DE69635564T2

DE69635564T2 - Gerät zum Einsetzen von Rückenwirbelimplantaten

Info

Publication number: DE69635564T2
Application number: DE69635564T
Authority: DE
Inventors: Gary Karlin Michelson
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2016-02-27
Also published as: CN1128944A; EP0703757A4; WO1996027345A3; ES2254830T3; DK1129668T3; CA2213819A1; DE69635564D1; ATE311819T1; DK0812167T3; WO1996027345A2; DE69632420T2; ES2220626T3; EP0703757B1; DE69628286T2; ATE265824T1; DE69628286D1; PT1129668E; US8734447B1; EP0812167A2; DE29623246U1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Ein Führungshülsensystem, wie im Oberbegriff in Anspruch 1 definiert, ist in der US-A-3875595 offenbart.
Beschreibung des Standes der Technik
Um eine langfristige Stabilität eines Segments der verletzten Wirbelsäule zu erzielen, kann eine Verschmelzung (das Zusammenfügen zweier oder mehrerer Knochen durch eine durchgängige Brücke aus Knochenmaterial) durchgeführt werden. In Fachkreisen ist die Verschmelzung zwischen Wirbelkörpern wohlbekannt, bei der die Bandscheibe teilweise entfernt und in den zuvor von diesem Bandscheibenmaterial beanspruchten Raum (zwischen den angrenzenden Wirbeln) Knochenmaterial eingesetzt wird mit dem Ziel, ein natürlicheres räumliches Verhältnis wiederherzustellen und für Stabilität zu sorgen; kurzzeitig durch mechanische Stützen und langzeitig durch den dauerhaften starren Verbund der Knochen von Wirbel zu Wirbel. Damit eine Verschmelzung im Bandscheibenraum erfolgen kann, müssen die Wirbel durch Durchbrechen oder Durchschneiden der verhärteten äußeren Platten der Knochen (der Endplatten) für die Verschmelzung präpariert werden mit der Absicht, das dazwischengesetzte Knochentransplantat in unmittelbare Berührung mit dem gefäßhaltigen, weicheren (spongiösen) Knochen zu bringen, um dadurch dem Körper ein Verheilen dieser kontrolliert herbeigeführten Fraktur zu erleichtern, einerseits durch die Knochenerzeugung und andererseits durch ein Verheilen der Implantate mit beiden gegenüberliegenden Wirbeloberflächen, so dass diese ein festes Knochensegment bilden.
Gegenwärtig wird nach dem Entfernen der beschädigten Bandscheibe entweder Knochen oder nichts in den zurückbleibenden Raum eingebracht. Wenn dieser Raum nicht ausgefüllt wird, kann dieser Raum zusammenbrechen, was zu einer Schädigung der Nerven führen kann; oder der Raum kann vernarben und gegebenenfalls zu einem Wiederaufbrechen der Narbe führen. Die Verwendung von Knochenmaterial zum Füllen des Raumes ist deswegen nicht optimal, weil das dem Patient entnommene Knochenmaterial einen zusätzlichen chirurgischen Eingriff erfordert und in brauchbarster Form nur begrenzt verfügbar ist, wobei, wenn es anderswo gewonnen wurde, es an lebenden Knochenzellen fehlt, was ein erhebliches Infektionsrisiko in sich birgt, und ebenfalls begrenzt vorkommt:, da es gewöhnlich von Unfallopfern gewonnen wird. Überdies, unbesehen der Herkunft des Knochenmaterials, ist es nur gering strukturiert und es fehlt an Mitteln, sowohl um es selbst gegen das Verschieben zu stabilisieren als auch um die angrenzenden Wirbel zu stabilisieren.
Stand der Technik bei Instrumentarien und Verfahren
Im folgenden wird ein geschichtlicher Abriss des Standes der Technik bei Vorrichtungen und Verfahren zum Einsetzen von Wirbelsäulenimplantaten gegeben:
1956 entwickelte Ralph Cloward ein Verfahren und Instrumente, die er später als das Präparieren der Vorderseite der Halswirbelsäule und deren anschließender Verschmelzung beschreibt. Cloward entfernte chirurgisch die Bandscheibe, die überbrückt werden sollte, und setzte eine starre Bohrführung mit breiter Fußplatte und Zinken mit Hilfe eines Ausrichtstabs ein und verankerte diese Zinken in den angrenzenden Wirbeln, damit die Ausrichtung aufrechterhalten wurde, um so das Ausräumen der an den Bandscheibenraum angrenzenden Knochen zu erleichtern. Da die breite Fußplatte auf der Vorderseite der Wirbelsäule auflag, diente sie auch als fester Bezugspunkt zur Tiefenkontrolle des Bohrers. Das Ausräumen hinterließ zwei entgegengesetzte, resektierte Ausbuchtungen, jede an den gegenüberliegenden Wirbeloberflächen. Die rohrförmige Bohrführung, die nur provisorisch für das Bohren eingesetzt war, wurde anschließend vollständig entfernt. Ein zylindrischer Knochendübel, mit bedeutend größerem Durchmesser als die gebildete Bohrung, wurde danach in das bereits gebohrte Loch geschlagen. Clowards Verfahren der Instrumentierung wurde ausschließlich entworfen für den Einsatz von der Vorderseite und im Bereich der Halswirbelsäule. Die Bohrung wurde längs der Mittellinie geführt, was eine Anwendung von der Rückseite her, wo das Rückenmark im Weg gewesen wäre, ausschloss.
Da das einzusetzende Knochentransplantat nach dem Verfahren von Cloward notwendigerweise größer im Durchmesser war als das gebohrte Loch, konnte das Implantat nicht durch die Bohrführung hindurch eingesetzt werden. Dies schrieb das Entfernen der Bohrführung vor und beließ die Einsetzphase des Implantats völlig ungeschützt. Dadurch war Clowards Verfahren und Instrumentarium für eine rückseitige Anwendung ungeeignet.
Zusätzlich machte sowohl der fehlende ständige Schutz der empfindlichen Nervenstrukturen vor den Instrumenten als auch die während des Vorgangs anfallenden Knochen- und Knorpelspane Clowards Verfahren für eine rückseitige Anwendung ungeeignet. Auch konnte die durch Cloward beschriebene Bohrführung nicht rückseitig durch den Rückenmarkskanal hindurch eingesetzt werden, da die Fußplatte sonst die Nerven zerstört hätte. Die Clowardsche Bohrführung durch ein völliges Entfernen der Fuß-platte zu modifizieren, würde das Instrument nicht tauglicher machen, da es ihm an Stabilität und an der Kontrollierbarkeit der Tiefe des Sitzes fehlen würde.
Dennoch beschrieb Wilterberger (Wilterberger, B. R., Abbott, K. H., "Dowel Intervertebral Fusion as Used in Lumbar Disc Surgery", The Journal of Bone and Joint Surgery, Band 39A, Seiten 234–292, 1957) das ungeschützte Bohren eines Lochs von der Rückseite in die Lendenwirbelsäule zwischen den Nervenwurzeln hindurch und durch den Bandscheibenraum mit dem anschließenden Einsetzen einer Schicht von knopfähnlichen Dübeln in diesen Raum. Auch wenn Wilterberger Clowards Konzept der zirkularen Bohr- und Dübelverschmelzung aufnahm und bei der Lendenwirbelsäule von der Rückseite her anwandte, sorgte er weder für ein verbessertes Verfahren noch besaß er vorteilhaftere Instrumente, um den Vorgang ausreichend sicher zu machen, und er fiel schnell in Mißkredit.
Crook (Crook, H. V., "Anterior Lumbar Interbody Fusion – Indications for its Use and Notes on Surgical Technique", Clinical Orthopedica, Band 165, Seiten 157–163, 1981) beschrieb dort seine Technik und sein Instrumentarium für die vorderseitige Wirbelkörperverschmelzung bei der Lendenwirbelsäule, in die er zwei große Löcher dicht nebeneinander durch den Bandscheibenraum von der Vorderseite zur Rückseite und im wesentlichen ungeschützt bohrte und danach zwei zumindest teilweise zylindrische Implantate, die größer als die vorbereiteten Löcher waren, einschlug.
Eine Überprüfung des Standes der Technik ist aufschlussreich wegen der Anzahl erheblicher Defizite im Hinblick auf das Verfahren und das Instrumentarium zur Durchführung einer Wirbelkörperverschmelzung unter Verwendung eines Bohrers zum Präparieren der Endplatten.
Da die überwiegende Mehrzahl der chirurgischen Eingriffe bei Wirbelsäulen im Bereich der Lendenwirbelsäule und von der rückwärtigen Seite her durchgeführt wird, offenbart die Überprüfung des Standes der Technik eine Anzahl von Defiziten im Hinblick auf die Wirbelsäule im allgemeinen und im besonderen auf das rückwärtige Herangehen an die Lendenwirbelsäule. Die folgenden Defizite beinhalten:

1. Fehlender Schutz des umgebenden Gewebes während des Vorgangs, insbesondere vor dem Bohren und bis nach dem Einsetzen des Implantats;
2. Kein Sammeln der während des Vorgangs anfallenden Knochen- und Knorpelspäne;
3. Mangelhafte Optimierung der Verbindung zwischen zylindrischer Bohrung und Knochenimplantat, wobei die Nichtübereinstimmung ihrer Durchmesser zu einem schlecht passenden Sitz führen kann;
4. Kein Bestimmen des optimalen Bohrmaßes vor dem Bohren;
5. Kein Bestimmen des optimalen Ausmaßes der Distraktion vor dem Bohren;
6. Keine Möglichkeit, das Ausmaß der Distraktion so zu optimieren, dass sie das natürliche räumliche Verhältnis zwischen den Wirbeln wiederherstellt;
7. Keine Möglichkeit, genügend Raum innerhalb des Rückenmarkskanals (zwischen den Nervenwurzeln und dem Duralsack) zum Arbeiten zu schaffen, um den Vorgang sicher zu machen;
8. Fehlen der Fußplatte einer Bohrvorrichtung, die für die rückseitigen Feintoleranzen benötigt wird, und fehlende Möglichkeit, um zuverlässig zu garantieren, dass die Bohrung parallel zu den Wirbelendplatten verläuft;
9. Keine Möglichkeit, ein gleichmäßiges Entfernen von Knochenmaterial aus den gegenüberliegenden Wirbeloberflächen zu garantieren; und
10. Keine Möglichkeit, innerhalb des Rückenmarkskanals die richtige Position zweier nebeneinanderliegender Bohrungen zu bestimmen.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung schafft ein Schutzhülsensystem mit den Merkmalen in Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Der Zweck von einer Reihe künstlicher Implantate ist, nach dem Entfernen einer beschädigten Bandscheibe die Verschmelzung über einem Bandscheibenraum zu unterstützen und unmittelbar hervorzurufen. Solche Implantate sind von ihrem Aufbau her belastbare Vorrichtungen, stärker als Knochen und in der Lage, den erheblichen, in dem Bandscheibenraum entstehenden Kräften standzuhalten. Die Vorrichtungen besitzen mehrere Makrozellen und Öffnungen, durch die das verschmelzungsfördernde Material, wie z. B. autogenes Knochenmaterial eingefüllt wird, um die angrenzenden Wirbel materiell zu beeinflussen, ein knöcherne Verbindung mit den Implantaten und mit sich selbst herzustellen. Das Implantatgehäuse kann eine strukturierte oder auf andere Weise durch irgendeine bekannte Technologie behandelte Oberfläche haben, um eine "den Knochenverwuchs fördernde Oberfläche" und dadurch eine verbesserte Stabilität des Implantats und eine beschleunigte Verschmelzung zu erzielen.
Die Vorrichtungen sind konfiguriert und entworfen, um die eigene Stabilität innerhalb des Bandscheibenraums zu fördern und eine Verschiebung zu verhindern sowie im weiteren die angrenzenden Wirbelsegmente zu stabilisieren.
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Präparieren der Wirbel für das Einsetzen des Implantats ermöglicht das schnelle und sichere Entfernen der Bandscheibe, das Präparieren der Wirbel, das Durchführen der Verschmelzung und die innere Stabilisierung der Wirbelsegmente.
Bei einem Verfahren zur Wirbelkörperverschmelzung wird ein neues Instrumentarium eingesetzt, bei dem ein schützendes, rohrförmiges Element oder paarweise, rohrförmige Elemente vor dem Bohrvorgang eingesetzt werden und an der Stelle belassen werden können, bis das Implantat vollständig sitzt.
Beispielhaft im Hinblick auf den posterioren Zugang zu der Lendenwirbelsäule werden zwei Distraktoren (Streckvorrichtungen) verwendet, um zwei benachbarte Wirbel in einen zweckmäßigen Abstand voneinander zu bringen. Eine Außenhülse mit Zähnen an einem Ende wird in den auf der einen Seite angrenzenden Wirbel getrieben, um den Wirbel festzuhalten, wenn der Distraktor zurückgezogen wird, eine im Durchmesser kleinere Innenhülse wird in die Außenhülse eingesetzt, ein Bohrer mit einer Bohranschlageinrichtung wird durch die Innenhülse eingeführt, um ein Loch mit der gewünschten Tiefe zu bohren, und ein Implantat wird in das Loch eingesetzt. Dieses Verfahren wird auf der anderen Seite der Bandscheibe wiederholt.
Die vorliegende Erfindung stellt Geräte zur Verfügung zum Einsetzen von Wirbelsäulenimplantaten aus anteriorer, posteriorer und lateraler Richtung der Wirbelsäule. Das Instrumentarium der vorliegenden Erfindung schafft ein Distraktionsinstrument, das so konfiguriert ist, dass das natürliche Winkelverhältnis der Wirbel zueinander, als Lordose und Kyphose bekannt, vor der Durchführung des Verschmelzungsvorgangs wiederhergestellt und erhalten wird. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine erweiterte Außenhülse zur Verfügung, die eine Kombination aus Distraktor und Außenhülse ist und die zum Durchführen des erfindungsgemäßen chirurgischen Vorgangs verwendet wird. Die Kombination von Distraktor und Außenhülse kann auch so konfiguriert sein, dass das natürliche Winkelverhältnis der Wirbel zueinander während des chirurgischen Eingriffs erhalten bleibt. Die vorliegende Erfindung schafft im weiteren eine Kombination von Distraktor und Außenhülse, die dazu verwendet werden kann, um einen chirurgischen Vorgang aus der lateralen Richtung der Wirbelsäule durchzuführen, der die großen Blutgefäße und das Nervensystem vor einer Schädigung während des chirurgischen Vorgangs schützt.
Insgesamt schafft das Instrumentarium der vorliegenden Erfindung die Durchführung einer vollständigen nuklearen Bandscheibenentfernung, einer Wirbelkörperverschmelzung und einer starren internen Fixierung der Wirbelsäule als einen einzigen integrierten chirurgischen Vorgang.
Diskussion des Instrumentariums
Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung bietet folgende Vorteile:

1. Die vorliegende Erfindung ist sicherer, da sie für den Schutz des umgebenden Gewebes sorgt. Eine Außenhülse bringt sämtliche empfindlichen weichen Gewebestrukturen, Nerven, Blutgefäße und Organe außer Reichweite der verschiedenen chirurgischen Instrumente und des Implantats. Darüber hinaus stellt es gegenüber den mit der Hand geführten Spreizern eine Verbesserung dar, da sie dadurch, dass sie den geringstmöglichen Raum beansprucht, das mit dem manuellen Spreizen verbundene Dehnen vermeidet, für das Spreizen und das Abschirmen des umgebenden Gewebes nach allen Richtungen umfänglich und gleichzeitig sorgt und dies ausschließlich durch weiche, gekrümmte Oberflächen erreicht.
2. Die vorliegende Erfindung ist sicherer, da sie gegen die Gefahr eines zu tiefen Eindringens des Instruments oder des Implantats schützt.
3. Die vorliegende Erfindung ist sicherer, da die chirurgische Stelle und die Wunde vor den während des Vorgangs erzeugten Knochenspänen geschützt werden.
4. Die vorliegende Erfindung ist sicherer, weil sie für einen absoluten Schutz des Gewebes direkt und vor einer indirekten Verletzung durch ein zu tiefes Eindringen schützt. Es macht die Verwendung eines leistungsfähigen Instrumentariums, das sowohl effektiver als auch effizienter ist, sicher.
5. Die vorliegende Erfindung hält während des ganzen Vorgangs die zu verschmelzenden Wirbel starr.
6. Die vorliegende Erfindung hält während des ganzen Vorgangs die zu verschmelzenden Wirbel ausgerichtet.
7. Die vorliegende Erfindung hält während des ganzen Vorgangs die zu verschmelzenden Wirbel auseinandergestreckt.
8. Die vorliegende Erfindung garantiert, dass alle durch die Außenhülse eingeführten Instrumente koaxial und gleich zentriert zum Bandscheibenraum und parallel zu den Endplatten sind.
9. Die vorliegende Erfindung erleichtert das Einsetzen des Implantats dadurch, dass sie den starken Druckkräften entgegenwirkt, die den Zwischenraum einzudrücken suchen, der, wenn er unkontrolliert belassen würde, sich dem Einführen und Vordringen des Implantats widersetzen und ein Abschälen (der Knochen) wahrscheinlich machen würde.
10. Die vorliegende Erfindung erweitert die Spannweite und die Anwendung des Vorgangs und gleichzeitig des Wirbelkörperimplantats selbst, indem sie den Vorgang für die ganze Wirbelsäule sicher macht.
11. Die vorliegende Erfindung vergrößert den Anwendungsbereich für spezifisch geformte Implantate.
12. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Ende eines jeden eindringenden Instruments mit einer stumpfen Fase versehen.
13. Bei der vorliegenden Erfindung werden alle Instrumente nach Erreichen einer vorbestimmten Tiefe gestoppt, um ein zu tiefes Eindringen zu vermeiden.
14. Die Form der Außenhülse entspricht bei der vorliegenden Erfindung den räumlichen Einschränkungen der spezifischen chirurgischen Stelle.
15. Bei der vorliegenden Erfindung erhöht die Prädistraktion (vorausgehende Streckung) den Raum zum Arbeiten.
16. Bei der vorliegenden Erfindung führt sich der Distraktor selbst, dadurch dass er sich wie ein Richtungssucher verhält.
17. Bei der vorliegenden Erfindung führt sich der Distraktor selbst durch die Mitte zwischen den gegenüberliegenden Wirbeloberflächen, indem er sich wie ein Zentrierstab für das nachfolgende Entfernen des Knochenmaterials verhält.
18. Bei der vorliegenden Erfindung garantiert die Prädistraktion ein gleichmäßiges Entfernen von Knochenmaterial aus den angrenzenden Wirbeloberflächen.
19. Bei der vorliegenden Erfindung garantiert die Prädistraktion ein exaktes Übereinstimmen zwischen dem gebohrten Loch und der Vorrichtung.
20. Bei der vorliegenden Erfindung garantiert die Prädistraktion, dass das Bohren parallel zu den Wirbelendplatten verläuft.
21. Bei der vorliegenden Erfindung erlaubt die Prädistraktion das Bestimmen der optimalen Distraktion vor dem Bohren.
22. Bei der vorliegenden Erfindung erlaubt die Prädistraktion die Bestätigung der korrekten Größe der Prothese bereits vor dem Bohren.
23. Bei der vorliegenden Erfindung erleichtert die Prädistraktion das Einsetzen der Vorrichtung durch das Auffangen des auf dem Zwischenraum lastenden Drucks, der einem Einsetzen entgegenstehen würde.
24. Bei der vorliegenden Erfindung verringert die Prädistraktion die Wahrscheinlichkeit eines Abschälens der Knochen während des Einsetzens.
25. Bei der vorliegenden Erfindung sorgt die Prädistraktion für das Nebeneinanderliegen, den Abstand und die Parallelität vor dem unwiderruflichen Bohrschritt.
26. Bei der vorliegenden Erfindung sorgt die Prädistraktion für die starre Stabilisierung der dem Bandscheibenraum gegenüberliegenden Wirbel während des gesamten Vorgangs.
