DE69526094T2

DE69526094T2 - Konischer fusionskäfig

Info

Publication number: DE69526094T2
Application number: DE69526094T
Authority: DE
Inventors: Kirk Jayne; A. Klyce; D. Pavlov; J. Winslow
Original assignee: Surgical Dynamics Inc
Current assignee: Howmedica Osteonics Corp
Priority date: 1994-09-15
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 2002-11-21
Anticipated expiration: 2015-09-09
Also published as: EP0781113B1; CA2199637A1; AU696997B2; US5906616A; ES2171193T3; JP2005118596A; JPH10508766A; CA2199637C; JP4188922B2; US20050256575A1; AU3505395A; DE69526094D1; US7608105B2; EP0781113A1; WO1996008205A1; US20030114854A1; EP0781113A4

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die das Verbinden von benachbarten Wirbelkörpern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vereinfacht.

Hintergrund der Erfindung

Technische Literatur und Patentdokumente offenbaren eine Anzahl von Vorrichtungen und Verfahren zum Fusionieren von Knochen. Eine derartige Vorrichtung, die sich als erfolgreich erwiesen hat, ist in dem US-Patent 4,961,740 offenbart, das die Überschrift trägt "Fusionskäfig mit V-Gewinde und Verfahren zum Fusionieren einer Knochenverbindung". Das Patent wurde dem vorliegenden Rechtsnachfolger übertragen und ist hierin durch Referenz enthalten. Das zitierte Patent offenbart einen Fusionskäfig, der vorzugsweise zylindrisch ist und ein Gewinde aufweist, das Teil der externen zylindrischen Oberfläche ist. Der Fusionskäfig bestimmt einen inneren Hohlraum und Öffnungen durch die Wand des Käfigs, die die äußere zylindrische Oberfläche mit dem inneren Hohlraum verbinden. Die Öffnungen sind in Tälern des Gewindes gebildet. Normalerweise werden zwei solcher Käfige verwendet, um benachbarte Wirbelkörper oder Knochenstrukturen zu stabilisieren und miteinander zu fusionieren.
In der Praxis, unter Verwendung eines posterioren Ansatzes, werden die Wirbelknochenstrukturen eines Patienten freigelegt, und degeneriertes Bandscheibenmaterial, das sich zwischen den Wirbelknochenstrukturen befindet, wird entfernt. Ein ein Gewinde aufweisender Gewindeschneider wird verwendet, um ein komplementäres Gewinde in die oberen und unteren Wirbelknochenstrukturen zu schneiden, sozusagen als Vorbereitung für die Einführung des oben genannten Fusionskäfigs. Ist das Gewindeschneiden abgeschlossen, wird der Fusionskäfig unter Verwendung eines Einführwerkzeuges in den Raum zwischen den benachbarten Wirbelknochenstrukturen eingeschraubt. Das Gewinde schneidet in die Knochen der oberen und unteren Wirbelknochenstruktur, stabilisiert die Knochenstrukturen und verhindert das Verschieben des Fusionskäfigs aus dieser Position bei der Bewegung des Patienten. Im Allgemeinen werden zwei solcher Fusionskäfige bei Anwendung dieses Verfahrens eingesetzt. Sind die zwei Implantate positioniert worden, werden Substanzen, die das Knochenwachstum anregen, wie z. B. Knochenchips, in den inneren Hohlraum der Fusionskäfige gepackt. Diese das Knochenwachstum anregende Substanzen kommen in unmittelbaren Kontakt mit den Knochen der Wirbelknochenstrukturen, die in den inneren Hohlraum durch die Öffnungen hervorstehen. Ein derartiges Vorstehen der Knochen geschieht aufgrund der Tatsache, dass die Öffnungen in den Tälern des Außengewindes des Fusionskäfigs gebildet sind. Ein solch unmittelbarer Knochen-zu-Knochen-Kontakt zwischen den Wirbelknochenstrukturen und der Knochenpackung innerhalb der Fusionskäfige führt zu einer schnelleren Ausbreitung von Knochenzellen zwischen den benachbarten Wirbelknochenstrukturen und so zu einer schnelleren Verbindung bzw. Fusion von benachbarten Wirbelknochenstrukturen.
