DE69631826T2

DE69631826T2 - Konisches, mit gewinde ausgestattetes implantat zur anwendung bei einer wirbelkörperarthrodese

Info

Publication number: DE69631826T2
Application number: DE69631826T
Authority: DE
Inventors: Gary K Michelson
Original assignee: Michelson, Gary K., Venice
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2016-06-07
Also published as: KR19990022611A; KR100391864B1; US8226652B2; US20120290092A1; US20110054529A1; US20090228107A1; EP1400221B1; JP3872512B2; US8679118B2; HK1015256A1; CA2223759C; US8057475B2; WO1996040020A1; AU5976796A; CN1127323C; AU697259B2; CN1190882A; US20020138144A1; EP1400221A3; DE69631826D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Verwandte Anmeldungen
Die Anmeldung ist eine continuation-in-part der anhängigen US-Anmeldung, Seriennummer 08/396,414, die am 27.02.1995 eingereicht wurde, welche wiederum eine continuation-in-part der US Anmeldungsseriennummer 08/074,781 ist, welche am 10.06.1993 angemeldet ist, und welche eine continuation-in-part der US Anmeldungsseriennummer 07/698,674 eingereicht am 10.05.1991 ist, wobei letztere eine Teilanmeldung der Anmeldungsseriennummer 07/205,935 eingereicht am 13.06.1988 ist, welche jetzt US-Patent Nr. 5,015,247 ist.
Diese Anmeldung ist ebenfalls eine continuation-in-part der US Anmeldungsseriennummer 08/390,131 mit Titel Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat, eingereicht am 17.02.1995.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantate und insbesondere solche Wirbelsäulenversteifungsimplantate, die zur Herstellung und Aufrechterhaltung von zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule in anatomischer Lordose konfiguriert sind.
Beschreibung des vorhandenen Stands der Technik
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifung betrifft ein Verfahren zum Erhalt einer knöchernen Überbrückung zwischen benachbarten Wirbelkörpern durch den Bandscheibenraum, wobei dieser Raum normalerweise durch eine Wirbelsäulenbandscheibe besetzt ist. Eine Anzahl von Implantaten zum Erreichen einer solchen Versteifung sind durch Cloward, Brantigan und andere beschrieben worden und sind Fachleuten auf diesem Gebiet bekannt. Im Allgemeinen bieten zylindrische Implantate den Vorteil, dass sie einer einfach vorbereiteten Aufnahmebohrung, die den Bandscheibenraum überbrückt, angepasst sind, und in Richtung jedes der benachbarten Wirbelkörper vorstehen. Eine solche Bohrung kann mittels eines Bohrers erzeugt werden. Es ist eine anatomische Tatsache, dass sowohl die Halswirbelsäule als auch die Lendenwirbelsäule normalerweise lordotisch sind, d. h. nach vom konvex verlaufend. Eine solche Anordnung ist wichtig für die angemessene Funktion der Wirbelsäule. Normalerweise sind entsprechende Bedingungen, die eine Behandlung durch Wirbelsäulenversteifung erfordern, mit einem Verlust der Lordose verbunden.
Es besteht daher ein Bedart für Wirbelsäulenversteifungsimplantate, die eine Wiederherstellung der anatomischen Lordose gestatten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kombination von Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantaten mit einer im Wesentlichen konischen Konfiguration. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Wirbelsäulenversteifungsimplantat einen Körper, welcher zumindest teilweise oder vollständig konisch ist im Wesentlichen entlang des Abschnitts des Implantats, der in Kontakt mit den benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule ist. Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat vorliegender Erfindung hat ein Außengewinde zum Angriff an die benachbarten Wirbelkörper der Wirbelsäule und weist ein Einsetzende und ein Abschlussende auf. Das Außengewinde hat einen im Wesentlichen konstanten Gewinderadius und gegebenenfalls eine variable Gewindehöhe gemessen vom Körper des Implantats.
Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat vorliegender Erfindung kann weiterhin so modifiziert werden, dass, während Ober- und Unterseiten Bereiche eines Konus sind, wenigstens ein Seitenbereich zur Bildung einer ebenen Oberfläche abgeflacht ist, welche Oberfläche parallel zur mittleren Längsachse des Implantats ist, um gerade Wände zu bilden. Diese Implantate können stärker abgeflacht am Einsetzende des Implantats sein, um ein Einsetzen zu unterstützen. Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat vorliegender Erfindung kann relativ solide und/oder porös und/oder hohl sein und Oberflächenaufrauhungen zur Unterstützung des Knocheneinwuchses und der Stabilität aufweisen.
Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß vorliegender Erfindung kann Vertiefungen aufweisen, die sich in das Material des Implantats von der Oberfläche her erstrecken. Zweck dieser Vertiefung ist das Festhalten von versteifungsunterstützenden Mate rialien und Bereiche zur Knocheneinwuchsfixierung bereitzustellen. Diese Vertiefungen oder Löcher können sich entweder in oder auch durch das Implantat erstrecken und können einander schneiden oder auch nicht. Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß vorliegender Erfindung kann wenigstens eine Kammer aufweisen, die in Verbindung mit wenigstens einer Öffnung zur Oberfläche des Implantats sein kann.
Eine solche Kammer kann wenigstens eine Zutrittsöffnung zum Füllen der Kammer mit versteifungsunterstützenden Substanzen aufweisen. Die Zutrittsöffnung kann mittels einer Kappe oder einer ähnlichen Einrichtung verschließbar sein.
Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß vorliegender Erfindung zeigt einige signifikante Vorteile gegenüber bekannten Implantaten.

1. Da die Wirbelsäulenversteifungsimplantete gemäß vorliegender Erfindung im Wesentlichen konisch in ihrer Form sind, sind solche, die schräg vom Einsetzende bis zum Abschlußende zulaufen, leicht einführbar und leicht vollständig in das Wirbelsäulensegment einsetzbar, welches versteift werden soll. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, wo das Einsetzende größer als das Abschlussende des Implantats ist, verwendet das Implantat einen zugespitzten vorderen Bereich und eine abnehmende Gewindehöhe relativ zum Körper vom Einsetzende bis zum Abschlussende, um das Einsetzen zu unterstützen.
2. Die Formen der Implantate gemäß vorliegender Erfindung sind passend zur Form der Bandscheibe, die durch die Implantate wenigstens zum Teil ersetzt wird. Dabei ist eine Vorderseite der Bandscheibe normalerweise höher als eine Rückseite der Bandscheibe, wodurch sich die normale Lordose ergibt. Die Implantate vorliegender Erfindung sind in ähnlicher Weise vorne höher als hinten.
3. Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat vorliegender Erfindung weist eine geometrische Form auf, welche Form einfach an der Stelle der Versteifung herstellbar ist, um das Wirbelsäulenversteifungsimplantat aufzunehmen.

Das Wirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß vorliegender Erfindung kann aus jedem Material angemessen zur Implantation in einem Menschen hergestellt sein und kann mechanische Eigenschaften aufweisen, die passend zur Verwendung bei der beabsichtigten Nutzung als Wirbelsäulenversteifung sind. Solche Materialien schließen verschiedene Metalle wie Kobalt, Chrom, rostfreien Stahl oder Titan einschließlich der Legierungen sowie verschiedene Kunststoffe, einschließlich der bioabsorbierbaren Kunststoffe, und verschiedene Keramiken oder Kombinationen passend für die beabsichtigte Nutzung ein. Weiterhin kann das Wirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß vorliegender Erfindung aus einem Festmaterial gebildet sein, einem maschenähnlichen Material, einem porösen Material und kann vollständig oder zum Teil Materialien enthalten, die direkt an dem Wirbelsäulenversteifungsprozess teilnehmen, oder kann mit solchen chemischen Substanzen beladen, aus diesen zusammengesetzt, mit diesen behandelt oder beschichtet sein, wie Knochen, morphorgenischen Proteinen, Hydroxyapatit in jeder Form oder osteogenetischen Proteinen, um diese bioaktiv zum Zweck der Stimulierung der Wirbelsäulenversteifung zu machen. Die Implantate vorliegender Erfindung können vollständig oder zum Teil bioabsorbierbar sein.
Aufgaben vorliegender Erfindung
Es ist eine Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Wirbelsäulenversteifungsimplantat bereitzustellen, das leicht in die Wirbelsäule einsetzbar ist und ein abgeflachtes Einsetzende aufweist.
Es ist weiterhin Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Wirbelsäulenversteifungsimplantat bereitzustellen, das in der Höhe von einem Ende zum anderen entsprechend zur Abflachung einer normalen Wirbelsäulenbandscheibe abnimmt.
Schließlich ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Wirbelsäulenversteifungsimplantat bereitzustellen, das die anatomische Ausrichtung und Lordose zweier benachbarter Wirbelkörper während des Wirbelsäulenversteifungsprozesses aufrecht erhalten kann.
Aufgabe ist weiterhin die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das sich selbst innerhalb der Wirbelsäule stabilisiert.
Schließlich ist noch Aufgabe die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das die Stabilität zwischen benachbarten Wirbelkörpern nach Einsetzen ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das an dem Versteifungsprozess teilnimmt, indem es enthält, zusammengesetzt ist aus oder behandelt ist mit versteifungsunterstützenden Substanzen.
Schließlich ist noch Aufgabe vorliegender Erfindung die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das benachbarte Wirbelkörper während der Versteifung auseinanderhält und abstützt.
Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das konsistent in seiner Verwendung ist mit der Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Dicke des subchondralen Wirbelkörperknochens.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist auch die Bereitstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats mit einer Form, die einer leicht herzustellenden komplementären Bohrung an der Stelle der Versteifung entspricht.
