DE60132304T2

DE60132304T2 - Vorrichtung zur durchführung therapeuthischer behandlungen in der wirbelsäule

Info

Publication number: DE60132304T2
Application number: DE60132304T
Authority: DE
Inventors: Andrew H. Edina CRAGG
Original assignee: Trans1 Inc
Current assignee: Trans1 Inc
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2009-01-02
Anticipated expiration: 2021-02-15
Also published as: US20010049527A1; US20080091199A1; DE60132304D1; DK1257217T3; EP1257217B1; ATE383117T1; EP1257217A4; US20120123543A1; US8105365B2; US7794463B2; US8317867B2; US20030195518A1; US6558390B2; EP1257217A2; US20130018473A1; US7309338B2; JP2004516855A; US20100305617A1; ES2299475T3; US8709087B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um Zugang zu einer Reihe von benachbarten Wirbelkörpern zu erhalten, die sich innerhalb der menschlichen Wirbelsäule befinden, wobei die Wirbelkörper durch intakte oder beschädigte Bandscheiben getrennt sind, die normalerweise aus einem Kern und einem Ringkörper gebildet sind, und zum Durchführen einer Therapie, wobei die Vorrichtung aufweist:
ein Werkzeug zum Bilden einer Bohrung, und
Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens in einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe, die sich in der menschlichen Wirbelsäule befinden, zu der man Zugang durch eine trans-sakrale axiale Bohrung erhält, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens ein axiales Implantat für die Wirbelsäule aufweisen, das dafür ausgebildet ist, in die trans-sakrale axiale Bohrung implantiert zu werden und sich kopfwärts durch zumindest einen fußwärtigen Wirbelkörper und in oder durch zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper zu erstrecken.
Eine solche Vorrichtung ist aus der US 3,367,326 bekannt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf operative Eingriffe an der Wirbelsäule, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Bilden von einer oder mehreren axialen Bohrungen für eine trans-sakrale axiale Instrumentierung/Fusion an der Wirbelsäule (trans-sacral axial spinal instrumentation/fusion, TASIF) in allgemeiner Ausrichtung mit einer gedachten Linie der trans-sakralen anterioren oder posterioren axialen Instrumentierung/Fusion (trans-sacral anterior or posterior axial instrumentation/fusion line, AAIFL oder PAIFL), und zwar in einer minimalinvasiven und ein geringes Trauma hervorrufenden Art und Weise, und zum Durchführen einer Therapie an der Wirbelsäule unter Verwendung der axialen Bohrung. Es ist geschätzt worden, dass 70% der Erwachsenen einen nennenswerten Vorfall bzw. Episode von Rückenschmerzen oder chronische Rückenschmerzen gehabt haben, die von einer Region der Wirbelsäule oder des Rückgrats herrühren. Viele Leute, die unter chronischen Rückenschmerzen leiden oder eine Verletzung haben, die ein unmittelbares Eingreifen erfordert, greifen auf einen operativen Eingriff zurück, um ihre Schmerzen zu lindern.
Die Wirbelsäule oder Rückenknochen umschließt das Rückenmark und besteht aus 33 Wirbelkörpern, die in der Art einer Reihe aufeinander angeordnet sind, wodurch sich eine flexible tragende Säule für den Körper und den Kopf ergibt. Die Wirbelkörper, die kopfwärtig (d. h. in Richtung des Kopfes oder superior) zu den sakralen Wirbelkörpern angeordnet sind, sind durch faserknorpelartige zwischen den Wirbelkörpern liegenden Scheiben getrennt und sind durch Gelenkkapseln und durch Ligamente verbunden. Die obersten sieben Wirbelkörper werden als zervikale Wirbelkörper bezeichnet, und die darunterliegenden zwölf Wirbelkörper werden als thorakale oder dorsale Wirbelkörper bezeichnet. Die nächsten tiefer liegenden nachfolgenden fünf Wirbelkörper unter dem thorakalen Wirbelkörper werden als lumbale Wirbelkörper bezeichnet und werden in absteigender Reihenfolge als L1–L5 bezeichnet. Die weiter darunterliegenden nachfolgenden fünf Wirbelkörper unterhalb der lumbalen Wirbelkörper werden als sakrale Wirbelkörper bezeichnet und werden in absteigender Reihenfolge als S1–S5 bezeichnet. Die abschließenden vier Wirbelkörper unterhalb der sakralen Wirbelkörper werden als die Wirbelkörper des Steißbeins bezeichnet. Bei Erwachsenen sind die fünf sakralen Wirbelkörper mitein ander verbunden und bilden einen einzelnen Knochen, der als Kreuzbein bezeichnet wird, und die vier rudimentären Steißbeinwirbelkörper sind miteinander verbunden und bilden einen weiteren Knochen, der als Steißbein bezeichnet wird. Die Anzahl der Wirbelkörper ist manchmal um einen zusatzlichen Wirbelkörper in einer Region erhöht, und manchmal kann einer in einer anderen Region fehlen.
Die typischen lumbalen, thorakalen und zervikalen Wirbelkörper bestehen aus einem ventralen oder vertebralen Körper und einem dorsalen oder neuralen Bogen. In der thoraklen Region trägt der ventrale Körper zwei kostale Gruben für die Aufnahme des Kopfes einer Rippe an jeder Seite. Der Bogen, der die vertebrale Vertiefung bzw. Öffnung umschließt, ist aus zwei Füßchen und zwei Platten gebildet. Ein Füßchen ist der knochige Prozessus, der rückwärtig oder anterior gerichtet von dem Körper eines Wirbelkörpers hervorsteht und mit der Platte an jeder Seite verbunden ist. Das Füßchen bildet die Wurzel von dem vertebralen Bogen. Der vertebrale Bogen trägt sieben Prozessi: einen dorsalen dornförmigen Prozessus, zwei laterale transverse Prozessi, und vier gelenkige Prozessi (zwei superiore und zwei inferiore). Eine tiefe Höhlung, inferiore vertebrale Kerbe, an der inferioren Grenze des Bogens stellt eine Passage oder einen spinalen Kanal für das empfindliche Rückenmark und die Nerven bereit. Die nachfolgenden vertebralen Vertiefungen bzw. Öffnungen umgeben das Rückenmark. Gelenkige Prozessi der Wirbelkörper erstrecken sich posterior gerichtet vom spinalen Kanal (Spinalkanal).