Die WO-A-94/177759 beschreibt ein Wirbelsäulenstabilisationsimplantat, das zwischen zwei Wirbeln eines Patienten plaziert wird. Das Implantat ist ein hohlförmiger Zylinder mit an der äußeren zylindrischen Oberfläche bloßgelegten männlichen Gewinden und einer Mehrzahl von Löchern, die sich radial durch die Zylinderwand erstrecken, und die mit Kammern innerhalb des Zylinders in Verbindung stehen. Ein hinteres Ende des Implantats weist einen Schlitz auf, der mit der Kammer in Verbindung steht und der ermöglicht, dass Knochenbrei oder Knochenchips in das Implantat gepackt werden können. Der Schlitz ist derart bemessen, dass er das distale Ende eines Werkzeuges aufnehmen kann. Die WO-A-94/17759 wird als der nächstliegende Stand der Technik angesehen.
Die US-A-5,263,953 beschreibt ein spiralförmiges Fusionsimplantat für die Knochenfusion zwischen zwei Wirbeln der Lendenwirbelsäule. Das Implantat ist nach seiner Implantation ausdehnbar. Dies wird dadurch erreicht, indem eine Spirale verwendet wird, deren normaler Durchmesser im relaxierten Zustand vorübergehend durch Halten in einem verdrehten Zustand reduziert werden kann als Vorbereitung zur Einführung zwischen gegenüberliegenden knochenartigen Oberflächen. Innerhalb der Spirale werden Knochenfragmente oder andere Formen von Knochendraftmaterial, die bei dem Fusionsverfahren verwendet werden, plaziert. Um den Spiralfaden einzuführen, müssen die knochenartigen Oberflächen präpariert werden, indem zylindrische longitudinale Ausnehmungen in diese geschnitten werden, deren Konfiguration komplementär zur Außenseite der Spirale ist. Anschließend werden diese Ausnehmungen mit einem Gewinde versehen, wodurch ein mechanischer Verschluss zwischen den Knochengewinden und der implantierten Spirale hergestellt wird, um so ein zufälliges Lösen der Spirale zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fusionskäfig vorzusehen, der zur Implantation unter Anwendung eines anterioren Ansatzes an Wirbelknochenstrukturen vorgesehen ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß der Erfindung umfasst der Fusionskäfig einen konisch ausgebildeten Käfigkörper, der ein proximales Ende und ein distales Ende aufweist, wobei das distale Ende einen Durchmesser besitzt, der kleiner als der Durchmesser des proximalen Endes ist. Das distale Ende ist des Weiteren abgerundet, weist die Form z. B. einer Bullnase auf, um die Einführung des Käfigkörpers relativ zu einer oder mehreren Knochenstrukturen zu vereinfachen. Der konisch ausgebildete Käfigkörper ist besonders bei Anwendung eines anterioren Ansatzes für Wirbelknochenstrukturen vorteilhaft. Dies liegt daran, dass die normale Lordosis der Wirbelknochenstrukturen einen keilförmigen Raum für eine Wirbelscheibe, z. B. den Lumbalwirbel, bestimmt. Entsprechend kann der konisch geformte Käfigkörper derart bemessen und ausgebildet sein, um die Lordosis beizubehalten oder diese zu vergrößern.
Der konisch geformte Käfigkörper weist eine konisch geformte äußere Oberfläche und zumindest eine Nut auf, die in der konisch geformten äußeren Oberfläche gebildet ist. Die Nut dient als eine Aussparung genauso wie die Rille bzw. Nut, die auf selbstschneidenden Schrauben vorzufinden ist, um die Einführung des Fusionskäfigs mit Hilfe einer Drehbewegung zwischen zwei Wirbelknochenstrukturen zu erleichtern.
