EP 03 721 931.8 F286 029 EP/DE

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EP 03 721 931.8
F286 029 EP/DE
SDGI Holdings, Inc.
Minimalinvasive Instrumente und Verfahren zum Einführen von
Implantaten
Hintergrund
Eine Operation kann für einen Patienten schmerzhaft und
traumatisch sein, was insbesondere im betroffenen Gebiet
des Körpers des Patienten der Fall ist. Beispielsweise kann
die Dissektion und Retraktion, die erforderlich ist, um
Zugang zur Operationsstelle im Patienten zu erhalten, ein
Trauma an dem
zerschnittenen und zurückgezogenen Gewebe
sowie an dem umgebenden Gewebe hervorrufen. Das Gewebe muss
für
eine
geeignet
zufrieden
heilen,
stellende
und
Genesung
Narbengewebe
des
kann
Patienten
sogar
dann
auftreten, wenn das betroffene Gewebe heilt.
Eine
sein,
Gewebedissektion
um
ein
und
Implantat
–retraktion
in
einen
kann
erforderlich
Patienten
an
einer
Operationsstelle einzufügen. Bei einigen Prozeduren wird
das Implantat an einem Instrument angebracht, welches das
Implantat hält, wenn es in die Operationsstelle eingeführt
wird.
Zum
ausreichend
Ermöglichen
der
Muskel-
Gefäßgewebe
und
Implantateinführung
und
anderes
müssen
Gewebe
zerschnitten und zurückgezogen werden, um den Durchgang des
Implantats dadurch zu ermöglichen.
Es bleibt ein Bedarf an Instrumenten bestehen, die für die
Implantateinführung verwendet werden können und durch die
die Gewebedissektion und –retraktion und die Exposition des
Körpers des Patienten für die Operationsprozedur minimiert
- 2 -
werden
oder
vorliegende
das
Minimieren
Erfindung
davon
strebt
erleichtert
an,
unter
wird.
anderem
Die
diese
Anforderungen zu erfüllen.
Zusammenfassung
Die
vorliegende
Einführen
von
Erfindung
einem
oder
betrifft
mehreren
Instrumente
Implantaten
zu
zum
einer
Operationsstelle in einem Patienten bei einer chirurgischen
Prozedur
unter
Einschluss
minimalinvasiver
chirurgischer
Prozeduren.
In
US-A-5 957 927
ist
ein
Implantateinführungsinstrument
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
Gemäß einem Aspekt ist ein System vorgesehen, welches ein
Implantat, das angrenzend an einen der Wirbelsäule eines
Patienten
ist,
zugeordneten
und
ein
chirurgischen
Raum
Einführungsinstrument
Einführungsinstrument
weist
angrenzend
positionierbar
aufweist.
an
sein
Das
distales
Ende einen mit Gelenken versehenen Implantathalter auf, der
lösbar in das Implantat eingreifen kann. Das Implantat ist
mit dem Implantathalter zwischen einer Orientierung mit
verkleinertem Profil in Bezug auf das Einführungsinstrument
und einer Orientierung mit vergrößertem Profil in Bezug auf
das
weist
Einführungsinstrument
eine
Einrichtung
bewegbar.
zum
Lösen
Der
Implantathalter
des
Implantats
vom
Implantathalter in der Orientierung mit vergrößertem Profil
auf, wenn das Implantat nicht in den chirurgischen Raum
eingezwängt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt ist ein Einführungsinstrument
zum Positionieren eines Implantats an einer
Operations-
- 3 -
stelle
in
einem
Patienten
vorgesehen.
Das
Einführungs-
instrument umfasst ein Steuersystem, ein Verbindersystem,
das
sich
distal
Implantathalter
vom
Steuersystem
angrenzend
Verbindersystems.
Es
ist
erstreckt,
an
ein
distales
auch
ein
dem
und
einen
Ende
des
Implantathalter
zugeordnetes Verriegelungssystem aufgenommen, das zwischen
einer entriegelten Position, in der der Implantathalter vom
Implantat gelöst ist, zu einer verriegelten Position, in
der der Implantathalter in Eingriff mit dem Implantat ist,
fern
betätigbar
ist.
Ein
Manipulatorsystem,
das
dem
Implantathalter zugeordnet ist, bewegt den Implantathalter
zwischen einer ersten Position, in der das Implantat eine
Orientierung mit verkleinertem Profil zur Einführung in die
Operationsstelle hat, und einer zweiten Position, die ein
vergrößertes Profil bereitstellt.
Der Implantathalter weist eine Einrichtung zum Lösen des
Implantats
vom
Implantathalter
in
der
Orientierung
mit
vergrößertem Profil auf, wenn das Implantat nicht in den
chirurgischen Raum eingezwängt ist.
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden auch anhand
der
folgenden
Beschreibung
der
erläuterten
Ausführungs-
formen verständlich werden.
Kurzbeschreibung der Figuren
Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines Implantateinführungssystems.
Figur 2
ist
eine
perspektivische
Einführungsinstrument
befindlichen
mit
Implantat
Ansicht,
einem
in
einer
damit
in
in
der
ein
Eingriff
Orientierung
mit
- 4 -
verkleinertem Profil vor dem Einführen des Implantats in
einen chirurgischen Raum
in
einem Patienten dargestellt
ist.
Figur 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des
distalen
Endes
des
Einführungsinstruments
und
des
Implantats aus Figur 2.
Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des Einführungsinstruments
mit
dem
darin
Implantat
in
einer
Einführen
des
Implantats
in
betätigten
in
den
Eingriff
befindlichen
Orientierung
nach
chirurgischen
dem
Raum
im
Patienten.
Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung
des proximalen
Implantats,
Endes des Einführungsinstruments und des
wobei
sich
der
Daumenhebel
in
einer
verriegelten Position befindet.
Figur 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des
distalen Endabschnitts des Einführungsinstruments und des
Implantats,
wobei
sich
der
Daumenhebel
in
einer
verriegelten Position befindet.
Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht bei Betrachtung
des proximalen
Implantats,
Endes des Einführungsinstruments und des
wobei
sich
der
Daumenhebel
in
einer
entriegelten Position befindet.
Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht des distalen Endabschnitts des Einführungsinstruments aus Figur 2 in einer
entriegelten Position, wobei es vom Implantat aus Figur 2
entkoppelt ist.
- 5 -
Figur 9 ist eine Ansicht des unteren Teils des Implantats,
wobei der distale Endabschnitt des Einführungsinstruments
in einer Aufnahme des Implantats angeordnet und nicht damit
in Eingriff ist.
Figur 10 ist eine Ansicht des unteren Teils des Implantats,
wobei der distale Endabschnitt des Einführungsinstruments
darin angeordnet und damit in Eingriff ist.
Figur 11
ist
eine
perspektivische
Ansicht,
in
der
ein
Einführungsinstrument gemäß einer anderen Ausführungsform
mit einem damit in Eingriff befindlichen Implantat in einer
Orientierung mit verkleinertem Profil vor dem Einführen des
Implantats in einen chirurgischen Raum in einem Patienten
dargestellt ist.
Figur 12 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des
distalen
Endes
des
Einführungsinstruments
und
des
Implantats aus Figur 11.
Figur 13 ist eine perspektivische Ansicht des Einführungsinstruments aus Figur 11, wobei das Implantat damit in
einer
betätigten
Orientierung
nach
dem
Einführen
des
Implantats in den chirurgischen Raum in dem Patienten in
Eingriff ist.
Figur 14 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des
distalen
Endes
des
Einführungsinstruments
und
des
Implantats aus Figur 13.
Figur 15
ist
eine
Endabschnitts
des
perspektivische
Ansicht
des
distalen
Implantateinführungsinstruments
aus
- 6 -
Figur 11,
wobei
die
Klemmelemente
und
das
mit
Gelenken
Ansicht
des
distalen
versehene Element davon entfernt sind.
Figur 16
ist
eine
perspektivische
des
Einführungsinstruments
Endabschnitts
aus
Figur
11,
wobei die Klemmelemente davon entfernt sind und sich das
Nockenelement in der entriegelten Position befindet.
Figur 17
ist
eine
perspektivische
des
Einführungsinstruments
Endabschnitts
Ansicht
des
aus
distalen
Figur
11,
wobei die Klemmelemente davon entfernt sind und sich das
Nockenelement in der verriegelten Position befindet.
Figur 18
ist
eine
perspektivische
des
Einführungsinstruments
Endabschnitts
Ansicht
des
aus
distalen
Figur
11,
wobei sich die Klemmelemente in einer nicht in Eingriff
befindlichen Position befinden.
Figur 19
ist
eine
perspektivische
des
Einführungsinstruments
Endabschnitts
wobei sich die
Klemmelemente in
Ansicht
des
aus
distalen
Figur
11,
einer Eingriffsposition
befinden.
Beschreibung der erläuterten Ausführungsformen
Zum
Fördern
des
Verständnisses
der
Grundgedanken
der
Erfindung wird nun auf die in der Zeichnung dargestellte
Ausführungsform
Bezug
genommen,
und
es
wird
eine
spezifische Sprache zu ihrer Beschreibung verwendet. Es sei
jedoch bemerkt, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch
nicht eingeschränkt werden soll. Alle solche Abänderungen
und weitere Modifikationen der erläuterten Vorrichtung und
alle
solche
weitere
Anwendungen
der
Grundgedanken
der
- 7 -
Erfindung, wie hier erläutert wird, werden als Fachleuten
auf
dem
Gebiet,
auf
das
sich
die
Erfindung
bezieht,
normalerweise offensichtlich angesehen.
Mit Bezug auf Figur 1 sei bemerkt, dass Ausführungsformen
eines Implantateinführungsinstruments 10 zum fernen Halten,
Manipulieren und Lösen eines chirurgischen Implantats 11
einen mit einem mit Gelenken versehenen Implantathalter 12,
der entlang einem Verbindersystem 13 von einem Steuersystem
14
beabstandet
ist,
aufweist.
Das
Steuersystem
14
ermöglicht aus der Ferne die direkte Positionierung des
Implantathalters 12 innerhalb des chirurgischen Raums 15,
beispielsweise innerhalb einer Körperhöhlung, auf die in
offener
oder
Zusätzlich
minimalinvasiver
weist
Manipulatorsystem
das
16
Weise
zugegriffen
Einführungsinstrument
auf,
um
die
wird.
10
ein
Orientierung
des
Implantathalters 12 und daher des Implantats 11 in Bezug
auf das Einführungsinstrument einzustellen. Weiterhin kann
das Einführungsinstrument 10 ein Verriegelungssystem 17 zum
lösbaren Befestigen des Implantats 11 in Bezug auf das
Einführungsinstrument aufweisen. Das Manipulatorsystem 16
und das Verriegelungssystem 17 können fern in Bezug auf den
Implantathalter 12 positioniert werden und einen Abschnitt
des Steuersystems 14 bilden.
Beim
Betrieb
hält
Implantat 11 am
durch
Einstellen
das
Einführungsinstrument
Implantathalter
des
12 fest,
Verriegelungssystems
10
das
beispielsweise
17
in
einem
verriegelten Zustand, und das Steuersystem 14 lenkt das
Einführen
des
Implantats
in
den
chirurgischen
Raum
15.
Zumindest bei der anfänglichen Einführung positioniert das
Manipulatorsystem
16
den
Implantathalter
12
und
das
Implantat 11 in einer ersten Orientierung, die eine starr
- 8 -
fixierte
Position
anfänglichen
sein
Einführung
kann.
oder
Zumindest
beim
nach
der
in
den
Eintritt
chirurgischen Raum 15 kann das Manipulatorsystem 16 den
Implantathalter 12 und das Implantat 11 in mindestens eine
zweite
fixierte
Orientierung
Position
umpositionieren,
sein
kann,
welche
eine
das
Fixieren
wodurch
starr
des
Implantats innerhalb des chirurgischen Raums erleichtert
wird. Das Einführungsinstrument 10 wird durch Stellen des
Verriegelungssystems 17 in einen nicht verriegelten Zustand
vom Implantat 11 getrennt, und das Einführungsinstrument
kann aus dem chirurgischen Raum 15 entfernt werden.
Das
chirurgische
implantierbare
Implantat
11
Vorrichtung
kann
eine
beliebige
einschließen.