Eine weitere Aufgabe vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines konischen Wirbelsäulenversteifungsimplantat, welches Seite an Seite benachbart zu einem zweiten identischen Implantat im gleichen Bandscheibenraum plaziert werden kann, wobei die zusammengesetzte Breite beider Implantate geringer als die Summe der Einzelhöhen oder Einzellängen eines jeden Implantats ist.
Diese und weitere Aufgaben vorliegender Erfindung ergeben sich bei Betrachtung der beigefügten Figuren und der Detailbeschreibung dieser Figuren.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine Seitenansicht eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats gemäß vorliegender Erfindung mit einem konischen Körper mit Außengewinde, welches einen im wesentlichen gleichmäßigen Radius aufweist.
1A ist eine vergrößerte Teildarstellung entlang der Linie 1A aus 1 zur Darstellung einer Oberflächenkonfiguration des Implantats nach 1.
1B ist eine vergrößerte Teildarstellung entlang Linie 1A aus 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächenkonfiguration des Implantats gemäß vorliegender Erfindung gebildet aus einem Spongiosa-Material.
1C ist ein Querschnitt entlang der Linie 1C-1C nach 1B zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächenkonfiguration des Implantats gemäß vorliegender Erfindung gebildet aus einem Spongiosa-Material.
1D ist eine vergrößerte Teildarstellung entlang Linie 1A der 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächenkonfiguration des Implantats vorliegender Erfindung, hergestellt aus einem faserigen gitterähnlichen Material.
1E ist eine Teildarstellung entlang Linie 1A der 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Oberflächenkonfiguration des Implantats vorliegender Erfindung mit einer Vielzahl voneinander beabstandeter Vorsprünge.
1F ist eine vergrößerte Teildarstellung entlang der Linie 1F-1F aus 1E zur Darstellung der Oberflächenkonfiguration des Implantats nach 1E.
2 ist eine Darstellung eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, das nicht Teil vorliegender Erfindung ist.
3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 3-3 des Implantats nach 2.
4 ist eine Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats gemäß vorliegender Erfindung.
5 ist eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht eines Segments der Wirbelsäulen in Lordose zur Darstellung des Wirbelsäulenversteifungsimplantats nach 4, welches mit einem Antriebsinstrument von der Rückseite der Wirbelsäule implantiert wird.
6 ist eine Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats gemäß vorliegender Erfindung mit einem konischen Körper und abgeflachten Seiten.
7 ist eine Endansicht entlang der Linie 7-7 des Wirbelsäulenversteifungsimplantats nach 6, welches neben einem zweiten identischen Implantat angeordnet ist, und
8 ist eine Seitenansicht eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats, welches nicht Teil vorliegender Erfindung ist, mit einem Körper mit irregulärer Konfiguration.
Teilbeschreibung der Figuren
In 1 ist eine Seitenansicht eines Wirbelsäulenversteifungsimplantats gemäß vorliegender Erfindung dargestellt, das allgemein durch Bezugszeichen 20 gekennzeichnet ist. Das Implantat 20 weist einen Körper 22 mit konischer Form auf, so dass der Körper 22 einen Durchmesser (Grunddurchmesser) aufweist, der im Allgemeinen konisch ist. Der Körper 22 hat ein Einsetzende 24 und ein Abschlussende 26. Das Einsetzende 24 kann einen verjüngten Bereich 25 aufweisen, der das Einsetzen des Wirbelsäulenimplantats 20 unterstützt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wenn das Implantat 20 von der Rückseite der Wirbelsäule her eingesetzt wird, hat der Körper 22 des Implantats 20 einen maximalen Durchmesser an einem Punkt am nächsten am Abschlussende 26 und einen minimalen Durchmesser am Punkt am nächsten am Einsetzende 24.
Das Implantat 20 hat ein Außengewinde 28 mit einem im wesentlichen gleichmäßigen Radius R₁ gemessen von einer mittleren Längsachse L₁ des Implantats 20. Der äußere geometrische Ort des Außengewindes 28 (Hauptdurchmesser) hat eine Gesamtkonfiguration, die im Wesentichen parallel zur Längsachse L₁ ist. Während der Hauptdurchmesser des Implantats 20 im wesentlichen gleichmäßig ist, kann das Außengewinde 28 so am Führungsende modifiziert sein, dass es anfänglich einen reduzierten Gewinderadius aufweist, um ein Einsetzen des Implantats 20 zu unterstützen, und kann ebenfalls so modifiziert sein, um das Außengewinde 28 selbstschneidend auszubilden. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Außengewinde 28 eine erste Windung 30 mit einem geringeren Radius als Radius R₁ des Restes des Außengewindes 28, um das Einsetzen des Implantats 20 zu unterstützen. Die zweite Windung 32 hat einen größeren Radius als die erste Windung 30, ist aber immer noch geringer im Radius als Radius R₁ des Restes des Außengewindes 28, welches anschließend einen konstanten Radius aufweist.