Das Gewinde ermöglicht, dass der Käfigkörper bei Anwendung eines anterioren Ansatzes eingeführt werden kann. Aufgrund der Tatsache, dass der Käfigkörper konisch geformt ist, gibt es keine Notwendigkeit, die Wirbelknochenstrukturen mit einem Gewindebohrer vorzubohren, um den Fusionskäfig darin aufnehmen zu können, da der Fusionskäfig selbstschneidend ist. Der Käfig weitet bei Einführung des Käfigs ebenso die Wirbelknochenstrukturen allmählich aus, um die natürliche Lordosis von benachbarten Wirbelknochenstrukturen wieder herzustellen oder zu vergrößern. Die zumindest eine Nut bzw. Rille ist in dem Gewindeabschnitt vorgesehen, um ein leichteres Gewindeschneiden des Käfigs und eine glatte Einführung des Fusionskäfigs zwischen die Wirbelknochenstrukturen zu ermöglichen. Vorzugsweise sind zwei oder drei Rillen, die um den Fusionskäfig zueinander beabstandet sind, gebildet, so dass eine Rille in eine obere Wirbelknochenstruktur oder deren Nachbarschaft eingreift, während die andere Rille in eine untere Wirbelknochenstruktur oder deren Nachbarschaft eingreift. Solch eine Beziehung hält die Ausrichtung des Fusionskäfigs aufrecht und verhindert ein Verschieben des Fusionskäfig bei dessen Einführung zwischen zwei Wirbelknochenstrukturen. Mit zwei oder mehreren Rillen könnte ein Verschieben auftreten, da das Gewinde lediglich im Wesentlichen mit der Wirbelknochenstruktur im Eingriff ist und nicht mit dem Scheibenmaterial zwischen den Wirbelknochenstrukturen, wobei das Scheibenmaterial keinen Halt für das Gewinde vorsieht.
Die Erfindung kann mit einer Mehrzahl von Öffnungen durch den Fusionskäfig und einem inneren Hohlraum versehen sein, wobei die Öffnungen den inneren Hohlraum und die äußere Oberfläche des Fusionskäfigs verbinden. Knochenwachstumsanregende Substanzen, wie z. B. Knochenchips, können in den inneren Hohlraum gepackt werden, entweder vor Einführung des Fusionskäfigs oder nachdem der Fusionskäfig seine letzte Einführposition erreicht hat. Die Knochenchips kommen mit den Wirbelknochenstrukturen durch die Öffnungen in Kontakt, um so das Verbinden von benachbarten Wirbelknochenstrukturen zu vereinfachen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung, der in einem der obigen Ausführungsformen enthalten sein kann, kann das distale Ende des Käfigkörpers rund oder bullnasenförmig ausgebildet sein, während ein oder mehrere Rillen an dem abgerundeten oder bullnasenartigen distalen Ende gebildet sind, um die selbstschneidende Eigenschaft des Fusionskäfigs zu erhöhen.
Einführwerkzeuge ermöglichen das genaue Positionieren des Fusionskäfigs zwischen den Wirbelknochenstrukturen.
Das Verfahren zur Einführung bei Anwendung eines anterioren Ansatzes und einer Prozedur bietet Zugang zu benachbarten Wirbelknochenstrukturen. Solch ein anteriorer Ansatz und Prozedur kann vorzugsweise laparoskopisch unter Verwendung eines Einführsets einschließlich einer Kanüle durchgeführt werden. Eine laparoskopische Prozedur ist minimal invasiv, da das Muskelgewebe der Bauchdecke geweitet werden kann unter Verwendung eines Sets von Kanülen mit zunehmender Größe und einer dabei zustande gekommenen Öffnung, durch welche der Fusionskäfig eingeführt werden kann. Solch eine Prozedur ist weniger traumatisch für das Gewebe als ein alternativer anteriorer Ansatz und Prozedur, ebenso bekannt als eine anteriore Lumbalzwischenkörperfusion, in der ein Einschnitt, möglicherweise bis zu 10 cm lang, durch das Bauchdeckenmuskelgewebe gemacht wird. Es sollte klar sein, dass jedoch beide anteriore Ansätze und Prozeduren mit dem Fusionskäfig verwendet werden können und somit innerhalb des Bereichs der Erfindung liegen.
Nach solch einem Zugang, unter Verwendung vorzugsweise eines laparoskopischen Verfahrens, kann degeneriertes Scheibenmaterial entfernt werden, und unter Verwendung einer Kanüle und eines Einführwerkzeuges kann ein passend geformter Fusionskäfig an die Stelle zwischen den Wirbelknochenstrukturen eingeschraubt werden, um die Wirbelknochenstrukturen zu stabilisieren und eine Verbindung bzw. Fusion zu ermöglichen. Entweder vor der Einführung des Fusionskäfigs oder nachdem er eingeführt worden ist, können Knochenchips oder andere knochenwachstumsanregende Substanzen in den Fusionskäfig eingeführt werden, um den Knochen-zu- Knochen-Kontakt und eine anschließende Fusion zu steigern.