Die Körper der nachfolgenden lumbalen, thorakalen und zervikalen Wirbelkörper sind zueinander gelenkig und sind voneinander durch die zwischen den Wirbelkörpern liegenden Bandscheiben getrennt. Jede Bandscheibe weist eine faserartige Knorpelhülle auf, die eine zentrale Masse, den „nucleus pulposus" (oder hier einfach als „Kern" bezeichnet), so dass ein Einbetten und ein Dampfen der auf die Wirbelsäule einwirkenden zusammendrückenden Kräfte bereitgestellt wird. Die Umhüllung, die den Kern umschließt, weist knorpelige Endplatten auf, die an den gegenüberliegenden Substantia corticalis Knochenendplatten der kopfwärtigen und der fußwärtigen Wirbelkörper und den „annulus fibrosis" (oder hier einfach als „Ringkörper" bezeichnet) angeordnet sind, der eine ringförmige Faserschicht aus Kollagenfasern aufweist, die in Umfangsrichtung um den Nucleus pulposus herumlaufen und die knorpeligen Endplatten verbinden. Der Kern enthält hydrophile (wasseranziehende) Mikropolysaccharide und faserartige Stränge. Der Kern ist relativ unelastisch, aber der Ringkörper kann sich etwas nach außen wölben, um axial auf das spinale Bewegungssegment aufgebrachte Lasten aufzunehmen.
Die zwischen den Wirbelkörpern liegenden Scheiben befinden sich anterior zum spinalen Kanal und sind zwischen den gegenüberliegenden Endabschnitten oder Endplatten eines kopfwärtigen oder eines fußwärtigen vertebralen Körpers angeordnet. Die inferioren gelenkigen Prozessi verschwenken sich mit den superioren gelenkigen Prozessi der nächsten nachfolgenden Wirbelkörper in der fußwärtigen (d. h. in Richtung der Füße oder inferioren) Richtung. Mehrere Ligamente (supraspinatal, interspinatal, anterior und posterior länglich, und die Ligamenta flava) halten die Wirbelkörper in Position aber erlauben doch eine begrenzte Möglichkeit der Bewegung. Die Baugruppe von zwei Wirbelkörpern, die zwischen den Wirbelkörpern liegende Bandscheibe und die daran befestigten Ligamente, Muskeln und Zwischenwirbelgelenke werden als ein „spinales Bewegungssegment" bezeichnet.
Die vergleichsweise großen Wirbelkörper, die sich im anterioren Abschnitt der Wirbelsäule befinden und die zwischen den Wirbelkörpern liegenden Scheiben stellen den größten Teil für die Unterstützung der Wirbelsäule beim Bewältigen von Gewicht dar. Jeder Wirbelkörper hat eine relativ starke Substantia corticalis Schicht, die die freiliegende äußere Oberfläche des Körpers, einschließlich der Endplatten, und die schwache Substantia spongiosa aufweist, die das Zentrum des Wirbelkörpers enthält.
Eine Anzahl von spinalen Problemen werden durch traumatische spinale Verletzungen hervorgerufen, durch Krankheitsprozesse, durch Alterungsprozesse, und durch angeborene Abnormalitäten, die zu Schmerz führen, die Flexibilität der Wirbelsäule reduzieren, die Belastbarkeit der Wirbelsäule reduzieren, die Länge der Wirbelsäule verkürzen und/oder die normale Kurvenform der Wirbelsäule verändern. Diese spinalen Probleme und verschiedene Behandlungen, die klinisch angewendet worden sind oder vorgeschlagen wurden, werden nun zunächst nachfolgend beschrieben.
Mit fortschreitender Alterung verliert der Kern an Fluidität und erhöht seine Viskosität und manchmal trocknet er aus und zieht sich zusammen (was manchmal auch als „isolierte Bandscheibenresorption" bezeichnet wird, was in vielen Fällen zu starken Schmerzen führt. Außerdem neigt der Ringkörper dazu, sich zu verdicken, zu trocknen und fester zu werden, wodurch seine Fähigkeit sich bei Belastung zu deformieren verringert wird und er daher für ein Brechen oder Reißen empfänglich wird.
Eine Form der Degeneration der Bandscheibe tritt auf, wenn der Kern reißt oder bricht. Dabei kann der Riss von einem Austreten von Kernmaterial in und über den Kern hinaus begleitet sein oder auch nicht. Der Riss selbst kann die einzige morphologische Veränderung sein, oberhalb und über die allgemeinen degenerativen Veränderungen in den verbindenden Geweben der Bandscheibe hinaus, und Risse in der Bandscheibe können trotzdem schmerzhaft und entkräftend sein. Es wird angenommen, dass Biochemikalien, die sich in dem Kern befinden durch den Riss austreten und umliegende Bereiche irritieren.
Ein Riss kann auch mit einem Vorfall oder mit einer Ruptur des Kerns verbunden sein, was dazu führt, dass sich der Kern nach außen wölbt oder durch den Riss austritt und auf die Wirbelsäule oder auf Nerven trifft (eine „aufgerissene" oder „verrutschte" Bandscheibe). Bei einem umschlossenen Bandscheibenvorfall kann sich der Kern teilweise durch den Ringkörper arbeiten, aber befindet sich immer noch innerhalb des Ringkörpers oder unterhalb des posterioren länglichen Ligaments, und es befinden sich keine freien Kernfragmente in dem spinalen Kanal. Dennoch kann selbst ein umschlossener Bandscheibenvorfall zu Problemen führen, weil das Vordringen nach außen auf das Rückenmark oder auf spinale Nerven drücken kann, was zu einem Ischiassyndrom führen kann.
