DE60108770T2 - Verstärktes geformtes implantat aus kortikalisknochen - Google Patents
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/44—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs
- A61F2002/448—Joints for the spine, e.g. vertebrae, spinal discs comprising multiple adjacent spinal implants within the same intervertebral space or within the same vertebra, e.g. comprising two adjacent spinal implants
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- A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
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- A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2220/0033—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements made by longitudinally pushing a protrusion into a complementary-shaped recess, e.g. held by friction fit
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2230/00—Geometry of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
- A61F2230/0002—Two-dimensional shapes, e.g. cross-sections
- A61F2230/0028—Shapes in the form of latin or greek characters
Description
- Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Gelenkversteifung bzw. Arthrodese zur Stabilisierung der Wirbelsäule. Spezieller ist die Erfindung gerichtet auf einen intervertebralen Abstandhalter, gebildet aus einem Knochenmaterial, und auf Verfahren zum Behandeln von Patienten mit Wirbelsäulenverformungen.
- Entfernung von beschädigten oder erkrankten (Band-) Scheiben und Wiederherstellen der Scheibenraumhöhe, um chronische Rückenschmerzen und andere Beschwerden zu behandeln, sind bekannte medizinische Techniken. Implantate wie intervertebrale Abstandhalter werden oft in den Scheibenraum implantiert, um die Scheibenraumhöhe nach Entfernung der gesamten oder eines Teils der Scheibe zu erhalten oder wieder herzustellen. Die Abstandhalter können gebildet sein aus einer Vielzahl von aufnehmbaren bzw. resorbierbaren und nicht aufnehmbaren Materialien einschließlich beispielsweise Titan, chirurgischem Stahl, Polymeren, misch- oder Verbundwerkstoffen und Knochen. Es ist oft wünschenswert, die Fusion zwischen den Vertebralkörpern, die benachbart zu den beschädigten oder erkrankten Scheiben sind, zu fördern. Typischerweise wird ein osteogenes bzw. knochenbildendes Material mit einem Abstandhalter kombiniert und in den Scheibenraum eingebracht, um Knochenwachstum zu erleichtern und zu fördern. Während die Auswahl der Implantatkonfiguration und -zusammensetzung von einer Vielzahl von Überlegungen abhängen kann, ist es für Gelenkversteifung oft wünschenswert, ein resorbierbares Material auszuwählen, das den Knocheneinwuchs nicht gegen Belastung abschirmt. Knochen und knochenabgeleitete Komponenten können geeignetes Material bereitstellen, um die Implantate vorzubereiten. Knochenmaterial, das zur Benutzung in Implantaten akzeptierbar ist, ist jedoch eine knappe Ressource, da es von begrenzten Spenderressourcen für menschliches Gewebe abgeleitet wird.
- Geeignetes Knochen- oder knochenabgeleitetes Material zur Benutzung in Implantaten wird im Allgemeinen fast ausschließlich von allogenen Transplantat- und xenogenes Transplantatquellen erhalten, die beide wertvolle Ressourcen sind. Da intervertebrale Abstandhalter den Kompressionsbelastungen standhalten müssen, die von der Wirbelsäule ausgeübt werden, sind diese Implantate oft aus Kortikalisknochen gebildet, welche hauptsächlich in den unteren Gliedmaßen gefunden werden und beispielsweise Oberschenkel-, Wadenbein- und die Schienbeinknochen einschließen. Die langen Knochen machen nur einen Bruchteil der verfügbaren Knochenquelle aus. Somit sind Quellen für Knochen, die für strukturelle intervertebrale Abstandhalter geeignet sind, extrem beschränkt. Die Knappheit von gewünschten Spenderknochen macht es schwierig, Implantate bereitzustellen, die die erwünschte Größe und Konfiguration zur Implantierung zwischen benachbarten Lendenwirbeln haben, was relativ große Implantate erfordern kann. Es wird weiterhin erwartet, daß mit dem Altern der Bevölkerung ein erhöhter Bedarf zur Korrektur von Wirbelsäulenverformungen aufkommen wird und ein gleichzeitiges Ansteigen der Nachfrage für knochenabgeleitete Komponenten. Daher müssen diese strukturellen Knochenabschnitte aufbewahrt und effizient genutzt werden, um Implantate bereitzustellen. Die Knappheit von geeignetem Knochenmaterial hat auch Bemühungen gehemmt, unterschiedliche Konfigurationen von geeigneten Implantaten für Gelenkversteifung der Wirbelsäule zu entwickeln und herzustellen. Weiterhin war es physiologisch nicht möglich, verschiedene Implantatkonfigurationen zu erhalten, da strukturelle und geometrische Einschränkungen von verfügbaren Spenderknochen gegeben waren.
- WO/00 40177 offenbart ein Implantat zur Förderung der Fusion zwischen benachbarten Vertebralkörpern, umfassend eine Anordnung von Kortikalisknochen-abgeleiteten bzw. Rindenknochen-abgeleiteten Komponenten und ein knochenbildendes Material.
- Angesichts der oben beschriebenen Probleme besteht weiterhin ein Bedarf, geeignete Implantate bereitzustellen, um Patientenbehandlung zu ermöglichen. Die vorliegende Erfindung greift diesen Bedarf auf und stellt eine Vielzahl von anderen Vorzügen und Vorteilen bereit.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wirbelsäulenimplantate, deren Herstellung und Benutzung.
- Die Erfindung stellt ein Implantat bereit zur Förderung der Knochenfusion zwischen benachbarten Vertebralkörpern, wobei das Implantat eine äußere Fläche, eine Längsachse hat und eine Anordnung von Kortikalisknochen-abgeleiteten Komponenten umfaßt, wobei die Komponenten umfassen:
Eine erste Strebe mit einem ersten Knocheneingriffsabschnitt, einen entgegengesetzten zweiten Knocheneingriffsabschnitt und einer dazwischen in einer im wesentlichen orthogonal zur Längsachse gelegenen Ebene angeordneten ersten Stoßfläche und einem zur ersten Stoßfläche entgegengesetzten zweiten Ende;
Eine von der ersten Strebe beabstandete zweite Strebe, wobei die zweite Strebe einen dritten Knocheneingriffsabschnitt, einen entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt, eine dazwischen in einer zur Längsachse im wesentlichen orthogonal gelegenen Ebene angeordneten zweiten Stoßfläche und ein der zweiten Stoßfläche entgegengesetztes zweites Ende aufweist, wobei die zweite Strebe zusammen mit der ersten Strebe einen inneren Raum definiert, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Strebe und die zweite Strebe jeweils eine sich in den inneren Raum öffnende Öffnung einschließen;
ein längliches Querglied, sich von der ersten Strebe zur zweiten Strebe erstreckend und ein innerhalb der Öffnung der ersten Strebe eingriffnehmendes erstes Ende und ein innerhalb der Öffnung der zweiten Strebe eingriffnehmendes zweites Ende einschließend; und
ein osteogenes Material, zwischen der ersten und zweiten Strebe gelegen, wobei das osteogene Material an zumindest einem aus erster Strebe, zweiter Strebe und Querglied haftet und geeignet ist zur Bereitstellung einer halbstarren, geformten Komponente formbar zu sein; und wobei die erste und zweite Stoßfläche im wesentlichen parallel zum länglichen Querglied positionierte Flächen definieren, und wobei jede dieser ebenen Flächen eine Werkzeugeingriffsöffnung umfaßt. - Während die tatsächliche Natur der hierin abgedeckten Erfindung nur mit Bezug auf die angehängten Ansprüche bestimmt werden kann, werden bestimmte Formen und Merkmale, welche für hierin offenbarte bevorzugte Ausführungsformen kennzeichnend sind, kurz beispielhaft wie im Folgenden beschrieben.
- In einer Ausführungsform kann das Implantat als ein offener Käfig bereitgestellt sein. Ein osteogenes Material kann mit dem Implantat kombiniert sein. Das osteogene Material kann zwischen der ersten und zweiten Strebe eingefügt sein. Vorzugsweise ist das osteogene Material bereitgestellt, um innerhalb des inneren Raums geformt zu werden und/oder an zumindest einem aus erster Strebe, zweiter Strebe und dem Querglied zu haften. Das osteogene Material kann auch geeignet sein, formbar zu sein, um eine halbstarre, geformte Komponente bereitzustellen.