Geeignete
Beispiele für das chirurgische Implantat 11 umfassen eine
Platte, eine Stange, eine Knochenschraube, eine mehrachsige
Knochenschraube,
ein
Fusionselement,
ein
künstliches
Bandscheibenimplantat, ein Gelenkelement, einen Anker, eine
Öse, eine Zwischenkörper-Fusionsvorrichtung und ein Gewebegerüst.
Der Implantathalter 12 weist eine zum Halten des Implantats
11 konfigurierte Struktur auf. Der Implantathalter 12 kann
beispielsweise
Mechanismen,
ausdehnende
greifende
Keilstrukturen,
Mechanismen,
Mechanismen,
kontrahierende
Schraubenmechanismen,
Schwalbenschwanzstrukturen
und
Kugel-
Haltevorrichtung-Mechanismen aufweisen. Der Implantathalter
12 kann integriert mit dem Verbindersystem 13 und auch dem
Verriegelungssystem
17
oder
getrennt
davon
ausgebildet
sein.
Das Verbindersystem 13 weist ein Element auf, das zwischen
dem
Manipulatorsystem
16
und
dem
Implantathalter
12
- 9 -
verbindbar
ist.
Zusätzlich
kann
das
Verbindersystem
13
starr, flexibel oder eine Kombination von beiden sein. Das
Verbindersystem
Elemente,
13
kann
stabartige
beispielsweise
Elemente,
röhrenförmige
Verbindungsglieder,
elastisch verformbare Elemente und mit Gelenken versehene
Verbinder aufweisen.
Das Steuersystem 14 weist ein Element in der Art eines
Griffs zum Steuern der Tiefe, der Winkelorientierung und
der Drehorientierung des Implantathalters 12 auf. Andere
geeignete Beispiele des Steuersystems 14 umfassen t-Balken,
Pistolengriffe,
Haken,
kreisförmige
Fingersteuerungen,
koaxiale Schäfte und Seite an Seite liegende Schäfte.
Das Manipulatorsystem 16 umfasst eine beliebige Vorrichtung
oder einen beliebigen Mechanismus, wodurch die
oder
Orientierung
des
Implantathalters
12
Position
und/oder
des
Implantats 11 in Bezug auf das Einführungsinstrument 10
eingestellt
werden
kann.
Das
Manipulatorsystem
16
kann
Verbindungssysteme, Drahtsysteme, Zahnradsysteme, flexible
Einstellungssysteme usw. aufweisen. Das Manipulatorsystem
16
kann
lineare
und/oder
drehbar
bewegliche
Elemente
aufweisen. Das Manipulatorsystem 16 kann die Position des
Implantathalters 12 in Bezug auf das Einführungsinstrument
10 über den gesamten Orientierungsbereich in Bezug auf das
Einführungsinstrument
10
und/oder
nur
an
vorgegebenen
Abschnitten entlang einem Bereich von Orientierungen in
Bezug auf das Einführungsinstrument 10 starr fixieren.
Das
Verriegelungssystem
17
umfasst
eine
beliebige
Vorrichtung oder einen beliebigen Mechanismus, wodurch das
Implantat 11 lösbar am Einführungsinstrument 10 befestigt
werden kann. Geeignete Beispiele des Verriegelungssystems
- 10 -
17
umfassen
mechanismen,
Presssitz-
oder
schwenkende
Verriegelungsmechanismen,
verriegelungsmechanismen,
mit
Verriegelungsmechanismen
kann
das
Implantat
11
keilartige
usw.
über
Verriegelungs-
Zahnrädern
Das
den
Dreh-
versehene
Verriegelungssystem
gesamten
17
Orientierungs-
bereich des Implantathalters in Bezug auf das Einführungsinstrument
10
und/oder
nur
an
vorgegebenen
Abschnitten
entlang einem Bereich der Orientierungen des
Implantat-
halters in Bezug auf das Einführungsinstrument 10 starr am
Implantathalter 12 befestigen.
Mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 wird das Einführungsinstrument 20 unter spezifischem Bezug auf ein Implantat
100 in Form einer Platte, die an Ankern 120, 121 anbringbar
ist, welche in Wirbel 552 bzw. 554 der Wirbelsäule des
Patienten
eingreifen,
instrument
20
proximale
weist
beschrieben.
ein
Griffanordnung
Das
Steuersystem
22
Einführungs-
auf,
aufweist,
das
und
es
eine
weist
Verbinder- und Manipulatorsysteme auf, welche eine Schaftanordnung 24 aufweisen, die sich distal von der Griffanordnung 22 erstreckt. Das Einführungsinstrument 20 weist
weiter
einen
Implantathalter
26
am
distalen
Ende
der
Schaftanordnung 24 auf. Das Implantat 100 ist lösbar am
Implantathalter 26 anbringbar.
In Figur 2 kann das Implantat 100 in einer ersten Position
mit
einer
Orientierung
mit
einem
niedrigen
Profil
zur
Einführung des Implantats 100 in einen chirurgischen Raum
in
einem
Patienten
durch
Einführungsinstrument
Orientierung
mit
20
einen
Durchgang
angebracht
verkleinertem
Profil
130
werden.
kann
starr
am
In
der
sich
die
Längsachse 510 des Implantats 100 unter einem beliebigen
Winkel von 0 Grad bis weniger als 90 Grad in Bezug auf die
- 11 -
Längsachse 500 der Schaftanordnung 24 befinden. Beispielsweise kann die Achse 510 schräg zur Längsachse 500 der
Schaftanordnung
dieser
24
und
orientiert
Ausführungsform
in
der
sein.
hat
das
allgemeinen
Gemäß
der
Implantat
100
Richtung
von
dargestellten
eine
gekrümmte
Mittelachse 510, wenngleich auch Implantate mit linearen
Mittelachsen
formen
wird
erwogen
werden.
erwogen,
dass
Gemäß
die
anderen
Ausführungs-
Mittelachse
510
des
Implantats 100 koaxial mit oder parallel zur Längsachse 500
in der Orientierung mit verkleinertem Profil stehen könnte.