Ein weiteres Bandscheibenproblem tritt auf, wenn sich die Bandscheibe in Umfangsrichtung in alle Richtungen ausbreitet und nicht nur an einer Stelle. Dies tritt auf, wenn die Bandscheibe im Laufe der Zeit geschwächt wird, sich nach außen wölbt und die Form einer „Rolle" annimmt. Die mechanische Festigkeit des Gelenks wird reduziert und das spinale Bewegungssegment kann instabil werden, so dass sich das spinale Rückenmarkssegment verkürzt. Wenn sich die „Rolle" der Bandscheibe über den normalen Umfang hinaus erstreckt, kann die Höhe der Bandscheibe kompromittiert werden, und die Vertiefungen bzw. Öffnungen mit den Nervenwurzeln werden zusammengedrückt, wodurch Schmerz hervorgerufen wird. Des Weiteren können sich reaktive Knochenappositionen an der äußeren Oberfläche der Bandscheibenrolle bilden und den spinalen Kanal und die Vertiefungen bzw. Öffnungen, durch die die Nerven führen, beeinträchtigen. Dies kann schließlich dazu führen, dass sich der kopfwärtige Wirbelkörper schließlich oben auf den fußwärtigen Wirbelkörper setzt. Dieser Zustand wird als „lumbale Spondylose" bezeichnet.
Des Weiteren sind verschiedene Arten von Problemen im Zusammenhang mit der Verlagerung der Wirbelsäule bezogen auf ein oder mehrere spinale Bewegungssegmente bekannt, die geerbt sind oder durch degenerative Krankheitsprozesse oder ein Trauma hervorgerufen werden. Solche Krankheiten der spinalen Verlagerung, die Skoliose (eine abnormale laterale Krümmung der Wirbelsäule), Kyphose (eine abnormale vorwärtsgerichtete Wölbung der Wirbelsäule, üblicherweise der thorakalen Wirbelsäule), exzessive Lordose (abnormale rückwärtige Krümmung der Wirbelsäule, üblicherweise in der lumbalen Wirbelsäule), Spondylolisthesis (vorwärts gerichtete Verlagerung eines Wirbelkörpers über einem anderen, üblicherweise in der lumbalen oder zervikalen Wirbelsäule). Manchmal ist die krankhafte Verlagerung begleitet von oder ausgelöst durch einen Bruch oder einen partiellen Kollaps von einem oder mehreren Wirbelkörpern oder der Degeneration einer Bandscheibe. Patienten, die an einem solchen Zustand leiden, haben möglicherweise eine mittlere bis schwere Distorsio des thorakalen Skelettaufbaus, eine verringerte Fähigkeit mit Lasten umzugehen, Verlust von Mobilität, extreme und beeinträchtigende Schmerzen, und leiden oft an einem neurologischen Defizit bezüglich der Nervenfunktion.
Ungefähr 95% der spinalen operativen Eingriffe betreffen die unteren lumbalen Wirbelkörper, die als der vierte lumbale Wirbelkörper („L4"), der fünfte lumbale Wirbelkörper („L5") bezeichnet werden und den ersten sakralen Wirbelkörper („S1"). Anhaltende Schmerzen im unteren Rücken werden in erster Linie auf eine Degeneration der Bandscheibe zurückgeführt, die L5 und S1 verbindet. Die herkömmlichen, konservativen Herangehensweisen bei der Behandlung umfassen Bettruhe, eine Medikamentierung, die die Schmerzen und Muskeln entspannt, eine physikalische Therapie und eine Injektion von Steroiden. Bei Fehlen von konservativer Behandlungsweise, werden spinale Schmerzen (es wird davon ausgegangen, dass diese durch eine Instabilität hervorgerufen werden) herkömmlicherweise durch eine spinale Fusion behandelt, und zwar mit oder ohne eine Instrumentierung, was dazu führt, dass die Wirbelkörper oberhalb und unterhalb der Bandscheibe fest zusammenwachsen und einen einzelnen, festen Knochenteil bilden.
Hochgradig invasive, offene Operationsmethoden sind entwickelt und verwendet worden, um eine „vollständige Diskektomie" durchzuführen, um die Bandscheibe operativ zu entfernen, und dann die Wirbelkörper miteinander zu verbinden. Das Entfernen der Bandscheibe involviert das Entfernen des Kerns, das Wegschneiden der knorpeligen Endplatten, die an den gegenüberliegenden Substantia corticalis Endplatten der kopfwärtigen und der fußwärtigen Wirbelkörper angeordnet sind, und das Entfernen von zumindest einem Teil des Ringkörpers. Das Verbinden der Wirbelkörper involviert das Vorbereiten der freigelegten Oberflächen der Endplatten mittels Dekortikation (Kratzen der Endplatten der Substantia corticalis) und das Ablegen von zusätzlichem Knochenmaterial in den Bandscheibenbereich zwischen den vorbereiteten Oberflächen der Endplatte. Die vollständige Diskektomie und die Verbindung kann durch eine posteriore operative Strecke (von der rückwärtigen Seite des Patienten) oder eine anteriore operative Strecke (von der Vorderseite des Patienten) durchgeführt werden. Bei dem entfernten vertebralen Knochen kann es sich entweder nur um die harte Substantia corticalis handeln oder kann auch die weiche Substantia spongiosa im Inneren der Wirbelkörper beinhalten. Dabei gibt es eine Kontroverse hinsichtlich der bevorzugten Methode beim Durchführen dieser Fusionen im Hinblick auf die verschiedenen Zustände der Wirbelsäule. Manchmal werden nicht-biologische Materialien verwendet, um den Knochenbereich aufzufüllen und zu unterstützen (Fixiersysteme). Manchmal wird die Fixierung auf der posterioren Strecke (posteriore Befestigung) vorgenommen, oder entlang der anterioren Strecke (anteriore Befestigung) oder sogar von beiden Seiten (anteriore-posteriore Befestigungen oder eine Verbindung entlang des Umfangs).
Abgesehen von der Wirbelsäulenversteifung für symptomatische Rollen der Bandscheibe und vorgefallene Bandscheiben gehört zu den aktuellen Behandlungsmethoden die „Laminektomie", zu der auch ein laterales operatives Freilegen des Ringkörpers und eine operative Exzision des symptomatischen Bereichs der vorgefallenen Bandscheibe, dem dann eine relativ lange Erholungsphase folgt.