Obwohl die oben genannten Ausführungsformen in Bezug auf die Fusion von benachbarten Wirbelkörpern oder Knochenstrukturen beschrieben worden ist, soll te klar sein, dass die vorliegende Erfindung ebenso verwendet werden kann, um eine Reihe von Knochenstrukturen miteinander zu verbinden. Sie kann ebenso zum Verbinden einer Knochenstruktur und z. B. als Basis für ein Implantat verwendet werden.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch eine Rückschau der Beschreibung der Figuren ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine Teilquerschnittsseitenansicht einer Ausführungsform des Fusionskäfigs der Erfindung.
Fig. 2 stellt eine Ansicht eines linken Endes (distale Ende) des Fusionskäfigs der Fig. 1 dar.
Fig. 3 stellt eine Ansicht eines rechten Endes (proximale Ende) des Fusionskäfigs der Fig. 1 dar.
Fig. 4 stellt eine Ansicht entlang die Linie 4-4 des Fusionskäfigs der Fig. 1 dar.
Fig. 5 stellt den Fusionskäfig der Fig. 1 in Verbindung mit einem Einführwerkzeug dar.
Fig. 6 stellt eine alternative Ausführungsform des Einführwerkzeuges dar.
Fig. 7, 8 und 9 stellen fortschreitende Etappen des Verfahrens zur Einführung des Fusionskäfigs zwischen benachbarten Wirbelknochenstrukturen dar.
Fig. 10 stellt eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Fusionskäfigs der Erfindung dar.
Fig. 11 stellt die Ansicht des linken Endes (distale Ende) des Fusionskäfigs der Fig. 10 dar.
Fig. 12 stellt eine Ansicht des rechten Endes (proximale Ende) des Fusionskäfigs der Fig. 10 dar.
Fig. 13 stellt eine Seitenansicht einer noch weiteren Ausführungsform des Fusionskäfigs der vorliegenden Erfindung dar.
Fig. 14 stellt eine Ansicht eines linken Endes (distale Ende) des Fusionskäfigs der Erfindung der Fig. 13 dar.
Fig. 15 stellt eine Ansicht eines rechten Endes (proximale Ende) des Fusionskäfigs der Erfindung der Fig. 13 dar.
Fig. 16 stellt eine Querschnittsansicht entlang der Linie 16-16 der Fig. 13 dar.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In Bezug auf die Figuren, und insbesondere auf Fig. 1, ist eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform des Fusionskäfigs 20 dargestellt. Der Fusionskäfig 20 umfasst einen Fusionskäfigkörper 22, der in der Form eines Konus vorgesehen ist. Der Fusionskäfig 20 umfasst ein distales Ende 24 und ein proximales Ende 26. Das distale Ende 24 in einer bevorzugten Ausführungsform ist abgerundet oder bullnasenartig ausgebildet, um die Einführung des Fusionskäfigs 20 relativ zu einer oder mehreren Knochenstrukturen zu erleichtern. Das proximale Ende 26 umfasst eine Öffnung 28, die mit einem inneren Hohlraum 30, der durch den Fusionskäfig 20 bestimmt ist, in Verbindung steht. Die Öffnung 28 in einer bevorzugten Ausführungsform weist ein Gewinde auf, so dass die Öffnung eine Endkappe oder einen Plug darin aufnehmen kann (Fig. 5). Die Endkappe 32 wird dazu verwendet, um das proximale Ende 26 zu verschließen und darin gepackte knochenwachstumsanregende Substanzen, wie im Anschluss beschrieben, zu halten. Wie anhand der Fig. 5 zu sehen ist, umfasst die Endkappe 32 eine Gewindebohrung 34, die eine Gestalt zur Aufnahme eines Einführwerkzeuges aufweist. Die Gewindebohrung 34 weist einen anfänglichen, hexagonalförmigen Bereich auf, der kein Gewinde besitzt und der mit einem Steckschlüssel verwendet werden kann, um die Endkappe 32 in der Öffnung 28 fest in Position zu bringen. Das proximale Ende 26 bestimmt des Weiteren erste und zweite Umfangsaussparungen 36, 38. Diese Umfangsaussparungen 36, 38 nehmen die Mitnehmer eines Einführwerkzeuges auf, wie im Anschluss beschrieben ist, um die Einführung des Fusionskäfigs 20 zu erleichtern.