Diese Orientierung mit verkleinertem Profil minimiert die
Ausdehnung des Implantats 100 in Bezug auf das Einführungsinstrument 20 und quer zu seinem Einführungsweg, wenn das
Implantat 100 durch den Durchgang 130 in den chirurgischen
Raum eingeführt wird. Nach der Einführung durch den Durchgang 130 wird das Implantat 100 aus seiner Orientierung mit
verkleinertem Profil in eine
gewünschte Orientierung in
Bezug auf die Anker 120, 121 bewegt, um das Implantat 100
damit in Eingriff zu bringen.
In den Figuren 4 und 5 wird die Griffanordnung 22 vom
Chirurgen manipuliert, um den Implantathalter 26 durch die
Schaftanordnung 24 zu betätigen, um das Implantat 100 in
eine zweite Position oder Orientierung in Bezug auf das
Einführungsinstrument 20 und auch in Bezug auf die Anker
120, 121 zu bewegen. Das Implantat 100 kann während der
gesamten Bewegung von der ersten Position in die zweite
Position starr am Implantathalter 26 fixiert sein. In der
zweiten, betätigten Orientierung erstreckt sich die Längsachse 510 des Implantats 100 stärker transversal zur Längsachse 500 der Schaftanordnung 24 als in der Orientierung
mit
verkleinertem
Profil.
Es
wird
erwogen,
dass
das
betätigte Implantat 100 in der gewünschten Orientierung zum
- 12 -
Eingriff
des
Implantats
100
mit
den
Ankern
120,
121
angeordnet wird. In der betätigten Orientierung kann das
Profil des Implantats 100 in Implantateinführungsrichtung
durch
den
Durchgang
130
zumindest
angrenzend
an
das
Hautniveau 550 größer sein als die Öffnung des Durchgangs
130.
Demgemäß
-retraktion,
wird
das
das
zum
Ausmaß
der
Ermöglichen
Gewebedissektion
und
des
des
Einführens
Implantats 100 in den chirurgischen Raum erforderlich ist,
minimiert.
Wenn das Implantat 100 in der gewünschten Position innerhalb des Operationsraums positioniert ist, beispielsweise
in Bezug auf die Anker 120, 121, kann das Einführungsinstrument 20 vom Implantat 100 abgelöst werden und aus dem
Durchgang 130 entfernt werden. Die Griffanordnung 22 kann
einen
Fernverriegelungsmechanismus
zum
fernen
Befestigen
und Lösen des Implantats 100 in Bezug auf das Instrument 20
aufweisen. Weitere Instrumente und Implantate, wie Stellschrauben, Muttern, Nähte, Anker oder andere Befestigungselemente können durch den Durchgang 130 eingeführt werden,
um das Implantat 100 am chirurgischen Raum zu befestigen.
Gemäß der erläuterten Ausführungsform ist der chirurgische
Raum
der
Wirbelsäule
des
Patienten
zugeordnet,
und
das
Implantat 100 ist eine Platte, die an Ankern 120 und 121
anbringbar ist, welche auf beiden Seiten der Bandscheibe
556 in Wirbel 552 bzw. 554 eingreifen. Der Durchgang 130
ist eine Retraktorhülse, die einen geschützten Arbeitskanal
durch die Haut 550 zum chirurgischen Raum bereitstellt. Die
dargestellte
Retraktorhülse
Konfiguration
anschließend
ausdehnbar,
durch
zu
um
die
einer
Zugang
wird
Haut
in
550
einer
eingeführt
kegelstumpfförmigen
zu
jedem
der
zylindrischen
Anker
und
ist
Konfiguration
120,
121
am
- 13 -
distalen Ende davon durch den Arbeitskanal bereitzustellen.
Die Öffnungsgröße des Durchgangs 130 an der Haut 550 und in
den chirurgischen Raum wird minimiert, um die Einschnittgröße
und
das
Trauma
für
das
umgebende
Gewebe
zu
verringern.
Der
Durchgang
130
kann
auch
durch
nicht
ausdehnbare
Retraktorhülsen oder eine Führungshülse oder durch einen
Mikroeinschnitt
Retraktorhülse
oder einen offenen Einschnitt
oder
durch
ohne eine
Geweberetraktoren,
die
keine
Hülse bilden, ausgebildet werden. Es wird auch erwogen,
dass
das
Gewebe
durch
den
Durchgang
130
sequenziell
aufgeweitet werden kann, um die gewünschte Durchgangsgröße
zu bilden, während das Trauma für das benachbarte Gewebe
minimiert wird. Endoskopische, mikroskopische oder andere
Betrachtungsinstrumente und Techniken werden zum Betrachten
des chirurgischen Raums erwogen.
Gemäß einer Ausführungsform der
dass
das
Implantat
100
eine
Erfindung wird
Knochenplatte
erwogen,
ist.
Gemäß
anderen Ausführungsformen wurden andere Implantate in der
Art einer Stange, einer Strebe, eines Verbindungselements,
eines Knochenfusionselements, eines mit Gelenken versehenen
Elements oder ein anderes Implantat, bei dem es erwünscht
ist, sein Profil zur Einführung durch einen Durchgang zu
minimieren und anschließend seine Orientierung zu ändern,
nachdem
es
durch
den
Durchgang
eingeführt
wurde,
vorgesehen. Die Anker 120, 121 können Knochenschrauben oder
–bolzen mit proximalen Enden sein, die angepasst sind, um
das Implantat 100 darüber oder darin aufzunehmen. Die Anker
120,
121
können
auch
Knochenschrauben
sein,
die
eine
mehrachsige oder einachsige Form aufweisen. Die Anker 120,
121 können auch beispielsweise in Form von Haken, Ösen,
- 14 -
Dornen,
Klemmen,
Zwischenkörper-Fusionsvorrichtungen,
Zwischenkörperimplantaten,
Zwischenwirbel-Fusionsvorrich-
tungen oder anderer intravertebraler oder intervertebraler
Implantate ausgebildet sein. Die proximalen Enden der Anker
120, 121, mit denen das Implantat 100 in Eingriff gebracht
wird, können ein mit einem Gewinde versehener oder ein
nicht
mit
einem
Gewinde
versehener
Vorsprung,
ein
U-
förmiges Joch oder eine andere Aufnahme oder Auflagefläche,
die zum Eingriff mit einem Implantat 100 konfiguriert ist,
sein. Es wird weiter erwogen, dass das Implantat 100 an den
Knochen oder das Gewebe, womit es in Eingriff zu bringen
ist, oder angrenzend daran angeordnet werden kann und dann
in Eingriff damit gebracht wird, wobei die Anker nach der
Implantatanordnung positioniert werden.