27. Bei der vorliegenden Erfindung sorgt die Prädistraktion dafür, dass ein Implantat leichter einzusetzen ist, da die Drucklast der gegenüberliegenden Wirbel so unter Kontrolle gehalten wird, dass die Vorrichtung nicht selbst die Wirbel auseinandertreiben muss, um eingesetzt werden zu können.
28. Bei der vorliegenden Erfindung erlaubt die Prädistraktion das Einsetzen eines effektiveren Implantats, da der größere Teil eines Im^Plantats seinen ursprünglichen Zweck erfüllen und den vollen Durchmesser haben kann, während ohne den Vorteil der Prädistraktion und der Fähigkeit, dieselbe aufrechtzuerhalten, ein erheblicher Teil des vorderen Endes des Implantats zu dem Zweck benötigt würde, die gegenüberliegenden Wirbel zu trennen.
29. Die vorliegende Erfindung erlaubt die Verwendung eines Implantats mit schärferem Gewinde oder einer schärferen Oberflächenbeschaffenheit, da keine Gefahr für die umgebenden Gewebe besteht.
30. Bei der vorliegenden Erfindung kann das Implantat vollständig vorgefüllt dem Chirurgen bereitgestellt werden, oder vom Chirurgen zum Zeitpunkt des chirurgischen Eingriffs mit dem Material seiner Wahl gefüllt werden.
31. Die vorliegende Erfindung gestattet ein Füllen des Wirbelsäulenimplantats außerhalb des Wirbelsäulenkanals und bereits vor dem Einsetzen.
32. Die vorliegende Erfindung stellt Distraktoren zur Verfügung für das Wiederherstellen der physiologischen Größen von Lordose/Kyphose auf jeder gegebenen Ebene der Wirbelsäule.
33. Die Distraktoren der vorliegenden Erfindung sorgen für das Wiederherstellen der sagittalen Ausrichtung der Wirbelsäule und der segmentären Distraktion der Skoliose.
34. Die vorliegende Erfindung stellt erweiterte Außenhülsen zur Verfügung, die eine Kombination aus Distraktor und Außenhülsen für die dreidimensionale segmentäre Wiederherstellung der Wirbelsäulenausrichtung sind.

AUFGABEN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Instrumentarium für die operative Wirbelgelenkversteifung zu schaffen, das schneller, sicherer und wirkungsvoller ist als die bisherigen Verfahren und bei der Hals-, Brust- und vorderseitigen Lendenwirbelsäule wie auch bei der rückseitigen Lendenwirbelsäule effektiver angewandt werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zum Einsetzen eines Wirbelsäulenimplantats zwischen benachbarte Wirbel zu schaffen, wobei der optimale Abstand, die Lage und die Ausrichtung der Wirbel aufrechterhalten wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Instrumentarium für das Wiederherstellen und das Aufrechterhalten des natürlichen Winkelverhältnisses der benachbarten Wirbel einer Wirbelsäule darzulegen, sei es Lordose, Kyphose und/oder die segmentäre Distraktion der Skoliose, um eine vollständige nukleare Bandscheibenentfernung, eine Wirbelkörperverschmelzung und eine starre innere Fixierung eines Wirbelsegments in einer einzigen integrierten, chirurgischen Prozedur zur Wirbelkörperverschmelzung durchzuführen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Instrument zu schaffen, das eine Kombination aus Außenhülse und Distraktor ist, um ein Wirbelsäulenimplantat zwischen benachbarte Wirbel einzusetzen, wobei der optimale Abstand, die Lage und die Ausrichtung der Wirbel bewirkt und aufrechterhalten wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Distraktor zu schaffen, der geeignet ist, das natürliche Winkelverhältnis zwischen benachbarten Wirbeln wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, und der in den Bandscheibenraum zwischen zwei angrenzende Wirbel eingeführt wird.
Es ist eine nochmals weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Instrumentarium für die operative Wirbelgelenkversteifung zu schaffen, das schneller, sicherer und wirkungsvoller ist als die bisherigen Verfahren und bei der Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule effektiv angewandt werden kann.
Diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden genauen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Nur die erweiterte Aßenhülsen, die in den 26 bis 35 dargestellt sind, sind Teil der Erfindung.
1 ist ein Seitenriss des in den Zwischenwirbelraum eingeführten Lang-Distraktors.
2 ist ein Seitenriss einer (in bezug auf die Wirbelsäule anpassbaren) Konverter-Distraktoreinheit.
3 ist eine perspektivische Darstellung eines Kurz-Distraktors mit hoher Retention nach 2.
3A ist ein Seitenriss eines Kurz-Distraktors mit hoher Retention nach 3.
3B ist ein Seitenriss eines alternativen Kurz-Distraktors, mit nach vorn abgeschrägter, sägezahnförmiger Mantelfläche.
3C ist eine Draufsicht des alternativen Kurz-Distraktors nach 3B.
3D ist eine perspektivische Darstellung einer alter-nativen Ausführungsform eines Kurz-Distraktors.
3E ist eine Draufsicht des alternativen Kurz-Distraktors nach 3D.
3F ist ein Seitenriss eines weiteren alternativen, rechtwinkligen Kurz-Distraktors mit gerändelten Oberflächen.
4 ist eine perspektivische Darstellung eines Wirbel-segments (zweier Wirbel und einer dazwischenliegenden Bandscheibe) mit einem Kurz-Distraktor, wobei ein Teil des oberen Wirbels und der Bandscheibe ausgeschnitten sind, um den Kurz-Distraktor auf einer Seite der Wirbelsäule zu zeigen, und des Lang-Distraktors vor dem Einführen seitlich dagegen.
5 ist ein Seitenriss einer Außenhülse über dem Lang-Distraktor vor dem Aufsetzen der Treiberkappe, bereit zum Eindringen.
6 ist ein Seitenriss von Lang-Distraktor, Außenhülse und Treiberkappe nach dem korrekten Eindringen der Außen-hülse in die beiden benachbarten Wirbel.
7A ist ein Seitenriss der Hals-Außenhülse über einem Lang-Distraktor, der in den rückseitigen Bandscheibenraum eingeführt ist.
7B ist eine Unteransicht der einfachen Außenhülse nach 7A.
7C ist eine Unteransicht der Zweifach-Außenhülse.
7D ist ein Seitenriss des körpernahen Teils nach 7C.
7E ist eine Unteransicht der Zweifach-Treiberkappe zum Treiben der zwei Distraktoren.
7F ist ein Seitenriss, der die Zweifach-Außenhülse aus 7C und 7D, die Distraktoren und die Zweifach-Treiberkappe aus 7E in bezug auf die Wirbel darstellt.
8 ist ein Seitenriss der Außenhülse nach 7A, zentrisch auf dem Lang-Distraktor und vollständig auf der vorderen Seite der Halswirbelsäule aufgesetzt.
9 ist eine perspektivische Darstellung des Distraktorziehers.
10 ist ein Seitenriss des (körpernahen) Proximal-Ziehers, der in den mit gestrichelten Linien am Ende der Außenhülse gezeigten Abziehring des Lang-Distraktors eingreift.
10A ist ein durch eine Schnittlinie verkürzter Seitenriss des Proximal-Ziehers, der mit dem Lang-Distraktor gekoppelt ist, direkt vor dem Herausziehen.
10B ist eine Rückansicht der körpernahen Außenhülse und eines Kurz-Distraktors, beide als gestrichelte Linien gezeigt, mit ihrer Lage zu Wirbeln, Bandscheibe und Nerven.
11A ist ein Seitenriss des Bohrers und der Innenhülse innerhalb der Außenhülse beim Bohren durch den Zwischenwirbelraum und Herausschneiden teilweise zylindrischer Segmente aus den angrenzenden Wirbeln.
11B ist ein Seitenriss der Präparierung des Zwischenwirbelraums mit dem alternativen "Trephine-Verfahren", der Distraktor, Knochenbohrer (Trephine), Innenhülse und Außenhülse in ihrer Lage zeigt.
11C ist ein Seitenriss ähnlich 11A, in dem jedoch der Einsatz einer alternativen Bohreranpassung gezeigt ist, wobei der verlängerte körpernahe Teil des Bohrers sowohl streckend als auch selbstzentrierend wirkt.
11D ist eine perspektivische Darstellung eines Instruments zum Entfernen der Knochensegmente aus dem Wirbel nach dem Bohren.
12 ist eine perspektivische Darstellung des chirurgischen Dorns.
13 ist ein durch Schnittlinien verkürzter Seitenriss der Außenhülse und des vollständig in den Zwischenraum eingedrehten chirurgischen Dorns.
14A ist ein Seitenriss eines Knochenbohrers zum Aussparen der Knochen und des Motoradapters.
14B ist eine perspektivische Darstellung der Knochen-Fülleinrichtung für das Implantat.
14C ist eine perspektivische Darstellung des Korkenzieher-Instruments für das Säubern und Herausbringen von Knochenmaterial.
15 ist eine perspektivische Darstellung der betriebsbereiten Knochen-Fülleinrichtung.
16 ist eine teilweise aufgebrochene, perspektivische Darstellung des Implantattreibers vor dem Einschrauben des Wirbelsäulenimplantats.
17 ist ein teilweise aufgebrochener Seitenriss des Wirbelsäulenimplantats, das mit Hilfe der in der Außenhülse dargestellten Treibervorrichtung vollständig in den Zwischenwirbelraum eingesetzt ist.
18 ist ein Seitenriss einer Lendenwirbelsäule, der das Endergebnis eines über den rückseitigen Weg eingesetzten Wirbelsäulenimplantats zeigt.
19 ist ein Seitenriss eines rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors, der von der Rückseite der Wirbelsäule zwischen benachbarte Wirbel eingeführt ist, um die Lordose der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten.
20 ist ein Seitenriss eines rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors, teilweise durch gestrichelte Linien mit Außenhülse und Kap^pe gezeigt, der zwischen benachbarte Wirbel eingeführt ist, um die Lordose der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, wobei die Außenhülse in den Wirbel eingreift und korrekt über dem rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor sitzt.
21 ist ein teilweise als Querschnitt ausgeführter Seitenriss eines Wirbelsäulenimplantats, das durch eine Außenhülse hindurch zwischen benachbarte Wirbel der Wirbelsäule eingeführt ist, bei der die Lordose wiederhergestellt und aufrechterhalten ist und bei der ein Teil des Knochens aus jedem Wirbel entfernt wurde, um das Wirbelsäulenimplantat aufnehmen zu können.
22 ist ein Seitenriss eines Wirbelsäulenimplantats, das zwischen benachbarte Wirbel einer Wirbelsäule eingesetzt ist, bei der die Lordose wiederhergestellt wurde.
23 ist ein Seitenriss eines rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktors.
24 ist eine Draufsicht (Schnitt 24-24 aus 23) des rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktors.
25 ist ein Seitenriss des vorderseitigen Lordose-Lang-Distraktors, der zeigt, wie dieser zwischen zwei benachbarte Wirbel von der Vorderseite der Wirbelsäule eingeführt ist, um die Lordose wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten.
26 ist eine perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen erweiterten Außenhülse mit erweiterten Elementen zum Einsetzen in den Bandscheibenraum und einer Greifeinrichtung zum Eindringen in die benachbarten Wirbel der Wirbelsäule.
27 ist ein Seitenriss der erweiterten Außenhülse nach 26, der zeigt, wie dieser zwischen benachbarte Wirbel der Wirbelsäule eingeführt ist.
28 ist eine alternative Ausführungsform der erweiterten Außenhülse nach 26, gezeigt ohne Greifeinrichtung für das Eindringen in die benachbarten Wirbel.
29 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen rückseitigen erweiterten Lordose-Außenhülse mit ungleichmäßig verlängerten Elementen, um die Lordose der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, und einer Greifeinrichtung zum Eindringen in die Wirbel.
30 ist ein Seitenriss eines Teils der rückseitigen erweiterten Lordose-Außenhülse nach 29, die von der Rückseite der Wirbelsäule zwischen benachbarte Wirbel eingeführt ist, um die Lordose wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten.
31 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen vorderseitigen erweiterten Lordose-Außenhülse mit verlängerten Elementen, um die Lordose der Wirbelsäule von der Rückseite der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten.
32 ist ein Seitenriss einer alternativen Ausführungsform der vorderseitigen erweiterten Lordose-Außenhülse aus 31 ohne Greifeinrichtung zum Eindringen in die benachbarten Wirbel, die von der Rückseite der Wirbelsäule zwischen benachbarte Wirbel eingeführt wird.
33 ist eine perspektivische Seitenansicht einer erweiterten Zweifach-Außenhülse mit einem ungleichmäßig verlängerten Abschnitt, dessen Höhe in Richtung des Einsetzens abnimmt.
34 ist eine Unteransicht der Fußplatte der erweiterten Zweifach-Außenhülse nach 33.
35 ist eine perspektivische Seitenansicht der erweiterten Zweifach-Außenhülse mit ungleichmäßig verlängerten Elementen, deren Höhe in der Richtung des Einsetzens abnimmt.
36 ist ein Aufriss der Vorrichtung (Zweifach-Außenhülse) für die Verwendung beim Einbringen von Zwischenwirbelimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten, die zusammen mit zwei angedeuteten Lang-Distraktoren gezeigt ist, wobei die Zinken der Vorrichtung in die Wirbel eingedrungen sind.
37 ist eine Unteransicht der Fußplatte der Vorrichtung (Zweifach-Außenhülse) für die Verwendung beim Einbringen von Zwischenwirbelimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten.
38 ist ein Querschnitt längs der Linie 38-38 in 36, der die Vorrichtung für die Verwendung beim Einbringen von Zwischenwirbelimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten darstellt.
39 ist eine teilweise aufgebrochene Ansicht der Vorrichtung zur Verwendung beim Einbringen von Zwischenwirbelimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten, die zeigt, wie die Zinken der Vorrichtung zu einem Teil in die Wirbel eingedrungen sind.
40 veranschaulicht einen Verfahrensschritt, wie mit Hilfe der Vorrichtung zur Verwendung beim Einbringen von Zwischenwirbelimplantaten mit einer oder mehreren flachen Seiten ein Loch in einen Wirbel gebohrt wird, wobei gezeigt ist, wie die Vorrichtung in die zwei benachbarten Wirbel der Wirbelsäule eingedrungen ist.
41 veranschaulicht einen Verfahrensschritt, wie ein zweites Zwischenwirbelimplantat mit einer oder mehreren flachen Seiten in den Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingesetzt wird, wobei ein Implantat bereits eingesetzt ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ZECIHNUNG UND GENAUE BESCHREIBUNG DES VERFAHRENS ZUM EINSETZEN
Die folgende Diskussion dreht sich um die Anwendung bei der Lendenwirbelsäule, wenn von der Rückseite her vorgegangen wird. In seiner einfachsten Form beinhaltet das Verfahren die folgenden Schritte. Der Patient wird in einem Gestell für die Wirbelsäulenchirurgie untergebracht, das die Distraktion und die Ausrichtung des zu verschmelzenden Bandscheibenraums ermöglicht. Eine zweiseitige Freilegung des Zwischenraums mit oder ohne teilweiser Bandscheibenentfernung wird dann von der Rückseite her durchgeführt. Mit Hilfe von Distraktoren wird der Bandscheibenraum gestreckt und eine hohle Außenhülse über einen der Distraktoren gesetzt. Das eine Ende der Außenhülse besitzt eine Greifeinrichtung, die wie Zähne in die zwei benachbarten Wirbel eindringen können. Die Außenhülse wird in die Wirbel getrieben und der Distraktor wird anschließend entfernt. Danach wird eine hohle Innenhülse in die Außenhülse eingeführt und die gegenüberliegenden Wirbeloberflächen werden mit Hilfe eines Bohrers, der mit einer Anschlagvorrichtung versehenen ist, präpariert. Der Bohrer und die Innenhülse werden als eine Einheit entfernt. Der Raum wird, wenn es nötig ist, punktiert. Das vorbereitete Wirbelsäulenimplantat wird dann über die Außenhülse mittels einer Einsetzvorrichtung, die mit einer Anschlagvorrichtung versehen ist, eingesetzt. Die Instrumente werden anschließend entfernt und der Vorgang wird auf der seitlich gegenüberliegenden Stelle der Wirbelsäule wiederholt.
Genaue Beschreibung des Verfahrens
Schritt 1a. Vor dem chirurgischen Eingriff werden durchsichtige Implantatschablonen mit geeignet eingestellten Maßen über die vorderseitigen, rückseitigen, seitlichen und axialen Bilder des zu verschmelzenden Zwischenraums gelegt, um die optimale Implantatgröße auszuwählen und die gewünschte Distraktion zu bestimmen.
Schritt 1b. Der Patient wird vorzugsweise auf einem Gestell für die Wirbelsäulenchirurgie untergebracht, um sowohl die Distraktion als auch die Ausrichtung der Wirbel einleiten zu können.
Schritt 2. In dem Verfahren wird eine normale zweiseitige (teilweise) Bandscheibenentfernung durchgeführt und jeder rückseitig überstehende Rand der Wirbelkörper, die den Zwischenraum umgeben, wird beseitigt. Es kann auch sein, dass kein Bandscheibenmaterial entfernt werden muss. In dem Verfahren wird der Zwischenraum durch eine zweiseitige, paarweise Semihemilaminektomie und eine Resektion der Innenseiten der Gelenkflächen, die an den Rückenmarkskanal angrenzen, freigelegt, wobei die über und zwischen den Wirbelkörpern liegenden Bänder verschont bleiben.
Schritt 3. Mit der ersten Seite beginnend wird der Duralsack und die zu dieser Ebene querverlaufende Nervenwurzel nach der Mitte hin zurückgeschoben und danach wird ein Lang-Distraktor zwischen die rückseitigen Wirbelkörper, die den Zwischenraum umgeben, gerade (parallel zur Ebene) eingeführt und festgekeilt. Die Lang-Distraktoren, deren Arbeitsfläche im Durchmesser ansteigt, werden dann nacheinander eingeführt, bis die optimale Distraktion erreicht ist. Diese optimale Distraktion stellt nicht nur die natürliche Höhe des Zwischenraums wieder her, sondern erzielt auch einen Ausgleich gegen die Neigung des Zwischenraums, zusammenzubrechen, indem beim Auseinanderdrücken der Wirbelkörper gleichsam den umfangreichen Weichgewebestrukturen über dem Wirbelsegment einschließlich des Bindegeweberings der Bandscheibe (annulus fibrosus), verschiedenen Bändern, kapselförmigen Strukturen wie auch den Muskeln und anderen Weichgewebestrukturen entgegengewirkt wird. Diese ausgeglichene Distraktion sorgt nicht nur für das räumliche Wiederherstellen der Höhe des Zwischenraums, sondern für eine wesentliche Stabilität, so dass der Raum nun einer weiteren Distraktion oder einem Zusammenbrechen Widerstand leisten kann.
In dem Verfahren wird, nachdem die gewünschte Distraktion erzielt wurde, der Einsatz der aus einem Körper bestehenden Lang-Distraktoren beendet und ein zerlegbarer Konverter-Distraktor eingesetzt, mit dem der Nachweis einer idealen Distraktion taktil und/oder röntgenologisch geführt werden kann. Der Konverter-Distraktor wird dann so zerlegt, dass der Kurz-Distraktorteil an der Stelle belassen wird und der Kopfteil mit ultra-schmalem Profil neben dem Kanalrand und in sicherem Abstand von den Nervenstrukturen sitzt. Um sicherzugehen, dass der Kurz-Distraktor an der Stelle verbleibt, bis er beabsichtigt entfernt wird, stehen verschiedene Ausführungsformen eines Kurz-Distraktors mit unterschiedlichen Widerstandsgraden gegen ein Verschieben zur Verfügung. In dem Vorgang wird anschließend der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule Aufmerksamkeit geschenkt.
Schritt 4. Auf der gegenüberliegenden Seite des gleichen Zwischenraums wird der Lang-Distraktor eingeführt, dessen Arbeitsfläche im Durchmesser mit der des bereits an seiner Stelle sitzenden Kurz-Distraktors übereinstimmt. Wenn jedoch aufgrund eines asymmetrischen Einbrechens des Zwischenraums auf der zweiten Seite für die optimale Stabilität eine größere Distraktion erforderlich ist, kann der geeignete Kurz-Distraktor auf der zweiten Seite eingesetzt werden. Der Kurz-Distraktor wird dann auf der ersten Seite herausgezogen und durch einen größeren Lang-Distraktor ersetzt, um so den Zwischenraum in einen ausgeglichenen Zustand zu bringen.