Ein Gewinde 40 ist als Teil der äußeren zylindrischen Oberfläche 41 des Körpers 22 bestimmt. Es ist verständlich, dass das Gewinde durch eine Mehrzahl von diskreten Gewinden oder einer Mehrzahl von Vorsprüngen, Rippen, Absätzen, Widerhaken oder Spitzen ersetzt werden kann und somit innerhalb des Bereichs der Erfindung liegt.
Das abgerundete distale Ende 24 und zumindest einige der Windungen des Gewindes 40 bestimmen Rillen oder Entlastungsnuten 42, 44 und 46 (Fig. 1 und 2). In einer bevorzugten Ausführungsform treffen die Rillen 42, 44 und 46 sich an einem mittleren Punkt 48 des distalen Endes 24 auf der longitudinalen Achse 50 des Fusionskäfigs 20. In anderen Ausführungsformen können die Rillen kleiner sein und erstrecken sich nicht über die gesamte Länge zu dem mittleren Punkt 48 auf der longitudinalen Achse 50.
Die Rillen erstrecken sich von dem distalen Ende 24 hin zum proximalen Ende 26, wie in Fig. 1 in Bezug auf die Rille 42 gezeigt ist. Diese Rillen sind durch Bereiche 52 bestimmt, die von dem Gewinde herausgenommen worden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Rillen mit abnehmenden Abstand zum proximalen Ende 26 schmäler, da die Gewindeentlastung zum Zwecke des Selbstschneidens immer weniger wichtig wird, während der Käfig seine letzte Halteposition erreicht. Wie in anderen Ausführungsformen gezeigt, können die Rillen tiefer sein und sich von dem distalen Ende vollständig zum proximalen Ende erstrecken. Des Weiteren können in anderen Ausführungsformen die Rillen auf die ersten paar Gewindewindungen, benachbart des distalen Endes und/oder kurz vor dem distalen Ende, beschränkt sein.
Wie in den Fig. 1 und 4 zu sehen ist, ist eine Mehrzahl von Öffnungen 54 durch die Wand 56 des Fusionskäfigs 20 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Öffnungen 54 durch Stechnuten 58 an der inneren Oberfläche 60 des inneren Hohlraumes 30 gebildet. Die Wirkung des Stechens ist es, Material aus den Tälern zwischen den Windungen des Gewindes 40 zu entfernen, um so die Öffnung 44 zu bestimmen. Die Vorteile einer solchen Anordnung sind aus dem oben zitierten US-Patent 4,961,740 bekannt, die einen unmittelbaren Knochen-zu-Knochen-Kontakt zwischen den Wirbelkörpern oder Knochenstrukturen und dem Knochen, der in den inneren Hohlraum 30 des Fusionskäfigs 20 gepackt ist, ermöglicht.
Die Öffnungen 54 in einer bevorzugten Ausführungsform vergrößern sich von kleinen Öffnungen am distalen Ende 24 zu großen Öffnungen am proximalen Ende 26. Die Größenzunahme ermöglicht einen größeren Knochen-zu-Knochen-Kontakt. Alternativ sind in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sämtliche Öffnungen gleich groß.
Wie in der Fig. 4 zu sehen ist, häufen sich die Öffnungen um eine transversale Achse 51, sowohl am oberen als auch unteren Ende der Achse. In Position kommen die Öffnungen in Kontakt mit den oberen und unteren Wirbelknochenstrukturen (Fig. 9), um Knochenwachstum der Wirbelknochenstrukturen durch den Fusionskäfig zu steigern. Der seitliche Bereich des Fusionskäfigs entlang der anderen transversalen Achse 53 weist keine Öffnungen auf, um ein Wachstum des Scheibenmaterials zu verhindern, welches mit dem Knochenverbindungsprozess interferieren könnte.