Gemäß einer spezifischen Anwendung wird das Positionieren
des Implantats an einem chirurgischen Raum an der Wirbelsäule
oder
in
der
Nähe
von
dieser
erwogen.
Es
werden
beliebige von einer Anzahl von Zugängen zur Wirbelsäule,
einschließlich beispielsweise eines anterioren, posterioren,
lateralen,
Zugangs,
posterolateralen
erwogen.
endoskopischen,
Das
und
anterolateralen
Einführungsinstrument
laparoskopischen,
kann
thoraskopischen
bei
oder
anderen minimalinvasiven oder offenen Prozeduren verwendet
werden.
Das
Wirbelsäule,
Implantat
kann
einschließlich
an
Knochenabschnitten
beispielsweise
der
der
Wirbel-
körper, der Wirbelendplatten, der Schenkel, der Facettenverbindungen oder der verschiedenen Fortsätze der Wirbelsäule, angebracht werden. Es werden auch Anwendungen in
anderen Bereichen als der Wirbelsäulenchirurgie erwogen.
Unter weiterem Bezug auf die Figuren 2 – 6 sei erwähnt,
dass die Griffanordnung 22 einen distalen Griffabschnitt 30
- 15 -
aufweist, der über einen Stift 38 schwenkbar mit einer
Verlängerung
34
eines
proximalen
Griffabschnitts
32
gekoppelt ist. Die Schaftanordnung 24 weist einen äußeren
Schaft 40 auf, der sich entlang der Achse 500 zwischen der
Griffanordnung 22 und dem Implantathalter 26 erstreckt. Der
distale Griffabschnitt 30 greift in eine äußere Schaftverlängerung
42
ein
(Figur
2).
Die
äußere
Schaft-
verlängerung 42 erstreckt sich proximal vom äußeren Schaft
40 durch die Verlängerung 34, wo sie über einen Stift 36
mit
dem
distalen
Zwischenschaft
Griffabschnitt
46
ist
mit
30
der
gekoppelt
Verlängerung
ist.
Ein
34
des
proximalen Griffabschnitts 32 gekoppelt und erstreckt sich
proximal von dieser. Der distale Griffabschnitt 30 und der
proximale Griffabschnitt 32 können über eine Feder oder
dergleichen
zu
der
in
Figur
2
dargestellten
Position
vorgespannt werden, so dass der äußere Schaft 40 in Bezug
auf den Zwischenschaft 46 distal vollständig ausgestreckt
ist.
Wenn
der
distale
Griffabschnitt
30
zum
proximalen
Griffabschnitt 32 bewegt wird, bewegt sich der Stift 36
proximal in einer Nut 44 der Verlängerung 34, wodurch der
äußere
Schaft
40
proximal
zum
Zwischenschaft
46
axial
verschoben wird und der Implantathalter geschwenkt wird.
Mit Bezug auf die Figuren 5 – 10 sei bemerkt, dass eine
Ausführungsform
eines
dem
Einführungsinstrument
20
zugeordneten Verriegelungssystems ein Nockenelement 48, das
sich durch den Zwischenschaft 44 erstreckt, und einen Hebel
50
an
einem
proximalen
Ende
des
Zwischenschafts
44
aufweist. Der Hebel 50 wird vom Chirurgen manipuliert, um
das Nockenelement 48 zwischen einer in den Figuren 7, 8 und
9 dargestellten unverriegelten Position und einer in den
Figuren
2,
4,
5,
6
und
10
dargestellten
verriegelten
Position zu bewegen. Wie nachstehend weiter erörtert wird,
- 16 -
kann
das
elementen
Nockenelement
gebracht
48
werden,
in
Eingriff
die
das
mit
Eingriffs-
Implantat
mit
dem
Implantathalter 26 des Einführungsinstruments 20 koppeln.
Ein Verbindungsmechanismus 52 ist zwischen das distale Ende
des
äußeren
gekoppelt.
Verbindung
gekoppelt
Schafts
Der
54
ist,
40
und
den
Implantathalter
Verbindungsmechanismus
auf,
der
die
sich
schwenkbar
lateral
52
mit
vom
weist
26
eine
einem
Träger
distalen
Ende
56
des
äußeren Schafts 40 erstreckt. Das entgegengesetzte Ende der
Verbindung
54
ist
schwenkbar
mit
einem
Träger
58
des
Implantathalters 26 gekoppelt. Der Implantathalter 26 weist
weiter ein mit Gelenken versehenes Element 60 auf, das
schwenkbar an einem Anbringungsabschnitt 47 am
distalen
Ende des Zwischenschafts 46 angebracht ist. Das Nockenelement 48 erstreckt sich durch den Zwischenschaft 46 unter
Einschluss eines
Anbringungsabschnitts 47. Ein
Paar von
Fingern 61, 62 erstreckt sich distal von dem mit Gelenken
versehenen Element 60, wodurch eine distale Lippe 63 damit
gebildet ist. Die Finger 61, 62 weisen jeweils ein dadurch
verlaufendes Loch 64 auf (nur eines ist dargestellt).
Ein Paar von Eingriffselementen 66, 67 ist beweglich im
Anbringungsabschnitt 47 des Zwischenschafts 46 aufgenommen.
Wenn
sich
das
Nockenelement
48
in
der
unverriegelten
Position befindet, können sich die Eingriffselemente 66, 67
in den Anbringungsabschnitt 47 bewegen und sich unter die
äußeren Flächen der Finger 61, 62 zurückziehen, wie in den
Figuren 7 – 9 dargestellt ist. Wenn das Nockenelement 48 in
seine mit dem Hebel 50 verriegelte Position bewegt wird,
berührt es die Eingriffselemente 66, 67 und zwingt jedes in
Bezug
auf
den
Anbringungsabschnitt
47
und
durch
die
ausgerichteten Löcher 64 der Finger 61, 62 nach außen, wie
- 17 -
in
den
Figuren
4,
5,
6
Eingriffselemente 66, 67
Oberfläche
aufweisen,
erstreckt,
um
zu
und
10
können
die
dargestellt
ist.
eine sphärisch
sich
von
ermöglichen,
den
dass
geformte
Fingern
das
Die
61,
Implantat
62
die
Eingriffselemente in die vertiefte Position drängt, um das
Anbringen,
Abnehmen
und
Verriegeln
des
Implantats
zu
erleichtern. Die Eingriffselemente 66, 67 können mit einer
vergrößerten
Schulter
(nicht
Anbringungsabschnitts
47
Anbringungsabschnitt
47
dargestellt)
versehen
sein,
angrenzt,
wenn
innerhalb
welche
die
des
an
den
Eingriffs-
elemente 66, 67 von den Fingern 61, 62 ausgestreckt werden,
um die Eingriffselemente 66, 67 darin festzuhalten.