Der Körper 22 ist konisch im wesentlichen entlang eines Bereichs des Körpers 22, der in Kontakt mit dem benachbarten Wirbelkörper in der Wirbelsäule ist, wodurch eine entsprechende Winkelbeziehung der benachbarten Wirbelkörper der Wirbelsäule erzeugt und aufrecht erhalten wird, um die normale anatomische Lordose der Wirbelsäule beizubehalten und/oder wieder herzustellen. Der im wesentlichen gleichmäßige Radius R₁ des Außengewindes 28 des Implantats 20 erlaubt ein Angreifen an Knochen benachbarter Wirbelkörper an einer Stelle, die den Kräften entgegenwirkt, die dazu tendieren, das Implantat 20 zwischen den benachbarten Wirbelkörpern in Richtung entgegengesetzt zur Implantationsrichtung des Implantats 20 zu drücken. Die größere Gewindehöhe des Körpers 22 nahe seinem Führungsende 24 des Implantats 20 ermöglicht größere Hebelwirkung bezüglich des Wirbelknochens und erhöht auch die Stabilität des Implantats 20. Weiterhin erhöht die Konfiguration des Außengewindes 28 die Oberfläche des Implantats 20, die in Kontakt mit den Wirbelkörpern zur Unterstützung des Knocheneinwachsens ist.
Das Implantat 20 weist einen abgesetzten Schlitz 34 an seinem Abschlussende 26 auf, welcher dazu dient, ein Einsetzinstrument aufzunehmen und mit diesem in Kontakt zu stehen, durch welches Implantat 20 eingesetzt wird. Der Schlitz 34 hat eine Gewindeöffnung 36 zur Schraubbefestigung des Implantats 20 an dem Instrument, welches zum Einsetzen des Implantats 20 verwendet wird.
Gemäß 1A weist das Implantat 20 eine Außenfläche 38 auf, die porös ist, um eine ungleichmäßige Oberfläche dem Knochen anzubieten, wodurch der Knocheneinwuchs unterstützt wird. Die Außenfläche 38 kann ebenfalls versteifungsunterstützende Materialien halten und stellt eine vergrößerte Oberfläche bereit, um mit dem Knochen bei dem Versteifungsvertahren in Anlage zu sein und vergrößerte Stabilität zu ermöglichen. Die Poren der Außenflächen 38 sind in ihrer Größe mikroskopisch mit einem Durchmesser geringer als 1 mm und mit bevorzugten Durchmessern im Bereich von 50 bis 1000 μm bzw. 250 bis 500 μm. Die Außenfläche 38 und/oder das gesamte Implantat 20 kann jedes andere poröse Material oder eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen, die ausreicht zum Halten der versteifungsunterstützenden Materialien und/oder zur Ermöglichung des Knocheneinwachsens und/oder zum Angriff an den Knochen während des Versteifungsprozesses. Das Implantat 20 kann weiterhin mit bioaktiven versteifungsunterstützenden Substanzen beschichtet sei, die umfassend, aber nicht auf diese Materialien beschränkt sind: Hydroxyapatitverbindungen, osteogenische Proteine und knochenmorphogenische Proteine. Implantat 20 ist als Vollmaterial dargestellt, allerdings kann es ebenso im wesentlichen hohl oder teilweise hohl sein.
1B zeigt eine vergrößerte Teilansicht entlang Linie 1A der 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächenkonfiguration 38 des Implantats vorliegender Erfindung, wobei ein Spongiosa-Material sichtbar ist. Das Spongiosa-Material 15, ähnlich in Konfiguration zu menschlichen Spongiosa, weist Freiräume 52 auf, so dass die Außenfläche 38 eine Konfiguration nach 1B und 1C hat. Ist das Implantat vorliegender Erfindung vollständig oder teilweise aus dem Spongiosa-Material 50 hergestellt, können die Freiräume 52 in der Außenfläche 38 und/oder innerhalb des gesamten Implantats vorgesehen sein, um Knocheneinwuchs zu unterstützen und um knochenversteifungsunterstützende Materialien zu halten.
1D zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 1A der 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Obertlächenkonfiguration des Implantats gemäß vorliegender Erfindung, wobei diese aus einem faserigen gitterähnlichen Material gebildet ist. Das gitterähnliche Material 60 umfasst Fasern 62, die so aneinander gepresst und geformt sind, dass Freiräume 64 gebildet sind, die versteifungsunterstützendes Material aufnehmen und Knocheneinwuchs ermöglichen können. Die Freiräume sind zwischen den Fasern wenigstens in der Außenfläche 38 des Implantats vorliegender Erfindung vorgesehen.