Zu verschiedenen anderen operativen Behandlungsmethoden, bei denen versucht wird, die zwischen den Wirbeln liegende Bandscheibe zu erhalten und einfach den Schmerz zu nehmen, gehören eine „Nukleotomie" oder eine „Entlastung der Bandscheibe", um einen Teil oder den größeren Teil des inneren Kerns zu entfernen und auf diese Weise eine Dekomprimierung zu erreichen und den nach außen wirkenden Druck auf den Ringkörper zu reduzieren. Bei weniger invasiven mikrooperativen Prozeduren, die als „mikrolumbale Diskektomie" und als „automatisierte perkutane lumbale Diskektomie" bekannt sind, wird der Kern mittels Saugen durch eine Nadel entfernt, die sich lateral durch den Ringkörper erstreckt. Auch wenn diese Prozeduren weniger invasiv sind als bei einem offenen Eingriff, besteht hier doch nach wie vor die Möglichkeit einer Verletzung der Nervenwurzel und des Duralsacks, die Bildung einer perineuralen Narbe, ein erneuter Vorfall der Stelle, an der der Eingriff stattgefunden hat, und eine Instabilität, weil zuviel Knochen entfernt wurde. Des Weiteren ist die Perforation des Ringkörpers ein Teil dieser Verfahren.
Eine weitere Vorgehensweise bei der Behandlung ist als „Chemonukleolyse" bekannt, bei der eine Injektion des Enzyms Chymopapain in den Kern durch den Ringkörper vorgenommen wird. Bei dieser Prozedur treten viele Komplikationen auf, einschließlich von starken Schmerzen und Spasmen, die viele Wochen nach der Injektion anhalten können. Empfindliche Reaktionen und Serumschock (anaphylak tischer Schock) treten bei einer begrenzten aber nennenswerten Anzahl von Patienten auf.
Auch wenn beschädigte Bandscheiben und Wirbelkörper mit den fortgeschrittenen diagnostischen Bildgebungsverfahren identifiziert werden können, sind die operativen Eingriffe so umfangreich, dass die klinischen Resultate nicht durchgehend zufriedenstellend sind. Des Weiteren leiden Patienten, die sich einer solchen Versteifungsoperation unterziehen, unter erheblichen Komplikationen und unter einer unangenehmen, verlängerten Konvaleszenz. Zu den operativen Komplikationen gehören eine Infektion im Bereich der Bandscheibe, eine Verletzung der Nervenwurzeln, die Bildung von Hämatomen und eine Instabilität der angrenzenden Wirbelkörper.
Die eingangs genannte US 3,367,326 offenbart einen Fixierstab für das Innere der Wirbelsäule, insbesondere einen zulaufenden Versteifungsstab im Knochenmark der Wirbelsäule mit einer Bohrspitze an dem zulaufenden Ende. In diesem Dokument ist auch ein entsprechendes Verfahren gezeigt, das den Stab verwendet, um eine menschliche Wirbelsäule zu unterstützen, indem der Stab durch eine Reihe von Wirbelkörpern gebohrt wird.
Viele operative Techniken, Instrumente und Bandscheibenimplantate sind in der medizinischen Literatur und in Patenten beschrieben worden, die darauf abzielen, weniger invasive, perkutane, laterale Zugänge zu einer degenerierten, zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheibe zu ermöglichen. Es werden dann Instrumente durch die lateralen Öffnungen der Bandscheibe eingebracht, die durch den Ringkörper ausgebildet werden, um eine Diskektomie durchzuführen und Materialien für den Knochenwuchs oder Biomaterialien oder Bandscheibenimplantate in den Ringkörper zu implantieren. Oder, es werden ein oder mehrere Räume oder Löcher durch die Bandscheibe gebohrt, die sich lateral erstrecken, um ein oder mehrere Bandscheibenimplantate, die lateral eingeführt werden, oder Knochenwuchsmaterial aufzunehmen, um die Fusion bzw. Versteifung zu verbessern, oder um ein vorgeformtes, künstliches, funktionales Ersatzimplantat für die Bandscheibe aufzunehmen, wie es im US-Patent Nr. 5,700,291 gezeigt ist.
Perkutane, laterale Prozeduren und Instrumente zum Durchführen derartiger Diskektomien sind zum Beispiel in den US-Patenten Re.33,258 , 4,573,448 , 5,015,255 , 5,313,962 , 5,383,884 , 5,702,454 , 5,762,629 , 5,976,146 , 6,095,149 und 6,127,597 und in der PCT-Veröffentlichung WO 99/47055 gezeigt. Eine laparoskopische Technik und eine Vorrichtung, um den retroperitonealen Raum von einem abdominalen Einschnitt der Haut bis zu einer anterioren Oberfläche des Ringkörpers der Bandscheibe zu durchqueren und eine Diskoskopie durchzuführen, ist zum Beispiel in dem Patent '962 gezeigt. Perkutane, operative Verfahren für die Bandscheibe und Vorrichtungen, die die Bandscheibe in einem posterolateralen Ansatz von einem Einschnitt in der Haut am Rücken des Patienten erreichen, sind zum Beispiel in den Patenten '629 und '448 beschrieben.
Der Kern wird durch verschiedene mechanische Schneidköpfe zerteilt, wie sie zum Beispiel in den Patenten '258, '962, '884 und '597 beschrieben sind. Oder es wird eine thermische Energie oder Laserenergie verwendet, um den Kern zu trocknen und den Ringkörper zu versteifen, wie es zum Beispiel im Patent '149 beschrieben ist. Oder, es werden der Kern und Bereiche der kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörper mechanisch weggeschnitten, um den Bereich der Bandscheibe zu vergrößern, wie es zum Beispiel in der PCT-Veröffentlichung '055 und in dem Patent '255 beschrieben ist. Ein Bewässerungsfluid wird in den Bereich der Bandscheibe oder in den Hohlraum eingebracht und die Fragmente oder die Nebenprodukte der Trocknung des Kerns und alle anderen Knochen und Ringfragmente werden aus dem freien Raum oder dem Hohlraum der Bandscheibe gesaugt. Die Bewässerung und Absaugung wird durch eine Zugangskanüle herbeigeführt, die gegen die Öffnung durch den Ringkörper der vorgefallenen Bandscheibe positioniert wird, wie es zum Beispiel in dem Patent '629 beschrieben ist oder durch ein Lumen des Instruments für die Diskektomie, wie es zum Beispiel in dem Patent '258 beschrieben ist. Als eine Maßnahme für die Sicherheit und die Genauigkeit wird bei diesen operativen Verfahren zusätzlich eine arthroskopische Visualisierung des Ringkörpers und anderer wichtiger Strukturen vorgenommen, die in dem Pfad der Instrumente liegen, wie zum Beispiel der Rückenmarksnerv.