Mit Bezug auf die Figuren 8 – 10 wird eine Ausführungsform
eines
Verfahrens
zum
Anbringen
Implantathalter
26
beschrieben.
Implantat
Das
des
des
Implantats
100
Einführungsinstruments
100
kann
eine
Aufnahme
am
20
102
aufweisen, welche durch ein Paar oberer Schienen 104, 105
und
ein
Paar
unterer
Schienen
106,
107
definiert
ist.
Zwischen den Schienen 104, 105 und den Schienen 106, 107
sind Gleitscheiben 108, 109 verschiebbar angeordnet. Die
Scheiben 108, 109 weisen jeweils ein Durchgangsloch auf,
das bemessen ist, um einen Anker zum Koppeln des Implantats
100 an einem Knochensegment in der Art der benachbarten
Wirbel
552
und
554
aufzunehmen.
Die
Scheiben
108,
109
können entlang den oberen und unteren Schienen gleitend
eingestellt werden und auf der Grundlage des Ankerabstands
an dem gewünschten Ort in der Platte positioniert werden.
Es wird weiter erwogen, dass das Implantat 100 mehr als
zwei Scheiben 108, 109 aufweisen kann. Es sei bemerkt, dass
das Implantat 100 ein beliebiger Typ einer Platte sein kann
oder ein Implantat sein kann, das eine Aufnahme aufweist,
die bemessen ist, um den Implantathalter 26 aufzunehmen.
- 18 -
Gemäß
anderen
Ausführungsformen
wird
erwogen,
dass
das
Implantat 100 keine Aufnahme aufweist, sondern vielmehr das
Einführungsinstrument durch andere Mittel mit dem Implantat
gekoppelt ist. Beispielsweise könnte der Implantathalter um
das
Implantat
oder
einen
Teil
des
Implantats
geklemmt
werden, oder der Implantathalter könnte an dem Implantat
befestigt werden.
Wie in Figur 8 dargestellt ist, wird das Implantat 100
durch Einführen des Halteabschnitts 26 in die Aufnahme 102
des Implantats am Einführungsinstrument 20 angebracht. Zum
Anbringen des Implantats 100 am Halteabschnitt 26 kann es
wünschenswert
sein,
das
Einführungsinstrument
in
seinem
betätigten Zustand anzuordnen. Demgemäß kann der distale
Griffabschnitt 30 zum proximalen Griffabschnitt 32 bewegt
werden,
um
den
äußeren
Schaft
40
proximal
entlang
dem
Zwischenschaft 46 zu verschieben. Dies bewirkt, dass der
Verbindungsmechanismus
52
so
geschwenkt
wird,
dass
die
Verbindung 54 entlang dem Zwischenschaft 46 vorgeschoben
wird, wodurch auch die Seite des mit der Verbindung 52
gekoppelten mit Gelenken versehenen Elements 60 proximal
gezogen wird. Zum Einführen des Implantathalters 26 in die
Aufnahme
102
wird
der
Hebel
50
in
seine
entriegelte
Position bewegt (Figur 7), wodurch das Nockenelement 48 in
seine entriegelte Position bewegt wird, wodurch ermöglicht
wird, dass sich die Eingriffselemente 66, 67 nach innen in
den Anbringungsabschnitt 47 und unter die Außenfläche der
Finger 61, 62 bewegen. Die Finger 61, 62 werden bis zu
einer Tiefe, die es ermöglicht, dass die Eingriffselemente
66, 67 das Implantat 100 berühren, beispielsweise bis eine
Lippe 63 angrenzend an die obere oder die proximale Fläche
des Implantats 100 positioniert ist, in die Aufnahme 102
eingeführt, wie in Figur 9 dargestellt ist.
- 19 -
Sobald die Finger 61, 62 in die Aufnahme 102 des Implantats
100
eingeführt
wurden,
wird
der
Hebel
50
in
seine
verriegelte Position bewegt, wodurch das Nockenelement 48
gedreht
wird
jeweiligen
Figur
10
und
der
die
Löcher
dargestellt
Eingriffselemente
64
herausgedrückt
ist.
Die
nach
66,
67
werden,
außen
aus
wie
in
vorgespannten
Eingriffselemente 66, 67 bilden eine Expansionsverriegelung
mit dem inneren Abschnitt des Implantats 100, beispielsweise durch Berühren der Unterseite der oberen Schienen
104, 105, um zu verhindern, dass das Implantat 100 aus dem
Implantathalter 26 entfernt wird. Sobald das Implantat 100
in
Eingriff
worden
mit
ist,
dem
kann
Griffanordnung
22
Einführungsinstrument
der
distale
freigegeben
100
gebracht
Griffabschnitt
werden,
so
dass
30
der
sich
der
äußere Schaft 40 distal entlang dem Zwischenschaft 46 in
seine
nicht
betätigten
betätigte
Position
Position
drückt
bewegt.
die
In
Verbindung
der
54
nicht
gegen
die
Seite des mit Gelenken versehenen Elements 60, woran sie
distal schwenkbar befestigt ist, wodurch bewirkt wird, dass
das
mit
Gelenken
Anbringungsabschnitt
versehene
47
Element
geschwenkt
60
wird.
um
den
Durch
das
Schwenken des mit Gelenken versehenen Elements 60 wird auch
das
Implantat
100
geschwenkt,
so
dass
sich
seine
Mittelachse 510 unter einem Winkel von 0 Grad bis weniger
als 90 Grad in Bezug auf die Achse 500 erstreckt und sich
beispielsweise
schräg
Einführungsinstruments
zur
20
oder
Längsachse
im
Allgemeinen
500
des
in
ihrer
Richtung erstreckt, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt
ist.