Eine bevorzugte Ausführungsform des konisch geformten Fusionskäfigs 20 umfasst einen Fusionskäfig, der 23 mm lang ist und dessen distales Ende 24 einen Durchmesser von 14 mm und dessen proximales Ende 26 einen Durchmesser von 18 mm aufweist. Der Käfigkörper ist ein rechtskreisförmiger Konus. Das Gewinde weist einen Steigungswinkel von 30º auf, und es gibt zehn Windungen pro inch mit einer Gewindetiefe von 0,135 cm (0,053 Inch). Der Käfig ist des Weiteren aus Titanmaterial hergestellt. Vorzugsweise ist dieser und die anderen offenbarten Fusionskäfige bearbeitet. Es können jedoch Prozesse, wie z. B. das Formen, verwendet werden, um die Fusionskäfige herzustellen.
Der Käfig wird zwischen zwei Wirbelkörpern mit Hilfe eines Einführwerkzeuges 62 (Fig. 5) eingeführt. Das Einführwerkzeug 62 umfasst einen inneren Griff 64 und einen äußeren Griff 66. Der äußere Griff umfasst eine Bohrung 68 zum Aufnehmen des inneren Griffes 64. Die Griffe 64, 66 umfassen entsprechende Knöpfe. Das distale Ende des inneren Griffes 64 bestimmt eine Gewindeschaft 74, der ein entgegengesetztes Gewinde aufweist, um das Abnehmen zu erleichtern, und das distale Ende des Griffes 66 bestimmt eine zylindrische Scheibe 76, die erste und zweite Mitnehmer 78, 80 aufweist, die von der Umfangskante der zylindrischen Scheibe 76 hervorstehen. Diese Mitnehmer 78, 80 sind derart gestaltet, dass sie den Umfangsaussparungen 36, 38 des Fusionskäfigs 20 entsprechen. Zum Zwecke des Einführens des Fusionskäfigs zwischen den Wirbelkörpern wird die Endkappe 32 in den Fusionskäfig 20, wie in Fig. 5 gezeigt, eingeführt. Anschließend wird der Gewindeschaft 74 des inneren Griffes in die Gewindebohrung 34 der Endkappe 32 eingeführt. Nachdem dies vollzogen ist, wird der äußere Griff 66 über den inneren Griff 64 gelegt, und die Mitnehmer 78, 80 werden derart positioniert, dass sie im Eingriff mit den Aussparungen 36, 38 sind. In dieser Anordnung kann der Fusionskäfig 20 auf anteriore Weise in den Raum zwischen der Wirbelkörperstruktur mit Hilfe des Einführwerkzeuges 62 eingeführt werden.
Eine alternative Ausführungsform des Einführwerkzeuges ist in der Fig. 6 gezeigt. In dieser Figur umfasst das Einführwerkzeug 82 einen Griff 84 mit einem Knopf 86. An dem Ende des Einführwerkzeuges 82 distal von dem Knopf 86 befindet sich eine zylindrische Scheibe 88, welche erste und zweite Mitnehmer 90, 92 aufweist, und welche dieselbe Funktion wie die obigen Mitnehmer 78, 80 besitzen. Ein Schaft 94 erstreckt sich von der Mitte der zylindrischen Scheibe 88 entlang der Mittellinie des Einführwerkzeuges 82, und weist eine kugelförmige Aussparung 96 auf. Bei Verwendung des Einführwerkzeuges 82 wird die Gewindebohrung 34 der Endkappe 32 durch eine Bohrung mit einer Lippe ersetzt, die mit der kugelförmigen Aussparung 96 des Einführwerkzeuges 82 in Eingriff treten könnte.
Das Verfahren zum Einführen des Fusionskäfigs 20 der Fig. 1 bei Anwendung eines anterioren Ansatzes und Prozedur in Wirbelkörper ist wie folgt. Es ist verständlich, dass, obwohl sich diese Diskussion auf laparoskopische Prozeduren konzentriert, der anteriore Ansatz und Prozedur ebenfalls eine invasivere Prozedur umfassen kann, bei der ein langer Einschnitt in die Bauchwand gemacht wird.
