Ende des Schafts 12 durch eine Senkkopf-Schraube 147 angebracht sein, welche in einem dazu passenden Gewindeschaft 148 aufgenommen ist, wie in 17b dargestellt. Damit weist in dieser Ausführungsform das Montageelement einen Gewindeschaft 148 und eine Senkkopf-Schraube 147 auf, die an dem distalen Ende einer konischen Auskragung 149 angeordnet sind, welche von dem Schaft 12 aus vorsteht.
Die 16a und 17a zeigen eine weitere Verbesserung der Vorrichtung, die in den 16 und 17 dargestellt ist, wobei der Schaft 12 ebenfalls einen Spülschlauch 150 und einen Saugschlauch 152 aufweist, welche innerhalb oder außerhalb des Schafts 12 ausgebildet sein können. Diese Spül- und Saugschläuche können mit geeigneten Quellen für ein Spülfluid und eine Unterdruckquelle verbunden sein, um während einer Verwendung der Vorrichtung die chirurgische Stelle effizient zu spülen und zu reinigen.
Alternativ und wie in 20 dargestellt, kann das obere und das untere scheibenförmige Element 94 und 96 mit nach innen geneigten schrägen Flächen 97 und 98 ausgebildet sein, welche im Eingriff mit einem konusförmigen Treiber 99 sind, welcher an dem distalen Ende einer drehenden Antriebsstange 160 angeordnet ist, um die obere und die untere Abreibfläche in gegenüberliegende Richtungen zu drehen, wenn die Antriebsstange sich um ihre Achse dreht. Alternativ können die unteren Oberflächen des Abreibelementes 18 und der konusförmige Treiber radial eingekerbt sein, um miteinander im Eingriff zu sein. Ein derartiges Zwei-Flächen-Abreibelement kann simultan beide benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper bearbeiten. Das Abreibelement 18, welches derartige Zwei-Abreibflächen aufweist, kann sogar so konstruiert sein, dass der Abstand zwischen den Abreibflächen einstellbar ist, um an Variationen der Höhe des Bandscheibenraums angepasst zu werden. Als Beispiel und nicht als Beschränkung können paarweise keilförmige Blocks zwischen den Abreibflächen angeordnet sein und eine Einstellschraube kann vorgesehen sein, die sich durch eine Gewindeöffnung in jedem keilförmigen Block erstreckt. Wenn die Einstellschraube gedreht wird, bewegen sich die keilförmigen Blocks relativ zueinander, sodass der Abstand zwischen den Abreibflächen verändert wird.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wie in der 18 dargestellt, kann das Abreibelement 18 eine obere und eine untere Abreibfläche 140 und 142 aufweisen, die im Winkel bzw. geneigt zueinander sind. Der Winkel oder die Neigung kann so ausgewählt sein, dass sie zu der natürlichen Lordosekrümmung der Wirbelsäule an der Stelle des zu bearbeitenden Wirbelkörpers passt. Der Abstand zwischen der oberen und der unteren Abreibfläche 140 und 142 in dieser Ausführungsform kann ebenfalls einstellbar sein, sodass er an unterschiedliche Bandscheibenhöhen zwischen den Wirbelkörpern angepasst werden kann. Derartige gewinkelte Abreibflächen können ebenfalls in entgegengesetzter Rotation durch eine Antriebsstange 160 angetrieben werden, wie durch die Pfeile in 18 dargestellt. Wie in 19 illustriert, passt die Neigung der Flächen 144 und 146, die in den benachbarten Wirbelkörpern durch das Abreibelement ausgebildet werden, welches in 18 dargestellt ist, zu der Lordosekrümmung der Wirbelsäule an dieser Stelle.
Zahlreiche andere Konfigurationen des Abreibelementes 18 sind innerhalb des Umfangs der Erfindung möglich. Z. B. und unter Bezugnahme auf die 23 können Abreibelemente 218 konvex sein, um konkave Aufnahmeflächen 220 in den Wirbelkörper-Endplatten auszubilden. Die Geometrie und die Konfiguration der Formen der Abreibelemente kann zu der gewünschten Form und Konfiguration des Raumes passen, welchen der Chirurg zwischen benachbarten Knochenstrukturen erzeugen will, und zu der gewünschten Kontur der Oberflächen passen, die in den Knochenstrukturen erzeugt werden sollen.