In einem alternativen Verfahren wird der ganze Vorgang auf der einen Seite der Wirbelsäule nur mit Hilfe des Lang-Distraktors durchgeführt, bevor der Vorgang auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule wiederholt wird. Dieses Verfahren kann gemäß den beschriebenen übrigen Schritten durchgeführt werden, wobei seine Anwendung am besten mit Hilfe eines Knochenbohrers (Trephine) geschieht, was erlaubt, den Lang-Distraktor an seiner Stelle zu lassen, um dadurch für die Distraktion zu sorgen, die bei dem ersten Verfahren durch den Kurz-Distraktor erreicht wurde. Dieses alternative Verfahren erfordert anschließend den Einsatz eines Knochenbohrers über dem Lang-Distraktor anstelle eines Räumers und wird deshalb "Trephine-Verfahren" genannt, das weiter unten genauer besprochen wird.
Schritt 5. Wenn der Kurz-Distraktor auf der einen Seite der Wirbelsäule und der übereinstimmende Lang-Distraktor auf der anderen Seite der Wirbelsäule eingesetzt sind, und wenn der Duralsack und die querverlaufende Nervenwurzel sicher zurückgezogen sind, wird die Außenhülse über den Lang-Distraktor geführt und mit seiner optimalen Tiefe mit Hilfe des Aufsatzes (der Schlagkappe) und einem Hammer festgekeilt. Der Lang-Distraktor wird anschließend entfernt.
Schritt 6. Anschließend wird eine Innenhülse in die Außenhülse eingesetzt und der Zwischenraum auf dieser Seite mit Hilfe von Bohreinrichtungen wie Bohrer, Schaftfräser, Räumer oder Trephine präpariert, indem sowohl der nach beiden Seiten hin zu entfernende Knochen als auch irgendwelches übriggebliebene Bandscheibenmaterial gebohrt, geräumt oder beschnitten wird, wobei keine Beschränkung auf die genannten Bohreinrichtungen notwendig ist. Bei dem Verfahren wird ein speziell entworfener Schaftfräser eingesetzt, der zusammen mit der Innenhülse als eine Einheit herausgezogen wird, wobei das darin gefangene Knochenmaterial und die Bandscheibenüberreste sorgfältig vom Rückenmarkskanal entfernt werden.
Schritt 7. Wenn erforderlich wird dann ein mit Gewindedorn, der zur Kontrolle der Einfuhrtiefe mit einer das Eindringen begrenzenden Einrichtung versehen ist, durch die Außenhülse eingeführt.
Schritt 8. Das vorbereitete Implantat wird dann mit Hilfe der besonderen Treibereinheit eingesetzt. Es ist anzumerken, dass das Implantat mit einer für die Knochenverschmelzung beschaffenen Substanz, die den Knochenwuchs und/oder die Verschmelzung fördert, umhüllt und/oder gefüllt sein kann, und/oder aus dieser Substanz bestehen kann. Jedoch wird das Implantat sowohl mit knochenfördernden und knocheninduzierenden Substanzen behandelt als auch mit geeignetem Material gefüllt, welches einen Beitrag zur Verschmelzung leistet.
Obwohl die vorliegende Erfindung sowohl natürliche als auch künstliche Substanzen abgedeckt, beschränkt sich die zweckmäßige Ausführungsform auf die Verwendung des eigenen Knochenmaterials des Patienten mittels des folgenden Verfahrens. Eine hohler Knochenbohrer (Trephine) wird eingesetzt, um einen Knochenkern aus der rückwärtigen, oberen Seite des dem Sakralgelenk benachbarten Hüftbeins auszusparen. Dieser Knochenkern ist in seinem Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des zu füllenden Wirbelsäulenimplantats, aber länger als das Wirbelsäulenimplantat. Mit Hilfe eines für diesen Zweck entworfenen Instruments wird der Knochenkern aus der Trephine in den mittleren Körper des Implantats injiziert, wobei im Implantat ein Überschuss an Knochenmaterial hervorgerufen wird, was dazu führt, dass das Knochenmaterial durch die Öffnungen in der Außenfläche des Implantats herausgedrückt wird.
Schritt 9. Mit Hilfe des Treib- und Abziehinstruments wird das vorbereitete Implantat in den vorbereiteten Zwischenraum eingedreht. Daraufhin werden die Instrumente aus dieser Seite der Wirbelsäule entfernt und wird wieder der ersten Seite der Wirbelsäule Beachtung geschenkt. Ein schmaler Spreizer wird eingesetzt, um den Duralsack und die querverlaufende Nervenwurzel nach der Mitte hin wegzuschieben und zu schützen, und um die direkte Sicht auf die haltende Kurz-Distraktoreinheit freizugeben. Ohne den Kurz-Distraktor zu entfernen, wird dieser mit seinem Schaftteil zusammengebaut, was diesen im wesentlichen wieder zu einem Lang-Distraktor verwandelt. Mit dem eingesetzten Implantat, das nun wie der Distraktor auf der gegenüberliegenden Seite wirkt, wird der Lang-Distraktor benutzt, um die Außenhülse an die Stelle zu führen, wo sie, wie in Schritt 5 beschrieben ist, eindringen soll.
Die Schritte 6 und 7 werden dann wiederholt, bis der Vorgang auf dieser Ebene beendet ist. Die Wunde wird anschließend in der gewohnten Art gespült und geschlossen.
Repräsentatives Beispiel des Verfahrens
Durch das voroperative Vergleichen der vorderseitigen, rückseitigen, seitlichen und axialen, durch MR-Tomographie entstandenen Bilder des Patienten mit durchsichtigen Schablonen der verschieden großen Implantate werden sowohl der korrekte Durchmesser und die Länge des Implantats genau festgelegt als auch das korrekte Ausmaß der Distraktion, die benötigt wird, um die vor der Krankheit bestehende Höhe des Zwischenraums wiederherzustellen. Der Patient wird dann in die korrekte Stellung gebracht, um eine zweiseitige, teilweise Bandscheibenentfernung durch paarweise Semihemilaminektomie durchzuführen.
Für dieses Beispiel wird angenommen, dass durch voroperatives Festlegen des richtigen Implantats ein äußerer Durchmesser von 18 mm und eine Länge von 26 mm ermittelt wurde. Desweiteren soll die Distraktion, die für das Wiederherstellen der Höhe des Zwischenraums erforderlich ist, ca. 10 mm betragen. Der Duralsack und die querverlaufende Nervenwurzel sollen zur Mitte hin zurückgeschoben und geschützt sein, wenn der Lang-Distraktor eingeführt wird, dessen Rumpfteil einen dem Durchmesser des einzusetzenden Implantats entsprechenden äußeren Durchmesser von 18 mm besitzt und dessen Arbeitsfläche einen Durchmesser von etwa 8 mm beträgt. Da sich daraufhin durch direkte Beobachtung zeigt, dass dieser etwas zu klein ist, um optimal zu sein, wird ein Konverter-Distraktor eingesetzt, dessen Rumpfteil einen Außendurchmesser von 18 mm besitzt, dessen Arbeitsfläche jedoch einen Durchmesser von etwa 10 mm beträgt. Wenn die direkte Beobachtung und/oder Röntgenbilder die ideale Distraktion bestätigen, wird der Konverter-Distraktor zerlegt, der Rumpf- und der Kopfteil entfernt und der Kurz-Distraktorteil tief eingebettet zurückgelassen, wobei sein geflanschter Kopf zum Kanalboden flach und gegenüber den Nervenstrukturen tief liegt. Der Duralsack und die Nervenwurzel können sich anschließend sicher in ihre normalen Positionen, d. h. über die Oberfläche des geflanschten Teils des Kurz-Distraktors, zurückschieben.
Anschließend wird das Augenmerk auf die gegenüberliegende Seite gerichtet. Auf dieser zweiten Seite werden der Duralsack und die Nervenwurzel zur Mitte hin zurückgeschoben und ein Lang-Distraktor mit einem Rumpfteil von 18 mm im Durchmesser und ein Arbeitsteil von 10 mm in den Zwischenraum eingefügt und flach in den Knochen getrieben; falls nötig, werden durch ein solches Einkeilen alle noch nicht beseitigten Osteophyten (Knochenauswüchse) zerstört, so dass der Schulteranteil des Rumpfes flach zu den vorderen Seiten der benachbarten Wirbelkörper zu liegen kommt. Wenn Duralsack und Nervenwurzel sicher zurückgezogen sind, kann die Außenhülse über den Lang-Distraktor geschoben werden und mit Hilfe der Treiberkappe und einem Hammer bis zur optimalen Tiefe eingetrieben werden.
Anschließend wird der Lang-Distraktor entfernt und die Innenhülse durch die Außenhülse eingeführt. Da der Zweck der Innenhülse darin liegt, den Bohrer zu führen und einen gegenüber der Bohrergröße erhöhten Durchmesser des Implantats gestattet und so ermöglicht, das Implantat durch die Außenhülse hindurch einzusetzen, besitzt die Innenhülse also einen Außendurchmesser von 18 mm und einen Innendurchmesser von 16,6 mm. Deshalb kann sie in die Außenhülse mit einem Innendurchmesser von 18,1 mm eingesetzt werden und eine Bohrkrone mit einem Durchmesser von 16,5 mm aufnehmen.
Nach dem Bohrvorgang werden Bohrer und Innenhülse als eine Einheit entfernt, einschließlich der darin eingefangenen Knorpel- und Knochenspäne. Die Eindringtiefe des Bohrers wird voreingestellt und durch die feste, starre Bohrführung der Außenhülse begrenzt. Bei diesem Beispiel soll der Raum bis auf eine Tiefe von 28 mm präpariert worden sein, wobei eine Mindestversenktiefe von 2 mm bei einer Länge des Implantats von 26 mm vorgesehen wurde. Wenn ein Dorn benutzt wird, wird dieser jetzt eingeführt und sollte dem kleinsten und größten Durchmesser des Implantats angepasst sein, damit dieser wie der Bohrer eingesetzt und in seiner Eindringtiefe kontrolliert werden kann. Das Wirbelsäulenimplantat wird danach für das Einsetzen vorbereitet, indem ein Knochenbohrer verwendet wird, um einen Kern aus dem rückseitigen Hüftbein zu entnehmen, der 30 mm lang und ungefähr 14,5 mm im Durchmesser ist.
Mit Hilfe der Knochen-Fülleinrichtung wird dieser Knochenkern unter Druck in die innere Kammer des Wirbelsäulenimplantats injiziert, die danach mit einer Kappe verschlossen wird. Mit der Kappe nach vorn wird das vollständig gefüllte Implantat auf dem Einsetztreiber angebracht und durch die Außenhülse hindurch in seine Position eingedreht, wobei die Eindringtiefe durch den Einsetztreiber begrenzt wird. Der Einsetztreiber wird anschließend aus dem Implantat herausgedreht und aus der Außenhülse herausgezogen. Während der Duralsack und die Nervenwurzel zurückgeschoben und geschützt sind, wird dann die Außenhülse entfernt. Damit ist der Verschmelzungsvorgang auf dieser Seite beendet und der Vorgang wird auf der anderen (ersten) Seite des gleichen Zwischenraums wiederholt.
Alternative Verfahren
Eine alternatives und sehr sinnvolles Verfahren ist das "Trephine-Verfahren". Die Vorteile des Verfahrens liegen darin, dass es in Verbindung mit dem oben erwähnten Verfahren angewandt werden kann, wobei in Schritt 5 des oben genannten Verfahrens statt des Bohrers ein hohler schmalwandiger Fräser, Trephine genannt, verwendet wird. Überdies kann es so angewandt werden, dass das Einsetzen des Kurz-Distraktors eingespart wird und der Vorgang von Anfang bis Ende effizienter auf einer Seite durchgeführt werden kann, bevor der Vorgang auf der gegenüberliegenden Seite begonnen wird, wobei dennoch die Distraktion an der Stelle, wo der Knochen entfernt wird, erhalten bleibt.
Im folgenden wird das "Trephine-Verfahren" beschrieben.
Wenn der Zwischenraum auf zumindest einer Seite freigelegt ist, können Duralsack und Nervenwurzel zurückgeschoben werden. Ein Lang-Distraktor unterscheidet sich vom oben genannten Verfahren aus einem Körper bestehenden Lang-Distraktor nur darin, dass sein Rumpfteil einen geringfügig kleineren Durchmesser als das Wirbelsäulenimplantat aufweist. Wie bei dem oben genannten Verfahren hat die Außenhülse einen nur etwas kleineren Durchmesser als das einzusetzende Implantat. Deshalb wird zu diesem Zeitpunkt eine erste Innenhülse in die Außenhülse eingeführt, um die Differenz zwischen Außendurchmesser des Lang-Distraktors und Innendurchmesser der Außenhülse auszugleichen. Die so zusammengesetzte Außenhülse und erste Innenhülse werden über den Lang-Distraktor geschoben und mit Hilfe der Schlagkappe wird die Außenhülse optimal eingetrieben. Kappe und erste Innenhülse werden herausgenommen, Lang-Distraktor und Außenhülse bleiben an ihrer Stelle.
Ein hohler schmalwandiger Fräser, als Trephine bekannt, wird danach innerhalb der Außenhülse über den Rumpfteil des Lang-Distraktor geschoben, wobei der Lang-Distraktor die optimale Distraktion aufrechterhält und die Außenhülse die Wirbel zusammenhält und außerdem jede Bewegung der Wirbel verhindert. Die Trephine, die nach Erreichen der passenden Tiefe angehalten wird, kann dann benutzt werden, um gleiche bogenförmige Knochensegmente aus den gegenüberliegenden Wirbelendplatten zu schneiden.
Alternativ kann eine zweite Innenhülse in die Außenhülse eingesteckt werden, bevor die Trephine innerhalb dieser zweiten Innenhülse über den Lang-Distraktor geschoben wird. Diese zweite Innenhülse ist dann gerade etwas größer in ihrem Innendurchmesser als der Lang-Distraktor und gerade etwas kleiner in ihrem Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Außenhülse. Um eine größere Stabilität der Trephine zu bewirken, wird mittels großer, längs der oder schräg zur Außenfläche des Distraktorrumpfes verlaufender Rillen Vorsorge getroffen, damit die Knochen- und Knorpelspäne, die während des Schneidvorgangs erzeugt werden, aufgenommen werden.
Nachdem die Trephine mittels eines der genannten Verfahren bis zur passenden Tiefe eingesetzt worden ist, werden sowohl die Trephine und der Lang-Distraktor als auch zweite die Innenhülse, falls diese benutzt wurde, herausgenommen. Da die Trephine zwei bogenförmige Knochensegmente herausschneidet, diese jedoch nicht ausräumt, wird anschließend ein Instrument mit einem Schaft und einer senkrechten Schneide an seinem arbeitenden Ende parallel zum Bandscheibenraum eingeführt, dann werden die Grundflächen der zwei längsseits ausgeschnittenen Segmente durch bogenförmiges Drehen abgeschabt, um diese so für ein Entfernen durch die Außenhülse freizuschaffen. Der Raum kann anschließend, falls dies erforderlich ist, punktiert werden und das Implantat kann nach dem oben genannten Verfahren eingesetzt werden. Wie bereits erwähnt wurde, kann das "Trephine-Verfahren" mit oder ohne Verwenden des Kurz-Distraktors auf der seitlich gegenüber-liegenden Stelle angewandt werden.
Anwendung des Verfahrens in anderen Wirbelsäulenbereichen
Das folgende Verfahren ist die zweckmäßige Ausführungsform zur Durchführung der vorderseitigen Wirbelkörperverschmelzung bei der Brust- und der Lendenwirbelsäule. Es ist auch geeignet bei der Halswirbelsäule, wenn die Wirbelsäule vorderseitig breit genug ist, dass zwei Implantate nebeneinander eingesetzt werden können und so, dass jedes wenigstens einige Millimeter in die Substanz der gegenüberliegenden Wirbel und über die gesamte Länge der Implantate eindringen kann.
Der zu verschmelzende Zwischenraum wird hinreichend freigelegt und die Weichgewebe und lebenswichtigen Strukturen nach jeder Seite zurückgeschoben und geschützt. Die Sicht auf die ganze Breite des Zwischenraums wird vorderseitig dadurch ermöglicht, dass keine Nervenstrukturen bezüglich dieser Seite der Wirbelsäule vorhanden sind. Die Mittellinie der Rückseite des Zwischenraums wird bezeichnet und markiert. Die Bandscheibe wird zuerst mit Hilfe eines Messers und danach, soweit es nötig ist, mit Ausschabern (Kuretten) und Knochenzangen (Rongeurs) entfernt. Alternativ kann die Bandscheibe intakt gelassen werden und während der Bohrphase des Vorgangs entfernt werden. Jedoch wird nach der zweckmäßigen Ausführungsform des Vorgangs der größte Teil des Bandscheibeninneren (Nukleus) und des vorderseitigen Faserrings (Annulus) entfernt, bevor die Lang-Distraktoren mit fortlaufend vergrößertem Durchmesser ihrer Arbeitsflächen in den Zwischenraum eingeführt werden, und zwar an einem Punkt, der genau zwischen der markierten Mittellinie und dem seitlichen Rand der sichtbar gemachten Vorderseite der Wirbelsäule liegt.
Die Zweifach-Außenhülse mit gemeinsamer Fußplatte und Festhaltezinken wird anschließend entweder über einen einzeln eingesetzten Lang-Distraktor eingeschoben, woraufhin der zweite Distraktor eingesetzt wird, oder sie wird über zwei Distraktoren geschoben, wenn diese bereits eingesetzt sind. Die Zweifach-Außenhülse wird danach eng gegen die Vorderseite der Wirbelsäule angesetzt. Jeder Knochenauswuchs, der ein flaches Anliegen der Fußplatte an der Vorderseite der Wirbelsäule stören würde, sollte vor dem Einführen der Lang-Distraktoren beseitigt werden. Wenn die Außenhülse optimal eingesetzt wurde, wird einer der Lang-Distraktoren entfernt und an seiner Stelle eine Innenhülse und eine Bohrkrone eingeführt. Die Bohrkrone besitzt als Außendurchmesser den Mindestdurchmesser des einzusetzenden Implantats. Die Innenhülse ist im wesentlichen in ihrer Stärke gleich der Differenz zwischen dem kleinsten und dem größten Durchmesser des eingeschraubten Implantats.
Ein Bohrer mit Anschlageinrichtung wird dann eingesetzt, um die gegenüberliegenden Wirbeloberflächen zu präparieren und jegliches zurückgelassene Bandscheibenmaterial zu entfernen. Wenn es erforderlich ist, eine Gewindestruktur zu schaffen, kann ein entsprechender Dorn mit Anschlageinrichtung durch die Außenhülse und in den Zwischenraum eingeführt werden. Das korrekt vorbereitete Implantat wird dann auf dem Einsetztreiber angebracht und durch die Außenhülse hindurch in den Zwischenraum geführt, bis die Eindringtiefe durch den Anschlag am Einsetztreiber begrenzt wird. Wenn das Implantat jetzt an der Stelle sitzt, wo es selbst wie ein Distraktor wirkt, wird der Lang-Distraktor an der seitlich gegenüberliegenden Stelle herausgezogen und der Vorgang wird wiederholt. Wenn beide Implantate fest an ihrer Stelle sitzen, wird die Außenhülse entfernt. Die Versenktiefe der Implantate kann anschließend unter direkter Sichtkontrolle justiert werden.
Genaue Beschreibung des Verfahrens und Instrumentariums
Die Annäherung an die Bandscheibe (D) erfolgt durch eine zweiseitige, paarweise Semihemilaminotomie der benachbarten Wirbel (V). Die über und zwischen den Wirbelkörpern liegenden Bänder, der Dornfortsatz, Teile der Lamina (Wirbelbögen) und fast alle Gelenkflächen werden erhalten. Diese Strukturen könnten auch entfernt werden, was jedoch selten gewünscht wird.