Zu den oben beschriebenen Vorgehensweisen gehört eine invasive Chirurgie, die den anterioren oder posterioren (oder beide) Bereich der Wirbelkörper und der zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheibe lateral freilegt. Ein umfangreiches Lösen von Muskeln und Vorbereitungen an den Knochen kann notwendig sein. Dies führt im Ergebnis dazu, dass die Wirbelsäule weiter geschwächt wird und/oder sich Schmerzsyndrome ergeben können, die durch die Operation hervorgerufen sind. Daher weisen die bislang verwendeten oder vorgeschlagenen Techniken für eine operative Fixierung oder Fusion bzw. Versteifung, die die unteren lumbalen Wirbelkörper betreffen, unter einer Vielzahl von Nachteilen.
Verfahren und Vorrichtungen, um Zugang zu den Bandscheiben und den Wirbelkörpern anhand von lateralen operativen Eingriffen zu erhalten, bei denen angeblich das Lösen von Muskeln reduziert werden kann (und die so ähnlich sind wie die, die in den oben genannten Patenten '629 und '888 offenbart sind) sind im US-Patent 5,976,146 beschrieben. Die dazwischen liegenden Muskelgruppen oder andere Gewebe, werden mit einem Werkzeug zum Bilden eines Hohlraums und zum Sichern desselben auseinandergeschoben, wie es in dem Patent '146 beschrieben ist, um einen durch ein Endoskop unterstützten, lateralen Zugang zu beschädigten Wirbelkörpern und Bandscheiben zu erhalten und um korrigierende operative Maßnahmen durchzuführen. Es ist jedoch wünschenswert, das laterale Freilegen zu vermeiden, um eine weniger schlimme Spondylolisthesis und andere Verletzungen oder Defekte an der Wirbelsäule zu beheben, die die lumbalen und sakralen Wirbelkörper und Bandscheiben betreffen.
Ein weniger intrusiver posteriorer Ansatz für die Behandlung von Spondylolisthesis ist im US-Patent 6,086,589 offenbart, wo eine gerade Bohrung durch das Kreuzbein von der freigelegten posterioren sakralen Oberfläche und in eine leicht kopfwärtige Richtung in den Wirbelkörper L5 gebildet wird, vorzugsweise nachdem die Wirbelkörper neu ausgerichtet wurden. Ein gerader, hohler, mit einem Gewinde versehener Schaft mit Öffnungen in der Seitenwand, die auf dessen Endbereiche beschränkt sind, und Knochenwuchsmaterial werden in die Bohrung eingeführt. Eine Diskektomie der Bandscheibe zwischen L5 und S1 wird vorzugsweise in einer nicht erläuterten Art und Weise durchgeführt, und Material zum Einwachsen in den Knochen wird auch vorzugsweise in den Freiraum zwischen den kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörpern eingebracht. Dabei kann nur ein beschränkter Zugang zu und eine Ausrichtung von S1 und L5 auf diese Weise erzielt werden, weil die distalen Enden der geraden Bohrung und des Schafts der anterioren Oberfläche des Wirbelkörpers L5 annähern und drohen, diese zu perforieren. Bei diesem Ansatz handelt es sich im Wesentlichen um einen posteriolateralen Ansatz, der dafür ausgelegt ist, S1 und L5 miteinander verbinden bzw. zu versteifen und kann nicht weitere kopfwärtige Wirbelkörper oder zwischen den Wirbeln liegende Bandscheiben erreichen.
Bei vielen dieser Vorgehensweisen wird ein sich lateral erstreckender Raum vorbereitet, indem die Bandscheibe entfernt wird, um ein oder mehrere Bandscheibenimplantate aufzunehmen und das Einbringen von Knochenwuchsmaterial, zum Beispiel autogener Knochen, oder ein vorgeformtes, künstliches, funktionales Implantat zum Ersetzen der Bandscheibe. Eine Vielzahl von bandscheibenförmigen, funktionalen Implantaten zum Ersetzen der Bandscheibe und Verfahren zum Einsetzen sind vorgeschlagen worden, wie es zum Beispiel im US-Patenten 5,258,031 und 6,019,792 offenbart sind. Andere bandscheibenförmige Implantate oder Implantate zum Ersetzen von Wirbelkörpern, die dafür ausgelegt sind, ein Knochenwachstum zu verstärken und eine Fusion bzw. Versteifung zu bewirken, sind zum Beispiel in den US-Patenten 5,514,180 und 5,888,223 gezeigt. Diese Vorrichtungen und Techniken sind dafür ausgelegt, die Nachteile von rein operativen Maßnahmen zu überwinden, die Bereiche der Wirbelsäule mechanisch unbeweglich machen und schließlich zu einer Fusion der behandelten Wirbelkörper beizutragen, und um die Länge des behandelten spinalen Bewegungssegments zu erhalten und damit eine Verkürzung des Rückenmarks und der Nervensegmente zu vermeiden. Diese benötigen jedoch eine verhältnismäßig große laterale Freilegung der Bandscheibe oder des Wirbelkör pers, um die Bandscheibe oder den Wirbelkörper herauszuschneiden, die angrenzenden fußwärtigen und kopfwärtigen Wirbelkörper zu formen und haben eine Auswirkung auf die Implantation und die Befestigung daran. Damit verbleiben bei den aktuellen Implantaten und operativen Vorgehensweisen zur Implantation Nachteile, die das Vorgehen bei der Implantation betreffen und auch ein Problem nach der Operation involvieren, welches eine erneute Operation erforderlich macht.