Zusätzlich kann die Abreibfläche des Abreibelementes 18 aufgeraut, gerändelt, gerillt, mit kleinen pyramidenförmigen Auskragungen versehen sein oder in irgendeiner anderen Oberflächenkonfiguration ausgebildet sein, welche geeignet ist, die Knochenstrukturen abzureiben.
Wenn nur eine Oberfläche des Abreibelementes vorgesehen ist, eine Endplatte des Wirbelkörpers abzureiben, kann eine gegenüberliegende Fläche (oder die gegenüberliegende Fläche des Montageelements 16, die durch das Element 17 in 2 illustriert ist) so konfiguriert sein, dass sie auf der benachbarten Endplatte abgestützt ist, ohne irgendeine signifikante Abreibung der benachbarten Endplatte zu verursachen. In einem derartigen Beispiel kann die nichtabreibende Oberfläche des Abreibelementes oder die Fläche 17 des Montageelements 16 so konfiguriert sein, dass sie dem Chirurgen ermöglicht, den mechanischen Vorteil zu erzielen, dass der Anpressdruck der Abreibfläche gegen die Endplatte vergrößert ist, welche bearbeitet wird, und dass die Vorrichtung positioniert und zentriert wird. Auf diese Weise schafft eine benachbarte Endplatte eine mechanische Abstützung für die Vorrichtung, während die Vorrichtung die andere benachbarte Endplatte bearbeitet. Nachdem die geeignete Oberfläche an der einen Endplatte ausgebildet ist, kann die Vorrichtung um 180° gedreht werden, um die Abreibfläche an der anderen Endplatte zu verwenden.
Die 24a und 24b zeigen zwei Ansichten von menschlichen Wirbelkörpern. Die 24a zeigt eine Seitenansicht eines Wirbelkörpers V mit Endplatten oder Endplattenbereichen EP1 und EP2. Die 24b ist eine aufgeschnittene Draufsicht eines Wirbelkörpers V mit einem apophysikalischen Rand AR und spongiösem Knochen CB.
Die 25a und 25b zeigen eine alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei das Abreibelement 250 zwei Abreibflächen aufweist, eine obere Abreibfläche 252 und eine untere Abreibfläche 254, wobei die Abreibflächen 252 und 254 mit einer geschärften Führungskante versehen sind. Die 25a ist eine perspektivische Ansicht einer derartigen Vorrichtung und die 25b ist eine Draufsicht. In dieser Ausführungsform weist das Abreibelement 250 zwei scheibenförmige Elemente 256 und 258 auf, welche entfernbar an dem distalen Ende der Vorrichtung durch eine Senkkopf-Schraube 147 und einen Schraubenschaft 148 montiert sind, wie oben beschrieben. Die Abreibfläche 252 ist am Rand des scheibenförmigen Elements 256 ausgebildet und die Abreibfläche 254 ist am Rand des scheibenförmigen Elements 258 ausgebildet. Das Montieren erleichtert ein Entfernen der scheibenförmigen Elemente 256 und 258, um sie durch andere scheibenförmige Elemente mit ähnlichen oder alternativen Abreibflächengestaltungen zu ersetzen. Eine Strebe 255 verhindert während der Verwendung der Vorrichtung eine Rotation des Schafts 12.
Alternativ können die Abreibflächen 252 und 254 separat von den scheibenförmigen Elementen 256 und 258 hergestellt sein. Bei einer derartigen Gestaltung weist ein Abreibring 251 eine Abreibfläche 252 und ein Abreibring 253 eine Abreibfläche 254 auf. Der Abreibring 251 ist an dem scheibenförmigen Element 256 montiert und der Abreibring 253 ist an dem scheibenförmigen Element 258 montiert. Eine derartige Montage kann durch eine Schraubverbindung eines Abreibrings mit seinem assoziierten scheibenförmigen Element bewerkstelligt werden. Die Gewinde einer derartigen Schraubverbindung drehen vorzugsweise entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des scheibenförmigen Elementes, wenn die Vorrichtung verwendet wird. Andere äquivalente Montierungen der Schraubverbindung können eingesetzt werden.