1E und 1F sind Teildarstellungen entlang Linie 1A der 1 zur Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels der Oberflächenkonfiguration 38 des Implantats vorliegender Erfindung mit einer Vielzahl von voneinander beabstandeten Vorsprüngen oder Pfosten 70. Die Pfosten 70 haben einen Kopfabschnitt 72 mit einem größeren Durchmesser als der Rest der Pfosten 70. Jeder der Zwischenräume 74 hat eine komplementäre Konfiguration zu den Pfosten 72 mit einem Boden 76 der breiter als die Eingangsöffnung der Zwischenräume 74 ist. Eine solche Konfiguration von Pfosten 70 und Zwischenräumen 74 unterstützt die Aufnahme von Knochenmaterial in der Oberfläche 38 des Implantats und hilft weiterhin beim Blockieren des Implantats in der Knochenversteifungsmasse, die durch den Knocheneinwuchs gebildet ist. Da der Knocheneinwuchs am Boden 76 der Freiräume breiter als an deren Eintrittsende ist, kann der Knocheneinwuchs nicht aus den Eintrittsöffnungen heraus und ist innerhalb der Freiräume 74 blockiert. Die Oberfläche des Implantats ermöglicht eine Vergrößerung der verwendbaren Oberfläche, die weiterhin vergrößert werden kann durch eine Aufrauhung, eine Ausflockung oder eine in anderer Weise hergestellte, unebene Oberfläche.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die Pfosten 70 einen Maximaldurchmesser im Bereich von ungefähr 0,1 bis 2 mm und eine Höhe von ungefähr 0,1 bis 2 mm und sind voneiander in einer Entfernung von ungefähr 0,1 bis 2 mm beabstandet, so dass die Zwischenräume 74 eine Breite im Bereich von ungefähr 0,1 bis 2 mm aufweisen. Pfostengröße, -form und -verteilungen können bei dem gleichen Implantat variieren.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Verwendung in der Lendenwirbelsäule weist das Implantat 20 eine Gesamtlänge im Bereich von ungefähr 24 mm bis 32 mm mit 26 mm als bevorzugter Länge auf. Körper 22 des Implantats 20 hat einen Grunddurchmesser am Einsetzende 24 im Bereich von 8 bis 20 mm mit 14 bis 16 mm als bevorzugtem Grunddurchmesser am Einsetzende. Ein Grunddurchmesser am Abschlussende 26 ist im Bereich von 10 bis 24 mm mit 16 bis 18 mm als bevorzugtem Durchmesser am Abschlussende 26, wenn die Implantate in Paaren verwendet werden. Werde sie einzeln in der Lendenwirbelsäule verwendet, sind die bevorzugten Durchmesser größer.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Implantat 20 einen Gewinderadius R₁ im Bereich von 6 mm bis 12 mm mit 9 bis 10 mm als bevorzugtem Radius R₁ auf. Zur Verwendung in der Halswirbelsäule weist das Implantat 20 eine Gesamtlänge im Bereich von ungefähr 10 bis 22 mm mit 12 bis 24 mm als bevorzugter Länge auf. Der Körper 22 des Implantats 20 hat einen Grunddurchmesser am Einsetzende 24 im Bereich von 8 bis 22 mm mit 16 bis 18 mm als bevorzugtem Grunddurchmesser am Einsetzende bei Einzelbenutzung und 8 bis 10 mm bei Paarbenutzung. Der Körper 22 des Implantats 20 hat einen Grunddurchmesser am Abschlussende 26 im Bereich von 10 bis 24 mm mit 18 bis 20 mm als bevorzugten Grunddurchmesser am Abschlussende 26 bei Einzelverwendung und mit 10 bis 22 mm bei Paarverwendung. Ein Gewinderadius R₁ ist im Bereich von ungefähr 4 bis 12 mm mit 9 bis 10 mm als bevorzugten Radius R₁ bei Einzelverwendung und mit 5 bis 7 mm bei Paarverwendung.
In 2 ist ein Implantat 20 jetzt allgemein durch Bezugszeichen 120 gekennzeichnet. Implantat 120 weist einen Körper 122 ähnlich zum Körper 22 des Implantats 20 auf und hat ein Außengewinde 128 mit einem Radius R₃, der von einer mittleren Längsachse L₃ des Implantats 120 gemessen wird. Der Gewinderadius R₃ ist nicht konstant über die Länge des Implantats 120 und das Außengewinde 128 weist eine Windungshöhe auf, die ebenfalls nicht konstant bezüglich des Körpers 122 des Implantats 120 ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Implantat 120 ein Außengewinde 128 mit einem Radius R₃ auf, der vom Einsetzende 124 bis zum Abschlussende 126 des Implantats 120 anwächst.