- In alternativen Ausführungsformen können die erste und zweite Strebe durch im wesentlichen ebene Wandungen definiert werden, die dazu geeignet sind, die normale Scheibenhöhe wiederherzustellen und/oder eine korrekte Rückgratkrümmung bzw. Lordose der Wirbelsäule bereitzustellen. Die erste und zweite Strebe können gegenüberliegende Knocheneingriffsabschnitte einschließen, die voneinander getrennt sind an einem ersten Ende der Strebe durch eine Distanz D1, und wobei die gegenüberliegenden Knocheneingriffe sich gleichmäßig verjüngen bis zu einer zweiten Distanz D2 an einem zweiten Ende der Strebe, so daß D1 größer ist als D2. Alternativ können die Knocheneingriffsabschnitte eine bogenförmige Fläche definieren, wobei die gegenüberliegende Knocheneingriffsstrukturen voneinander getrennt sind mit einer maximalen Distanz an einem Punkt, der sich zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der jeweiligen Strebe befindet. In noch anderen Ausführungsformen können die erste und zweite Strebe kurvenförmige Wandungsabschnitte definieren, die sich dem nierenförmigen Kanal eines langen Knochens annähern.
- Die vorliegende Erfindung kann benutzt werden bei der Behandlung einer Wirbelsäulendeformation durch operative Vorbereitung eines intervertebralen Raums zwischen benachbarten Endplatten von benachbarten Wirbeln und Einsetzen eines Implantats in den vorbereiteten Raum.
- Weitere Gegenstände, Merkmale, Aspekte, Formen, Vorteile und Vorzüge sollen aus der Beschreibung und den Zeichnungen von bevorzugten Ausführungsformen, die hierin enthalten sind, ersichtlich werden.
-
1 ist eine ebene Ansicht einer Ausführungsform einer Implantatanordnung. -
2 ist eine Explosionsansicht der in1 dargestellten Implantatanordnung. -
3 ist eine Endaufsicht einer lordotischen Implantatanordnung einschließlich eines osteogenen Materials gemäß der vorliegenden Erfindung. -
4 ist eine Perspektivansicht der in3 dargestellten Implantatanordnung. -
5 ist eine Perspektivansicht einer alternativen Ausführungsform einer Implantatanordnung einschließlich eines osteogenen Materials zur Benutzung in der vorliegenden Erfindung. -
6 ist eine Frontansicht von benachbarten Wirbeln, die laterale Platzierung eines Paars von Implantatanordnungen, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind, darstellend. -
7 ist eine Aufsicht eines Vertebralkörpers, die bilaterale Platzierung eines Paars von Implantatanordnungen, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind, darstellend. -
8 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer Implantatanordnung mit drei im wesentlichen parallelen Streben, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung bereitgestellt ist. -
9 ist eine Endaufsicht der in8 dargestellten Implantatanordnung. -
10 ist eine Perspektivansicht eines Implantats, eingebettet in eine Matrix von osteogenem Material. -
11 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer lordotischen Implantatanordnung zur Benutzung in der vorliegenden Erfindung. -
12 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform einer gewölbten Implantatanordnung zur Benutzung mit der vorliegenden Erfindung. -
13 ist eine Frontansicht von zwei benachbarten Wirbeln, darstellend die Platzierung der in12 dargestellten, gewölbten Implantatanordnung. -
14 ist eine Perspektivansicht einer Implantatanordnung, nicht gemäß der vorliegenden Erfindung. -
15 ist eine Draufsicht der in14 dargestellten Implantatanordnung. -
16 ist eine Explosionsansicht der in14 dargestellten Implantatanordnung. -
17 ist eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Implantatanordnung mit kurvenförmigen Streben zur Benutzung in der vorliegenden Erfindung. -
18 ist eine Endaufsicht der in17 dargestellten Implantatordnung. -
19 ist eine Draufsicht der in17 dargestellten Implantatanordnung, positioniert an einer oberen Endplatte eines Lendenwirbels. -
20 ist eine Teilexplosionsansicht einer Implantatanordnung der vorliegenden Erfindung, darstellend eine Schwalbenschwanzverbindung eines Querglieds und einer Strebe. -
21 ist eine Teilexplosionsansicht einer Implantatanordnung der vorliegenden Erfindung, darstellend eine mit einem Gewinde versehenen Verbindung eines Querglieds und einer Strebe. -
22 ist eine Teilschnittansicht einer Implantatanordnung der vorliegenden Erfindung, darstellend ein an einer Strebe mittels eines Ankers eingriffnehmendes Querglied. -
23 ist eine Explosionsansicht einer Implantatanordnung mit einem einzigen, planaren Querglied, die nicht der vorliegenden Erfindung entspricht. -
24 ist eine Teilabschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer Implantatanordnung der vorliegenden Erfindung, darstellend ein Querglied, das an einer Strebe mittels eines Sicherungsrings Eingriff nimmt. -
25 ist eine Endaufsicht der in23 dargestellten Implantatanordnung. -
26 ist ein Schema, das die Auswahl eines Knochenabschnitts aus einem Querschnitt eines Oberschenkelknochens darstellt. - DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung stellt ein Wirbelsäulenimplantat bereit, das aus individuellen knochenabgeleiteten Komponenten zusammengesetzt werden kann. In einer Form können die individuellen Komponenten relativ klein sein und doch kann das zusammengefügte Knochenimplantat eine größere Struktur sein, die geeignete Stabilität aufweist, um der Kompressionsbelastung, die von der Wirbelsäule ausgeübt wird, zu widerstehen. Die Komponenten können von Spenderknochen abgeleitet sein, wie allogenen Kortikalisknochen. Zusätzlich können die Komponenten als modulare Stücke ausgebildet sein mit uniformer Größe und Gestalt, um die Herstellung der Wirbelsäulenimplantate zu erleichtern. Zum Beispiel kann das Implantat in ausgewählten Größen und Konfigurationen bereitgestellt sein, um Scheibenhöhe zu erhalten, Lordose, Kyphose oder anderen Wirbelsäulendeformierungen zu korrigieren. In anderen Formen stellt das Wirbelsäulenimplantat ein Knochenkonstrukt bereit, das als verstärkendes Gerüst für eine Vielzahl von osteogenen Materialien dienen kann, um Knochenfusion zu erleichtern. Somit stellt diese Erfindung eine effiziente Verwendung des wertvollen Spenderknochenmaterials bereit und erlaubt es doch, eine weite Vielzahl von Implantatkonfigurationen herzustellen.