In dem Verfahren wird dann eine zweiseitige, teilweise nukleare Bandscheibenentfernung durchgeführt, indem durch die Rückseite des Bindegeweberings (Annulus Fibrosus) zweiseitige Öffnungen geschaffen werden. Obwohl es als weniger wünschenswert angesehen wird, kann die Bandscheibenentfernung hinausgeschoben werden und gleichzeitig mit der Resektion des Wirbelkörpers während des Bohrvorgangs durchgeführt werden. Mit der ersten Seite beginnend wird ein Spreizer für die durale Nervenwurzel so eingesetzt, dass der Duralsack und die tiefer liegende Nervenwurzel zur Mitte hin zurückgezogen.. werden, wodurch ein Teil der zwei benachbarten Wirbelkörper und der dazwischenliegenden rückseitigen Bandscheibe zu einer Seite hin freigelegt werden.
In 1 wird vorzugsweise nach dem Entfernen eines Teils des nuklearen Bandscheibenmaterials ein Lang-Distraktor 100 bei direkter Sicht in den Zwischenwirbelraum eingeführt. Der in die Bandscheibe eindringende Abschnitt 102 ist im wesentlichen zylindrisch mit einem kugelförmigen, vorderen Abschnitt 103 und einem Schulterabschnitt 104, wovon sich der eindringende Abschnitt 102 vom Rumpf 106 erstreckt. Der eindringende Abschnitt 102 drückt die Wirbelkörper auseinander, wodurch ein Einführen des Instruments erleichtert wird. Anschließend werden Lang-Distraktoren eingeführt, deren eindringende Abschnitte 102 im Durchmesser zunehmend größer gewählt werden. Wenn der optimale Durchmesser des eindringenden Abschnitts 102 gefunden ist, sind die Wirbel V auf beiden Seiten zu völliger Kongruenz gebracht und liegen somit nicht nur zum eindringenden Abschnitt 102, sondern auch zu sich selbst parallel. Zu diesem Zeitpunkt werden irgendwelche Knochenauswüchse der an die rückseitige Bandscheibe angrenzenden rückseitigen Wirbelkörper, die noch nicht beseitigt wurden, zum Wirbelkörper hin durch das kräftige Einklemmen plattgedrückt, z. B. durch Schlagen mit dem Hammer auf die ebene Fläche 109 des Kranzes 110, wobei die Schulter 104 gegen die Ränder der Wirbel V getrieben werden. Aufgrund des durch optimale Distraktion erzwungenen Gegenüberliegens der Wirbelendplatten zum Abschnitt 102 kommt der Lang-Distraktor 100 genau senkrecht zur Ebene der rückseitigen Körper und genau parallel zu den Wirbelendplatten zu liegen, was eine optimale Ausrichtung für den durchzuführenden Vorgang bedeutet.
Der eindringende Abschnitt 102 ist mit verschiedenen Durchmessern, jedoch mit einer konstanten Länge verfügbar, die kleiner ist als die bestimmte Tiefe des Zwischenraums. In Verbindung mit der rundumlaufenden Schulter 104, die zu groß ist, um in den Zwischenraum eindringen zu können, schützt dies vor der Gefahr eines zu tiefen Eindringens. Der Rumpf 106 besitzt den gleichen Durchmesser wie der Außendurchmesser der einzusetzenden Vorrichtung. Durch den eingelassenen Abschnitt 108 unter dem Kranz 110 kann der Lang-Distraktor 100 von einer in 9 gezeigten Abzieheinheit gefasst werden.
In 2 wird ein anpassbarer Lang-Distraktor 113 auf der ersten Seite der Wirbelsäule eingesetzt. Der anpassbare Lang-Distraktor 113 hat einen Rumpfabschnitt 152, der vom Kurz-Distraktorabschnitt 120 getrennt werden kann. Während die anfängliche Distraktion mit einem festen Lang-Distraktor durchgeführt werden kann, wird, nachdem die optimale Distraktion annähernd erreicht ist, der geeignete anpassbare Lang-Distraktor verwendet. Der anpassbare Lang-Distraktor 113 besteht aus einem Kurz-Distraktorabschnitt 120 und einem Rumpf 152, der an einem Ende einen rechteckigen Fortsatz 134 hat. Der Kurz-Distraktor 120 besitzt einen Kopf 128 mit vergrößertem Durchmesser, einen rechteckigen Schlitz und eine Öffnung mit Innengewinde 114. Der Rumpf 152 ist hohl und hat einen Innenschaft 111, der an der einen Seite durch einen sechskantigen Kranz 115 mit einem großen Durchmesser und einen im Durchmesser kleineren Abschnitt 112 abschließt. Der Kranz 115 hat in seiner flachen Oberseite eine Arretierung 117. Am anderen Ende hat der Schaft 111 als Arbeitsfläche eine Gewindeschraube 116, die in die Gewindeöffnung 114 passt. Der Stift 119, der auf passende Weise durch den Mantel des Rumpfes 152 geführt wird, verhindert ein Herausgleiten des Schafts 111 aus dem Rumpf 152. Der Kurz-Distraktorabschnitt 120 ist mit dem Rumpfabschnitt 152 beweglich verbunden, indem der Teil 134 (Schraube) und der rechteckige Schlitz 118 (Mutter) ineinanderpassen. Die Verbindung wird zusammengehalten, indem mit Hilfe des Knopfs 135 der Kranz 110 des Innenschafts 111 gedreht wird, der als Arbeitsfläche eine Gewindeschraube 116 hat, die sich in den rechteckigen Schlitz 118 des Kurz-Distraktors 120 eindrehen und einrasten lässt.
Der Knopf 135 hat einen offenen Sockel 138, der sich über den Kranz 115 schieben lässt und den im Durchmesser reduzierten Sechskantabschnitt 112 so fasst, dass dadurch der Schaft 111 und die Gewindeschraube 115 am arbeitenden Ende gedreht werden können. Eine arretierende Kugel 150 in der Innenseite des Sockels 138 fasst in die Arretierung 117 des Kranzes 115 und hält diese zusammen.
In den 2, 3 und 3A bis 3F wurde der Kurz-Distraktorabschnitt 120 entworfen, damit er, wenn er vorübergehend eingesetzt wird, für eine hohe Stabilität sorgt, so dass er einem unbeabsichtigten Bewegen während der Arbeit des Chirurgen auf der zweiten Seite standhält. Um dies zu erreichen, besitzt die Ausführungsform des in 3 und 3A gezeigten Kurz-Distraktors 120 ein Paar scharfe Zinken 126, die sich in den gegenüberliegenden Wirbelkörpern verankern, und nach vorn abgeschrägte Sägezähne 124, die sich einem künftigen Rückwärtsbewegen widersetzen. Die 3B und 3C sind Ansichten von oben und von der Seite einer alternativen Ausführungsform des Distraktorabschnitts insoweit, dass der Distraktorabschnitt, der zwischen die Wirbel gesetzt wird, im wesentlichen zylindrisch, aber mit umlaufenden, nach vorn abgeschrägten Sägezähnen 124 versehen ist.
In den 3D und 3E ist eine weitere alternative Ausführungsform des Kurz-Distraktors gezeigt. Diese besitzt eine rechteckigere Form, mit nach vorn abgeschrägten Sägezähnen, ohne die scharfen Zinken 126 aus 3. 3F ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des Kurz-Distraktors 120, der mit einer Rändelung gezeigt ist, die den Eingriff in die Knochenoberfläche verstärkt, so dass der Verbund an Stabilität zunimmt und einer Verschiebung entgegenwirkt. Daraus wird deutlich, dass die Arbeitsflächen sowohl des Lang- als auch des Kurz-Distraktors eine Vielfalt von ihren Zweck erfüllenden Konfigurationen besitzen können und dass sowohl Unregelmäßigkeiten ihrer Oberfläche als auch der Form der Arbeitsflächen selbst, mit oder ohne Zinken 126, eingesetzt werden können, um den Kurz-Distraktor 120 gegen ein Bewegen widerstandsfähiger zu machen.
Sobald die ideale Distraktion auf der ersten Seite der Wirbelsäule erreicht ist, wird der anpassbare Distraktor auseinandergenommen, wobei der Kurz-Distraktor 120 mit seinem abgerundeten äußeren Ende 128 sicher auf dem Kanalboden und tief gegenüber Duralsack und Nervenwurzel an der Stelle gelassen wird.
In 4 wendet sich der Chirurg der anderen Seite der Wirbelsäule auf der gleichen Ebene der Bandscheibe (D) zu und schiebt den Duralsack und die Nervenwurzel zur Mitte hin zurück, womit die Bandscheibe auf dieser Seite frei-gelegt wird. Lang-Distraktoren 100 werden dann nacheinander in den Bandscheibenraum eingeführt, bis der Durchmesser des Distraktors auf der zweiten Seite wenigstens so groß ist wie derjenige auf der ersten Seite. Wenn aufgrund irgendeiner Asymmetrie des Zwischenraums ein Distraktor mit einem größeren Durchmesser auf der zweiten Seite erforderlich ist, um im Vergleich zur ersten Seite eine ideale Distraktion zu erzielen, wird dann die zweite Seite mit einem Kurz-Distraktor des größeren Durchmessers ausgestattet, und der Chirurg kann sich dann wieder der ersten Seite zuwenden. In diesem Fall wird der Kurz-Distraktor an der ersten Seite entfernt, anschließend wird der Lang-Distraktor 100 eingeführt:, der dem größeren Durchmesser des bereits eingesetzten Kurz-Distraktors 120 entspricht. In beiden Fällen wird die Operation mit der Arbeit auf der Seite, wo der Lang-Distraktor sitzt, fortgeführt. In dieser Hinsicht muss angemerkt werden, dass durch die Verwendung einer solchen Vorrichtung wie der Michelson Orthopedic Support Frame, US-Patent Nr. 4.481.943, erteilt am 13. November 1984, eine geeignete Distraktion auch voroperativ erzielt werden kann, wenn der Chirurg entweder nicht geneigt ist, einen Distraktor zu benutzen, oder einfach den korrekten Lang-Distraktor auf der ersten Seite einsetzen und dann mit dem chirurgischen Vorgang auf dieser Seite fortsetzen will, bevor er sich der gegenüberliegenden Seite zuwendet. Diese verschiedenen Möglichkeiten liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung.
In 5 dient jetzt der Lang-Distraktor 100 sowohl als Zentrier- und Ausrichtstab für die hohle Außenhülse 140, die über dem Lang-Distraktor 100 angebracht ist, was durch die Konstruktionslinien 101 gezeigt wird. Das vordere Ende der Außenhülse 140 ist aus Metall und besitzt scharfe Zähne 142, die in die zwei benachbarten Wirbel (V) eindringen und diese festhalten können. Die umlaufenden scharfen Zähne 142 sind durch flache, ebene Bereiche 152 durchbrochen, die dazu dienen, ein weiteres Eindringen der scharfen Zähne 142 in die Wirbelkörper zu verhindern. Die scharfen Zähne 142 der Außenhülse 140 sind eine Fortsetzung des rohrförmigen Schafts 144, der weiter mit dem rundum vergrößerten, rohrförmigen hinteren Ende 146 verbunden ist, das zur leichteren Handhabung eine gerändelte Außenfläche 148 besitzt. Eine alternative Ausführungsform einer Außenhülse besitzt eine ausgedehnte Schlüsselloch- und Schlitzkonfiguration 154 an jeder Seite des Schafts 144, längs der Schnittebene des Zwischenraums und parallel zu diesem, so dass das Ende 142 dem Einbrechen der Wirbel (V) nach beiden Seiten der Bandscheibe (D) standhält, aber dennoch deren weitere Distraktion gestattet, falls der einzige Durchmesser oder der Basisdurchmesser des Implantats größer ist als das gebohrte Loch.
Eine Treiberkappe 160 mit der Form einer Schlagkappe besitzt an seinem fernen Ende eine flache, geschlossene Oberfläche 162 und am anderen Ende eine weite runde Öffnung. Die Treiberkappe 160 passt sowohl über die Außenhülse 140 als auch den Lang-Distraktor 100. Wenn die Treiberkappe 160 aufgesetzt wird, greift die Innenfläche 170 um den Abschnitt 146 der Außenhülse, bis das hintere Ende 172 in die Innenschulter 164 greift. Wenn Hammerschläge auf die Oberfläche 162 einwirken, wird diese Kraft über die Innenschulter 164 auf die Außenhülse 140 und über deren fernes Ende 172 auf die scharfen Zähne 142 übertragen, die dadurch in die an den Bandscheibenraum (D) angrenzenden Wirbelkörper und bis zur Tiefe der flachen Abschnitte 152 der scharfen Zähne 142 eindringen. Wenn die Außenhülse 140 nach vorn bewegt wird, kann sich der Kranzabschnitt 110 des Lang-Distraktors innerhalb der Treiberkappe 160 ungehindert vorstrecken, bis er mit der Innenfläche 168 Berührung hat.
In 6 bewegen weitere Hammerschläge die Außenhülse dann nicht weiter, wenn der Kranz 110 in Kontakt mit der ebenen Innenfläche 168 kommt; jede weitere Bewegung wird von dem flachen Schulterabschnitt 104 des Lang-Distraktors verhindert, der an den harten Außenflächen der rückseitigen Wirbelkörper aufliegt. Auf diese Weise sitzt die Außenhülse 140 überaus sicher mit optimaler Tiefe, wobei sie die gegenüberliegenden Wirbel, wie in 6 gezeigt ist, fest zusammenhält.
In 9 wird anschließend die Kappe 160 entfernt und der Distraktorzieher 200 aus 9 wird verwendet, um den Lang-Distraktor 100 aus der Wirbelsäule zu entfernen, während die Außenhülse 140 an der Stelle gelassen wird. Der Distraktorzieher 200 hat einen vorderen Abschnitt 202, einen mittleren Abschnitt 204 und einen hinteren Griffabschnitt 206. Am vorderen Abschnitt 202 des Distraktorziehers 200 ist ein Sockel 208 mit einem Ende des Schafts 210 verbunden, der an seinem fernen Ende mit dem hinteren Griffabschnitt 206 verbunden ist. Im Sockel 208 ist ein Hohlraum 212 ausgespart, der nach vorn offen ist und trichterförmige Innenseiten besitzt. Der Hohlraum 212 ist so ausgebildet, dass der Kopf des Distraktorziehers 200 und der teilweise runde Flansch 218 in die Rundnut 108 des Distraktors 100 fasst. Der Eingang zum Hohlraum 212 ist leicht trichterförmig und die führenden Ecken des Flansches 218 leicht abgerundet, um das Fassen der Nut 108 und des Kopfes 110 des Distraktors 100 zu erleichtern, was darüber hinaus dadurch erleichtert wird, dass die Treiberkappe 160 den Abschnitt 108 des Distraktors 100 genau plan mit der Rückfläche 172 der Außenhülse 140 lässt. Dies sorgt für eine große, ebene Oberfläche 172, um die Oberfläche 230 des Sockels 208 und den offenen Abschnitt 212 genau um den Kopf 110 herum zu führen, wobei der Flansch 218 in die Nut 108 greift. Die gefederte, arretierende Kugel 228 fasst in die halbkugelige Vertiefung 112 in dem Kranz 110, wie in 2 gezeigt ist. Die gefederte, arretierende Kugel 228 schützt durch das Einrasten in die komplementäre Kerbe 218 vor dem unbeabsichtigten Lösen des Lang-Distraktors von dem Abzieher 200, nachdem der Distraktor aus der Außenhülse 140 herausgezogen worden ist und vor seinem Entfernen aus der Wunde. Wenn sie außerhalb des Körpers sind, können die zwei Instrumente ohne weiteres zerlegt werden, indem der Kranzabschnitt 110 aus dem Hohlraum 212 mit manueller Kraft senkrecht zu ihren an dieser Stelle relativ langen Achsen gelöst wird.
Ein zylindrisches und frei bewegliches Gewicht 216 ist um den Schaft 210 herum, zwischen dem vorderen Abschnitt 202 und dem rückwärtigen Griffabschnitt 206, angebracht. Sanft, aber wiederholt auf dem Schaft 210 gleitend und rückwärts gegen die ebene Oberfläche 228 getrieben, überträgt das Gewicht 216 einen rückwärts gerichteten Stoß zum körpernahen Ende 202 und damit zum Lang-Distraktor 100, mit dem er gekoppelt ist.
Paarweise verlängerte Griffe 224 und 226 erlauben es dem Chirurgen, jede übermäßige Rückwärtsbewegung zu vermeiden, wenn das Instrument benutzt wird, um den Lang-Distraktor 100 zu lösen. Die paarweisen Griffe 224 und 226 sind auch deshalb nützlich, weil sie durch Drehen ein Ausrichten des Abschnitts 208 über den Schaft 210 ermöglichen. Dies gestattet dem Chirurgen, durch Drehen die Orientierung der Öffnung des Hohlraums 212 zu steuern und zu handhaben, um diesen um den Kopf 110 des Distraktors 100 zu legen.
Der Distraktorzieher 200 stellt eine wesentliche Verbesserung dar gegenüber den Alternativen, ein Instrument zum Entfernen mit einem unabhängigen Hammer über der freigelegten Wunde zu schlagen oder manuell den Distraktor durch kräftiges Ziehen zu lösen. Die Verwendung eines losen Hammers über der offenen Wunde ist gefährlich, weil die Nervenstrukturen durch den Rückwärtsschwung getroffen werden können, was infolge der Schwere des Hammers sehr leicht passieren kann. Das manuelle Lösen durch Ziehen ist gefährlich, weil der Abschnitt 102 mit erheblicher Reibung in der Wirbelsäule sitzt, so dass eine erhebliche Kraft aufgewendet werden muss, um den Distraktor 100 zu entfernen, wobei dann, wenn die Kraft nicht koaxial eingesetzt wird, die Außenhülse verschoben oder schlecht ausgerichtet belassen werden kann. Wenn der flache Abschnitt 102 einmal aus dem Zwischenraum gelöst ist, wird überdies jeder Widerstand gegen das Zurückziehen enden, ferner kann angesichts der erheblichen Kraft, die notwendig war, um diesen zu lösen, der Distraktor 100 ohne weiteres zum Projektil werden, das den Patienten und/oder den Chirurgen verletzen kann.
Sobald der Lang-Distraktor 100 völlig aus der Außenhülse 140 entfernt ist, hält das gezahnte Ende 142 der Außenhülse 140 in Zusammenarbeit mit dem Kurz-Distraktor 120 auf der gegenüberliegenden Seite die relative Stellung der benachbarten Wirbel V starr aufrecht. Des-weiteren, da der weitere Vorgang auf dieser Seite der Wirbelsäule gänzlich durch die schützende Außenhülse 140 erfolgt, und da Nerven und Duralsack außerhalb dieser Außenhülse 140 und außerhalb der Reichweite der gezahnten Enden 142 der Außenhülse 140, die fest in die benachbarten Wirbel V eingebettet sind, liegen, dient die Außenhülse 140 dazu, die Sicherheit dieser empfindlichen Nervenstrukturen zu garantieren. Desweiteren, da die Außenhülse 140 eine feste Länge besitzt und starr ist, kann ihre ebene Rückfläche 172 als Widerstand gegen das Vorwärtsdringen aller Instrumente benutzt werden, die durch die Außenhülse 140 eingesetzt werden, und sind somit vor einem zu tiefen unbeabsichtigten Eindringen geschützt. Desweiteren garantiert die Außenhülse 140, dass der weitere durchzuführende Vorgang koaxial zum Bandscheibenraum D geschieht und im weiteren symmetrisch hinsichtlich jeder der gegenüberliegenden Wirbeloberflächen ist.
In 10B ist eine Ansicht der Wirbelsäule von hinten in diesem Stadium des Vorgangs gezeigt, wobei auf einer Seite der Wirbelsäule ein Kurz-Distraktor 120 angeordnet ist und auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule die Unterseite der Außenhülse 140 angeordnet ist.