3 zeigt einen Querschnitt entlang Linie 3-3 des Implantats 120. Das Implantat 120 hat eine Außenwand 124, die eine Innenkammer 146 umgibt. Die großen und kleinen Öffnungen 140 und 142 können sich durch die Außenwand 124 hindurch er strecken, um mit der Innenkammer 146 in Verbindung zu stehen. Diese kann mit Knochenmaterial oder jedem natürlichen oder künstlichen Knochenwachstumsmaterial oder versteifungsunterstützende Material gefüllt sein, so dass Knochenwuchs von den Wirbelkörpern durch die Öffnungen 140 und 142 zu dem Material innerhalb der Innenkammer 146 stattfindet. Die Öffnungen 140 und 142 sind in den Zeichnungen als kreisförmig dargestellt. Diese Öffnungen 140 und 142 können jede Form, Größe oder Verteilung aufweisen, die passend zur Verwendung bei einem Wirbelkörperversteifungsimplantat sind, ohne dass damit der Schutzumfang vorliegender Erfindung verlassen wird.
Die Öffnungen 140 und 142 sind makroskopisch in ihrer Größe mit einem Durchmesser größer als einem Millimeter. Die großen Öffnungen 140 haben einen Durchmesser im Bereich von 2 bis 6 mm mit einem bevorzugten Durchmesser von 3,5 mm. Die kleinen Öffnungen haben einen Durchmesser im Bereich von 1 bis 2 mm mit einem bevorzugten Durchmesser von 1,5 mm.
Das Implantat 120 weist eine Kappe 148 mit einem Gewinde 150 auf, das am Einsatzende 124 des Wirbelsäulenversteifungsimplantats 120 anschraubbar ist. Die Kappe 148 ist entfernbar, um Zutritt zur Innenkammer 146 zu ermöglichen, so dass diese gefüllt werden kann mit und entsprechend aufnimmt jedes natürliche oder künstliche osteokonduktive, osteoinduktive, osteogenetische oder anderes versteifungsunterstützende Material. Einige Beispiele für solche Materialien sind vom Patient gewonnener Knochen oder knochenwachstumsinduzierende Materialien wie beispielsweise Hydroxyapatit, Hydroxyapatittrikalziumphospat oder knochenmorphogenetische Proteine, wobei diese nicht auf diese Materialien eingeschränkt werden sollen. Kappe 148 und/oder Wirbelsäulenversteifungsimplantat 120 können aus jedem Material gebildet sein, das zur Implantation im Menschen geeignet ist, einschließlich Metallen wie Kobalt, Chrom, rostfreier Stahl, Titan, Kunststoff, Keramiken, Verbundmaterialien und/oder kann hergestellt sein, und/oder gefüllt sein mit und/oder beschichtet sein mit einem knocheneinwuchsinduzierenden Material wie beispielsweise Hydroxyapatit oder Hydroxyapatittricalciumphospat oder einem anderen osteokonduktiven, osteoinduktiven, osteogenetischen oder anderen versteifungsunterstützenden Material, wobei nicht auf diese Materialien einschränkt ist. Die Kappe 148 und Implantat 120 können teilweise oder vollständig bioabsorbierbar sein.
4 zeigt eine Seitenansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des Wirbelsäulenversteifungsimplantats gemäß vorliegender Erfindung, welches durch Bezugszeichen 520 gekennzeichnet ist. Implantat 520 weist einen Körper 522 mit einem Grunddruchmesser auf, der konisch in umgekehrter Richtung zum Implantat 20 nach 1 ist, um die Lordose in einem Segment der Wirbelsäule aufrecht zu erhalten und/oder wieder herzustellen, wenn von der Rückseite der Wirbelsäule eingesetzt wird. Der Körper 522 weist ein Einsetzende 524 und ein Abschlussende 526 auf. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Körper 522 des Implantats 520 einen Minimaldurchmesser an einem Punkt nahe benachbart zum Abschlussende 526 und einen Maximaldurchmesser an einem Punkt nahe benachbart zum Einsetzende 524 aufweisen. Das Einsetzende 524 kann einen rückseitigen Nasenkonusabschnitt 530 aufweisen, der ein zugespitztes Ende zum Ermöglichen des Einsetzens darstellt.
Implantat 520 weist ein Außengewinde 528 mit einem im Wesentlichen gleichmäßigen Radius R₆ auf, der von einer mittleren Längsachse L₆ des Implantats 520 gemessen wird, so dass der Außendurchmesser des Außengewindes 528 (Hauptdurchmesser) eine Gesamtkonfiguration aufweist, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse L₆ ist. Es sei angemerkt, dass das Gewinde 528 einen Hauptdurchmesser aufweisen kann, der bezüglich der Längsachse L₆ variiert, wobei der Hauptdurchmesser vom Einsetzende 524 zum Abschlussende 526 oder umgekehrt zunehmen kann. Das Außengewinde 528 weist eine Gewindehöhe gemessen von Körper 522 auf, die vom Einsetzende 524 zum Abschlussende 526 zunimmt.