-
1 ist eine ebene Ansicht eines Wirbelsäulenimplantats10 . Implantat10 definiert eine Längsachse11 und schließt eine erste Strebe12 , eine zweite Strebe14 , die beabstandet ist von der ersten Strebe12 , und ein Querglied16 , das sich dazwischen erstreckt, ein. Die erste Strebe12 und die zweite Strebe14 sind beide so positioniert, daß sie in einer Ebene liegen, die im wesentlichen parallel zur Längsachse11 ist. Implantat10 schließt zumindest ein zu sätzliches Querglied16A ein, das die erste Strebe12 und zweite Strebe14 verbindet. Es wird verstanden, daß das Implantat10 in alternativen Ausführungsformen eine oder eine Vielzahl von Quergliedern haben kann, die die erste Strebe12 mit der zweiten Strebe14 verbinden. - Zusätzlich bezugnehmend auf
2 , welche eine Explosionsansicht der in1 dargestellten Implantatanordnung10 ist, ist die erste Strebe12 als eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration habend dargestellt. - Die erste Strebe
12 schließt einen ersten Knocheneingriffsabschnitt20 und einen gegenüberliegenden zweiten Knocheneingriffsabschnitt22 ein, der vom ersten Knocheneingriffsabschnitt20 durch eine erste Distanz, die durch Bezugslinie21 dargestellt ist, beabstandet ist, und welche als gleich zu D1 gewählt sein kann. Der erste Knocheneingriffsabschnitt20 und der zweite Knocheneingriffsabschnitt22 können derart vorgesehen sein, daß sie Anti-Ausstoßstrukturen28 einschließen. In der dargestellten Ausführungsform ist der erste Knocheneingriffsabschnitt20 mit einer Vielzahl von darin ausgebildeten Kerben28 versehen. Die Kerben28 stellen eine mechanische Verriegelung mit den benachbarten Vertebralkörper-Endplatten bereit und verhindern Ausstoß des Implantats aus dem intervertebralen Raum. Der erste Knocheneingriffsabschnitt und/oder der zweite Knocheneingiffsabschnitt kann auch mit Kanten, Spitzen und dergleichen konfiguriert sein, um Ausstoß aus dem Scheibenraum zu verhindern. Alternativ können der erste Knocheneingriffsabschnitt20 und der zweite Knocheneingriffsabschnitt22 als eine im wesentlichen glatte oder gleichförmig lineare Fläche bereitgestellt sein. Es wird von den Fachmännern verstanden, daß die exakte Konfiguration der ersten Strebe12 in einer Vielzahl von Konfigurationen bereitgestellt sein kann, welche ausgewählt sein können, um einen erwünschten korrigierenden Effekt auf eine Wirbelsäule oder einen Teil davon zu verleihen. - Die zweite Strebe
14 kann im wesentlichen so bereitgestellt werden, wie beschrieben für die erste Strebe12 . Die zweite Strebe14 schließt einen dritten Knocheneingiffsabschnitt24 , einen gegenüberliegenden vierten Knocheneingriffsabschnitt26 ein. Die zweite Strebe14 kann die gleichen strukturellen Komponenten einschließen, wie für die erste Strebe12 beschrieben, einschließlich Anti-Ausstoßstrukturen28 . Der dritte Knocheneingriffsabschnitt24 ist vom vierten Knocheneingriffsabschnitt26 beabstandet durch eine zweite Distanz, die dargestellt ist von der Bezugslinie23 , welche als D2 ausgewählt sein kann. In der dargestellten Ausfüh rungsform für das Implantat10 ist D1 im wesentlichen gleich zu D2. In alternativen Ausführungsformen muß die erste Distanz nicht gleich sein zur zweiten D2. Somit können D1 und D2 individuell ausgewählt werden um eine erwünschte Scheibenraumhöhe zwischen benachbarten Wirbeln einschließlich Hals-, Brust- und Lendenwirbeln wieder herzustellen und/oder zu erhalten. Vorzugsweise werden D1 und D2 so ausgewählt, daß sie von ungefähr 5 mm bis ungefähr 20 mm reichen. In besonders bevorzugter Weise werden D1 und D2 so ausgewählt, daß sie von ungefähr 10 mm bis ungefähr 15 mm reichen. - Die zweite Strebe
14 ist von der ersten Strebe12 beabstandet. Die Distanz, um die die zweite Strebe14 von der ersten Strebe12 beabstandet ist, kann variiert werden in Abhängigkeit zur erwünschten Benutzung und/oder der erwünschten Stelle für die Implantierung der resultierenden Implantatanordnung. Zum Beispiel kann die zweite Strebe14 von der ersten Strebe12 beabstandet sein, um eine einzelne Implantatanordnung bereitzustellen, die derart dimensioniert ist, daß sie sich im wesentlichen über die laterale Breite eines Scheibenraums erstreckt. Alternativ kann das Implantat10 dimensioniert sein, um die bilaterale Platzierung eines Paars von Implantaten innerhalb des Scheibenraums zu gestatten, wie in7 dargestellt. - Die erste Strebe
12 schließt eine im wesentlichen orthogonal zur Längsachse11 positionierte Stoßfläche25 ein. Die Stoßfläche kann angeordnet sein zwischen dem ersten Knocheneingriffsabschnitt20 und dem zweiten Knocheneingriffsabschnitt22 . Gleichermaßen schließt die zweite Strebe14 die Stoßfläche27 ein, die ebenfalls im wesentlichen orthogonal zur Längsachse11 positioniert ist. Die Stoßflächen25 und27 können einen verdickten Wandungsabschnitt der Streben12 und14 definieren. Die Stoßflächen25 und27 sind geeignet, Stoßkräften Stand zu halten, die notwendig sind, um das Implantat10 in einen Scheibenraum zu treiben. Weiterhin können die Stoßflächen25 und27 mit einer Oberfläche versehen sein, um das Hineintreiben des Implantats10 in einem Scheibenraum zu erleichtern. Zum Beispiel können Stoßflächen25 und27 aufgerauht, gerändelt oder gezahnt sein, um einen statischen Kontakt zwischen einem Einführungswerkzeug (nicht gezeigt) und dem Implantat10 beizubehalten. - Die erste Strebe
12 endet in einem ersten Ende32 und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende34 . Gleichermaßen endet die zweite Strebe14 an einem ersten Ende33 und an einem entgegengesetzten zweiten Ende35 . In einer Form definieren die ersten Enden32 und33 Stoßflächen25 beziehungsweise27 . Weiterhin sind die ersten Enden32 und33 konfiguriert, um Werkzeugeingriffsöffnungen30 einzuschließen, um Eingriff zu nehmen an Gegenstückstrukturen an Implantathaltern und/oder Einführungswerkzeugen (nicht gezeigt). Die Öffnungen30 können eine gleichförmig glatte Bohrung, eine sich verjüngende Bohrung oder alternativ einen mit Gewinde versehenen Bohrungsabschnitt einschließen. Vorzugsweise erleichtern die Werkzeugeingriffsabschnitte30 das Einsetzen des Implantats in den Scheibenraum und verhindern seitliche Bewegung des Implantats während dem Einsetzen. In dem dargestellten Beispiel schließen die zweiten Enden34 und35 kurvenförmige Oberflächen29 beziehungsweise31 ein, um das Einführen des Implantats10 in den Scheibenraum zu ermöglichen und zu erleichtern. - In einer bevorzugten Form können die erste Strebe
12 und die zweite Strebe14 als modulare Einheiten bereitgestellt sein, die mittels zumindest eines Querglieds gekoppelt sein können. Die modularen Einheiten können erhalten werden durch gleichförmiges Ausschneiden und Bearbeiten von Spenderknochen. Weiterhin kann der Spenderknochen Knochenüberreste sein, die erhalten werden nach der Herstellung von Implantatkonfigurationen, wie in26 dargestellt und nachfolgend vollständiger diskutiert. Dies stellt eine effiziente Benutzung von wertvollen Spenderknochenressourcen bereit. Die modularen Einheiten können von voraus gewählten Konfigurationen und Dimensionen sein. Vorzugsweise sind die Streben12 und14 in Konfigurationen bereitgestellt, um Knochenfusion zu erleichtern und eine korrekte Lordose, Kyphose und andere Wirbelsäulendeformationen bereitzustellen. - In dem dargestellten Beispiel erstrecken sich das Querglied
16 und das Querglied16A von der ersten Strebe12 durch den inneren Bereich19 zur zweiten Strebe14 . In alternativen Ausführungsformen können die Querglieder16 und/oder16A Eingriff nehmen an der ersten Strebe12 und der zweiten Strebe14 über ihre jeweilige Peripherie, beispielsweise proximal zu den ersten Enden32 und33 oder zu den zweiten Enden33 und35 . Wenn Querglied16 oder16A proximal zu den ersten Enden32 und33 positioniert ist, können die Querglieder auch angrenzende Stoßflächen25 bzw.27 sein. - Querglied