Mit einem anterioren Ansatz unter Verwendung eines Einführsets, wie es beispielhaft in dem US-Patent 4,863,430 beschrieben ist, das den Titel trägt "Einführset mit elastischem Trokar mit gekrümmter Kanüle", allerdings mit Instrumentierungen mit größerem Durchmesser, wird eine gewisse Menge an Scheibenmaterial zwischen den zwei Wirbelkörpern oder Knochenstrukturen, welche miteinander zu verbinden sind, entfernt. Diese Prozedur wird durch eine Kanüle erzielt, die benachbart den Wirbelknochenstrukturen positioniert ist. Mit der gleichen Kanüle oder einer mit größerem Durchmesser kann der Fusionskäfig 20 in die Nachbarschaft der Wirbelknochenstrukturen eingeführt werden. In einer ersten Prozedur wird der Fusionskäfig mit Knochenwachstumssubstanzen gepackt, und die Endkappe 32 wird an den Fusionskäfig 20 angebracht. Das Einführwerkzeug 62 wird anschließend an dem Fusionskäfig 20 gesichert, und der Fusionskäfig wird durch die Kanüle an eine Stelle benachbart der oberen und unteren Wirbelkörper geführt, wie es schematisch in den Fig. 7, 8, 9 durch den oberen Körper 98 und den unteren Körper 100 dargestellt ist. In der in Fig. 7 gezeigten Anfangsposition befindet sich der Fusionskäfig 20 in der Nähe der anterioren Bereiche 102, 104 der Wirbelkörper 98, 100. Während das Einführwerkzeug gedreht wird, schneidet sich das Gewinde 40 des Fusionskäfigs 20 in die Wirbelkörper 98, 100 ein. Ein weiteres Drehen des Einführwerkzeuges bewirkt, dass der Fusionskäfig durch die in Fig. 8 gezeigte Position zur in Fig. 9 gezeigten Endlageposition bewegt wird, in der das distale Ende 24 benachbart den posterioren Bereichen 106, 108 der Wirbelknochenstrukturen 98, 100 bewegt wird. Während dies passiert, erhöht der Fusionskäfig 20 die Lordosis oder den Raum zwischen den Wirbelkörpern, lenkt die Wirbelkörper im Wesentlichen aus und bewirkt, dass die Wirbelkörper sich um die posterioren Bereiche 106, 108 drehen, wobei die posterioren Bereiche als Scharnier dienen. Es wird darauf hingewiesen, dass der größte Teil der Auslenkung benachbart den anterioren Bereichen auftritt, aber dass Auslenkungen ebenso an den posterioren Bereichen auftreten, wo der Scharniereffekt zu sehen ist. Vorzugsweise wird die Lordosis über die normale Lordosis erhöht, um die Wirbelknochenstrukturen vor Auftreten der Fusion zu stabilisieren. Die Stabilisation tritt aufgrund der Tatsache auf, dass eine erhöhte Lordosis zusätzliche Spannung auf die anterioren longitudinalen Ligamente ausübt, die Teil der Anatomie sind und die Wirbelkörper an Ort und Stelle halten.
Ist der Fusionskäfig 20 an geeigneter Stelle positioniert, wird der Griff 64 des Einführwerkzeuges 62 von der Kappe 32 abgeschraubt, und das Einführwerkzeug 62 wird von dem Fusionskäfig gezogen.
Eine alternative Ausführungsform eines Fusionskäfigs 200 ist in den Fig. 10, 11 und 12 gezeigt. Der Fusionskäfig 200 umfasst ein distales Ende 202 und ein proximales Ende 204. Der Fusionskäfig 200 umfasst einen inneren Hohlraum 206. Die nicht gezeigten Endkappen können verwendet werden, um die Öffnungen 208, 210 der distalen und proximalen Enden 202, 204 zu schließen. Eine Mehrzahl von Gewinden 212 ist an der äußeren konischen Oberfläche 214 des Fusionskäfigs 200 bestimmt. Erste und zweite Rillen 216, 218 sind durch das Gewinde 212 bestimmt, und die Rillen in dieser Ausführungsform erstrecken sich von dem distalen Ende 202 zum proximalen Ende 204. Diese Rillen sehen eine Entspannung des Gewindes vor und ermöglichen die selbstschneidende Eigenschaft des Fusionskäfigs 200.