26 zeigt die entgegengesetzte Rotation der scheibenförmigen Elemente 256 und 258 und ihre assoziierten Abreibflächen. Diese entgegengesetzte Rotationsbewegung kann durch Verwenden einer sich drehenden Antriebsstange 160 erzielt werden, welche sich durch den Schaft 12 erstreckt und mit einem Zahnrad 162 an seinem distalen Ende versehen ist, welches in eine passende Verzahnung 93 und 94 eingreift, die an der jeweiligen Innenseite der scheibenförmigen Elemente 256 und 258 ausgebildet ist.
Alternativ und wie in 27 dargestellt, kann das Abreibelement 250 ein oberes und ein unteres scheibenförmiges Element 256 und 258 aufweisen, welche im Winkel relativ zueinander angeordnet sind oder zueinander geneigt sind. Der Winkel oder die Neigung können so ausgewählt sein, dass sie zu der Lordosekrümmung der Wirbelsäule an der Stelle des zu bearbeitenden Wirbelkörpers passt. Der Abstand zwischen dem oberen und dem unteren scheibenförmigen Element kann ebenfalls einstellbar sein, um an unterschiedliche Bandscheibenhöhen zwischen den Wirbelkörpern angepasst zu werden. Derartige gewinkelte scheibenförmige Elemente können ebenfalls durch eine Antriebsstange 160 und einen konusförmigen Treiber 270 in entgegengesetzte Rotation angetrieben werden.
28 zeigt eine weitere Verbesserung der Vorrichtung, die in den 25a und 25b dargestellt ist, wobei der Schaft 12 ebenfalls einen Spülschlauch 280 und einen Saugschlauch 282 aufweist, welche innerhalb oder außerhalb des Schafts 12 ausgebildet sein können. Diese Spül- und Saugschläuche können mit einer geeigneten Quelle für ein Spülfluid und mit einer Unterdruckquelle verbunden sein, um während der Verwendung der Vorrichtung die chirurgische Stelle effizient zu spülen und zu reinigen.
29 zeigt die Vorrichtung 10 und eine Führung 290. Die Führung 290 weist einen vorderen Bereich 292, einen hinteren Bereich 294, einen Körper 295, eine Öffnung 296, eine erste Bandscheiben-durchdringende Auskragung 298 und eine zweite Bandscheiben-durchdringende Auskragung 299 auf. Ein Platzieren des vorderen Bereichs 292 der Führung 290 gegen die benachbarten Wirbelkörper führt die erste Bandscheibendurchdringende Auskragung 298 und die zweite Bandscheibendurchdringende Auskragung 299 in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern ein. Die Führung 290 stellt für das Abreibelement 250 durch die Öffnung 296 einen geschützten Zugang zu dem Bandscheibenraum und den benachbarten Wirbelkörpern bereit. Die Öffnung 296 kann höher als die Höhe des Abreibelementes 250 sein. Eine derartige höhere Öffnung 296 ermöglicht die aufeinanderfolgende Verwendung von Abreibelementen 250 mit zunehmenden Höhen oder das Einführen eines Implantats, das höher als die Höhe des Abreibelements 250 ist. Das Implantat ist vorzugsweise so bemessen und geformt, dass es zu dem Raum passt, welcher durch das Abreibelement in der Wirbelsäule ausgebildet wird. Der vordere Bereich 292 kann ein oder mehrere Löcher 291 aufweisen, zum Sichern des vorderen Bereichs 292 der Führung 290 an zumindest einem benachbarten Wirbelkörper unter Verwendung eines Stifts, einer Schraube oder eines äquivalenten Befestigungselementes. Die Führung 290 kann ebenfalls eine oder mehrere Bahnen 293 aufweisen, um das Abreibelement 250 während des Zugangs durch die Öffnung 296 zu dem Bandscheibenraum und den benachbarten Wirbelkörpern auszurichten. Derartige Bahnen 293 können irgendeine Oberfläche aufweisen, die geeignet sind, das Abreibelement 250 auszurichten. Wie in 29 dargestellt, weisen die erste Bandscheiben-durchdringende Auskragung 298 und die zweite Bandscheiben-durchdringende Auskragung 299 eine anatomische Form auf, wie unten diskutiert. Andere Formen können wünschenswert sein, wie ebenfalls unten diskutiert.