16 schließt ein proximales Ende36 ein, welches zum Eingriffnehmen in der ersten Strebe12 geeignet ist. In der dargestellten Ausführungsform nimmt das proximale Ende36 in der Öffnung38 der ersten Strebe12 Eingriff. Querglied16 schließt auch ein distales Ende37 ein, welches geeignet ist zum Eingriffnehmen in der Strebe14 mittels Öffnung39 . Gleichermaßen schließt Querglied16A ein proximales Ende36A und ein distales Ende37A ein. Das proximate Ende36A ist vorgesehen zum Eingriffnehmen an der ersten Strebe12 und das distale Ende37A ist vorgesehen zum Eingriffnehmen in Strebe14 . Querglied16 und zweites Querglied16A sind geeignet, um in der ersten Strebe12 und der zweiten Strebe14 Eingriff zu nehmen, um ein zusammengefügtes Implantat bereitzustellen, das geeignet ist, den Scher- und Stoßkräften standzuhalten, die benötigt werden, um die Implantatanordnung in den intervertebralen Raum zu treiben. Das Querglied16 ist als zylindrischer Stab dargestellt. In alternativen Formen können die Querglieder16 konfiguriert sein als ein Schaft mit quadratischem, rechteckigem, dreieckigem oder eiförmigen Querschnitt. Weiterhin wird vom Fachmann verstanden werden, daß die Querglieder16 und16A geeignet sind, an einer ersten und zweiten Strebe12 bzw.14 in einer Vielzahl von Konfigurationen Eingriff zu nehmen, die detailliert nachfolgend diskutiert werden. - Das Implantat
10 kann als ein Offener-Käfig-Vertebralimplantat konfiguriert sein. Das Offener-Käfig-Vertebralimplantat stellt ein Depot bereit zur Aufnahme eines Osteokonduktiven/induktiven Füllers. Wenn das Implantat einen Füller einschließt und dimensioniert ist, um innerhalb eines vorbereiteten Scheibenraums aufgenommen zu werden, stellt das Implantat weiterhin strukturelle Unterstützung bereit, um die Scheibenhöhe zu erhaften, und trotzdem einen breiten Oberflächenbereich und intimen Kontakt zwischen dem Füller und dem Knochengewebe der vertebralen Endplatten zu erlauben. -
3 und4 sind Darstellungen von Implantatanordnung40 gemäß der vorliegenden Erfindung einschließlich eines osteogenen Materials48 . Die Implantatanordnung40 schließt eine erste Strebe42 , zweite Strebe44 und Querglieder46 und47 ein. Die erste Strebe42 und die zweite Strebe44 deformieren dazwischen einen inneren Raum49 . Die erste Strebe42 schließt einen ersten Knocheneingriffsabschnitt50 , einen entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitt52 und eine erste Stoßfläche55 dazwischen ein. Gleichermaßen schließt die zweite Strebe44 einen dritten Knocheneingriffsabschnitt54 , einen entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt56 und eine zweite Stoßfläche57 dazwischen ein. Die erste Strebe42 und die zweite Strebe44 schließen darin ausgebildete Anti-Ausstoßstrukturen58 ein. In der dargestellten Ausführungsform wird osteogenes Material48 zwischen einer ersten Strebe42 und einer zweiten Strebe44 angelagert, im wesentlichen den gesamten inneren Raum49 ausfüllend. Das osteogene Material48 kann bereitgestellt sein als ein formbares Material, das an dem Gerüst haftet, das von Streben42 ,44 und optionalen Quergliedern46 und47 definiert wird. Das osteogene Material48 kann auch bereitgestellt sein in ausreichenden Mengen und in einer Form, damit es sich über die ersten und dritten Knocheneingriffsabschnitte50 bzw.54 , und/oder die zweiten und vierten Knocheneingriffsabschnitte52 beziehungsweise56 erstreckt. Vorzugsweise kann das komprimierte osteogene Material einen Anteil der Last aushalten, die auf die Implantatanordnung40 durch die Wirbelsäule ausgeübt wird. In alternativen Ausführungsformen können die erste Strebe42 und die zweite Strebe44 im wesentlichen umgeben von oder eingebettet in osteogenem Material sein, so daß das osteogene Material die Streben42 und44 im wesentlichen umgibt. - Die erste Strebe
42 schließt ein erstes Ende60 und ein entgegengesetztes zweites Ende62 ein. Der erste Knocheneingriffsabschnitt50 ist beabstandet vom zweiten Knocheneingriffsabschnitt52 , benachbart zum ersten Ende60 , durch eine erste Distanz, die dargestellt ist durch Bezugslinie41 , welche gleich D1 gewählt sein kann. Gleichermaßen ist der erste Knocheneingriffsabschnitt50 getrennt vom zweiten Knocheneingriffsabschnitt52 , proximal zum zweiten Ende62 , um eine dritte Distanz, welche gleich D3 (nicht gezeigt) gewählt sein kann. Die zweite Strebe44 schließt ein erstes Ende64 und ein entgegengesetztes zweites Ende66 ein. Der dritte Knocheneingriffsabschnitt54 ist getrennt vom vierten Knocheneingriffsabschnitt56 , proximal zum ersten Ende64 , durch eine zweite Distanz, die durch Bezugslinie45 dargestellt ist, welche gleich D2 gewählt sein kann. Gleichermaßen ist der dritte Knocheneingriffsabschnitt54 getrennt vom vierten Knocheneingriffsabschnitt56 , proximal zum zweiten Ende66 , durch eine vierte Distanz, die durch Bezugslinie67 dargestellt ist, welche gleich D4 gewählt sein kann. Die Werte für D1, D2, D3 und D4 können individuell ausgewählt sein, um eine Implantatanordnung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein erwünschtes orthopädisches Resultat zu erreichen. - In einer Form hat die erste Strebe
42 eine Höhe benachbart zum ersten Ende60 definiert durch Distanz D1, und eine Höhe benachbart zum zweiten Ende62 definiert durch D3. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, verjüngt sich die erste Strebe12 , wenn sie so vorgesehen ist, gleichmäßig von der Höhe D1, benachbart zum ersten Ende60 , zur Höhe D3, benachbart zum zweiten Ende62 . Gleichermaßen kann die zweite Strebe44 konfiguriert sein, um eine Höhe benachbart zum ersten Ende64 und definiert durch D2, und eine Höhe, benach bart zum zweiten Ende66 und definiert durch D4, kleiner als D2, haben. Die zweite Strebe kann auch bereitgestellt sein, um sich gleichförmig in der Höhe zu verjüngen vom ersten Ende64 zum zweiten Ende66 . Weiterhin kann in ausgewählten Formen D2 kleiner als D1 gewählt sein und D4 kann kleiner als D3 gewählt sein. -
5 ist eine Perspektivansicht einer Implantatanordnung70 . Implantatanordnung70 ist dargestellt als ein länglicher Abstandhalter, eine Längsachse71 definierend und eine erste Strebe72 , eine zweite Strebe74 und ein osteogenes Material76 , dazwischen eingefügt, einschließend. Die erste Strebe72 schließt einen ersten Knocheneingriffsabschnitt73 , einen entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitt75 und eine erste Stoßfläche77 , dazwischen positioniert, ein. Die zweite Strebe74 schließt einen dritten Knocheneingriffsabschnitt78 und einen entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt79 und eine Stoßfläche84 , dazwischen angeordnet, ein. Die entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitte erstrecken sich von einem ersten Ende85 zu einem zweiten Ende86 auf Strebe74 . Der erste Knocheneingriffsabschnitt73 schließt eine bogenförmige Kante80 ein, die sich im wesentlichen parallel zur Längsachse71 erstreckt, und der dritte Knocheneingriffsabschnitt78 schließt eine zweite bogenförmige Kante81 ein, die sich im wesentlichen parallel zur Längsachse71 erstreckt. Gleichermaßen schließen der zweite Knocheneingriffsabschnitt75 und der vierte Knocheneingriffsabschnitt79 ebenfalls, aber nicht notwendigerweise, bogenförmige Kanten ein (nicht gezeigt). Die erste und zweite Strebe schließen Paare von entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitten73 ,75 ,78 und79 ein, die getrennt sind voneinander um eine maximale Distanz an einem Punkt zwischen dem ersten und dem zweiten Ende der jeweiligen Streben. -
6 ist eine Frontansicht von benachbarten Wirbelkörpern, die die bilaterale Platzierung eines Paars von Implantaten gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Implantate90A und90B werden im wesentlichen parallel zueinander in einem intervertebralen Raum100 eingeführt. Bezugnehmend auf Implantat90A kann gesehen werden, daß die erste Strebe92 einen ersten Knocheneingriffsabschnitt110 einschließt, welcher gegen vertebrale Endplatte103 drückt, sowie einen entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitt112 , der gegen eine zweite vertebrale Endplatte105 drückt, sowie ein erstes Ende96 , das sich dazwischen erstreckt. Das Implantat90A schließt auch eine zweite Strebe94 ein, ähnlich zur ersten Strebe92 , schließt einen dritten Knocheneingriffsabschnitt114 und einen entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt116 und ein erstes Ende98 , sich dazwischen erstreckend, ein. Jeder Kno cheneingriffsabschnitt114 beziehungsweise116 drücken gegen jeweilige vertebrale Endklappen105 und103 . Ein osteogenes Material118 ist eingefügt zwischen der ersten Strebe92 und der zweiten Strebe94 . Osteogenes Material118 drückt gegen erste und zweite Endplatten103 und105 . - Implantat