In der nicht betätigten Position hat das Implantat 100 ein
verkleinertes
Profil,
so
dass
seine
Kontur
quer
zur
- 20 -
Längsachse 500 minimiert ist. In dieser Position kann das
Implantat
100
in
einen
minimalinvasiven
Zugangsweg
Operationsstelle eingeführt werden. Sobald es
Durchgang
distale
zur
Operationsstelle
Griffabschnitt
30
geführt
der
zur
durch den
wurde,
wird
der
22
zum
Griffanordnung
proximalen Griffabschnitt 32 bewegt, wodurch der äußere
Schaft 40 proximal entlang dem Zwischenschaft 46 verschoben
wird. Hierdurch wird wiederum der Verbindungsmechanismus 52
betätigt,
Elements
der
60
die
Seite
zieht,
des
woran
mit
er
Gelenken
proximal
versehenen
befestigt
ist.
Hierdurch wird das mit Gelenken versehene Element 60 um den
Anbringungsabschnitt 47 geschwenkt, um das Implantat 100 in
seiner gewünschten Orientierung in Bezug auf die Anker 120,
121
zu
positionieren,
dargestellt
ist,
so
wie
dass
in
den
das
Figuren
Implantat
4
100
und
damit
5
in
Eingriff gebracht werden kann. Sobald das Implantat 100 in
seiner gewünschten Position an der Operationsstelle ist,
kann der Hebel 50 in seine unverriegelte Position bewegt
werden, wodurch das Nockenelement 48 aus der Ferne in seine
Orientierung in
den Figuren 8
Eingriffselemente
66,
67
und 9 gedreht
können
dann
leicht
wird. Die
durch
die
Löcher 64 in den Anbringungsabschnitt 47 geschoben werden,
so
dass
der
Implantathalter
26
aus
der
Aufnahme
102
herausgezogen werden kann. Das Implantat 100 kann in einem
im
Wesentlichen
chirurgischen
Wunsch
nicht
Raum
eingezwängt
eingezwängten
gelöst
werden
oder
und
Zustand
in
den
anschließend
nach
festgehalten
werden.
Das
Einführungsinstrument 20 könnte auch das Implantat 100 in
einem eingezwängten Zustand freigeben, welcher durch einen
erheblichen
Anatomie,
Kontakt
der
zwischen
dem
Implantat
100
Knochenbefestigungseinrichtung
und
der
oder
dergleichen, die im chirurgischen Raum positioniert ist,
bereitgestellt wird.
- 21 -
Mit Bezug auf die Figuren 11 – 19 wird nun ein mit 220
bezeichnetes
Einführungsinstrument
Ausführungsform
erläutert.
Das
gemäß
einer
anderen
Einführungsinstrument
220
weist Bestandteile auf, die jenen des vorstehend erörterten
Einführungsinstruments 20 entsprechen, und gleiche Bestandteile zwischen den Instrumenten 20 und 220 sind mit den
gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Das Einführungsinstrument
220 weist eine Griffanordnung 22, eine Schaftanordnung 24
und einen Implantathalter 76 am distalen Ende der Schaftanordnung 24 auf. Der Implantathalter 76 ist konfiguriert,
um Flächen des Implantats zu klemmen oder zu greifen. Gemäß
der erläuterten Ausführungsform ist das Implantat 200 in
Form
einer
Wirbelsäulenstange
Implantathalter
76
ausgebildet,
gegriffen
wird.
die
Gemäß
vom
anderen
Ausführungsformen werden andere Typen von Implantaten, wie
beispielsweise
Platten,
Fusionselemente,
mit
Gelenken
versehene Elemente oder Anker erwogen, die vom Implantathalter 76 gegriffen werden könnten.
Das Implantat 200 ist mit dem Implantathalter 76 lösbar am
Einführungsinstrument 220 angebracht. In Figur 11 ist das
Implantat
200
Orientierung mit
in
einer
ersten
verkleinertem
Position
mit
einer
Profil zur Einführung in
einen chirurgischen Raum in einem Patienten durch einen
Durchgang,
wie
vorstehend
erörtert
wurde,
am
Einführungsinstrument 220 positioniert. In der Orientierung
mit verkleinertem Profil verläuft die Längsachse 610 des
Implantats 200 unter einem beliebigen Winkel mit Ausnahme
des
senkrechten
Winkels,
beispielsweise
schräg
zur
Längsachse 500 der Schaftanordnung 24 und im Allgemeinen in
ihrer Richtung. Hierdurch wird das Profil des Implantats
200 in Bezug auf das Einführungsinstrument 220 für das
- 22 -
Einführen des Implantats 200 durch den Durchgang minimiert.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform hat das Implantat
200
eine
gekrümmte
Mittelachse
510,
wenngleich
auch
Implantate mit linearen Mittelachsen erwogen werden. Gemäß
anderen
Ausführungsformen
Mittelachse
610
des
wird
Implantats
erwogen,
200
dass
koaxial
mit
die
der
Längsachse 600 in der Orientierung mit verkleinertem Profil
oder parallel zu dieser verlaufen könnte.
Nach
der
Einführung
durch
den
Durchgang
130
kann
das
Implantat 200 aus seiner Orientierung mit verkleinertem
Profil in eine Orientierung mit vergrößertem Profil bewegt
werden,
welche
es
ermöglicht,
dass
es
mit
Ankern,
wie
Spinalhaken, Knochenschrauben mit einer Implantataufnahme
oder
einem
anderen
Implantateingriffselement
gekoppelt
wird. In den Figuren 12 und 13 wird die Griffanordnung 22
manipuliert, um den Implantathalter 76 durch die Schaftanordnung 24 in die Orientierung mit vergrößertem Profil in
Bezug auf das Einführungsinstrument 220 zu betätigen. In
der zweiten Orientierung mit vergrößertem Profil erstreckt
sich
die
Längsachse
610
des
Implantats
200
quer
zur
Längsachse 600 der Schaftanordnung 24 und auch quer zur
Einführungsrichtung
des
Implantats
200.