30 zeigt eine Seitenansicht der Wirbelkörper V1 und V2 und der zweiten Bandscheiben-durchdringenden Auskragung 299 in dem Bandscheibenraum zwischen den Wirbelkörpern. Wie dargestellt, passt die anatomische Form der Bandscheibendurchdringenden Auskragung 299 im Wesentlichen zu der Kontur der benachbarten Wirbelkörper.
31a zeigt eine perspektivische Rückansicht der Führung 290 mit anatomisch geformten Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen 298 und 299.
Die 31b, 31c und 31d zeigen alternative Formen für die Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen der Führung 290. In 31b sind die Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen 310 und 312 in der Richtung weg von dem vorderen Bereich 292 konisch. In 31c sind die obere Oberfläche 311 und die untere Oberfläche 313 der Bandscheiben-durchdringenden Auskragung 314 im Wesentlichen parallel zueinander. Ähnlich sind die obere Oberfläche 315 und die untere Oberfläche 317 der Bandscheiben-durchdringenden Auskragung 316 im Wesentlichen parallel zueinander. In 31d sind die Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen 318 und 319 im Wesentlichen lordotisch oder in der Richtung zu dem vorderen Bereich 292 hin konisch.
Alternativ und wie in den 31a, 32a und 32b dargestellt, kann die Führung 290 vorstehenden Bahnen, ausgesparte Bahnen oder keine Bahnen aufweisen. Die 31a zeigt vorstehende Bahnen 293. Die 32a zeigt ausgesparte Bahnen 293. Die 32b zeigt keine Bahnen. Es muss betont werden, dass derartige Bahnen 293 irgendeine Oberfläche aufweisen können, die geeignet ist, das Abreibelement 250 auszurichten.
33 zeigt die Führung 290 mit einem vorderen Bereich 292, der eine geschlitzte Auskragung 330 aufweist. Der vordere Bereich 292 kann an einem der benachbarten Wirbelkörper gesichert sein, über die geschlitzte Auskragung 330 und unter Verwendung eines Stifts, einer Schraube oder eines äquivalenten Befestigungselementes. Die geschlitzte Auskragung 330 schafft die Möglichkeit, den vorderen Bereich 292 von dem einen benachbarten Wirbelkörper zu lösen und nach einer Änderung der Distraktion zwischen den benachbarten Wirbelkörpern an dem vorderen Bereich 292 des gleichen benachbarten Wirbelkörpers wieder zu sichern.
Alternativ zeigen die 34a und 34b zwei Ansichten einer verlängerten Version der Führung 290. Die verlängerte Führung 290 wird vorzugsweise für eine posteriore Lendenwirbel-Zwischenkörperfusion verwendet. Ein Körper 295 weist eine Höhe, eine Weite und einen Abstand zwischen dem vorderen Bereich 292 und dem hinteren Bereich 294 auf. Die Höhe des Körpers 295 ist vorzugsweise 8 mm bis 20 mm. Die Weite des Körpers 295 ist vorzugsweise 10 mm bis 20 mm. Der Abstand zwischen dem vorderen Bereich 292 und dem hinteren Bereich 294 des Köpers 295 ist vorzugsweise 150 mm bis 350 mm. Die Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen 298 und 299 können irgendeine der oben offenbarten Formen aufweisen. Vorzugsweise weisen die Bandscheiben-durchdringenden Auskragungen eine Höhe von 5 mm bis 20 mm und eine Länge von 15 mm bis 32 mm auf. Für eine posteriore Lendenwirbel-Zwischenkörperfusion ist das Abreibelement 250 vorzugsweise 5 mm bis 20 mm hoch und 10 mm bis 20 mm breit.
Die 35a, 35b und 35c zeigen alternative Querschnittsformen für den Körper 295. Die 35a zeigt einen rechteckigen Querschnitt. Die 35b zeigt einen kreisförmigen Querschnitt. Die 35c zeigt einen ovalen oder abgerundeten Querschnitt.
Da jede Vorrichtung gemäß der Erfindung so gestaltet ist, dass sie innerhalb eines Operationssaals verwendet werden kann, ist es wünschenswert, dass die Vorrichtung für eine Sterilisation durch irgendeine von vielen bekannten Arten geeignet ist.
Diesbezüglich kann der Handgriff 12 und Vorrichtung 10 wasserdicht sein, so dass die Vorrichtung sterilisiert werden kann.