90A schließt eine erste Stoßfläche89 ein, die am ersten Ende96 ausgebildet ist, angeordnet zwischen dem ersten Knocheneingriffsabschnitt110 und einem entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitt112 . Die zweite Strebe94 schließt eine zweite Stoßfläche91 ein, ausgebildet am ersten Ende98 , angeordnet zwischen drittem Knocheneingriffsabschnitt114 und einem entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt116 . Stoßflächen89 und91 sind bereitgestellt, um der Scherung und der Kraft standzuhalten, die notwendig sind, um die jeweiligen Implantate in den Scheibenraum hineinzustoßen. Zum Beispiel können die Stoßflächen89 und91 verdickte Abschnitte an erster Strebe92 und zweiter Strebe94 definieren. In bevorzugten Ausführungsformen haben die Stoßflächen89 und91 genügende Dicke, um der Stoßkraft standzuhalten, die notwendig ist, um das Implantat90A in einen intervertebralen Raum zu treiben, wobei der Verlust der Unversehrtheit oder die Deformierung der geformten Implantatkonfiguration, die durch das Implantat90A abgebildet ist, des osteogenes Material einschließt, das zwischen den ersten und zweiten Streben92 und94 eingefügt ist. Die Stoßflächen89 und91 können Werkzeugeingriffsöffnungen93 beziehungsweise95 definieren. Es wird von den Fachmännern verstanden werden, daß zusätzlich oder anstelle von Öffnungen93 und95 eine Vielfalt von Werkzeugeingriffsstrukturen im Implantat90A eingeschlossen sein kann, beispielsweise Schlitze, ausgesparte Bereiche, Projektionen und zusätzliche Öffnungen. - Anhand der dargestellten Ausführungsform kann gesehen werden, daß die bilaterale Platzierung von Implantaten
90A und90B eine innere Region120 definieren können. In bevorzugten Ausführungsformen kann die innere Region120 auch mit einem Füller gepackt sein, wie einem osteogenem Material (nicht gezeigt). Das osteogene Material, das in die innere Tasche120 implantiert ist, kann das gleiche wie oder ein unterschiedliches sein von osteogenen Material118 , das bereitgestellt oder eingefügt ist zwischen ersten und zweiten Streben92 und94 . Gleichermaßen können nach vollständiger Discectomy und geeigneter bilateraler Platzierung von Implantaten90A und90B zusätzliche Hohlräume122 und124 lateral zu den jeweiligen Implantaten90A und90B bereitgestellt sein, um zusätzliches osteogenes Material auf zunehmen. Dieses zusätzliche osteogene Material kann das gleiche oder unterschiedliches sein vom osteogenen Material118 , das zwischen der ersten Strebe92 und der zweiten Strebe94 eingefügt ist. -
7 ist eine Draufsicht, die auf die obere Endplatte vom Wirbelkörper102 und die in6 abgebildeten Implantate90A und90B herabblickt. Implantat90A ist eingesetzt über einen vorderen Zugang. Die erste Strebe92 hat ein zweites Ende97 und die zweite Strebe94 hat ein zweites Ende99 , und jede kann kurvenförmige Abschnitte einschließen, um die Stoßkraft zu erleichtern, die notwendig ist, um das Implantat in den intervertebralen Raum einzubetten. Somit werden die ersten Enden96 und98 vorn an Wirbelkörper102 positioniert und die zweiten Ende97 und99 werden hinten am Wirbelkörper102 positioniert. Wenn in alternativen Ausführungsformen die Implante90A und90B von der hinteren Richtung aus eingesetzt werden, können die zweiten Enden97 und98 ähnlich bereitgestellt sein, wie zuvor diskutiert für die ersten Enden96 und98 um das Einsetzen des Implantats in der vorderen Richtung zu erleichtern. -
8 und9 stellen eine alternative Ausführungsform eines zusammengebautes Implantats gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Implantat130 schließt eine erste Strebe132 , eine zweite Strebe134 , beabstandet von der ersten Strebe132 , und eine dritte Strebe136 , beabstandet von der zweiten Strebe132 , ein. Wie bei den vorigen Implantaten10 ,40 ,60 und90A und90B schließt jede der Streben132 ,134 und136 von Implantatanordnung130 ein Paar voneinander entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitten und Stoßflächen, die zwischen den entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitten angeordnet sind, ein. Weiterhin schließt das Implantat130 ein erstes Querglied140 und ein zweites Querglied142 , in Strichlinien sich von der Strebe132 zur Strebe136 erstreckend gezeigt. Das Querglied140 und/oder Querglied142 können ein integrales Querglied sein, das sich von der Strebe132 durch Strebe134 und bis zu Strebe136 erstreckt. Alternativ können die Querglieder140 und/oder142 eine Anordnung von einer oder mehreren Quergliedabschnitten sein. Die Quergliedabschnitte können im wesentlichen kolinear durch das Implantat130 sein. Alternativ können die Quergliedabschnitte gegeneinander versetzt sein in ihrer Erstreckung von der ersten Strebe132 , zweiten Strebe134 und zur dritten Strebe136 . Das Implantat130 schließt auch einen ersten internen Bereich144 ein, der von der ersten Strebe132 und der zweiten Strebe134 definiert wird, und einen zweiten internen Bereich146 , der von der zweiten Strebe134 und der dritten Strebe136 definiert wird, ein. In bevorzugten Ausführungsformen sind die internen Bereiche144 und146 gefüllt mit einem osteogenen Material145 . Vorzugsweise ist dieses osteogene Material145 bereitgestellt, um an der ersten Strebe, der zweiten Strebe und/oder der dritten Strebe und den Quergliedern140 und142 zu haften. Das osteogene Material wird detaillierter nachfolgend diskutiert. - In der dargestellten Ausführungsform schließen die erste Strebe
132 , die zweite Strebe134 , die dritte Strebe136 jeweils ein erstes Ende133 ,135 bzw.137 ein. Jedes erste Ende133 ,135 und137 definiert jeweilige Stoßflächen139 ,141 bzw.143 . Die ersten Enden133 ,135 und137 schließen ein oder mehrere Werkzeugeingriffsstrukturen ein, die als Öffnungen138A ,138B und138C gezeigt sind. In alternativen Ausführungsformen wird von dem Implantat130 nicht gefordert, daß es eine oder beide Stoßflächen oder Werkzeugeingriffsstrukturen an jeder Strebe einschließt. Daher kann das Implantat130 eine Stoßfläche und/oder eine Werkzeugeingriffsstruktur an einer von der ersten Strebe132 , zweiten Strebe134 und/oder dritten Strebe136 einschließen. Vorzugsweise schließen zumindest zwei Streben, beispielsweise die erste Strebe132 und die dritte Strebe137 , Stoßflächen und/oder Werkzeugeingriffsöffnungen ein. - In bevorzugten Ausführungsformen ist das Implantat
130 konfiguriert, um aufgenommen zu werden innerhalb des intervertebralen Raums an benachbarten Wirbelkörpern. Somit kann das Implantat130 bereitgestellt sein in einer Vielzahl von Größen, wobei jede Größe konfiguriert ist, um zwischen einem spezifischen Paar von benachbarten Wirbelkörpern eingesetzt zu werden, zum Beispiel Hals-, Brust- oder Lendenwirbeln. Weiterhin kann die Implantatanordnung130 bereitgestellt sein, so daß die Distanz zwischen der ersten Strebe132 und der dritten Strebe136 , welche durch Bezugslinie148 angedeutet ist, gleich zu D5 gewählt sein kann. Der Wert für D5 kann gewählt sein, um einen Abschnitt der ersten Strebe132 und der dritten Strebe136 an der peripheren Ringstrukturapophyse von benachbarten Wirbeln zu platzieren. -
10 ist eine Darstellung von noch einer anderen Ausführungsform einer Implantatanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Implantatanordnung160 , ähnlich zur Implantatanordnung130 , schließt drei Streben162 ,164 und166 ein. Streben162 ,164 und166 definieren interne Bereiche174 und176 . Ein osteogenes Material178 kann aufgenommen werden innerhalb der internen Bereich174 und176 . Weiterhin kann ein osteogenes Material178 ein gefügt sein zwischen den Streben162 und164 , sowie164 und166 ; zusätzlich umgibt osteogenes Material178 im wesentlichen die erste Strebe162 , die zweite Strebe164 und die dritte Strebe166 . Somit können die jeweiligen Streben im wesentlichen umhüllt sein von dem osteogenen Material178 . In bevorzugten Ausführungsformen ist ein Abschnitt der ersten Enden163 ,165 und167 verfügbar, um an einem Einführungswerkzeug Eingriff zu nehmen. Daher erstrecken sich in einer Ausführungsform die ersten Enden163 ,165 und167 über osteogenes Material178 hinaus, um für die Anlage eines Einführungswerkzeuges (nicht gezeigt) verfügbar zu sein. -