In 11A ist eine Innenhülse 242 von hinten in die Außenhülse 140 eingeführt. Diese Innenhülse besitzt einen Ringabschnitt 244 einer bestimmten Stärke, der gegen die Fläche der Oberkante 172 der Außenhülse 140 sitzt. Der zylindrische Rumpfteil der Innenhülse 242 reicht, in der Außenhülse liegend, wenn diese vollständig eingedrungen ist, bis in die Nähe der Rückseite der Wirbelkörper. Ein Bohrer 240 mit einer bestimmten, ausgesuchten Länge wird dann durch die rückwärtige Öffnung der Innenhülse 242 eingeführt und dazu benutzt, die bogenförmigen Knochensegmente, die er aus den gegenüberliegenden Wirbelendplatten schält als auch irgendwelches Bandscheibenmaterial auf seinem Weg bis zur vorbestimmten und begrenzten Tiefe auszuräumen. Der Bohrer 240 hat ein schmalen Abschnitt 246 zum Fassen, der es ermöglicht, einen Bohrmechanismus anzubringen, der entweder eine manuelle oder eine strombetriebene Vorrichtung sein kann. Ein umlaufender Ring 248 mit einem vergrößerten Durchmesser dient dazu, die Eindringtiefe des Bohrers 240 zu begrenzen, und kann fest oder fest verstellbar sein.
Hier nicht gezeigt, aber in Fachkreisen wohlbekannt, sind verschiedene Mechanismen zum festen Verstellen solcher Instrumente wie etwa Bohrer. Solche Mechanismen beinhalten, aber sind nicht beschränkt auf die Verwendung von Klemmhülsen, Gewindeschäften mit Gegenmuttern und Flanschen, die, indem sie durch eine Kappe hineingedrückt werden, die über die Flansche entweder geschoben oder geschraubt wird, in Rillen eingreifen.
In der Ausführungsform ist die vordere Schneidkante 252 des Bohrers 240 eine Modifikation einer breiten, mit Spannut versehenen Form, so dass das Ende dem Ende eines Schneidgranulators ähnelt, das jede durchführbare Anzahl von Schneidflächen enthalten kann, jedoch vorzugsweise vier oder mehr, und solche Schneidflächen, die relativ flach sind, so dass das Vordringen des Instruments langsamer geschieht. Der Außendurchmesser des Bohrers 240 entspricht dem kleineren Gewindedurchmesser des Wirbelsäulenimplantats. Die Innenhülse 242 hat einen Innendurchmesser, der gegenüber dieser Dimension geringfügig größer ist und einen Außendurchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Außenhülse 140, die den gleichen Außendurchmesser besitzt wie der größere Gewindedurchmesser des Wirbelsäulenimplantats.
Der Schaft des Bohrers 240 besitzt einen oberen Abschnitt 243, einen mittleren hinterdrehten Abschnitt 256 mit einem kleineren Durchmesser und unteren Schneid-Bohr-Abschnitt 250. Der obere Abschnitt 243 und der untere Abschnitt 256 des Bohrers 240 besitzen den gleichen Außendurchmesser.
Die Innenhülse 242 dient vielen Funktionen. Erstens sorgt sie für eine engere Bohrführung für den Bohrer 240 im Fall, dass ein Loch mit einem kleineren Durchmesser als der des Innendurchmessers der Außenhülse 140 gebohrt werden muss. Zweitens ermöglicht sie, da sie jetzt den Bohrer führt, für die Außenhülse 140 einen Innendurchmesser, der groß genug ist, um das Wirbelsäulenimplantat mit Gewinde aufzunehmen, das tatsächlich im Durchmesser erheblich größer ist als der Bohrer 240 selbst.
Wenn eine größere Außenhülse 140 ohne die Innenhülse 242 benutzt wird, würde der Bohrer 240 unbehindert innerhalb der Grenzen dieses größeren Raums wandern, nicht zuverlässig parallel schneiden und keine gleichmäßigen Abschnitte aus dem Knochen der benachbarten Wirbel V herausholen können. Überdies muss das Entfernen des Knochenmaterials nicht nur gleichmäßig sein, es muss auch in drei Dimensionen korrekt ausgerichtet sein. Das bedeutet, dass der Weg des Bohrers 240 gleichmäßig zentriert zum Bandscheibenraum, parallel zu den Endplatten und parallel zu der sagittalen Achse, die den Zwischenraum schneidet, sein muss.
Ein weitere Zweck der Innenhülse 242 besteht darin, dass sie mit dem Bohrer 240 gleichzeitig entfernt werden kann, wobei sie sowohl die knorpel- als auch die knochenartigen Späne während des Bohrvorgangs einfängt und durch die breiten Spannuten 251 des Bohrabschnitts 250 zurückschiebt, wo diese um den hinterdrehten Abschnitt 256 herum und zwischen dem hinterdrehten Abschnitt 256 und der Innenwand der Innenhülse 242 gesammelt werden und darin enthalten bleiben. Somit werden durch das Herausziehen des Bohrers 240 zusammen mit der Innenhülse 242 alle durch den Räumvorgang erzeugten Späne sicher aus dem Bereich des Rückenmarkskanals und der Wunde entfernt.
Desweiteren, wenn das Bandscheibengewebe im zu räumenden Bereich vorsorglich entfernt worden ist, wie bei dem oben genannten Verfahren, dann wird zwischen Innenhülse 242 und dem Schaftabschnitt 256 eigenes Knochenmaterial des Patienten mit einer guten Qualität vorhanden. und von Nutzen bei der Operation sein. Befindet sich dieses Material einmal außerhalb der chirurgischen Wunde, kann dieses Material verwendet werden, um das Wirbelsäulenimplantat damit zu füllen oder tief in den Zwischenraum eingebracht werden, damit es zur Verschmelzung beiträgt.
Die Verfahren, mit denen zur Zeit ein Loch in die Wirbelsäule chirurgisch geschaffen wird, sind unterschiedlich. Wie in 11C gezeigt ist, hat das Bohrerende 250 in einer alternativen Ausführungsform einen nach vorn laufenden Nippel 260, der selbst von der Fährseite her kugelförmig ist, um so sein Eindringen in den Bandscheibenraum zu erleichtern und die Wirbel zur Seite zu drücken. Der Nippel 260 wirkt streckend, stabilisierend, da er jeder Tendenz der Wirbel, sich zueinander zu bewegen, entgegensteht, und selbstzentrierend für den Bohrerabschnitt 250, wenn dieser in Verbindung mit den Hülsen 140 und 242 arbeitet, ferner garantiert er faktisch die symmetrische Resektion des Knochens aus den gegenüberliegenden Wirbeloberflächen.
In 11B ist das alternative, in dieser Anwendung zuvor als "Trephine-Verfahren" bezeichnete Verfahren, gezeigt. Bei dieser Alternative wird ein Lang-Distraktor 100 an der Stelle gelassen, nachdem die Außenhülse 140 eingesetzt ist. Der Lang-Distraktor 100 unterscheidet sich in diesem Fall von dem Lang-Distraktor der Ausführungsform darin, dass sein Außendurchmesser des Rumpfes 106 einen kleineren Durchmesser als die vorherige Version hat. Dies macht es, unabhängig vom Verfahren, notwendig, dass das zu bildende Loch dem kleineren Durchmesser des Wirbelsäulenimplantats entspricht. Die Trephine 270, ein hohles, rohrförmiges Teil mit scharfen Schneidzähnen 251 an seinem körpernahen Ende, besitzt eine Wandstärke, welche, da der Außendurchmesser dieser Trephine 270 dem Basisdurchmesser des Implantats entsprechen muss, dann einem entsprechend reduzierten Durchmesser des Lang-Distraktor 100 genügen muss.
Eine weitere Modifikation des Lang-Distraktors 100 für das "Trephine-Verfahren" verwendet Längsrillen {nicht gezeigt) entlang der Rumpfoberfläche 106 zum Zweck des Rücktransports sämtlicher Späne, die während des Schneidvorgangs anfallen. Da das Schneidelement durch den Lang-Distraktor sowohl zentriert als auch ausgerichtet wird, ist die Verwendung der Innenhülse 242 nicht Pflicht, kann aber wiederum nützlich sein, um den Weg der Späne zu steuern. Es werden deshalb nur wenig Späne beim "Trephine-Verfahren" erzeugt, da die bogenförmigen Knochensegmente nicht so stark ausgeräumt und entfernt werden müssen, da sie einfach in den Knochen geschnitten werden, wo diese Knochensegmente zurückgelassen werden, wobei sie mit ihren fernen Enden mit dem Knochen verbunden bleiben. Somit bleibt es im Unterschied zu der Ausführungsform notwendig, wo das Loch gebohrt wird, sowohl die zwei bogenförmigen Knochensegmente als auch irgendwelches dazwischensitzende Material zu entfernen, nachdem das Trephine-Verfahren beendet ist und Trephine 270 und die Innenhülse 242 herausgezogen worden sind. Trotzdem ist dies ohne weiteres mit verschiedenen Einrichtungen durchzuführen, von denen eine in 11D dargestellt ist.
In 11D ist das Instrument 272 gezeigt, das aus einem Schaft 276 besteht, der exzentrisch an der Unterfläche 273 des Griffs 274 angebracht ist. Der Schaft 274 endet an einem Schneidarm 278. Das Instrument 272 wird durch die Außenhülse 140 eingeführt, wobei die Unterfläche 273 des Griffs 274 am oberen Ende 172 der Außenhülse 140 anliegt, was sowohl das Abwärtsbewegen des Instruments 272 aufhält als auch den senkrechten Schneidarm 278 des Instruments 272 genau einsetzt, so dass, wenn der Griffabschnitt 274 gedreht wird, der Schneidarm 278 ebenfalls gedreht wird, wobei dieser die bogenförmigen Knochensegmente abschneidet und diese endgültig herauslöst. Diese Knochenabschnitte werden dann mit Hilfe dieses Instruments oder einer langen Zange entfernt und dann in das Implantat eingesetzt oder anderweitig verwendet, um zur Verschmelzung beizutragen.
In den 12 und 13 kann es, obwohl in der oben genannten Ausführungsform das Wirbelsäulenimplantat I im wesentlichen selbstpunktierend wirkt, wünschenswert sein, wenn der Knochen sich als ungewöhnlich hart erweist, vor einem Einsetzen des Implantats I ein Gewindemuster im Zwischenraum zu erzeugen. Wie in 12 gezeigt ist, hat der Dorn 280 einen Gewindeschneidabschnitt 282, der über den Schaft 286 mit dem Griffabschnitt 292 verbunden ist, der so geformt ist, dass er zur Drehung des Instruments für das Gewindeschneiden den mechanischen Vorschub liefert. Der untere Abschnitt des Griffs 290 hat eine nach vorn abgeschrägte, ebene Oberfläche 288, die zu groß ist, um durch die Öffnung der Außenhülse 140 zu gelangen, und somit die Eindringtiefe des Schneidelements 282 begrenzt. Dieser Dorn 280 ist im weiteren sicher gemacht durch ein stumpfes Ende 294, das in die unbeschnittenen Abschnitte des Wirbelknochens eingreift, gerade bevor die Schulter 288 gegen die Oberfläche 172 greift. Dieses Merkmal erlaubt dem Chirurgen, den weniger harten Widerstand richtig einzuschätzen, da die stumpfe Nase 294 auf den nicht resektierten Knochen trifft, der noch zu bohren übrig bleibt, und zwar vor dem plötzlich anwachsenden Widerstand, der durch das Aufsitzen der Schulter 288 gegen die Oberkante 172 verursacht wird, wobei der erste Widerstand als ein Warnzeichen für den Chirurgen gilt, den Punktiervorgang abzubrechen. Somit besitzt der Chirurg sowohl visuelle (wenn sich die Schulter 288 der Oberkante 172 nähert) als auch taktile Warnzeichen, um ein Überdrehen der Gewindeform zu vermeiden. Das Dornende 282 ist für seinen spezifischen Zweck hochspezialisiert. Rückwärtig zum spezialisierten stumpfen Ende 294 gibt es einen abgestumpften, kugelförmigen Bereich 298, der zum konstanten Durchmesser zwischen den Schneidgraten 296 ansteigt. Der Rampenabschnitt 298 drückt die gegenüberliegenden Wirbelkörper, deren Bewegung durch die Außenhülse 140 verhindert wird, auseinander, so dass die scharfen Fährkanten der Gewindeformen 296 in die Wirbelkörper getrieben werden. Die periodischen Längsrillen 284, die die Gewindeformen, deren Anzahl zwischen 1 und 8, jedoch vorzugsweise 4 sein kann, unterbrechen, dienen dazu, das Knochenmaterial, das während des Gewindeschneidablaufes losgelöst wurde, anzuhäufen. In dieser Hinsicht ist in der idealen Ausführungsform die Gewindeschneidform so ausgebildet, dass sie das zu bildende Knochenmaterial eher zusammenpresst als dieses zu durchfurchen. Auch wenn desweiteren sowohl der größere als auch der kleinere Durchmesser des Dorns 280 variiert werden können, entspricht der kleinere Durchmesser dem kleineren Durchmesser des Implantats I, jedoch ist der größere Durchmesser geringfügig kleiner als der größere Durchmesser des Implantats I.
Wenn der Dorn 280 jetzt herausgezogen wird und die Hülse 140 noch eingesetzt ist, ist die chirurgische Stelle vollständig präpariert, um das Implantat I aufzunehmen. In der einen Ausführungsform des Wirbelsäulenimplantats ist das Implantat angereichert worden durch Verwenden, Anwenden und Füllen von, auf, bzw. mit Substanzen und Faktoren, die eine Verschmelzung fördern, steigern und dazu beitragen. Somit kann das Implantat vollständig vorbereitet dem operierenden Chirurgen zur Verfügung gestellt werden. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird normalerweise meist menschliches Knochenmaterial als gewünschtes Transplantationsmaterial benutzt, da das eigene Knochenmaterial des Patienten als die beste Quelle angesehen wird.
In 14A ist eine Trephine 300 mit einer äußerst scharfen, vorderen Schneidkante 302 gezeigt, die sich schnell und sauber in das rückseitige Hüftbein oder irgendein anderes Knochengewebe des Patienten einschneiden kann, mit dem Ziel, einen Knochenkern zu gewinnen, der dann von der Höhlung 304 der Trephine 300 aufgenommen wird. Die Trephine 300 hat einen hinteren Abschnitt 306 mit einem Paar genau entgegengesetzter Schlitze 310, die im Uhrzeigersinn aus ihrer längsgerichteten, nach hinten abgeschrägten Öffnungen versetzt sind, so dass die diametralen und entgegengesetzten Teile 312 der Treibervorrichtung 308 einrasten können, durch die die Trephine 300 mit einem manuell oder mit Strom betriebenen Bohrer verbunden werden kann. Es darf angenommen werden, dass der Einrastmechanismus 312 während des rechtsläufigen Bohrvorgangs stabil genug ist und folglich ein schnelles Lösen der zwei Komponenten ermöglicht, wenn der Schneidvorgang beendet ist.
Aufgrund der hohen Reibung zwischen Implantat und Innenwand des hohlen Abschnitts 304 und der relativen Weichheit des spongiösen gewonnenen Knochens, ist es möglich, die Trephine 300 zurückzuziehen, während noch gebohrt wird, und mit ihr den extrahierten Knochenkern zu erhalten. In dem höchst unwahrscheinlichen Fall jedoch, dass der Knochenkern fest in seiner Grundlage bleibt, kann, nachdem der Antriebsmechanismus 308 entfernt worden ist, ein in 14C gezeigter Korkenzieher 408 durch die mittlere Öffnung des hinteren Abschnitts 306 eingeführt und in den Knochenkern innerhalb des Hohlraums 304 und bis zur Tiefe der Zähne 302 hinein- und hindurchgedreht werden. Die Spitze 318 des Korkenziehers 408, der sich im wesentlichen auf einer Linie mit der Außenhülle des Korkenziehers erstreckt, schneidet dann radial durch die Grundfläche des Knochenkerns. Da der Griffabschnitt 314 des Korkenziehers 408 an der ebenen Rückfläche des Abschnitts 306 aufliegt, kann dieser nicht weiter nach vorn bewegt werden. Da der Korkenzieher 408 weiterhin gedreht wird, wird dadurch der Knochenkern rückwärts gezogen, so wie ein Korken aus einer Weinflasche gezogen wird. Die Trephine 300 hat einen Rumpfabschnitt 304, der sich mit dem scharf gezahnten Abschnitt 302 fortsetzt und der einen Innendurchmesser besitzt, der gerade etwas kleiner als der Innendurchmesser des zu füllenden Implantats I ist.
In 14B ist die Trephine 300 mit ihrem Kern aus gewonnenem Knochenmaterial, wie in 14B gezeigt ist, durch die Öffnung 340 der Implantat-Knochenfüllvorrichtung 320 eingeführt, wobei der Rumpfabschnitt 304 hindurchgeht und durch den runden Flansch 344 gestoppt wird. Der Druckkolbenschaft 326 des Instruments 320 wird dann für das Befestigen vorbereitet durch Drehen des Knopfes 332 gegen den Uhrzeigersinn, so dass der Druckkolben 372 über den langen Gewindeschaftabschnitt 328 zurück zur Basis des Rings 330 an seinem körpernahen Ende gezogen wird. In dieser Stellung ist der Knopf 332 etwas vom Ring 330 weg nach hinten herausgezogen. Mit dem Druckkolbenschaft 326 in dieser Stellung wird der Druckkolbenkopf 372 in den mittleren, hohlen Abschnitt 306 der Trephine 300 eingeführt, wobei der körpernahe, zylindrische Abschnitt des Rings 330 dann diesem folgt, so dass der Druckkolben 372 den rückwärtigen Abschnitt des Rumpfes 304 belegt und der körpernahe, zylindrische Abschnitt des Rings 330 den mittleren Hohlraum des Abschnitts 306 belegt. Ein Paar diametral entgegengesetzter, radial verlaufender Knebel 346 auf dem Ring 330 werden dann in Längsrichtung nach vorn in zwei diametral entgegengesetzte L-Schlitze 340 geschoben und dann im Uhrzeigersinn gedreht, um diese Verbindung herzustellen. Auf der anderen Seite des Instruments 320 wird ein Wirbelsäulenimplantat I durch seinen rechteckigen Schlitz 364 hindurch durch einen rechteckigen, vorspringenden Zapfen als Verlängerung der nach hinten abgeschrägten Oberfläche des Endsteckers 324 (nicht gezeigt) gegriffen und dort durch den Knopf 334 gesichert, der sich als Stab durch die mittlere Öffnung des Endsteckers 324 und zum fernen Ende hin als schmaler Bolzen (Schraube) fortzieht, um in die Öffnung (Mutter) in der Mitte des Schlitzes 364 des Wirbelsäulenimplantats eingedreht zu werden. Mit dem durch den Endstecker 324 gesicherten Wirbelsäulenimplantat I und dem entgegengesetzten Ende des Implantats I, die eine hohle, rohrförmige Öffnung darstellen, wird der Endstecker 324 in die Vorrichtung 320 geschoben und durch Drehen in den diametral entgegengesetzten, L-förmigen Schlitz 321 gesichert. Wenn die Vorrichtung 320 vollständig zusammengesetzt ist, liegt das Ende 302 der Trephine 300 koaxial und dem offenen Ende des Implantats I gegenüber.
In 15 wird dann unter Drehen des Knopfs 332 im Uhrzeigersinn der mit dem Gewindeschaft 328 verbundene Druckkolben 372 forciert, aber kontrollierbar nach vorn in den Rumpf 304 hineingetrieben, wobei er das Knochentransplantat direkt in das Wirbelsäulenimplantat I injiziert. Da das Knochentransplantat größer in der Dänge als der Innenraum des Wirbelsäulenimplantats ist, wird das Knochenmaterial unter weiterem Dreck in die radial versetzten Öffnungen durch die Wand der Vorrichtung gepresst, wo es sich vom mittleren Hohlraum nach außen hin überträgt.
Der Endstecker 324 wird dann vom Gerät 320 gelöst. Indem der Endstecker 324 als Griff benutzt wird, wird die in 16 gezeigte Endkappe 374 am offenen Ende des Wirbelsäulenimplantats I gesichert. Das Implantat wird dann vom Endstecker 324 durch Drehen des Knopfes 334 im Uhrzeigersinn gelöst.