Eine weitere Art des Bandscheibenimplantats, welches klinisch für die Wirbelsäulenversteifung verwendet worden ist, weist einen hohlen, zylinderförmigen Käfig aus Titan auf, der außen mit einem Gewinde versehen ist und lateral in eine laterale Bohrung geschraubt wird, die durch die Bandscheibe zwischen zwei angrenzenden Wirbelkörpern gebildet ist. Üblicherweise gehört zu der lateralen Bohrung eine vollständige Diskektomie der beschädigten Bandscheibe und das Entfernen von Bereichen der Substantia corticalis der angrenzenden Wirbelkörper, um einen sich lateral und axial erstreckenden Raum vorzubereiten, in dem ein oder mehrere Bandscheibenimplantate aufgenommen werden. Es werden dann Knochenspan von Kadavern oder aus dem Becken oder Substanzen, die das Knochenwachstum fördern, in den hohlen mittleren Bereich des Käfigs eingebracht, um das Knochenwachstum (oder das Einwachsen) durch die Poren des Käfigs zu unterstützen und um so die Fusion bzw. Versteifung der zwei aneinander grenzenden Wirbelkörper zu erzielen. Zwei solche käfigartigen Implantate und die zu deren Positionierung verwendeten Operationswerkzeuge sind zum Beispiel in den US-Patenten 5,505,732 und 5,700,291 offenbart. Die käfigartigen Implantate und die damit verbundenen Operationswerkzeuge und Ansätze erfordern das genaue Bohren eines relativ großen Lochs für jeden solchen Käfig, und zwar lateral zwischen zwei aneinander grenzenden Wirbelkörpern und dann das Eindrehen eines Käfigs in jedes vorbereitete Loch. Die freiliegenden Enden des Käfigs oder die Seite an Seite eingesetzten Käfige können Nerven irritieren, was dazu führen kann, dass der Schmerz wiederkehrt.
Die Ansätze erfordern eine im Wesentlichen vollständige Diskektomie der Bandscheibe, die durch Instrumente erzielt wird, die lateral durch den Körper des Patienten bis zu der Stelle der Bandscheibe eingeführt werden und dann betätigt werden, um laterale Löcher durch die Bandscheibe und die angrenzende Substantia corticalis zu schneiden oder zu bohren. Das lange lateral gebohrte Loch oder die Löcher können die Integrität der Wirbelkörper kompromittieren und das Rückenmark kann verletzt werden, wenn sie zu weit posterior gebohrt werden. Die Endplatten der Wirbelkörper, die eine sehr harte Substantia corticalis aufweisen und dabei helfen, dass die Wirbelkörper die notwendige Stärke bekommen, werden üblicherweise durch das Bohren geschwächt oder zerstört. Der zylindrische Käfig oder die Käfige sind jetzt stabiler als der verbleibende Knochen der Wirbelkörper, und die Wirbelkörper neigen dazu, zusammenzufallen oder sich „teleskopartig" zusammenzuschieben. Dieser teleskopartige Effekt führt dazu, dass sich die Länge der Wirbelsäule verkürzt und kann zu Schäden am Rückenmark und an den Nerven führen, die zwischen den zwei angrenzenden Wirbelkörpern entlang führen.
Daher ist es oftmals notwendig auch die Wirbelkörper an jeder Seite der Bandscheibe zu stabilisieren, die aufgefüllt oder entfernt wurde, so dass die Fusion der Wirbelkörper erfolgreich vonstatten gehen kann, ohne dass der teleskopartige Effekt der Wirbelkörper oder eine Bewegung der Bandscheibenimplantate aus dem hergerichteten Bereich heraus auftritt. Eine Technik der Fixierung bezogen auf die Wirbelsäule schließt die Ruhigstellung der Wirbelsäule ein, indem Wirbelstäbe verwendet werden, die es in vielen verschiedenen Ausgestaltungen gibt und die im Allgemeinen parallel zur Wirbelsäule verlaufen. Üblicherweise wird die posteriore Oberfläche der Wirbelsäule isoliert und Knochenschrauben werden zunächst an den Füßchen bzw. Pediculi der entsprechenden Wirbelkörper oder an dem Kreuzbein befestigt und dienen als Ankerpunkte für die Wirbelstäbe. Von den Knochenschrauben werden im Allgemeinen zwei je Wirbelkörper angeordnet, einer an jedem Füßchen an jeder Seite des Prozessus spinosus (Vorrichtungen verbinden die Wirbelstäbe mit den Schrauben). Die Wirbelstäbe sind im Allgemeinen gebogen, um die gewünschte Krümmung der Wirbelsäule zu erzielen. Es können auch Drähte verwendet werden, um die Stäbe an den Wirbelkörpern zu stabilisieren. Diese Techniken sind des Weiteren zum Beispiel im US-Patent 5,415,661 beschrieben.
Die Arten dieser Stabsysteme können effektiv sein, benötigen jedoch einen posterioren Ansatz und das Implantieren von Schrauben in oder Klammern an jedem Wirbelkörper in dem Bereich, der behandelt werden soll. Um das implantierte System ausreichend zu stabilisieren, werden oft ein Wirbelkörper oberhalb und ein Wirbelkörper unterhalb des Bereichs der behandelt werden soll für das Implantieren von Pediculus-Schrauben verwendet. Da die Füßchen der Wirbelkörper oberhalb des zweiten lumbalen Wirbelkörpers (L2) sehr klein sind, können nur kleine Knochenschrauben verwendet werden, die manchmal jedoch nicht die benötigte Unterstützung liefern können, um die Wirbelsäule zu stabilisieren. Diese Stäbe und Schrauben und Klammern oder Drähte werden operativ an der Wirbelsäule durch einen posterioren Ansatz fixiert, und das Vorgehen ist schwierig. Auf solche Stabbaugruppen wirkt ein großes Biegemoment, und weil sich die Stäbe außerhalb der Wirbelsäule befinden, sind sie von der Haltekraft der zugeordneten Komponenten abhängig, die sich aus dem oder von dem Knochen des Wirbelkörpers wegziehen können.