11 ist eine Perspektivdarstellung einer anderen Ausführungsform einer lordotischen Implantatanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Implantatanordnung190 definiert eine Längsachse191 und schließt eine erste Strebe192 , eine zweite Strebe194 und eine dritte Strebe196 ein. Jeder der jeweiligen Streben192 ,194 und196 schließen Paare von entgegengesetzten Knocheneingriffsabschnitten210 und212 ,214 und216 , bzw.218 und220 ein. - Die erste Strebe
192 , die zweite Strebe194 und die dritte Strebe196 können als modulare Komponenten für die Implantatanordnung bereitgestellt sein. Somit sind die Streben192 ,194 und196 im wesentlichen in derselben Konfiguration und derselben Abmessung bereitgestellt. Daher sind entgegengesetzte Knocheneingriffsflächen210 ,212 ,214 ,216 ,218 und220 an jeder jeweiligen Strebe durch dieselbe Distanz getrennt. Weiterhin kann jede Strebe192 ,194 und196 bereitgestellt sein, um lordotische Deformationen zu korrigieren. Zum Beispiel hat die dritte Strebe196 ein erstes Ende224 und ein zweites Ende228 . Benachbart zum ersten Ende224 sind der erste Knocheneingriffsabschnitt218 und der zweite Knocheneingriffsabschnitt220 getrennt durch eine Distanz, die von Bezugslinie222 repräsentiert wird, welche gleich D1 gewählt wird. Am zweiten Ende228 ist der erste Knocheneingriffabschnitt218 vom zweiten Knocheneingriffsabschnitt220 getrennt durch eine Distanz, die durch Bezugslinie226 repräsentiert ist, welche gleich D3 gewählt ist. Distanz D1 kann größer als D3 gewählt sein. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Implantatanordnung190 bereitgestellt, um die Scheibenhöhe wiederherzustellen und Wirbelsäulenlordose zu korrigieren. -
12 ist eine Darstellung einer Ausführungsform einer gewölbten Implantatanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Implantatanordnung240 definiert eine Längsachse241 . Die Implantatanordnung240 schließt eine erste Strebe242 , eine zweite Strebe244 und eine dritte Strebe246 ein, die sich in einer Richtung erstrecken, die im wesentlichen parallel zur Längsachse241 ist. In der dargestellten Ausführungsform stellen die erste Strebe242 und die dritte Strebe246 Spiegelbilder voneinander bereit. Die erste Strebe242 und die dritte Strebe246 sind so gewählt, daß sie eine erste Höhe transversal zur Längsachse241 und durch Bezugslinie245 dargestellt haben. Vorzugsweise ist die erste Höhe gewählt, um eine gewünschte Scheibenraumhöhe bereitzustellen und beizubehalten. Die zweite Strebe244 ist bereitgestellt, so daß sie eine zweite Höhe, transversal zur Längsachse241 und dargestellt durch Bezugslinie243 , hat. In den dargestellten Ausführungsformen ist die erste Höhe kleiner als die zweite Höhe gewählt. Vorzugsweise ist die erste Höhe zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 20 mm; noch bevorzugter zwischen ungefähr 10 mm bis ungefähr 15 mm. Die zweite Höhe kann gewählt sein zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 25 mm; noch bevorzugter zwischen ungefähr 10 mm und ungefähr 20 mm. - Wie bei den zuvor beschriebenen Implantatanordnungen schließt jede Strebe
242 ,244 und246 im Implantat240 entgegengesetzte Paare von Knocheneingriffsflächen ein. Weiterhin können die Knocheneingriffsflächen bereitgestellt sein im wesentlichen wie beschrieben für die Knocheneingriffsflächen der obigen Implantate10 ,40 ,70 ,90A und130 . - Zusätzlich bezugnehmend auf
13 , welche das Einführen von Implantat250 zwischen benachbarten Wirbeln252 und254 darstellt, kann ohne weiteres gesehen werden, daß die Streben242 ,244 und246 Eingriff nehmen in entgegengesetzten Endplatten256 und258 von Vertebralkörpern252 beziehungsweise254 . Die erste Strebe242 , die zweite Strebe244 und die dritte Strebe246 sind dargestellt als sich durch die vertebralen Endplatten256 ,258 und in das schwammige (spongiöse) Knochengewebe hinein erstreckend. Es wird auch als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung angesehen, erste Strebe242 , zweite Strebe244 und dritte Strebe246 bereitzustellen, welche geeignet sein können zum Drücken gegen entgegengesetzte Kortikalisknochen-Endplatten256 und258 . - Das Implantat
240 hat eine Breite transversal zur Längsachse241 und dargestellt durch Bezugslinie247 . Vorzugsweise ist die Breite so gewählt, daß das Implantat120 sich lateral über die Endplatten von entgegengesetzten Wirbeln erstreckt, so daß ein Abschnitt der ersten Strebe242 und ein Abschnitt der dritten Strebe246 in die periphere Ringapophyse des Wirbels Eingriff nimmt. -
14 –16 stellen eine alternative Implantatanordnung nicht gemäß der Erfindung dar. Die Implantatanordnung260 schließt zumindest eine erste Strebe262 und eine zweite Strebe264 ein, die im wesentlich orthogonal zu einander sind. Jede Strebe262 und264 schließt erste Knocheneingriffsabschnitte266 bzw.268 ein und entgegengesetzte zweite Knocheneingriffsabschnitte270 beziehungsweise272 . Ein formbares osteogenes Material271 umgibt im wesentlichen die Streben262 und264 . - In den dargestellten Ausführungsformen sind die erste Strebe
262 und264 geeignet, um passend ineinander Eingriff zu nehmen, wie dargestellt in16 . Die erste Strebe262 schließt einen Schlitz274 ein, der sich vom zweiten Knocheneingriffsabschnitt272 aus erstreckt. Der Schlitz274 schließt eine erste interne Wandung276 , eine entgegengesetzte zweite interne Wandung278 und eine Endwandung280 , dazwischen angeordnet, ein. Gleichermaßen schließt die zweite Strebe264 einen Schlitz290 , ein, der sich vom ersten Knocheneingriffsabschnitt268 aus erstreckt. Der Schlitz290 schließt eine erste innere Wandung282 , eine entgegengesetzte zweite innere Wandung284 , eine Endwandung286 , dazwischen angeordnet, ein. Wenn zusammengebaut, nimmt der Schlitz280 der ersten Strebe262 einen Abschnitt der zweiten Strebe264 auf. Gleichzeitig nehmen der zweite Schlitz290 und die zweite Strebe264 einen Abschnitt der ersten Strebe262 auf. - Die erste Strebe
262 und die zweite Strebe264 können erhalten werden aus Scheiben von Kortikalisknochen und eine im wesentlichen rechteckige Gestalt aufweisen mit einer Höhe, die definiert wird durch entgegengesetzte Knocheneingriffsabschnitte266 ,272 und268 ,278 zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 80 mm. In einer Form kann die Implantatanordnung260 dimensioniert sein, um eingefügt zu werden in einen Scheibenraum zwischen benachbarten Wirbeln. Die Höhe der erste Strebe262 und der zweiten Strebe264 kann ausgewählt sein zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 20 mm. In einer anderen Form kann die Implantatanordnung260 dimensioniert sein, um einen Wirbelkörper zu ersetzen. Wenn so konfiguriert, können die erste Strebe262 und die zweite Strebe264 eine Höhe haben, die ausgewählt ist zwischen ungefähr 50 mm und 80 mm. - Die erste Strebe
262 und die zweite Strebe264 nehmen ineinander Eingriff um eine obere Fläche265 und eine untere Fläche267 bereitzustellen, die im wesentlichen planar sind. Alter nativ kann das zusammengesetzte Implantat260 geeignet sein, um eine obere Fläche265 und eine untere Fläche aufzuweisen, die passend in die entgegengesetzten Endplatten von Wirbeln, die der Implantierungsstelle benachbart sind, Eingriff zu nehmen und dagegen zu drücken. In alternativen Formen kann das Implantat260 beispielsweise eine gewölbte obere Fläche265 und/oder untere Fläche267 aufweisen, ähnlich konfiguriert zu dem oberen und unteren Flächen von Implantat240 . Noch weiter kann das Implantat260 eine lordotische Konfiguration wie für Implantat290 dargestellt aufweisen. Das Implantat260 kann auch beschrieben werden als eine im wesentliche zylindrische Implantatkonfiguration bereitstellend. Jedoch wird es als innerhalb des Schutzbereichs dieser Erfindung angesehen, das Implantat260 in einer weiten Vielfalt von Konfigurationen vorzusehen. Vorzugsweise ist das Implantat260 bereitgestellt in einer Gestalt, die dem nucleus pulposa ähnlich ist. Andere beispielhafte Konfigurationen schließen sphärisch, eiförmig, kegelstumpfförmig und nierenförmig geformt ein. -