In 5 ist ein Segment der Wirbelsäule S mit Wirbelkörpern V₁ und V₂ in Lordose und ein Implantat 520 dargestellt, das von der Rückseite der Wirbelsäule S mit einem Instrument D eingesetzt wird. Das Implantat 520 wird mit dem Einsetzende 524 mit größerem Durchmesser zuerst eingesetzt, um anfänglich die Wirbelkörper V₁ und V₂ auseinander zu drücken, die dann anschließend winklig zueinander angeordnet sind, wenn Implantat 520 vollständig eingesetzt ist. Es sei angemerkt, dass das Einsetzen des Implantats 520 nicht erfordert, dass benachbarte Wirbelkörper V₁ und V₂ vor dem Einsetzen in Lordose angeordnert sind, da das vollständige Einsetzen des Implantats 520 selbst die Erzeugung der erwünschten Lordosewinkelbeziehung der beiden Wirbelkörper V₁ und V₂ ermöglicht.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zur Verwendung in der Lendenwirbelsäule weist das Implantat 520 eine Gesamtlänge im Bereich von ungefähr 24 mm bis 30 mm mit 26 mm als bevorzugter Länge auf. Der Körper 522 des Implantats 520 hat einen Grunddurchmesser am Einsetzende 524 im Bereich 12 bis 22 mm mit 16 mm als bevorzugtem Grunddurchmesser am Einsetzende und einen Grunddurchmesser am Abschlussende 526 im Bereich von 10 bis 20 mm mit 14 mm als bevorzugtem Durchmesser am Abschlussende 526. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Implantat 520 einen Gewinderadius R₆ im Bereich von 6 mm bis 12 mm mit 8 mm als bevorzugten Radius R₆ auf.
6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Wirbelsäulenversteifungsimplantats vorliegender Erfindung, welches mit Bezugszeichen 620 bezeichnet ist, wobei eine Teilansicht eines zweiten identischen Implantats allgemein durch Bezugszeichen 621 gekennzeichnet ist. Implantat 620 weist einen Körper 622 auf, der teilweise konisch ähnlich wie Körper 22 des Implantats 20 nach 1 ist. Körper 622 hat ein Einsetzende 624 und ein Abschlussende 626. Der Körper 622 des Implantats 620 hat abgeflachte Seiten 670 und 672, die ebene Oberflächen bilden, die parallel zur Längsachse L₇ sind. Auf diese Weise können die beiden Implantate 620 und 621 seitlich nebeneinander angeordnet werden, wobei zwischen Seiten 670 oder 672 jedes Implantats nur ein geringer Raum verbleibt, so dass die Kontaktfläche mit dem Knochen der benachbarten Wirbelkörper maximiert ist. Es sei angemerkt, dass der Körper 622 ebenfalls zylindrisch sein kann oder konisch zulaufende Seiten 670 und 672 aufweisen kann.
Implantat 620 hat ein Außengewinde 628 mit einem Radius R₇ gemessen von der mittleren Längsachse L₇, wobei der Radius konstant sein kann, so dass der Hauptdurchmesser oder äußere Ort des Außengewindes 628 eine Gesamtkonfiguration aufweist, die im wesentlichen zylindrisch ist. Es sei angemerkt, dass der Außendurchmesser 628 einen Gewinderadius R₇ aufweisen kann, der variabel bezüglich der Längsachse L₇ ist, so dass der Hauptdurchmesser oder äußere Ort des Außengewindes 628 eine Gesamtkonfiguration aufweist, die im wesentlichen konisch ist.
7 zeigt eine Endansicht des Implantats 620 neben Implantat 621. Implantat 620 hat einen Gewinderadius, der im Wesentlichen konstant ist und weist eine Gewindehöhe gemessen vom Körper 622 auf, die größer an den Seiten 670 und 672 ist. Auf diese Weise werden die beiden Implantate 620 und 621 nebeneinander angeordnet, wobei die Außengewinde 628 jedes Implantats ineinandergreifen, so dass eine eng benachbarte Anordnung der beiden Implantate möglich ist, mit dem Ergebnis eines teilweisen Überlapps der Außengewinde 628 an den Seiten 670 oder 672 der Implantate.
8 zeigt ein Implantat, welches allgemein durch Bezugszeichen 700 gekennzeichnet ist. Dieses Implantat 700 ist ähnlich in Konfiguration zum Implantat 20 nach 1, außer dass Körper 722 eine unregelmäßige Konfiguration aufweist. Die Konfiguration des Körpers 722 weist einen Grunddurchmesser D auf, der in seiner Größe entlang der Länge des Implantats 700 variabel ist. Dabei weist dieses Ausführungsbeispiel größere Durchmesserabschnitte 750 und kleinere Durchmesserabschnitte 752 auf. Es sei angemerkt, dass jeder der größeren Durchmesserbereiche 750 gleiche oder unterschiedliche Durchmesser und jeder der kleineren Durchmesserbereiche 752 gleiche oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann.