Bei einem weiteren Ansatz, der in den US-Patenten 4,553,273 und 4,636,217 offenbart ist, beide sind im US-Patent 5,735,899 beschrieben, werden zwei von drei Wirbelkörpern dadurch verbunden, indem man operativ Zugang zu dem Inneren der oberen und unteren Wirbelkörper durch ein Ausnehmen des mittleren Wirbelkörpers erhält. In dem Patent '899 werden diese Herangehensweisen als „intraossale" Herangehensweisen bezeichnet, obwohl man sie eigentlich treffender als „interossale" Herangehensweisen bezeichnen müsste, und zwar aufgrund der Entfernung des mittleren Wirbelkörpers. Die Entfernung ist notwendig, um ein laterales Einfügen des Implantats in den von ihm belegten Platz zu erreichen, so dass die gegenüberliegenden Enden des Implantats nach oben und nach unten in die oberen und unteren Wirbelkörper geführt werden können. Bei diesen Herangehensweisen wird kritisiert, dass sie nicht in der Lage sind, eine ausreichende medial laterale und rotationsbezogene Unterstützung in dem Patent '899 bereitzustellen. In dem Patent '899 wird ein anteriorer Ansatz gewählt, Schlitze werden in den oberen und unteren Wirbelkörpern gebildet und Stabenden werden in die Schlitze eingepasst und befestigt, und zwar an den verbleibenden Wirbelkörpern der oberen und unteren Wirbelkörper mittels Schrauben, die sich lateral erstrecken. Diese Herangehensweisen beinhalten eine erhebliche Schädigung von Ligamenten und Geweben bei dem anterioren Zugang zu den Wirbelknochen.
Die Verwendung von strahlungsundurchlässigen Metallkäfigen oder anderen Metallimplantaten macht es zudem schwierig, den Bereich der Bandscheibe mit einer radiographischen bildgebenden Ausrüstung darzustellen, um den Grad der Fusion zu bewerten, der durch das Knochenwachstum zwischen den Wirbelkörpern, die durch die Käfige voneinander getrennt sind, erreicht wurde. Stabile Karbonfasern, die lateral einführbar sind, und flexiblere polymere Bandscheibenimplantate werden derzeit im Hinblick auf ein Ersetzen der Metallimplantate untersucht.
Alternativ dazu ist die Verwendung einer entlüfteten Tasche aus einem durchlässigen bzw. porösen Material in dem US-Patent 5,549,679 offenbart, die lateral in einen vorbereiteten Hohlraum eingebracht wird und mit einem Material aufgefüllt wird, das das Knochenwachstum unterstützt. Der vorbereitete Hohlraum ist im Wesentlichen ovalartig und schließt die entfernte Bandscheibe und einen Teil der angrenzenden Wirbelkörper ein. Das Auffüllen der Tasche unter Druck führt dazu, dass die angrenzenden Wirbelkörper eine physiologische Trennung erfahren, die ansonsten durch die unbeschädigte Bandscheibe gegeben wäre. Die Öffnung der durchlässigen Tasche wird auf verschiedene Arten verschlossen, um das Material einzuschließen, mit dem sie gefüllt ist. Diese durchlässige Tasche unterscheidet sich von vielen anderen künstlichen Bandscheibenaufbauten, die in dem Patent '679 beschrieben sind, einschließlich einer künstlichen Bandscheibe mit einem elastomeren Kern ( US-Patent 5,071,437 ) oder einer Füllung von Hydrogel-Kugeln ( US-Patent 5,192,326 ).
Ein weiterer Ansatz zum Auffüllen von Bandscheiben ist im US-Patent 5,888,220 beschrieben, wo Zugang zu einer Bandscheibe lateral durch den Körper des Patienten erzielt wird, der Ringkörper perforiert wird, sofern er nicht bereits gerissen ist, und es wird eine teilweise Diskektomie durchgeführt, um das Meiste oder alles von dem Kern zu entfernen, um einen Freiraum innerhalb des Ringkörpers zu erzeu gen. Dann wird eine Masse eines härtbaren Biomaterials in den vorbereiteten Raum eingespritzt und das Material wird in situ gehärtet. Bei einer Abwandlung wird ein entleerter Ballon in den vorbereiteten Raum eingeführt, und die Masse des härtbaren Biomaterials wird in den vorbereiteten Raum eingespritzt und das Material wird in situ gehärtet, wobei der gefüllte Ballon und das verfestigte Biomaterial an ihrem Platz bleiben.
Eine Zusammenstellung von vielen der oben beschrieben operativen Techniken und Wirbelsäulenimplantaten und anderen, die klinisch genutzt worden sind, sind in bestimmten Kapiteln des Buchs mit dem Titel „Lumbosacral and Spinopelvic Fixation" von Joseph Y. Margolies et al. (Lippincott-Raven Publishers, Philadelphia, 1996) beschrieben. Es sei aber insbesondere auf die Kapitel 1, 2, 17, 18, 38, 42 und 44 hingewiesen.
Im Kapitel „Lumbopelvic Fusion" (Kapitel 38, von Prof. Rene P. Louis, MD) werden Techniken zum Reparieren einer Spondylolisthesis beschrieben und bildlich dargestellt, in diesem Fall eine schwerwiegende Verlagerung von L5 in Bezug auf S1 und der dazwischen liegenden Bandscheibe. Es wird anteriores laterales Freilegen von L5 und S1 gemacht, eine Diskektomie wird durchgeführt und die Orientierung von L5 zu S1 wird mechanisch unter Verwendung eines Reduktionswerkzeugs korrigiert, wenn die Verlagerung schwerwiegend ist. Ein Fibula-Span oder eine metallische Judet-Schraube wird wie ein Dübel durch eine Bohrung eingeführt, die derart gebildet ist, dass sie sich fußwärts durch L5 und in S1 hinein erstreckt. Wenn die Schraube verwendet wird, wird Knochenwuchsmaterial, zum Beispiel Knochen, der vom Patienten gewonnen wurde, in die Bohrung gemeinsam mit der Schraube eingebracht, und der Raum der Bandscheibe wird mit Knochen angereichert, um die Schraube an ihrem Platz zwischen den vertebralen Oberflächen zu halten, um als ein Abstandsimplantat zu dienen, das die entnommene Bandscheibe zwischen L5 und S1 belegt. Äußere Brückenplatten oder Stäbe können optional zusätzlich verwendet werden. Der posteriolaterale oder anteriorlaterale Ansatz ist notwendig, um die schwere Verlagerung aufgrund der Spondylolisthesis unter Verwendung des Reduktionswerkzeugs zu korrigieren und führt zu Gewebeverletzungen. Aufgrund dieses Ansatzes und der Notwendigkeit können die fußwärtige Bohrung und die eingesetzte Judet-Schraube nur L5 und S1 durchqueren.