In 16 ist ein Implantattreiberinstrument gezeigt, das sowohl zum Einsetzen als auch zum Herausziehen des Implantats I benutzt werden kann. Der Treiber 350 besitzt an seinem fernen Ende 362 einen rechteckigen Vorsprung 398, der sich eng in den ergänzenden Schlitz 364 des Implantats I einpasst. Aus dem Schlitz 398 des Endes 362 steht ein Gewindeabschnitt 353 hervor, der sich als Stab durch den hohlen Schaft 358 und den hohlen Handrumpf 360 zu dem Knopf 354 fortzieht, womit er drehend gesteuert werden kann. Der Gewindeabschnitt 353 lässt sich in einen mittigen Schlitz 364 mit einer Öffnung (Mutter) schrauben, wobei er 353 in 364 hineindrückt und miteinander verbindet, so dass das Instrument 350 über die paarweisen und diametral entgegengesetzten Knebel 366 gedreht wird, und dies in beiden Richtungen, wobei die Verbindung mit dem Implantat erhalten bleibt.
In 17 wird das auf dem Treiber 350 befestigte Implantat I durch die Außenhülse 140 eingeführt und in den Zwischenraum, der von den präparierten, benachbarten Wirbel V gebildet wird, eingedreht, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die Fährkante der Implantatkappe 374 die Tiefe des präparierten Lochs erreicht und seine Bewegung nach vorn durch den vor ihm liegenden Knochen, der nicht ausgebohrt wurde, behindert wird. Dies ermöglicht ein progressives Erfühlen durch den Chirurgen, wenn das Implantat an seinen Platz gedreht wird.
Wie zuvor beschrieben wurde, sorgt dieser letztendliche Widerstand gegen ein tieferes Hineinsetzen zusammen mit dem Einsatz des Dorns 280 für ein bedeutendes, taktiles Feedback für den Chirurgen. Wiederum wird dem Chirurgen, ähnlich wie durch den Dorn 280, eine sichtbare Anzeige der Einsetztiefe des Implantats geliefert, wenn er das fortschreitende Annähern der Vorderfläche 370 des Rumpfabschnitts 360 zur Rückfläche 172 der Außenhülse 140 beobachtet. In jedem Fall wird, als ein letztendlicher Sicherheitsmechanismus, die Oberfläche 370 des Instruments 350 auf der Oberfläche 172 der Außenhülse 140 aufsitzen und jedes tiefere Einführen des Wirbelsäulenimplantats verhindern, wenn die volle Einsetztiefe erreicht ist.
In 18 wird, wenn das Implantat vollständig eingesetzt ist, der Treiber 350 vom Implantat I durch Drehen des Knopfs 354 gegen den Uhrzeigersinn getrennt. Der Treiber 350 wird aus der Außenhülse 140 herausgezogen, dann wird die Außenhülse 140 entfernt. Dies hinterlässt das Implantat in einer bestimmten Tiefe, vollständig eingerichtet und eingesetzt, wie in 18 gezeigt wird.
Nun wird die Aufmerksamkeit wieder der anderen bzw. ersten Seite der Wirbelsäule zugewandt. Ein duraler Nervenwurzelspreizer wird eingesetzt, um die Nervenstrukturen nach der Mitte hin zurückzuziehen, was den Kopf 128 des Kurz-Distraktors 120, der eben auf dem Kanalboden liegt, voll sichtbar macht. Mit Hilfe des Geräts 152 wird der verlängerte Schraubenabschnitt 116 in den Gewindeabschnitt 114 des Kurz-Distraktors 120 eingeschraubt, so wie der verlängerte, rechteckige Abschnitt 134 (Schraube) des Geräts 152 in den verlängerten, rechteckigen Abschnitt 118 (Mutter) des Kurz-Distraktors 120 eingebracht wird. Wenn dann mit Hilfe des Knopfs 135 aus 2 die nach hinten abgeschrägten Abschnitte 108 und 110 gedreht werden, ist die Konfiguration des Lang-Distraktors wiederhergestellt.
Während Duralsack und Nervenwurzel noch zurückgezogen und geschützt sind, wird die Außenhülse 140 über den zusammengebauten Lang-Distraktor geschoben und mit Hilfe der Treiberkappe 162 angesetzt. Die ganze Abfolge der Tätigkeiten, wie sie für das Einsetzen des Wirbelsäulenimplantats I, das bereits eingesetzt wurde, beschrieben wurden, wird dann wiederholt, so dass beide Wirbelsäulenimplantate innerhalb des Zwischenraums nebeneinander zu liegen kommen. Obwohl es nicht notwendig ist, kann eine zusätzliche Umfassung oder eine andere Fixierung der zu verschmelzenden Ebenen vorgenommen werden und daraufhin die Wunde in der gewohnten Art geschlossen werden.
Kurzdiskussion unter Bezugnahme auf die Zeichnung des Verfahrens und Instrumentariums für die vorderseitige Wirbelkörperverschmelzung mit vorheriger Zwischenkörper-Distraktion unter Verwendung einer schützenden Hülse (System ist offenbart)
Da das Rückenmark und die Nervenwurzeln nicht in der Nähe sind, ist es im allgemeinen möglich, auf einmal die gesamte Weite des Bandscheibenraums von einer Seite zur anderen durch die Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule hindurch sichtbar zu machen. In der zweckmäßigen Ausführungsform der vorderseitigen Wirbelkörperverschmelzung werden die Implantate nebeneinander, von vorn nach hinten, parallel zum Zwischenraum und sich in die benachbarten Wirbelkörper erstreckend, eingesetzt. Wo die transversale Weite des Bandscheibenraums nicht ausreicht, um den Einsatz von zwei Implantaten zu ermöglichen, von denen jedes groß genug wäre, um sich in der erforderten Tiefe in die benachbarten Wirbel vorzustrecken, kann ein einzelnes und deutlich größeres Implantat in der Mitte eingesetzt werden. Vor diesem Hintergrund und in Anbetracht der sehr genauen Beschreibung der Technik und des Instrumentariums, die bereits im Hinblick auf das Verfahren der rückseitigen Lendenwirbelverschmelzung geliefert worden ist, wird eine kurze Diskussion der vorderseitigen Wirbelkörperverschmelzung mit dem Einsatz von zwei Implantaten ausreichen und das Verfahren zum Einsetzen eines großen, einzelnen Implantats in der Mitte wird deutlich werden.
Der zu verschmelzende Zwischenraum wird von der Vorderseite her freigelegt. Das Weichgewebe wird zurückgezogen und nach beiden Seiten geschützt und falls nötig, auch nach oben und nach unten. Es ist dann möglich, den gesamten Bereich der vorderseitigen Wirbel, die an den Zwischenraum angrenzen, sichtbar zu machen. Wie oben diskutiert wurde, hat der Chirurg bereits die Schablonen auf die geeigneten Röntgenaufnahmen des Patienten gelegt, um die erforderliche Distraktion und die optimale Größe des Implantats zu bestimmen. In dem Verfahren schneidet der Chirurg dann großzügig die große Masse des Bandscheibenkerns heraus. (Alternativ kann das Ent-fernen der Bandscheibe mit Hilfe des Bohrers auf später verschoben werden.) Der Chirurg bezeichnet und markiert dann in der Mitte der vorderen Seite einen Punkt. Er setzt den Lang-Distraktor 100 ein, wobei er ihn an einem Punkt ansetzt, der in der Mitte zwischen dem gerade bezeichneten Punkt und der seitlichen Weite des sichtbaren vorderseitigen Zwischenwirbelraums liegt. Der äußere Rumpfabschnitt 106 des verwendeten Distraktors 100 entspricht dem Außendurchmesser des einzusetzenden Implantats. Die eingeführten Distraktorspitzen 102 werden nacheinander im Durchmesser größer, bis die optimale Distraktion erzielt ist. Diese optimale Distraktion, obwohl sie durch das eingängliche Schablonenlegen vorgeschlagen wurde, kann visuell und taktil als vollzogen bestätigt werden. Wenn die optimale Distraktion erzielt wurde, liegen die Wirbelendplatten völlig kongruent und parallel zum vorderen Schaftabschnitt 102 des Distraktors 100, was eine Änderung der Wirbelausrichtung und einen deutlich verstärkten gegenseitigen Sitz und Druck an der Spitze hervorruft, so dass das Instrument äußerst stabil wird.
Dem Chirurgen wird das Gespür vermittelt, die Gewebe, die durch ihre Elastizität bis zu dem Punkt, wo die Wirbel V beginnen, bewegt wurden, zu fühlen und wie eine einzige feste Masse zu bewegen. Diese Veränderungen können sichtbar eingeschätzt werden, da die Wirbel wieder eine gerade Linie bilden und mit der Spitze 102 kongruent sind. Die Veränderungen können auch ohne weiteres durch eine seitliche Röntgenaufnahme eingeschätzt werden. Sollte jedoch der Chirurg nicht richtig einschätzen können, ob diese optimale Distraktion erzielt wurde, und versuchen, den Zwischenraum weiter zu strecken, wird dies äußerst schwer für ihn sein wegen des anwachsenden Widerstands durch die über die Grenzen ihrer Elastizität hinaus bewegten Gewebe. Überdies bleibt keine Elastizität übrig, um die Wirbel weiter auseinanderbewegen zu können, und die Empfindung des Chirurgen, sollte er versuchen, den über-dimensionierten Distraktor mit einem Hammer leicht nach vorn zu schlagen, wäre äußerst ausgeprägt.
Um zum Vorgang zurückzukommen, wenn der korrekte Zwischenkörper-Lang-Distraktor 100, der die ideale Zwischenraum-Distraktion herstellt und einen dem einzusetzenden Implantat I entsprechenden Rumpfabschnitt 106 besitzt, eingeführt ist, wird vorderseitig und äquidistant zur anderen Seite der Wirbelsäule sein genaues Duplikat eingesetzt. Da der Rumpfabschnitt 106 des Distraktors 100 genau den gleichen größeren Durchmesser besitzt wie das Wirbelsäulenimplantat I und letztlich mit diesem auf einer Achse liegt, kann der Chirurg das Verhältnis der dualen Implantate zueinander, wenn sie eingesetzt sind, im voraus abschätzen.
Mit Bezug auf die 7C und 7D wird dann eine Zweifach-Außenhülse 340, die aus einem Paar hohler Röhren besteht, über die aus der Wirbelsäule nebeneinander hervorstehenden Lang-Distraktoren 100 eingeführt. Die Zweifach-Außenhülse 340 besteht aus zwei hohlen, rohrförmigen Teilen, die in ihrer Größe identisch und im Idealfall um die Summe der Differenzen zwischen dem kleineren und dem größeren Durchmesser der beiden kombinierten Implantate, jedoch nicht weniger als um die Differenz eines Implantats, zueinander versetzt sind, da es möglich ist, dass das Gewinde eines Implantatsatzes in das Gewinde des anderen eingreift und sie beide einen gemeinsamen Bereich zwischeneinander beanspruchen. Da jedoch die Ausführungsform etwas größer ist als das Zweifache der Differenz zwischen dem kleineren und dem größeren Durchmesser des Implantats (die Summe der beiden), kann der Abstand bedeutend größer sein. Während in der Ausführungsform die paarweisen, rohrförmigen Abschnitte 348 der Zweifach-Außenhülse 340 parallel sind, wenn der Bereich 350 zwischen ihnen groß genug ist, können diese Elemente zueinander oder auseinander laufen (einen Winkel miteinander bilden), so dass sie entweder an ihren körpernahen Enden konvergieren oder divergieren. Die paarweisen, rohrförmigen Abschnitte 348 können teilweise oder ganz über ihre Länge überbrückt sein, sie sind aber starr durch die Fußplatte 344 fixiert. In seiner Ausführungsform ist, wie eine Draufsicht zeigt, die Fußplatte 344 im wesentlichen rechteckig, aber ohne scharfe Ecken. Offensichtlich können jedoch auch andere Formen der Fußplatte 344 verwendet werden.
In 7D ist ersichtlich, dass die Fußplatte 344 Umrisse besitzt, die der Form der vorderseitigen Wirbel nahe kommt. Von der Fußplatte 344 erstrecken sich mehrere scharfe Zinken 342, die groß genug sind, diese in den Wirbeln zu verankern. Die Zinken 342 sind einerseits in ihrer Länge begrenzt, so dass sie nicht zu tief eindringen, und andererseits in ihrer Anzahl begrenzt, die zwischen 2 und 10, aber vorzugsweise bei 6 liegt.
In den 7E und 7F, da die Zweifach-Außenhülse 340 mit Hilfe der Zweifach-Treiberkappe 420 aus 7E nach vorn getrieben wird, wobei sie über die rückwärtigen Enden 352 gesetzt wird, werden die Zinken 342, die von der Fuß-platte 344 ausgehen, in den gegenüberliegenden Wirbelkörpern eingebettet, bis ihr Vorwärtsbewegen durch die gebogene Fußplatte 344 dadurch verhindert wird, so dass diese von den Wirbelkörpern aufgehalten wird und dabei kongruent zur Vorderseite der Wirbelkörper anliegt.
Wie schon in 5 gezeigt worden ist, gleicht die Zweifach-Treiberkappe 420 der Einzel-Treiberkappe 160 darin, dass eine Aussparung 354 wie die Aussparung 168 vorhanden ist, die ermöglicht, dass die Außenhülse voll-ständig eingesetzt werden kann, ohne mit der Rückfläche der Lang-Distraktorvorrichtung in Kontakt zu kommen. Zum Unterschied jedoch ist bei der Kappe 160 der Bereich 354 mehr ausgespart, da die Zweifach-Kappe 420 nicht über den Abschnitt 110 mit dem Lang-Distraktor in Kontakt kommen muss, um dessen Vorwärtsbewegen zu verhindern, weil die Fußplatte 344 diese Funktion übernimmt. Desweiteren ist die Zweifach-Kappe 420, der Zweifach-Außenhülse 340 entsprechend, selbst zweifach ausgeführt und greift über den nach hinten abgeschrägten, rohrförmigen, zweifach ausgeführten Abschnitt 352. Wenn die Zweifach-Außenhülse vollständig eingesetzt ist, werden die an den Zwischenraum angrenzenden zu verschmelzenden Wirbel durch die Fußplatte 344 und die Zinken 342 starr zusammengehalten. Somit ist es möglich, entweder einen, oder, wenn gewünscht, beide Lang-Distraktorstäbe mit Hilfe des Lang-Distraktorziehers 200 herauszuziehen, wie dies im bereits beschriebenen Verfahren dargestellt ist. Dem Chirurgen steht es dann frei, an einer oder an beiden Seiten der Wirbelsäule zu arbeiten, Wie durch die vorangehende Diskussion erörtert wurde, kann der Chirurg den Zwischenraum bohren, indem er eine Innenhülse 242 verwendet oder die Lang-Distraktoren an ihren Stellen lässt wie bei dem "Trephine-Verfahren".
Das Punktieren, falls es erforderlich ist, und das Einsetzen der Implantate geschieht dann durch die schützende Außenhülse 340. Wenn die Implantate vollständig eingesetzt sind, wird die Außenhülse entfernt.
Wenn das Bohrverfahren oder das "Trephine-Verfahren", mit oder ohne eine Innenhülse angewandt wird, um die Verschmelzungsstelle zu präparieren, besteht eine Ausführungsform darin, die Außenhülse 340 an der Stelle zu lassen, da sie für ein ideales Einführen und Ausrichten des Dorns 280 und des Implantats I sorgt.
Es ist denkbar, dass der Chirurg, der tief im Zwischenraum arbeiten möchte oder der vorzugsweise den Dorn, der benutzt wird, oder das Implantat, das einzusetzen ist, sehen möchte, die Entscheidung trifft, nach dem Einsetzen der ersten Prothese, die die Stabilität aufrechterhält, oder vor diesem die Außenhülse zu entfernen, was zwar nicht zur Ausführungsform, aber dennoch nicht zum Umfang der vorliegenden Erfindung gehört.
Alternative Verfahren zur zweckmäßigen Ausführungsform für das Verfahren der vorderseitigen Wirbelkörperverschmelzung
Wie zuvor für die rückseitige Lendenwirbelsäule beschrieben wurde, kann alternativ das "Trephine-Verfahren" angewandt werden, das genau beschrieben wurde.
Als weitere Alternative muss angemerkt werden, dass das Schlüsselelement bei dem vorderseitigen Verfahren die Anwendung des Prädistraktionsprinzips ist, wobei eine solche Distraktion durch die Außenhülse mit oder ohne den Lang-Distraktor aufrechterhalten wird. Deshalb gehört es, wenn auch nicht zur zweckmäßigen Ausführungsform, dennoch nicht zum Umfang dieser Erfindung, dass, wenn das Präparieren des Zwischenraums abgeschlossen ist, die Außenhülse entfernt werden kann, da keine Nervenstrukturen geschützt werden müssen und die Implantate vielmehr direkt durch die Außenhülse eingesetzt werden können.
Eine weitere Alternative dieses Verfahrens ist folgende: Wo die Höhe des gestreckten Zwischenraums so ist, dass der Durchmesser des Implantats, der erforderlich ist, um diese Höhe aufzuspannen und mit ausreichender Tiefe in die gegenüberliegenden Wirbelkörper einzubetten, derart ist, dass es unmöglich ist, zwei solche Implantate nebeneinander einzusetzen, wird nur ein einziges Implantat, das einen bedeutend vergrößerten Durchmesser hat, verwendet und statt in eine der beiden Seiten in die Mitte des Zwischenraums eingesetzt. Das Einsetzen eines einzelnen, zentralen Implantats mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und Instrumentarium geschieht unter Beibehaltung der bereits beschriebenen Verfahren und kann entweder mit Hilfe des Bohrverfahrens oder des "Trephine-Verfahrens" durchgeführt werden.
In den 16 bis 18 ist eine zylindrische Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats I gezeigt. In 16 ist das Implantat I gezeigt, wie es auf der Einsetzvorrichtung 350 befestigt ist. In den 17 und 18 ist das Implantat I gezeigt, wie es in einem Bandscheibenraum D zwischen zwei benachbarten Wirbeln eingebaut ist.
Das zylindrische Implantat I besteht aus einem hohlen, rohrförmigen Abschnitt, der in der zweckmäßigen Ausführungsform aus einem chirurgisch implantierfähigen ASTM-Material, vorzugsweise Titan, hergestellt ist. Das zylindrische Implantat I ist an einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen und durch die Kappe 394 abgedeckt. Das zylindrische Implantat I besitzt eine Reihe von Makro-Öffnungen 390 durch die Seitenwände des zylindrischen Implantats I. Eine Reihe von Außenwindungen 392 sind auf dem Mantel des zylindrischen Implantats I ausgebildet. Auf dem Implantat kann jede Art von Gewinden eingesetzt werden. Die Kappe 374 hat hexagonale Öffnungen 394 zum Befestigen der Kappe 374.
Genaue Beschreibung alternativer Ausführungsformen der Vorrichtung und des Verfahrens
Wenn die menschliche Wirbelsäule von der Seite betrachtet wird, besteht sie aus einer ausgeglichenen Reihe von Kurven, im Gegensatz zu einer geraden Linie, die man sehen würde, wenn die Wirbel einer über dem anderen übereinandergesetzt wären. Sowohl im Bereich der Hals- als auch der Lendenwirbelsäule verhalten sich die Wirbel zueinander so, dass sie Kurven bilden, bei denen der höchste Punkt (Apex) der Kurve nach vorn in den Körper verschoben ist; diese Segmente der Wirbelsäule nennt man Lordose. Im Unterschied dazu verhalten sich die Wirbel im Bereich der Brustwirbelsäule zueinander so, dass sie eine Kurve bilden, bei der der Apex dieser Kurve nach hinten verschoben ist und Kyphose genannt wird. Die Verfahren und das Instrumentarium haben auch den Zweck, für die permanente Stabilisierung der benachbarten Wirbel durch die Verschmelzung zu sorgen; es wird keine Einrichtung benötigt, um die Lordose/Kyphose, wenn diese hergestellt ist, zu bewahren oder diese Lordose/Kyphose wiederherzustellen, wenn sie bereits vor Beendigung des Verschmelzungsvorgangs verlorenging.