Die Außenfläche des Körpers 722 des Implantats 700 kann mit versteifungsunterstützenden Substanzen gefüllt sein, so dass die kleineren Durchmesserbereiche 752 solche versteifungsunterstützenden Substanzen enthalten. So gefüllt, könnte der Verbund aus Implantat 700 und versteifungsunterstützendem Material noch eine gleichmäßige Außenfläche des Körpers 722 erzeugen, falls erwünscht.
Die vorliegende Erfindung wurde im Detail bezüglich bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es sei angemerkt, dass andere Variationen vorliegender Erfindung möglich sind, die nicht den Schutzumfang nach Ansprüchen verlassen. Beispielsweise können die verschiedenen Lehren, die im Hinblick auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, miteinander in variabler Weise kombiniert werden, dass die Merkmale nicht auf die der spezifisch beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt sind.
Jedes der Merkmale, die bei den verschiedenen Ausführungsbeispielen offenbart sind, und deren funktionale Äquivalente können in jeder Kombination verwendet werden, die zum Erzielen des Zwecks der Erfindung wie beansprucht ausreichend ist.

Claims

Ein Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat (20, 520, 620, 700) zum Einsetzen quer in einer operativ korrigierten Höhe eines Bandscheibenraums zwischen benachbarten Wirbelkörpern (V₁, V₂) einer menschlichen Wirbelsäule (S), wobei das Implantat aufweist: einen Körper (22, 522, 622, 722) mit einer Außenfläche, ein Einsetzende (24, 524, 624, 724), ein Abschlussende (26, 526, 626, 726) und eine Länge zwischen Einsetz- und Abschlussende, wobei der Körper zum Kontaktieren der benachbarten Wirbelkörper (V₁, V₂) nach Implantierung in die Wirbelsäule (S) geeignet ist, und wobei die Außenfläche ein Gewinde (30, 32; 528; 628; 728) zum Angriff des Implantats an die benachbarten Wirbelkörper der Wirbelsäule aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine im Wesentlichen konische Konfiguration entlang eines ausreichenden Abschnitts des Körpers zur Aufrechterhaltung der Winkelanordnung der Wirbelkörper relativ zueinander aufweist und der Ort des Gewindes (30, 32; 528; 628; 728) eine im Wesentlichen zylindrische Konfiguration bildet.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat aus einem künstlichen Material unterschiedlich zu Knochen gebildet ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat aus einem Material stärker als Knochen gebildet ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper wenigstens eine abgeflachte Seite aufweist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper wenigstens eine sich durch ihn erstreckende Öffnung aufweist, damit Knochen kontinuierlich durch das Implantat vom benachbarten Wirbelkörper zum anderen benachbarten Wirbelkörper zur Versteifung der benachbarten Wirbelkörper (V₁, V₂) wachsen kann.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine Innenkammer in Verbindung mit der wenigstens einen Öffnung aufweist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper ein poröses Material aufweist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (30, 32; 528; 628; 728) einen Gewinderadius (R₁, R₆, R₇) aufweist gemessen von der Längsmittelachse (L₁, L₆, L₇) des Implantats, wobei der Gewinderadius im Wesentlichen gleichförmig über wenigstens einen Bereich des Implantats ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (620) zur Plazierung in enger Nachbarschaft bei seitlicher Ausrichtung zu einem zweiten Wirbelsäulenversteifungsimplantat (622) konfiguriert ist, wobei erstes und zweites Implantat nach ihrer Anordnung eine Gesamtbreite auf weisen, die geringer als die Summe der einzelnen Maximaldurchmesser eines jeden von erstem und zweiten Implantat ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde kontinuierlich über wenigstens einen Abschnitt der wenigstens einen abgeflachten Seite ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlussende (26) größer als das Einsetzende (24) ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsetzende (524) größer als das Abschlussende (526) ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat eine mittlere Längsachse (L₁, L₆, L₇) und eine Länge entlang dieser mittleren Längsachse aufweist, wobei das Gewinde eine Gewindehöhe gemessen von dem Körper aufweist, die variabel entlang der Länge des Implantats ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde eine Höhe gemessen vom Körper aufweist, die größer am Abschlussende als am Einsetzende ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat wenigstens teilweise bioabsorbierbar ist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein gitterähnliches Material (60) aufweist.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat in Kombination mit einer versteifungsunterstützenden Substanz verwendet wird.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die versteifungsunterstützende Substanz wenigstens eine aus der folgenden Gruppe umfasst: Knochen, knochenmorphogenetisches Protein, Hydroxyapatite und Hydroxyapatitetricalciumphospat.
Zwischenkörperwirbelsäulenversteifungsimplantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat in Kombination mit einem Antriebswerkzeug zum Einsetzen des Implantats in die Wirbelsäule (S) verwendet wird.