Claims

Vorrichtung zum Präparieren eines Raums in der menschlichen Wirbelsäule, um ein Einsetzteil zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern aufzunehmen, aufweisend: einen Handgriff; einen Schaft (12), der mit dem Handgriff wirkverbunden ist; ein Montageelement (16), das an dem distalen Ende des Schafts angeordnet ist; einen Antriebsmechanismus; eine Energiequelle, die mit dem Antriebsmechanismus wirkverbunden ist; und ein Abreibelement (18, 218, 250), das an das Montageelement für eine Bewegung durch den Antriebsmechanismus montierbar ist, wobei das Abreibelement eine erste Abreibfläche (90, 140, 252), die ausgewählt ist, um eine vorbestimmte Flächenkontur in einem der benachbarten Wirbelkörper zu erzeugen, wenn das Abreibelement durch den Antriebsmechanismus bewegt wird, und eine zweite Abreibfläche (92, 142, 254) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Abreibfläche (90, 92, 140, 142, 252, 254) durch den Antriebsmechanismus in entgegengesetzte Richtungen rotiert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abreibelement (18, 218, 250) zumindest zwei Abreibflächen (90, 92, 140, 142, 252, 254) zum simultanen Erzeugen von vorbestimmten Flächenkonturen auf den jeweiligen Endplatten der benachbarten Wirbelkörper aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Abreibflächen Zähne aufweisen, die auf dieser ausgebildet sind, um zusammenwirkend mit dem Antriebsmechanismus im Eingriff zu stehen, wobei der Antriebsmechanismus und die Zähne so konfiguriert sind, dass die Abreibflächen durch den Antriebsmechanismus rotiert werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (18, 218, 250) zumindest eine obere Abreibfläche und eine untere Abreibfläche aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (218) konvex ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement von einer vorderen Fläche des Abreibelements aus nach außen konisch zulaufend ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement einen vorlaufenden Rand aufweist, der als eine Knochen-Schneidfläche konfiguriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Abreibfläche eine Weite aufweist, wobei die Weite im Wesentlichen zu der Weite des Nucleus Pulposus eines Bandscheibenraums passt, in welchen sie eingeführt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Abreibfläche im Wesentlichen planar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Abreibfläche so konfiguriert ist, dass sie, wenn das Abreibelement durch den Antriebmechanismus bewegt wird, im Allgemeinen parallel zu der Flächenkontur ist, die in dem Wirbelkörper ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (18) eine nach außen weisende erste und eine nach außen weisende zweite Abreibfläche (140, 142) aufweist und die erste und die zweite Abreibfläche (140, 142) relativ zueinander geneigt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (18, 218, 250) von dem Montageelement abnehmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (18, 218, 250) durch den Antriebsmechanismus in einer bogenförmigen Hin- und Herbewegung angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Abreibelement (250) ein Rad aufweist, welches Schneidzähne auf seinem Umfang aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Antreibmechanismus angepasst ist, eine Rotationsbewegung des Abreibelements (18, 218, 250) um eine Achse zu erzeugen, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Längsachse des Schafts und zu einer Haupt-Ebene der Wirbelkörper-Endplatte ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Antriebsmechanismus angepasst ist, entweder eine oszillierende Rotation oder eine vibrierende Bewegung des Abreibelements (18, 218, 250) zu erzeugen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Antriebsmechanismus eine gasgetriebene Turbine aufweist, die von einer Quelle aus unter Druck stehendem Gas angetrieben wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Antriebsmechanismus so betätigbar ist, dass er das Abreibelement (18, 218, 250) in zumindest zwei Freiheitsgraden bewegt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die einen Saugmechanismus (152, 282) zum Entfernen von Abriebstücken aufweist, die durch die Abreibfläche des Abreibelements erzeugt werden.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die einen Spülkanal (150, 280), der durch den Schaft verläuft, zum Zuführen eines Spülungs-Fluids zu der Operationsstelle aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die zumindest ein Anschlagelement (28) aufweist, um die Vorschubtiefe des Abreibelements (18, 218, 250) in die Wirbelsäule hinein zu begrenzen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, die ferner ein Einsetzteil aufweist, das so groß ist und so geformt ist, dass es zu dem Raum passt, der durch das Abreibelement (18, 218, 250) in der Wirbelsäule ausgebildet ist.