Die folgenden Ausführungsformen sorgen sowohl einzeln als auch in Kombination für die Stabilisierung und Verschmelzung, die in den betreffenden Wirbeln durchgeführt werden, mit der korrekten Lordose und Kyphose. Wo es möglich ist, sich der Wirbelsäule aus verschiedenen Winkeln zu nähern, hat jede Vorrichtung verschiedene Formen, die für diese spezifische Annäherung geeignet sind.
In 19 ist eine alternative Ausführungsform des Instrumentariums gezeigt, die aus einem rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 besteht, der geeignet ist, durch ein Herangehen von der Rückseite der Wirbelsäule die Lordose benachbarter Wirbel V wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Der rückseitige Lordose-Lang-Distraktor 400 wird von der Rückseite der Wirbelsäule her eingesetzt und besteht aus einem Rumpfabschnitt 410, der an seinem körperfernen Ende 412 abschließt und aus einem in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 420, der gezeigt ist, wie er im Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln V eingeklemmt ist. Der in die Bandscheibe eindringende Abschnitt 420 endet körperfern in einem führenden, kugelförmigen vorderen Ende 422, das das Einsetzen des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 zwischen zwei benachbarte Wirbel V erleichtert. Der in die Bandscheibe eindringende Abschnitt 420 ist mit ungleichmäßigem Durchmesser gebaut, so dass er einen geringeren Durchmesser und dadurch eine geringere Höhe innerhalb des Bandscheibenraums in der Nähe des körperfernen Endes 412 des Rumpfabschnitts 410 hat, und besitzt einen größeren Durchmesser und dadurch eine größere Höhe innerhalb des Bandscheibenraums in Richtung des vorderen Endes 422. Diese Bauweise des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 dient nicht nur dazu, durch das Einsetzen des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 die Höhe des Zwischenraums zwischen den Wirbeln wiederherzustellen, sondern auch dazu, die normale Lordose zwischen den benachbarten Wirbeln wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Das führende, kugelförmige vordere Ende 422 ist besonders wichtig hinsichtlich des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400, da sonst der Abschnitt mit dem größten Durchmesser des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 zuerst in den Bandscheibenraum gelangen würde.
Der weiteste Durchmesser des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 ist kleiner als der Durchmesser des Rumpfabschnitts 410, so dass eine rundumlaufende Schulter 424 am körperfernen Ende 412 des Rum^pfabschnitts 410 gebildet wird, die einem zu tiefen Eindringen des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 in den Bandscheibenraum vorbeugt. Es ist sofort ersichtlich, dass eine solche Bauweise des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 innerhalb des Bandscheibenraums genügend stabilisiert und ein Herausgleiten verhindert, da die Druckkräfte der Wirbelsäule auf den in die Bandscheibe ein-dringenden Abschnitt 420 bestrebt sind, diesen nach vorn zu drücken, während gleichzeitig die rundumlaufende Schulter 424 eine solche Vorwärtsbewegung unmöglich und somit den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 überaus stabil macht.
In 20 ist der rückseitige Lordose-Lang-Distraktor 400 gezeigt, in der Vorbereitung des Schrittes für das Entfernen des Knochenmaterials, zusammen mit dem in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 420 an der Stelle zwischen den benachbarten Wirbeln V, um die Lordose der Wirbelsäule wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten. Eine weiter oben in bezug auf 5 beschriebene Außenhülse 140 wird korrekt mit Hilfe eines Hammers und der zuvor beschriebenen Treiberkappe 160 über dem rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 eingesetzt. Obwohl der Schritt für das Entfernen des Knochenmaterials entweder durch das oben in bezug auf die 11A und 11C beschriebene Bohrverfahren oder durch das oben in bezug auf 11B beschriebene "Trephine-Verfahren" durchgeführt werden kann, wird das "Trephine-Verfahren" in dieser Situation bevorzugt, da sie den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 unbeeinflusst lässt, bis genügend Raum durch das Entfernen von Knochenmaterial geschaffen worden ist, zumindest soviel, dass die Wandstärke der Trephine 270 selbst ein ungehindertes Entfernen des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 gestattet.
Wenn das oben in bezug auf 11B beschriebene "Trephine-Verfahren" mit dem rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 angewandt wird, wird die Außenhülse 140 zuerst mit einer in 113 gezeigten Innenhülse 242 ausgestattet, bevor beide gleichzeitig über den Rumpfabschnitt 410 des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 hinabgeschoben werden. Wenn die Außenhülse 140 konzentrisch zum Rumpfabschnitt 410 sitzt, wird allein die Innenhülse 242 entfernt und dann die Trephine 270 über den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400, im Bereich der Außenhülse 140 und in die benachbarten Wirbel V durch den Bandscheibenraum bis zur geeigneten Tiefe gefahren. Die Verwendung einer Innenhülse ist nicht erforderlich, da die Trephine 270 durch den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 sowohl zentriert als auch ausgerichtet wird.
Zusätzlich zum Schneiden der zwei halbzylindrischen Knochen, eines aus jedem Wirbel V, fräsen die sägeähnlichen scharfen Schneidzähne 271 der in 11B gezeigten Trephine 270 eine Knochenspur, die gleich dem Abstand der Ausschmiegung ist, die jeder der Schneidzähne 271 in bezug auf seinen Nachbarn aufweist, und die nicht kleiner sein kann als die Wandstärke der Trephine 270 selbst. Somit wird, wenn die Trephine 270 herausgezogen wird, ein halbzylindrischer Raum hinterlassen, der jeden der aus den Wirbeln V herausgeschnittenen, bogenförmigen Knochensegmente abzeichnet, so dass die zwei Räume zusammen für genügend Raum sorgen, damit es möglich ist, den rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 herauszuziehen, ohne die Wirbel V selbst zu beeinträchtigen, da die Wirbel V durch die Außenhülse 140, die in beide Wirbel V greift, an der Stelle gehalten werden.
In den 21 und 22 ist, da die Wirbel V vor dem Schritt des Entfernens des Knochenmaterials in die Lordose gestellt werden, der Raum S, der durch das Ent-fernen des Knochens geschaffen wurde, in einem Winkel zu den Wirbeln V geschnitten und besitzt die Form eines Zylinders, der der Form des zylindrischen Implantats I entspricht. Somit kann das zylindrische Implantat I mit parallelen Wänden zwischen die benachbarten Wirbel V eingesetzt werden, die für die Verschmelzung in einem Winkelverhältnis zueinander so stabilisiert wurden, dass sie die natürliche Krümmung der Wirbelsäule bewahren.
In den 23 und 24 ist ein Seitenriss bzw. eine Draufsicht eines im folgenden mit der Zahl 500 bezeichneten rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktors 500 für die rückseitige Verwendung gezeigt. Der rückseitige Lordose-Kurz-Distraktor 500 ähnelt dem oben in bezug auf den anpassbaren Distraktor beschriebenen Kurz-Distraktor 120 und enthält einen in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 520, der identisch mit dem des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 ist und einen im Durchmesser vergrößerten Kopf 128 besitzt, wie oben in bezug auf die 3 bis 3F beschrieben wurde. Wie oben im Zusammenhang mit dem rückseitigen Lordose-Lang-Distraktor 400 beschrieben wurde, verschafft die Bauweise des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 520 dem rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktor 500 eine recht gute Stabilität. Dies ist ein besonders wichtiges Merkmal des rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktors 500, da er unterhalb des empfindlichen Duralsacks und der Nerven gelassen wird, während die Arbeit auf der gegenüberliegenden Seite der Wirbelsäule durchgeführt wird. Wenn der rückseitige Lordose-Kurz-Distraktor 500 nicht stabil wäre, könnte dies zu einer Verletzung dieser Strukturen führen. Als weitere Vorsorge gegen das Herausgleiten des rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktors 500 kann die an den Knochen liegende Oberfläche 530 gerändelt oder anderweitig aufgeraut sein oder nach vorn abgeschrägte Sägezähne besitzen.
In 25 ist ein vorderseitiger Lordose-Lang-Distraktor 600 für die Verwendung in der vorderseitigen Wirbelsäule gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Bauweise des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 620 die Umkehrung des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400 insofern ist, als der in die Bandscheibe ein-dringende Abschnitt 620 in der Nähe des Rumpfabschnitts 610 den größten Durchmesser und die größte Höhe besitzt und der Durchmesser und die Höhe längs des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 620 zum körperfernen, vorderen Ende 622 hin kleiner werden. Der vorderseitige Lordose-Lang-Distraktor 600 dient zum Wiederherstellen und Aufrechterhalten der Lordose der Wirbelsäule durch Distraktion der benachbarten Wirbel V. Wie oben im Zusammenhang mit dem rückseitigen Lordose-Kurz-Distraktor 500 beschrieben wurde, ist klar, dass der vorderseitige Lordose-Kurz-Distraktor (nicht gezeigt) einen ahnlich entworfenen in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 520 haben kann.
Es ist ersichtlich, dass alle Lordose-Distraktoren, sowohl die vorder- als auch die rückseitigen Ausführungen, spezialisierte führende, kugel- oder nasenkegelförmige Abschnitte haben, um das Einführen der in die Bandscheibe eindringenden Abschnitte in den Bandscheibenraum zu erleichtern. Dies ist von besonderer Bedeutung im Hinblick auf die rückseitigen Lordose-Distraktoren, bei denen der Abschnitt mit dem größten Durchmesser des in die Bandscheibe eindringenden Abschnitts 420 andernfalls zuerst in den Bandscheibenraum eindringen würde.
In den 26 und 27 umfasst eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Aufrechterhalten der Distraktion während des chirurgischen Eingriffs eine spezialisiertere Form der obenbeschriebenen Außenhülse 140 und ist als erweiterte Außenhülse 700 gezeigt und gekennzeichnet. Die erweiterte Außenhülse 700 besteht aus einem hohlen, rohrförmigen Abschnitt 702 mit dem körperfernen Ende 710, das so erweitert ist, dass ein Paar der verlängerten Abschnitte 720 und 722, die im wesentlichen eine Fortsetzung des hohlen, rohrförmigen Abschnitts 702 selbst (mit oder ohne Versteifung) sind, sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen und deren führenden Enden 724 und 726 zum leichteren Einführen nach vorn zulaufen und eine solche Höhe besitzen, dass sie die Höhe des Zwischenwirbelraums wiederherstellen. Am körperfernen Ende 710 können mehrere Zähne 712 sitzen, ähnlich denen, die weiter oben beschrieben wurden, oder andere Greifeinrichtungen, um in den Knochen der benachbarten Wirbel V einzudringen. Es ist klar, dass das körperferne Ende 710 keine Zähne 712 haben muss.
Die erweiterte Außenhülse 700 ist eine vollkommen neue Erfindung, wie sie in Praxis und Theorie der Chirurgie nie existiert hat; die erweiterte Außenhülse 700 bietet zahlreiche Vorteile gegenüber allen zuvor beschriebenen Bohrhülsen und der weiter obenbeschriebenen Außenhülse 140. Die erweiterte Außenhülse 700 wirkt durch ihre verlängerten Abschnitte 720 und 722, die zwischen die benachbarten Wirbel eingesetzt werden, selbst als ein Zwischenwirbel-Distraktor und ist deshalb im wesentlichen eine Kombination von Außenhülse und Distraktor. Die erweiterte Außenhülse 700 ist überaus stabil, da die verlängerten Abschnitte 720 und 722 in dem Bandscheibenraum fest verankert sind und dort überdies durch die beträchtlichen Druckkräfte in der Wirbelsäule gehalten werden.
In 28 ist aufgrund der Stabilität ein weiterer ableitbarer Vorteil, dass die Zähne 772 am körperfernen Ende 710 der erweiterten Außenhülse 700 entweder, wie in 28 gezeigt, entfernt sind oder in der zweckmäßigen Ausführungsform in kleinerer Größe gefertigt werden können. Desweiteren muss angemerkt werden, dass die Zähne 712, falls vorhanden, auf den Bereich in gerader Linie mit den Wirbel V beschränkt werden, und dass die verlängerten Abschnitte 720 und 722 für die richtige Ausrichtung des Winkels sorgen.
Ein weiterer Vorteil, der im folgenden genauer diskutiert wird, ist, dass die verlängerten Abschnitte 720 und 722 den chirurgischen Eingriff auf den Bereich innerhalb und zwischen den verlängerten Abschnitten 720 und 722 begrenzen und jedes andere Gewebe, das außerhalb der verlängerten Abschnitte 720 und 722 liegt, schützt.
Nachdem das neuartige Konzept der erweiterten Außenhülse 700 nun beschrieben wurde, kann das Augenmerk auf weitere Variationen der erweiterten Außenhülse 700 gelenkt werden, die nicht nur in der Lage sind, die geeignete Höhe des Zwischenwirbelraums wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, sondern zusätzlich auch die anatomische Lordose oder Kyphose wie gewünscht während des chirurgischen Eingriffs wiederherstellen und aufrechterhalten.
In 29 ist eine erweiterte, rückseitige Lordose-Außenhülse 800 für die Verwendung von der Rückseite der Wirbelsäule gezeigt. Die erweiterte, rückseitige Lordose-Außenhülse 800 besteht aus einem hohlen, rohrförmigen Abschnitt 802 mit einem körperfernen Ende 810, das durch ein Paar verlängerter Abschnitte 820 und 822, die im wesentlichen eine Fortsetzung des rohrförmigen Abschnitts 802 sind und die sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen, erweitert wurde. Die verlängerten Abschnitte 820 und 822 unterscheiden sich von den verlängerten Abschnitten 720 und 722 darin, dass die verlängerten Abschnitte 820 und 822 so gestaltet sind, dass sie die Lordose der Wirbelsäule wiederherstellen und aufrechterhalten, ähnlich dem in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 420 des rückseitigen Lordose-Lang-Distraktors 400, dessen Merkmale hierin via Bezugnahme mit aufgenommen sind.
Die verlängerten Abschnitte 820 und 822 haben jeweils eine Höhe, die an einem Punkt, der dem körperfernen Ende 810 des rohrförmigen Abschnitts 802 am nächsten liegt, geringer ist und die in der Richtung, die vom rohrförmigen Element 802 wegführt, ansteigt. Die verlängerten Abschnitte 820 und 822 laufen an ihren führenden Enden 824 und 826 spitz zu, um das Eindringen in den Bandscheibenraum zu erleichtern.
Zwischen den verlängerten Abschnitten 820 und 822 können mehrere Zähnen 812 liegen, die in den Knochen der Wirbel V eindringen, wenn die erweiterte Außenhülse 800 in den Bandscheibenraum zwischen die benachbarten Wirbel V eingeführt wird.
In 30 ist eine erweiterte, rückseitige Lordose-Außenhülse 800' an ihrer Stelle im Zwischenwirbelraum gezeigt.
In 31 ist vorderseitige, erweiterte Außenhülse 900 zur Verwendung für das Herangehen von der Vorderseite der Wirbelsäule gezeigt. Die vorderseitige, erweiterte Lordose-Außenhülse 900 besteht aus einem hohlen, rohrförmigen Abschnitt 902 mit einem körperfernen Ende 910, das mit einem Paar verlängerter Abschnitte 920 und 922 erweitert ist, die im wesentlichen eine Fortsetzung des rohrförmigen Abschnitts 902 sind und sich um 180 Grad versetzt gegenüberliegen. Die verlängerten Abschnitte 920 und 922 unterscheiden sich von den verlängerten Abschnitten 820 und 822 darin, dass die verlängerten Abschnitte 920 und 922 so gestaltet sind, dass sie die Lordose der Wirbelsäule durch das Herangehen von der Vorderseite wiederherstellen und aufrechterhalten, ähnlich dem in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt 620 des vorderseitigen Lordose-Lang-Distraktors 600, dessen Merkmale hierin via Bezugnahme mit aufgenommen sind.
Die verlängerten Abschnitte 920 und 922 haben jeweils eine Höhe, die an einem Punkt, der dem körperfernen Ende 910 des rohrförmigen Abschnitts 902 am nächsten liegt, größer ist und die in der Richtung, die vom rohrförmigen Abschnitt 902 wegführt, abnimmt. Die verlängerten Abschnitte 920 und 922 laufen an ihren führenden Enden 924 und 926 spitz zu, um das Eindringen in den Bandscheibenraum zu erleichtern.
Obwohl die vorderseitige, erweiterte Lordose-Außenhülse für das Herangehen von der Vorderseite in der einfachen Form und für die Anwendung bei der Lendenwirbelsäule gezeigt wurde, kann sie selbstverständlich auch eine doppelröhrige Form annehmen und bei der gesamten Wirbelsäule angewendet werden.
In den 33 und 34 ist eine im folgenden mit der Zahl 1100 bezeichnete erweiterte, lumbale Zweifach-Außenhülse gezeigt. Die erweiterte Zweifach-Außenhülse 1100 besteht aus zwei hohlen, rohrförmigen Abschnitten 1101 und 1102. Die zwei hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 haben ein körperfernes Ende 1104, das durch einen verlängerten Abschnitt 1121 erweitert wurde und der im wesentlichen eine Fortsetzung der miteinander verbundenen, hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 ist. Der verlängerte Abschnitt 1121 ist in Form und Funktion den verlängerten Abschnitten 920 und 922, die oben in bezug auf 31 beschrieben wurden, ähnlich. Der verlängerte Abschnitt 1121 hat eine Höhe, die an einem Punkt, der dem körperfernen Ende 1104 am nächsten ist, größer ist und in der Richtung, die von den hohlen, rohrförmigen Abschnitten 1101 und 1102 wegführt, abnimmt, um die natürliche Krümmung der Wirbelsäule durch die Korrektur der Winkelverhältnisse der Wirbel V aufrechtzuerhalten. Der verlängerte Abschnitt 1121 läuft an seinem führenden Ende 1124 spitz zu, um das Eindringen des verlängerten Abschnitts 1121 in den Bandscheibenraum zwischen zwei benachbarten Wirbel V zu erleichtern. Am körperfernen Ende der rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 sind scharfe Zähne 1130 eingesetzt, um in die Wirbel V einzudringen.
Sämtliche hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 ist gegeneinander versetzt, Idealerweise um die Summe der Differenzen zwischen dem kleineren und dem größeren Durchmesser zweier kombinierter Gewinde-Wirbelsäulenimplantate I, jedoch nicht um weniger als die Differenz eines Implantats I, da es möglich ist, dass das Gewinde eines Implantatsatzes I in das Gewinde des anderen Implantats I eingreift und sie beide einen gemeinsamen Bereich zwischeneinander beanspruchen. Typischerweise haben die Wände jedes hohlen, rohrförmigen Abschnitts 1101 und 1102 an dem Punkt, an dem sich die Wände der hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 berühren, eine gemeinsame Stärke, die ca. 2,0 mm beträgt. Dies wird erreicht, indem ein Teil jedes hohlen, rohrförmigen Abschnitts 1101 und 1102 maschinell bearbeitet wird, um die Wandstärke jedes hohlen, rohrförmigen Abschnitts 1101 und 1102 vor dem Zusammenfügen zu verringern. Auf diese Weise können die zwei hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 enger zueinander gesetzt werden, so dass zwei Wirbelsäulenimplantate I enger aneinander gesetzt werden können, wenn sie in den Bandscheibenraum zwischen benachbarte Wirbel V eingesetzt werden. Die hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 können sich überlappen oder voneinander versetzt sein, um so den Abstand zwischen Implantaten zu steuern, wenn die erweiterte Zweifach-Außenhülse benutzt und zwei Implantate eingesetzt werden.
Die hohlen rohrförmigen Abschnitte 1101 und 1102 können teilweise oder vollständig über ihre Länge überbrückt werden, sind aber typischerweise durch die Fußplatte 1110 fixiert, die in ihrer Funktion, aber nicht in ihrer Bauweise der Fußplatte 344 ähnlich ist, und oben in bezug auf 7C und 7D beschrieben wurde.