Der Fusionskäfig 200 umfasst eine Mehrzahl von länglichen Öffnungen 220, die durch die Seitenwände des Fusionskäfigs 200 gebildet sind. Die länglichen Öffnungen 202 sind derart gebildet, dass die innere konische Oberfläche 214 von der inneren Oberfläche 224 des inneren Hohlraumes 206 durch die Dicke der Seitenwand 222 beabstandet ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 13, 14, 15 und 16 gezeigt. In Fig. 16 weist der Fusionskäfig 300 ein distales und ein proximales Ende 302 bzw. 304 auf. Der Fusionskäfig 300 bestimmt einen inneren Hohlraum 306, und Öffnungen 308 und 310 sind durch die distalen und proximalen Enden 302 und 304 bestimmt. Ein Gewinde 312 ist als Teil der äußeren konischen Oberfläche 314 des Fusionskäfigs 200 bestimmt. Erste, zweite und dritte Rillen 316, 318 und 320 sind in dem Gewinde 312 von dem distalen Ende 302 zum proximalen Ende 304 bestimmt. Diese Rillen erhöhen die Selbstschneidekraft des Fusionskäfigs 300. Diese Rillen sind in gleichen Abständen um den Fusionskäfig 300 vorgesehen, auf eine Weise ähnlich den Rillen des Fusionskäfigs 20 der Ausführungsform in Fig. 1.
Eine Mehrzahl von Öffnungen 322 ist durch die äußere konische Oberfläche 314 des Fusionskäfigs 300 und durch die Seitenwandöffnung 324 in den inneren Hohlraum 306 vorgesehen. Entsprechend ist an der Stelle der Öffnung 322 die äußere Oberfläche 314 um die Dicke der Seitenwand 324 von der inneren Oberfläche 326 entfernt.

Industrielle Anwendbarkeit

Die vorliegende Erfindung ist mit Vorteilen eines Fusionskäfigs versehen, der bei Anwendung eines anterioren Ansatzes eingeführt werden kann, um die Lordosis zwischen benachbarten Wirbelkörpern aufrechtzuerhalten oder zu vergrößern. Der Fusionskäfig besitzt den Vorteil, dass er konisch geformt ist und durch das Vorsehen von äußeren Rillen selbstschneidend ist. Die Rillen tragen zusätzlich dazu bei, dass der Fusionskäfig ausgerichtet und zentriert bleibt, während der Käfig zwischen die Wirbelknochenstrukturen eingeführt wird.
Andere Vorteile, Aspekte und Aufgaben der Erfindung sind durch eine Rückschau der Ansprüche und durch die beigefügten Figuren ersichtlich.
Es ist verständlich, dass zusätzliche Ausführungsformen der Erfindung möglich sind und innerhalb des Bereichs der Ansprüche fallen.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Erleichtern der Verbindung von benachbarten Wirbeln, umfassend ein längliches Implantatelement (20), das zum Einführen in einen Zwischenwirbelraum, der zwischen benachbarten Wirbeln bestimmt ist, konfiguriert und dimensioniert ist, das Implantatelement (20) bestimmt eine longitudinale Achse (50) und weist proximale (26) und distale Endabschnitte (24) auf, das Implantatelement umfasst einen Körperabschnitt (22) mit einem Gewindeabschnitt (40), der die Einführung in den Zwischenwirbelraum erleichtert, wobei zumindest eine Rille (42) in dem Gewindeabschnitt gebildet ist, das Implantatelement einen inneren Hohlraum (30) zum Unterbringen von knochenwachstumsanregenden Substanzen, und eine Mehrzahl von Öffnungen (54) umfasst, die sich durch den Körperabschnitt (22) erstrecken und in Verbindung mit dem inneren Hohlraum (30) stehen,

dadurch gekennzeichnet, dass

- der Körperabschnitt (22) eine Kegelstumpfform aufweist, die vom proximalen zum distalen Ende allmählich abnimmt, und

- die zumindest eine Rille (42) sich von der Eingangsendoberfläche des distalen Endabschnittes (24) erstreckt.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Eingangsendoberfläche des distalen Endabschnittes (24) verschlossen ist.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnungen (54) derart konfiguriert und dimensioniert sind, so dass sie einen unmittelbaren Kontakt zwischen der einen oder den mehreren Knochenstrukturen und den knochenwachstumsanregenden Substanzen, die in dem inneren Hohlraum (30) angeordnet sind, vorsieht, nachdem das Implantatelement (20) benachbart der einen oder den mehreren Knochenstrukturen positioniert ist.