Das
betätigte
Implantat 200 wird in der gewünschten Orientierung für den
Eingriff
des
Implantats
200
in
dem
chirurgischen
Raum
angeordnet.
In
der
Orientierung
mit
vergrößertem
Profil
kann
das
Implantat 200 zumindest angrenzend an das Hautniveau 550
eine
Kontur
in
Implantateinführungsrichtung
durch
den
Durchgang aufweisen, die größer ist als die Querabmessung,
welche die Öffnung des Durchgangs definiert. Wenn es mit
dem
Einführungsinstrument
220
in
der
Orientierung
mit
- 23 -
verkleinertem Profil gekoppelt ist, kann das Implantat 200
jedoch durch den Durchgang hindurchtreten. Demgemäß wird
das Ausmaß der Gewebedissektion und –retraktion, das zum
Ermöglichen des Einführens des Implantats 200 erforderlich
ist,
minimiert.
gewünschten
instrument
Wenn
Position
220
vom
sich
das
befindet,
Implantat
Implantat
200
kann
Einführungs-
200
das
gelöst
und
in
aus
der
dem
Durchgang entfernt werden.
In Figur 15 ist das distale Ende der Schaftanordnung 24
dargestellt. Der Zwischenschaft 46 weist einen Anbringungsabschnitt 47 mit einem dadurch ausgebildeten Loch 49 auf.
Ein Eingriffselement 80 erstreckt sich durch das Loch 49
und weist eine
vergrößerte Schulter (nicht dargestellt)
auf, um das Eingriffselement 80 im Anbringungsabschnitt 47
festzuhalten.
Ein
ähnliches
zweites
Eingriffselement
81
kann durch ein Loch (nicht dargestellt) auf der entgegengesetzten Seite des Anbringungsabschnitts 47 bereitgestellt
werden. Das in Figur 15 in einer entriegelten Position
dargestellte
Nockenelement
Anbringungsabschnitt
47
48
und
erstreckt
kann
in
sich
Kontakt
durch
den
mit
den
Eingriffselementen 80, 81 gebracht werden.
In Figur 16 ist ein mit Gelenken versehenes Element 78
schwenkbar am Anbringungsabschnitt 47 angebracht. Das mit
Gelenken versehene Element 78 weist einen Träger 79 auf,
der schwenkbar mit dem distalen Ende der Verbindung 54 des
Verbindungsmechanismus
52
gekoppelt
ist.
Das
entgegen-
gesetzte Ende der Verbindung 54 ist schwenkbar am Träger 56
angebracht, der sich vom distalen Ende des äußeren Schafts
40 erstreckt. Das mit Gelenken versehene Element 78 weist
einen ersten Finger 82 und einen zweiten Finger 83 auf, die
sich distal davon erstrecken. In Figur 16 befindet sich das
- 24 -
Nockenelement 48 (zusammen mit dem Hebel 50) in seiner
entriegelten Position. In Figur 17 wurde das Nockenelement
48
(zusammen
mit
dem
Hebel
50)
in
seine
verriegelte
Position bewegt, worin sich die Eingriffselemente 80, 81
durch die Löcher 77 (nur eines ist in den Figuren 16, 17
dargestellt)
in
dem
mit
Gelenken
versehenen
Element
78
erstrecken.
In Figur 18 sind ein erstes Klemmelement 84 und ein zweites
Klemmelement 85 schwenkbar an den Fingern 82, 83 des mit
Gelenken versehenen Elements 78 angebracht. Ein Gelenk 86
kann
zwischen
den
Klemmelementen
84,
85
bereitgestellt
werden, um jedes der Klemmelemente entweder auf das andere
zu oder von dem anderen fort zu bewegen, wie durch Pfeile
620
angegeben
ist.
Klemmflächen
88,
89
der
jeweiligen
Klemmelemente 84, 85 können aufeinander zu bewegt werden,
um das Implantat durch Bewegen des Nockenelements 48 in
seine verriegelte Position zu greifen, so dass das Nockenelement 48 auf die Eingriffselemente 80, 81 einwirkt. Wie
in Figur 19 dargestellt ist, berühren die Eingriffselemente
80, 81, wenn sie sich durch das mit Gelenken versehene
Element
78
erstrecken,
die
proximalen
Enden
der
Klemm-
elemente 84, 85, um die proximalen Enden voneinander fort
zu bewegen und die distalen Enden der Klemmelemente 84, 85
aufeinander zu zu bewegen.
Wenn das Nockenelement 48 entriegelt wird, können sich die
Eingriffselemente 80, 81
in den
Anbringungsabschnitt 47
zurückziehen. Die Klemmflächen 88, 89 der Klemmelemente 84,
85 können sich voneinander fort bewegen, um das Implantat
freizugeben,
wenn
das
Einführungsinstrument
220
zurück-
gezogen wird. Alternativ können das Nockenelement 48 und
die Eingriffselemente 80, 81 verbunden werden, beispiels-
- 25 -
weise durch Aufnehmen entsprechender Zahnradzähne, um die
Klemmelemente 84, 85 sicher zu entriegeln. Das Implantat
200
kann
in
Zustand
in
einem
den
im
Wesentlichen
chirurgischen
Raum
anschließend
nach
werden.
Einführungsinstrument
Das
Wunsch
nicht
eingezwängten
gelöst
eingezwängt
werden
oder
220
festgehalten
könnte
Implantat 200 in einem eingezwängten Zustand
welcher
durch
Implantat
einen
200
erheblichen
und
befestigungseinrichtung
der
Kontakt
Anatomie,
oder
und
auch
freigeben,
zwischen
der
dergleichen,
das
dem
Knochendie
im
chirurgischen Raum positioniert ist, bereitgestellt wird.
Wenngleich
vorstehenden
die
Erfindung
Beschreibung
in
der
Zeichnung
detailliert
und
erläutert
der
und
beschrieben wurde, ist sie als erläuternd und nicht als
einschränkend anzusehen, wobei zu verstehen ist, dass nur
die
bevorzugten
beschrieben
wurden
Ausführungsformen
und
dass
Modifikationen einschließt, die
sie
dargestellt
alle
Änderungen
innerhalb des
und
und
durch die
Ansprüche definierten Schutzumfangs der Erfindung liegen.
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