17 –19 stellen eine andere Ausführungsform einer Implantatanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Implantatanordnung300 schließt eine erste Knochen-abgeleitete Strebe302 und eine zweite Knochen-abgeleitete Strebe304 ein. Jede von erster Strebe302 und zweiter Strebe204 schließt Paare von entgegengesetzten Knocheneingriffsflächen307 ,309 , sowie beziehungsweise311 ,313 ein. Das Implantat300 schließt auch zumindest ein, vorzugsweise zwei, Querglieder306 ein, die sich zwischen Strebe302 und Strebe304 erstrecken. Ein osteogenes Material310 ist eingefügt zwischen der ersten Strebe302 und der zweiten Strebe304 . - Die erste Strebe
302 und die zweite Strebe304 definieren jede eine kurvenförmige Wandung312 beziehungsweise314 . Die kurvenförmige Wandung schließt einen ersten inneren Wandungsabschnitt316 ein, welcher als eine konkave Fläche bereitgestellt sein kann, und einen äußeren Wandungsabschnitt318 , welcher als eine konvexe bereitgestellt sein kann. Gleichermaßen kann auch die zweite Strebe314 mit kurvenförmigen Wandungsabschnitt einen inneren Wandungsabschnitt320 , bereitgestellt als eine konkave Fläche, und einen äußeren Wandungsabschnitt322 , bereitgestellt als ein konvexer Wandungsabschnitt, einschließen. In ausgewählten Konfigurationen können die ersten und zweiten Streben302 und304 erhalten werden aus dem Knochenmittelstück von langen Knochen, so daß die jeweiligen konkaven Flächenabschnitte aus dem Markkanal abgeleitet sind und/oder diesen approximieren. Weiterhin können erste und zweite Streben302 und304 bereitgestellt sein mit Werkzeugein griffsöffnungen303 und beziehungsweise305 . Das Implantat300 kann bereitgestellt sein in einer Vielfalt von Abmessungen zur Benutzung im intervertebralen Raum zwischen benachbarten Wirbeln einschließlich Halswirbel, Brustwirbel und Lendenwirbel. Vorzugsweise sind die erste Strebe302 und die zweite Strebe304 um eine Distanz voneinander beabstandet, so daß entgegengesetzte Paare von Knocheneingriffsflächen307 ,309 , sowie311 ,313 gegen die periphere Ringapophyse der benachbarten Vertebralkörper drücken, wie in19 dargestellt. - Wie oben offenbart, schließen die dargestellen Ausführungsformen der Implantate
10 ,40 ,70 ,90A ,90B ,130 ,160 ,190 ,240 ,260 und300 erwähnte Querglieder ein. Die Querglieder sind geeignet um Eingriff zu nehmen an der jeweiligen ersten und zweiten Strebe der jeweiligen Implantate. Die Querglieder können, müssen aber nicht, an entgegengesetzten Streben mittels eines Haftmittels gesichert sein. Beispiele von zusätzlichen Eingriffsabschnitten und Methoden zur Sicherung der Querglieder an entgegengesetzten Streben sind dargestellt in20 –23 . - In
20 nimmt das Querglied340 Eingriff in einer Nut wie einem Schwalbenschwanz-Schlitz342 , ausgebildet in einer ersten Wandungsfläche343 von Strebe344 . In der dargestellten Ausführungsform nimmt ein Schwalbenschwanzabschnitt346 passend Eingriff in den Schwalbenschwanz-Schlitz342 . Für ausgewählte Implantatanordnungen, beispielsweise Implantatanordnungen130 ,160 ,190 und240 , kann die Strebe342 einen zweiten Schwalbenschwanz-Schlitz, ausgebildet an der entgegengesetzten Wandungsfläche, einschließen. Wenn so bereitgestellt, kann die Strebe342 in zwei oder mehreren Streben Eingriff nehmen, die sich durch die Implantatanordnungen erstrecken.21 stellt eine alternative Ausführungsform für den Eingriff eines veranschaulichenden Quergliedes350 an einer Strebe352 dar. Das Querglied350 schließt einen Endabschnitt354 ein, der in einer Öffnung356 , ausgebildet in Strebe352 , Eingriff nimmt. In der dargestellten Ausführungsform schließt der Endabschnitt354 externe Gewinde355 ein, die bereitgestellt sind, um gewindemäßig in einem mit einem Gewinde versehenen Abschnitt357 von Öffnung356 Eingriff zu nehmen. -
22 stellt eine andere Ausführungsform eines veranschaulichenden Quergliedes360 zum Eingriff nehmen in einer Strebe362 dar. Ein Endabschnitt364 von Querglied360 erstreckt sich durch eine Öffnung366 , die in Strebe362 ausgebildet ist. Ein Rückhaltezapfen ist aufgenommen durch eine zweite Öffnung380 , die im wesentlichen orthogonal zur Öffnung366 in Strebe362 ausgebildet ist und Eingriff nimmt in den Endabschnitt364 des Quergliedes360 , um die Entnahme des Endabschnittes364 aus der Öffnung366 zu verhindern. -
23 stellt ein Querglied dar, das als eine einzelne, im wesentlichen planare Struktur konfiguriert ist, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Das Querglied368 schließt eine Zunge369 ein, die dazu geeignet ist, passend aufgenommen zu werden innerhalb einer Nut373 , die in einer ersten Strebe371 ausgebildet ist. Eine zweite Strebe375 kann eine zweite Nut377 bereitstellen, um eine zweite Zunge am Querglied368 , entgegengesetzt zur Zunge369 , aufzunehmen. -
24 und25 stellen noch eine weitere Ausführungsform eines Eingriffs eines Querglieds370 an einer Strebe372 dar. Der Endabschnitt374 von Querglied370 ist aufgenommen innerhalb einer Öffnung376 , ausgebildet in Strebe372 . Ein Rückhaltering378 nimmt passend Eingriff in einer Nut380 , ausgebildet am Endabschnitt374 , der sich über Strebe372 hinaus erstreckt. Dies verhindert wirksam die Entnahme von Querglied370 aus der Öffnung376 von Strebe372 . - Nun bezugnehmend auf
26 wird dort ein Schema einer Knochenscheibe400 dargestellt, die aus einem langen Knochen geschnitten wurde, wie einem Schienbeinknochen oder einem Oberschenkelknochen. Knochenscheibe400 kann entlang der Bezugslinien404 und/oder406 geschnitten sein, um eine Vielfalt von Knochen-abgeleiteten Implantaten bereitzustellen. Zum Beispiel kann die Knochenscheibe400 aufgeteilt werden in einen Zentralausschnitt402 , welcher benutzt werden kann als ein integral ausgebildetes Implantat, möglicherweise zum Einsetzen in benachbarte Wirbelkörper. Beispiele integral ausgebildeter Implantate sind beschrieben in U.S. Patenten Nr. 5,972,368, erteilt an McKay und in 5,033,438, erteilt an Bianchi. Knochenabschnitte408 und410 , die nach der Erlangung des Zentralausschnittes402 überbleiben, können benutzt werden um eine erste, zweite oder dritte Strebe für die Implantatanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Weiterhin können Knochenabschnitte408 und/oder410 weiter aufgeteilt werden, um Querglieder bereitzustellen, die sich von der ersten Strebe zu einer zweiten Strebe oder von einer zweiten Strebe zu einer dritten Strebe erstrecken. Es wird auch auffallen, daß die abgebildeten Knochenabschnitte408 und410 erste Enden412 beziehungsweise414 definieren, die dicker sind als die jeweiligen entgegengesetzten zweiten Enden416 bzw.418 . - Das osteogene Material ist ausgewählt, um an der Implantatanordnung zu haften. Weiterhin schließt das osteogene Material vorzugsweise eine demineralisierte Knochenmatrix und optional einen Träger, wie einer Gelatinesubstanz, ein. Die demineralisierte Knochenmatrix kann bereitgestellt sein in der Form eines Puders, einer Paste oder eines Gels. Wenn als Puder bereitgestellt kann das osteogene Material wieder hergestellt werden mit sterilem Wasser, physiologischer Kochsalzlösung, Glyzerin oder anderen physiologischen Lösungen. Das wiederhergestellte Material wird um die Implantatanordnung geformt. Ein osteogenes Material kann an der Implantatanordnung angebracht werden durch den Chirurgen während der Operation oder die Abstandhalteranordnung kann mit der voraufgetragenen Zusammensetzung geliefert werden. In solchen Fällen kann die osteogene Zusammensetzung stabilisiert werden für Transport und Lagerung. Vorzugsweise ist das osteogene Material bereitgestellt als ein Kitt, der zurückgehalten werden kann in oder an der Implantatanordnung. Der osteogene Kitt ist ein formbares, fließbares Material, das bei ungefährer Körpertemperatur zu einer halbstarren Form wird. Die Implantatanordnung mit dem osteogenen Material wird dann eingefügt in einen vorbereiteten Scheibenraum. Das osteogene Material kann auch eine Verstärkung wie Knochenchips einschließen, vorzugsweise Kortikalknochenchips. Beispiele von osteogenem Material, das geeignet ist zur Benutzung mit dieser Erfindung schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf: OSTEOFILTM, welches im Handel erhältlich ist von Regeneration Technologies, Inc. aus Alachua, Florida, GRAFTON CRUNCHTM erhältlich von Osteotech aus Eatontown, NJ und ALLOMATRIXTM, erhältlich von Allosource aus Denver, Colorado.