In 34 ist die Fußplatte 1110 mit einer ovalen Bauweise, die die Wirbel nachzeichnet und umfasst, und mit mehreren Zinken 1112 bis 1115, die sich vom Boden der Fußplatte 1110 erstrecken, gezeigt. Die Zinken 1112 bis 1115 sind ausreichend lang, um in die Knochen der benachbarten Wirbel V einzudringen, aber in der Länge so begrenzt, dass sie, wenn sie eingesetzt sind, nicht zu tief in die Wirbel eindringen.
In 35 ist eine zweite erweiterte Zweifach-Außenhülse 1200 gezeigt. Die erweiterte Zweifach-Außenhülse 1200 ist der erweiterten Zweifach-Außenhülse 1100 ähnlich, mit der Ausnahme, dass sie zusätzliche, verlängerte Abschnitte 1220 und 1222 hat, die eine Höhe haben, die am körperfernen Ende 1204 der hohlen, rohrförmigen Abschnitte 1201 und 1202 größer ist und die in der Richtung, die von den hohlen, rohrförmigen Abschnitten 1201 und 1202 wegführt, abnimmt. Die verlängerten Abschnitte 1220 und 1222 sind in Form und Funktion den verlängerten Abschnitten 920 und 922, die weiter oben in bezug auf 31 beschrieben wurden, ähnlich. Überdies können, da die Fußplatte 1210 rechteckig und größer als die Fuß-platte 1110 ist, zusätzliche Zinken 1216 und 1217 hinzugefügt sein.
Desweiteren sollte klar sein, dass der Lordose-Distraktor zur rückseitigen Anwendung bei der Lendenwirbelsäule bei einer Anwendung bei der Brustwirbelsäule sowohl in der einfachen als auch in der doppelröhrigen Form von der Vorderseite her eingesetzt werden kann. Der Grund hierfür besteht darin, dass die Brustwirbelsäule normalerweise in der Kyphose gekrümmt ist, die eine Umkehrung der Lordose ist. Bei dem vorderseitigen Herangehen an die Brustwirbelsäule kann es wünschenswert sein, die Rückseite des Bandscheibenraums weiter zu strecken als die Vorderseite, was eine erweiterte Außenhülse erfordern würde, die der in 30 gezeigten Außenhülse ähnlich ist; wenn sie aber in diesem neuen Kontext angewendet wird, wäre es treffender, diese als eine vorderseitige, erweiterte, thorakale Kyphose-Außenhülse zu bezeichnen. Genauso wie die rückseitige Lordose-Außenhülse, der rückseitige Lordose-Lang-Distraktor und die vorderseitigen Lordose-Kurz-Distraktoren, die zuvor als lordotisch bezeichnet wurden, wenn sie von der Rückseite her in die Lendenwirbelsäule eingesetzt werden, wären sie nun treffender als thorakale Kyphose-Distraktoren zu bezeichnen, wenn sie von der Vorderseite her in die Brustwirbelsäule eingesetzt werden.
Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen erweiterten Außenhülsen entweder mit Lang- und Kurz-Distraktoren, die einen in die Bandscheibe eindringenden Abschnitt mit gleichbleibendem Durchmesser haben, oder in Kombination mit den Lordose- und Kyphose-Distraktoren einer komplementären Bauweise verwendet werden können.
In den 36 bis 41 ist die Vorrichtung 1350 gezeigt, die verwendet wird, um ein verbessertes Wirbelsäulenimplantat 1300 für die Wirbelkörperverschmelzung einzusetzen, das eine oder mehrere flache Seiten hat, wie in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung, eingereicht am 17. Februar 1995 mit dem Titel IMPROVED INTERBODY SPINAL FUSION IMPLANTS, die hier durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart ist. Die Vorrichtung 1350 besteht aus einer Zweifach-Außenhülse 1310 mit einem Paar sich überlappender, hohler, zylindrischer Röhren 1352 und 1354, die völlig gleiche Größe besitzen und wovon jede einen geringfügig größeren Innendurchmesser hat als der Außendurchmesser des Wirbelsäulenimplantats 1300 für die Wirbelkörperverschmelzung. Die zylindrischen Röhren 1352 und 1354 sind längsseits miteinander verbunden und im Idealfall um einen Abstand voneinander versetzt, der geringfügig größer ist als die Summe der Durchmesser der zwei Wirbelsäulenimplantate 1300 für die Wirbelkörperverschmelzung, die nebeneinanderliegend und sich mit den flachen Seiten 1302 jedes Wirbelsäulenimplantats 1300 für die Wirbelkörperverschmelzung berührend, eingesetzt werden. Die zylindrischen Röhren 1352 und 1354 sind der Länge nach so verbunden, dass sie sich teilweise überlap^pen. Die hohlen zylindrischen Röhren 1352 und 1354 sind auf einer Fußplatte 1362 angebracht, die ähnlich der in 35 beschriebenen Fußplatte ist. Es gibt eine Reihe von Zinken 1364a bis 1364f, die aus dem Boden 1366 der Fußplatte 1360 hervorstehen und die benutzt werden, um die Zweifach-Außenhülse 1310 an der Basis der benachbarten Wirbel V zu verankern.
In 36 ist die Vorrichtung 1350 über zwei Lang-Distraktoren 1320 und 1322, die nebeneinander eingesetzt sind und aus der Vorderseite der Wirbel V hervorstehen, eingesetzt. Die Lang-Distraktoren 1320 und 1322 ähneln dem Lang-Distraktor 100, der oben beschrieben wurde, mit der Ausnahme, dass sie flache Seiten 1324 bzw. 1326 besitzen.
In den 37 und 38 ist die Fußplatte 1360 in einer Ausführungsform im wesentlichen rechteckig, aber ohne scharfe Ecken. Der Fachmann erkennt leicht, dass auch andere Formen verwendet werden können.
Wie in den 36 und 39 gezeigt ist, besitzt die Fußplatte 1360 Umrisse, die an die vorderseitige, äußere Krümmung der Wirbel V angepasst ist. Nach vorn ist die Fußplatte 1360 um mehrere scharfe Zinken 1364a bis 1364f verlängert, die lang genug sind, damit die Fußplatte 1360 an den Wirbeln V befestigt werden kann. Die Zinken 1364a bis 1364f sind in ihrer Länge beschränkt, damit sie nicht zu weit nach hinten in die Wirbel V eindringen, und sind in einer Anzahl zwischen 2 und 10, vorzugsweise 6, vorhanden.
In 39 dringen die Zinken 1364a bis 1364f, die sich von der Fußplatte 1360 erstrecken, in die gegenüberliegenden Wirbel V ein, sobald die Zweifach-Außenhülse 1350 nach vorn getrieben wird, bis dieses Vorwärtsbewegen dadurch gehemmt wird, dass die Fußplatte 1360 kongruent zur vorderen Seite der Wirbel V zu liegen kommt und von dieser aufgehalten wird.
Wie in 36 gezeigt ist, werden die Wirbel V, die an den zu verschmelzenden Zwischenraum D angrenzen, über die Fußplatte 1360 und die Zinken 1364a bis 1364f starr gehalten, sobald die Vorrichtung 1350 richtig sitzt. Auf diese Weise ist es möglich, entweder einen oder falls gewünscht beide Lang-Distraktoren 1320 und 1322 zu entfernen. Die obenbeschriebene Zweifach-Außenhülse zum Einsetzen zweier Implantate mit mindestens jeweils einer flachen Seite kann verlängerte Abschnitte für das Einsetzen in den Bandscheibenraum haben, die in der Lage sind, eine Distraktion sowohl der Lordose als auch der Kyphose, wie bereits beschrieben wurde, hervorzurufen und zwar in einem solchen Maß, dass sie sich in einer Linie mit den Seitenwänden der zylindrischen Röhren erstreckt.
In 40 wird, sobald die Zweifach-Außenhülse 1350 richtig sitzt, einer der Lang-Distraktoren 1320 und 1322 entfernt und der Chirurg kann den Zwischenraum D mit Hilfe des Bohrers 250 bohren, wobei er jeden der Hohlzylinder 1352 und 1354 benutzt, die den Bohrer 250 führen, um dadurch überlappende Löcher zu schaffen, in die die Wirbelsäulenimplantate 1300a und 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung eingesetzt werden können. Es ist für den Fachmann auch leicht erkennbar, dass eine hohle Innenhülse (nicht gezeigt) in die Hohlzylinder 1352 und 1354 eingeführt werden kann, durch die gebohrt wird, oder dass die Lang-Distraktoren an der Stelle gelassen werden können und eine hohle Trephine, die über jeden der Lang-Distraktoren 1320 und 1322 geschoben wird, benutzt werden kann, um den Zwischenraum D aufzubohren. Es ist leicht zu sehen, dass die rohrförmigen Abschnitte verschiedene Formen und Größen haben können. Desweiteren kann das Entfernen von Bandscheibe und Knochen mit Hilfe eines Schneidwerkzeugs oder eines Meißels mit der für diesen Zweck geeigneten Form und mit oder ohne einen Bohrer ausgeführt werden. Die Implantate müssen dann die geeigneten Formen haben, damit sie in einem so gebildeten Raum verwendet werden können.
In 41 wird, sobald der Zwischenraum D gebohrt ist, ein obenbeschriebener Implantattreiber 350 verwendet, um die Wirbelsäulenimplantate 1300a und 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung einzusetzen, vorzugsweise durch lineares Vorwärtsbewegen. Das Implantattreiberinstrument 350 kann sowohl für das Einsetzen als auch für das Entfernen der Wirbelsäulenimplantate 1300a und 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung verwendet werden.
Sobald das Wirbelsäulenimplantat 1300a für die Wirbelkörperverschmelzung an dem Implantattreiber 350 festgemacht ist, wird es in eine der hohlen, zylindrischen Röhren 1352, 1354 eingeführt und mit Hilfe eines Schlagdrucks, der durch das Implantattreiberinstrument 350 übertragen wird, in den Zwischenraum D getrieben. Wenn das Wirbelsäulenimplantat 1300a für die Wirbelkörperverschmelzung in den Zwischenraum D eingesetzt ist, verbinden sich die aufgerauten Außenflächen des Wirbelsäulenimplantat 1300a für die Wirbelkörperverschmelzung mit dem Knochen der Wirbel V, und der Implantattreiber 330 wird vom Wirbelsäulenimplantat 1300a zur Wirbelkörperverschmelzung gelöst. Das Implantattreiberinstrument 350 wird dann aus der Zweifach-Außenhülse 1350 herausgezogen und das Wirbelsäulenimplantat 1300a für die Wirbelkörperverschmelzung ist vollständig eingerichtet und in den Zwischenraum D eingesetzt, wie in 41 gezeigt ist.
Wenn das erste Wirbelsäulenimplantat 1300a für die Wirbelkörperverschmelzung in den Zwischenraum D eingesetzt ist, wird ein zweites Wirbelsäulenimplantat 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung in den Zwischenraum getrieben, so dass die flachen Seiten 1302a oder 1302b der Wirbelsäulenimplantate 1300a und 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung einander zugewandt liegen und sich berühren. Auf diese Weise werden zwei Wirbelsäulenimplantate 1300a und 1300b für die Wirbelkörperverschmelzung in den Zwischenraum D eingesetzt und mit dem Knochen der benachbarten Wirbel V verbunden, ohne die Wirbelsäule weiter auszudehnen. Es ist leicht zu sehen, dass es andere Möglichkeiten für zwei Wirbelsäulenimplantate mit komplementären Formen geben kann und dass sie durch geradliniges Vorwärtsbewegen durch eine einfache (beide auf einmal) oder zweifache Außenhülse mit Teilen, die den Bandscheibenraum zur Stabilisierung, Distraktion und/oder Erzielung der Lordose oder Kyphose strecken, eingeführt werden können.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Wirbelsäulenimplantaten beschrieben wurde, die ein Gewinde besitzen, ist klar, dass weitere Formen eines Implantats mit dem genannten Verfahren verwendet werden können. Zum Beispiel können Dübel aus Knochen oder künstlichem Material, gerändelte oder unregelmäßig geformte Zylinder, partielle Zylinder oder irgendein anders geformtes Implantat durch die verwendete Außenhülse eingeführt werden. Die Durchführung des Vorgangs durch die Außenhülse ist sicher, schnell und genauer.

Claims

Schutzhülsensystem zur Verwendung in einer Menschen-Wirbelsäulenchirurgie quer durch die Höhe eines Bandscheibenraums zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern (V), aufweisend: eine Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) mit einer Öffnung zum Bereitstellen eines geschützten Zugangs zu dem Bandscheibenraum und zu zumindest Bereichen von den benachbarten Wirbelkörpern (V), dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest ein ausgestreckter Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) von der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) aus erstreckt zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern (V), wobei der zumindest eine ausgestreckte Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) einen Bereich zum Anliegen gegen jede der benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) aufweist, wobei der Bereich von dem zumindest einen ausgestreckten Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) eine obere und eine untere Fläche aufweist, die so angepasst sind, dass sie mit den jeweiligen Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) zum genauen Ausrichten und Distanzieren der benachbarten Wirbelkörper (V) weg voneinander im Kontakt sind.
System nach Anspruch 1, wobei die Öffnung eine Höhe aufweist, die größer als der Abstand zwischen den benachbarten Wirbelkörpern (V) ist.
System nach Anspruch 1, wobei die obere und die untere Fläche parallel zueinander entlang eines wesentlichen Bereichs der Länge davon sind und die Höhe des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) im Wesentlichen gleich der wiederhergestellten Höhe des Bandscheibenraumes zwischen den zwei benachbarten Wirbelkörpern (V) ist und die Länge des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) größer als die Hälfte der Tiefe des Bandscheibenraums gemessen von dem anterioren zu dem posterioren Aspekt der benachbarten Wirbelkörper (V) ist.
System nach Anspruch 1, wobei die Höhe des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) die Höhe von einem wiederhergestellten Bandscheibenraum annähert und die obere und die untere Fläche entlang von zumindest einem Bereich ihrer Länge von der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) weg konvergieren.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche in Kombination mit einem chirurgischen Instrument, das eine Abmessung und Dimension aufweist, mit der es durch die Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) hindurch passt, und das eine Länge aufweist, die so angepasst ist, dass sie einem distalen Ende des Instrumentes ermöglicht, über die Öffnung der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) hinaus zu ragen, während ein proximales Ende des Instrumentes über ein proximales Ende der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) hinausragt.
System nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine ausgestreckte Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) einen ersten Bereich zum Anliegen gegen die Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) und einen zweiten Bereich zwischen dem ersten Bereich und der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) zum Anliegen gegen die Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) aufweist, wobei der zweite Bereich eine Höhe aufweist, die geringer als die Höhe des ersten Bereichs ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) eine Außenfläche an ihrem distalen Ende aufweist und der zumindest eine ausgestreckte Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) zumindest zum Teil koextensiv zu der Außenfläche ist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Höhe des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) zumindest einen Bereich aufweist, der die Höhe des wiederhergestellten Bandscheibenraums zwischen den benachbarten Wirbelkörpern (V) annähert.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Bereich der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) zumindest zum Teil zu der Außenfläche der Wirbelkörper (V) von den benachbarten Wirbelkörpern (V) passt.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das ferner Mittel (710, 710', 810, 910, 1210) zum Limitieren der Penetrationstiefe des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) in den Bandscheibenraum hinein aufweist.
System nach Anspruch 10, wobei das tiefen-limitierende Mittel (710, 710', 810, 910, 1210) an der Verbindungsstelle des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) und der Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) angeordnet ist.
System nach Anspruch 10 oder 11, wobei das tiefen-limitierende Mittel eine Fußplatte (1210) aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das ferner Mittel zum Durchdringen der zwei benachbarten Wirbelkörper (V) aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der zumindest eine ausgestreckte Bereich (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) ein konisches Führungsende (724, 726, 824, 826, 924, 926) aufweist, um ein Platzieren des zumindest einen ausgestreckten Bereichs (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) in den Bandscheibenraum zu erleichtern.
System nach Anspruch 14, wobei die obere und die untere Fläche in einem Winkel relativ zueinander weg von der Außenhülse (800, 800') entlang von zumindest einem Bereich ihrer Länge divergieren.
System nach einem der obigen Ansprüche, das ferner zumindest einen zweiten ausgestreckten Bereich (722, 722', 822, 922, 1222) aufweist, der sich von der Außenhülse aus erstreckt zum Einsetzen in den Bandscheibenraum zwischen den benachbarten Wirbelkörpern (V), wobei der zumindest zweite ausgestreckte Bereich (722, 722', 822, 922, 1222) einen Bereich zum Anliegen gegen jede der benachbarten Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) aufweist, wobei dieser Bereich des zumindest zweiten ausgestreckten Bereichs (722, 722', 822, 922, 1222) eine obere und eine untere Fläche aufweist, die so angepasst sind, dass sie mit den jeweiligen Endplatten der benachbarten Wirbelkörper (V) zum genauen Ausrichten und Distanzieren der benachbarten Wirbelkörper (V) weg voneinander im Kontakt sind.
System nach Anspruch 16, wobei die ausgestreckten Bereiche (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) sich diametral gegenüberliegen und im Abstand voneinander sind, um einen Zugang zu den benachbarten Wirbelkörpern (V) zwischen den ausgestreckten Bereichen aus dem Inneren des Bandscheibenraums heraus bereitzustellen.
System nach Anspruch 16, wobei die ausgestreckten Bereiche (720, 722, 720', 722', 820, 822, 920, 922, 1220, 1222) die gleiche Höhe aufweisen.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche in Kombination mit einem Knochen-Entfern-Mittel mit einem Abschnitt, der eine Größe aufweist, sodass er durch die Öffnung passieren kann, um durch die Außenhülse (700, 700', 800, 800', 900, 1100, 1200) hindurch einen Implantationsraum quer durch die Höhe des Bandscheibenraumes auszubilden.
System nach Anspruch 19, wobei das Knochen-Entfern-Mittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Bohrer, einer Trephine, einer Reibahle, einem Schaftfräser, einem Stechmeißel und einem Schnittgrad besteht.
System nach Anspruch 19 in Kombination mit einem Wirbelsäuleneinsatz, der an ein Einsetzen in den Implantationsraum angepasst ist, der mittels des Knochen-Entfern-Mittels ausgebildet wurde.
System nach Anspruch 21, wobei der Wirbelsäuleneinsatz entweder ein Dübel, ein Knochenimplantat, ein Wirbelsäulen-Zwischenkörperimplantat oder ein Wirbelsäulen-Zwischenkörper-Fusionsimplantat ist.
System nach Anspruch 21, wobei der Wirbelsäuleneinsatz zumindest zum Teil Knochen aufweist.
System nach einem der Ansprüche 21–23 in Kombination mit einer fusionsunterstützenden Substanz.
System nach Anspruch 24, wobei die fusionsunterstützende Substanz Knochen ist.
System nach einem der Ansprüche 24 oder 25 in Kombination mit einem Drückelement zum Hineindrücken des fusionsunterstützenden Materials in den Wirbelsäuleneinsatz.
System nach einem der Ansprüche 21–26 in Kombination mit einem Implantattreiber, der so konfiguriert ist, dass er den Wirbelsäuleneinsatz in den Implantationsraum einsetzt, der von dem Knochen-Entfern-Mittel ausgebildet wurde.
System nach einem der Ansprüche 19–27 in Kombination mit einem Instrument zum Entfernen des Knochens von der Wirbelsäule, der durch das Knochen-Entfern-Mittel abgeschnitten wurde.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das ferner einen Gewindeschneider zum Einsetzen durch die Außenhülse (700, 770', 800, 800', 900, 1100, 1200) zum Gewindeschneiden in die zwei benachbarten Wirbelkörper (V) aufweist.
System nach einem der vorangegangenen Ansprüche in Kombination mit einem Distraktor, der so angepasst ist, dass er die benachbarten Wirbelkörper (V) voneinander wegdrängt.
System nach Anspruch 30, wobei der Distraktor ein Zwischenkörper-Distraktor ist.
System nach Anspruch 30 oder 31 in Kombination mit zumindest einem zweiten Distraktor, wobei der zumindest zweite Distraktor relativ zu dem Distraktor eine unterschiedliche Größe aufweist, um einen Satz von Distraktoren mit abgestuften Größen zu bilden.