- Der Begriff osteogene Zusammensetzung wie er hierin benutzt wird bedeutet im Grund jegliches osteokonduktives oder osteoinduktives Material, das Knochenwachstum oder -heilung fördert, einschließlich natürlicher, synthetischer oder rekombinierender Proteine, Hormone und dergleichen. Die in dieser Erfindung benutzten osteogenen Materialien umfassen vorzugsweise eine therapeutisch wirksame Menge eines knocheninduktiven Faktors, wie einem Knochen-morphogenetischen Protein in einem pharmazeutisch zulässigem Träger. Beispiele von Faktoren schließen rekombinierende Menschenknochen-morphogenetische Proteine (recombinant human bone morphogenic proteins, rhBMPs) rhBMP-2, rhBMP-4 und Heterodimer davon ein. Jegliches Knochen-morphogenetisches Protein wird jedoch in Erwägung gezogen, einschließlich Knochen-morphogenetischer Proteine, die als BMP-1 bis BMP-13 entwickelt sind, welche erhältlich sind von Genetics Institutes, Inc., Cambridge, Mass. Alle oste oinduktiven Faktoren werden in Erwägung gezogen, ob sie wie oben erhalten werden oder aus Knochen isoliert sind.
- Die vorliegende Erfindung betrachtet auch Modifikationen des Implantats und der Verfahren, wie sie Fachmännern einfallen würden. Es wird auch in Erwägung gezogen, daß Prozesse, die in der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, geändert, umarrangiert, ersetzt, gestrichen, dupliziert, kombiniert oder hinzugefügt werden können zu anderen Prozessen, wie es Fachmännern einfallen würde, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er von den angehängten Ansprüchen definiert wird, abzurücken. Es wird weiterhin verstanden, daß die oben beschriebenen Knochen-abgeleiteten Komponenten individuelle modulare Einheiten sind, die kombiniert und/oder zusammengesetzt werden können in/zu zusätzlichen Konfigurationen, die nicht spezifisch dargestellt sind in den hierin eingeschlossenen Figuren. Alle dieser individueller Knochen abgeleiteten Komponenten können bereitgestellt sein in variierenden Größen und schließen jegliche spezifischen Flächenmerkmale und Strukturen ein, die mit den hierin dargestellten oder beschriebenen Ausführungsformen in Verbindung gebracht werden.
Claims (14)
- Implantat zur Förderung von Knochenfusion zwischen benachbarten Vertebralkörpern, wobei das Implantat eine äußere Fläche, eine Längsachse hat und eine Anordnung von Kortikalisknochen-abgeleiteten Komponenten umfasst, wobei die Komponenten umfassen: eine erste Strebe (
12 ) mit einem ersten Knocheneingriffsabschnitt (20 ), einem entgegengesetzten zweiten Knocheneingriffsabschnitt (22 ) und einer dazwischen in einer im wesentlichen orthogonal zur Längsachse gelegenen Ebene angeordneten ersten Stoßfläche (25 ) und einem zur ersten Stoßfläche entgegengesetzten zweiten Ende (34 ); eine von der ersten Strebe beabstandete zweite Strebe (14 ), wobei die zweite Strebe einen dritten Knocheneingriffsabschnitt (24 ), einen entgegengesetzten vierten Knocheneingriffsabschnitt (26 ), eine dazwischen in einer zur Längsachse im wesentlichen orthogonal gelegenen Ebene angeordneten zweite Stoßfläche (27 ) und ein der zweiten Stoßfläche (27 ) entgegengesetztes zweites Ende (35 ) aufweist, wobei die zweite Strebe zusammen mit der ersten Strebe einen inneren Raum (49 ) definiert, wobei die erste Strebe (12 ) und die zweite Strebe (14 ) jeweils eine sich in den inneren Raum öffnende Öffnung (38 ,39 ) einschließen; ein längliches Querglied (16 ,16A ), sich von der ersten Strebe zur zweiten Strebe erstreckend und ein innerhalb der Öffnung (38 ) der ersten Strebe (12 ) eingriffnehmendes erstes Ende (36 ,36A ) und ein innerhalb der Öffnung (39 ) der zweiten Strebe eingriffnehmendes zweites Ende (36B ) einschließend; und ein osteogenes Material (48 ), zwischen der ersten (12 ) und zweiten (14 ) Strebe gelegen und geeignet zur Bereitstellung einer halbstarren geformten Komponente formbar zu sein; und wobei die erste und zweite Stoßflächenebene im wesentlichen parallel zum länglichen Querglied positionierte Flächen definieren, dadurch gekennzeichnet, dass jede dieser ebenen Flächen eine Werkzeugeingriffsöffnung (30 ) umfasst und das osteogene Material an zumindest einem/einer von erster Strebe, zweiter Strebe und dem Querglied haftet. - Implantat nach Anspruch 1, wobei das osteogene Material Knochenschwammsubstanzpartikel einschließt.
- Implantat nach Anspruch 1 oder 2, wobei das osteogene Material bei einer Temperatur zwischen ungefähr 35°C und ungefähr 40°C härtet.
- Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das osteogene Material geeignet ist, einen Anteil einer kompressiven Last, die von benachbarten Vertebralkörpern ausgeübt wird, ohne signifikante Verformung der geformten Komponente zu unterstützen, wenn das Implantat innerhalb des zwischen den Wirbeln liegenden Raums aufgenommen ist.
- Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Querglied (
16 ,16A ) positioniert ist, um transversal zur Längsachse zu liegen und sich durch den inneren Raum zu erstrecken. - Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Strebe (
12 ) und die zweite Strebe geeignet sind, Belastung zu minimieren, das osteogene Material abschirmend, wenn die Implantatanordnung innerhalb des zwischen den Wirbeln liegenden Raums aufgenommen ist. - Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste, zweite, dritte und vierte Knocheneingriffsabschnitt Antiausstoßstrukturen (
28 ) aufweisen. - Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste und zweite Strebe (
12 ,14 ) zur Bereitstellung eines Implantats dimensioniert sind, das geeignet ist, zwischen gegenüberliegenden Endplatten benachbarter Lendenwirbel implantiert zu werden. - Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste und zweite Strebe (
12 ,14 ) zum Bereitstellen eines Implantats dimensioniert sind, das geeignet ist, zwischen gegenüberliegenden Endplatten benachbarter Halswirbel oder benachbarter Brustwirbel implantiert zu werden. - Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Strebe (
12 ) und die zweite Strebe (14 ) jede eine Höhe quer zur Längsrichtung zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 20 mm haben. - Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Strebe (
12 ) und die zweite Strebe (14 ) geeignet sind, in gegenüberliegenden Wirbelendplatten Eingriff zu nehmen und Rückgratkrümmung zu erleichtern. - Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Knocheneingriffsabschnitt vom zweiten Knocheneingriffsabschnitt durch eine Distanz D1 getrennt ist und der dritte Knocheneingriffsabschnitt vom vierten Knocheneingriffsabschnitt durch eine Distanz D2 getrennt ist, die geringer als D1 ist.
- Implantat nach Anspruch 12, wobei D1 zwischen ungefähr 5 mm und ungefähr 20 mm ist.
- Implantat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Öffnung einen Innengewindeabschnitt aufweist und das proximale Ende des Querglieds Außenschraubgewinde aufweist zum schraubenartigen Eingriffnehmen am Innengewindeabschnitt.
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