Ein ähnlicher anteriorer Ansatz für die Behandlung von Spondylolisthesis ist im US-Patent 6,056,749 offenbart. Bei diesem Ansatz wird eine Bohrung in einem kopfwärtigen Wirbelkörper gebildet und erstreckt sich durch die dazwischen liegende Bandscheibe in einen fußwärtigen Wirbelkorper, die Bandscheibe wird entfernt, ein Bandscheibenkäfig wird lateral in den Raum der Bandscheibe eingebracht, und ein länglicher, hohler Schaft mit einem Gewinde, wird in die Bohrung und durch ein Loch in den Bandscheibenkäfig eingebracht. Der Bandscheibenkäfig nimmt die Stelle der Bandscheibeninserts mit gewonnenem Knochen und seine verriegelnde Verbindung mit dem Schaft nimmt den Platz der Nähte ein, die verwendet werden, um die Bandscheibeninserts mit gewonnenem Knochen an die Schraube zu binden gemäß der Technik, die im Kapitel 38 der oben genannten Publikation beschrieben ist.
Wenden wir uns nun einer weiteren Fehlfunktion der Wirbelsäule zu, so können sich die Wirbelkörper bei der Entwicklung und dem Fortschreiten von Osteoporose und bestimmten Essstörungen bis zu einem Punkt ausdünnen und geschwächt werden, an dem an einem oder mehreren Wirbelkörpern Kompressionsfrakturen auftreten können, wie sie in den US-Patenten 4,969,888 , 5,972,015 und 6,066,154 beschrieben sind. Vertebrale Kompressionsfrakturen können auch an gesunden Wirbelkörpern aufgrund einer Verletzung auftreten. In schlimmen Fällen neigt der Wirbelkbrper dazu, zu kollabieren, wodurch der Wirbelkörper und die Wirbelsäule verkürzt werden und so eine abweichende Positionierung der Krümmung der Wirbelsäule hervorgerufen wird. Wie es im Patent '888 erwähnt ist, werden derzeit osteoporotische Kompressionsfrakturen des Wirbelkörpers mit Bettruhe, Analgetika und intravenöser Hydration während der ersten Woche nach dem Eintreten des Problems behandelt. Diesen Schritten folgt die Verschreibung eines weichen oder eines festen Wirbelsäulenkorsetts, und zwar in Abhängigkeit von der Wahl des Arztes. In den meisten Fällen wird das Korsett nicht getragen, weil der Patient unter Beschwerden leidet und oft unter größeren Beschwerden leidet als unter denen, die durch den Bruch des Wirbelkörpers hervorgerufen werden. Die Schmerzen des Bruchs halten zwischen zwei und acht Monaten an. In vielen Fällen müssen Patienten mit einer osteoporotischen Kollapsfraktur des Wirbelkörpers ungefähr eine Woche in einem Krankenhaus mit Notfallversorgung und zwei bis drei Wochen in einer Einrichtung mit erweiterten Pflegemöglichkeiten bleiben, bis es Ihnen möglich ist, sich unabhängig und nur mit erträglichen Schmerzen zu bewegen. Aktuelle Behandlungen verändern den Zustand des Wirbelkörpers nicht wesentlich.
Das Patent '888 beschreibt eine „ballon-unterstützte Vertebroplastie"-Methode zum Wiederherstellen der vertikalen Höhe eines aufgrund einer Kompressionsfraktur kollabierten Wirbelkörpers durch einen posteriolateralen Ansatz von einem Eingangspunkt auf der Haut, der radiologisch bestimmt wird und sich ungefähr 10 cm von der Mittenlinie befindet und gerade unterhalb einer Rippe, sofern diese an dieser Stelle vorhanden ist. Ein Führungsstift wird von dem Einschnitt zu dem Wirbelkörper und durch die Substantia corticalis und eine vorbestimmte Distanz in die Substantia spongiosa geführt. Eine Kanüle wird über den Führungsstift eingeführt und das distale Ende wird an der äußeren Substantia corticalis des Wirbelkörpers befestigt. Ein Bohrer wird durch die Kanüle ausgefahren und wird verwendet, um ein Loch in die Substantia spongiosa zu bohren und um den zu behandelnden Hohlraum zu vergrößern. Ein entleerter, dehnbarer Ballon wird durch die Kanüle eingeführt und innerhalb des Wirbelkörpers in die Form einer Scheibe oder eines Quaders aufgeblasen. Die Ausdehnung des Ballons komprimiert die Substantia spongiosa gegen die innere Oberfläche der äußeren kortikalen Wand des Wirbelkörpers, wodurch sich der Hohlraum weiter vergrößert und, so wird versichert, die Bruchstellen in der Substantia corticalis gefüllt werden. Die Ausdehnung des Ballons kann auch die Höhe des Wirbelkörpers bis zu einem bestimmten Grad wiederherstellen. Der Ballon wird dann entlüftet und entfernt, und der Hohlraum wird mit einer Salzlösung gewassert. Der Hohlraum wird gleichzeitig ausgesaugt und durch die Kanüle mit einem fließenden synthetischen Knochenmaterial oder einem Methyl-Methacrylat-Zement gefüllt, dem es dann ermöglicht wird, sich in einen festen Zustand zu begeben. Es wird versichert, dass die zusammengedrückte Substantia corticalis oder das Knochenmark im Wesentlichen einen Fluss durch den Bruch verhindert.
Die Patente '015 und '154 offenbaren im Wesentlichen dieselben Schritte der Prozedur, aber verwenden verbesserte, unregelmäßig geformte Ballons, die der inneren Form eines Wirbelkörpers annähern, indem sie aufgeblasen werden, um die Substantia spongiosa bestmöglich zusammenzudrücken. Die Ballons sind aus einem inelastischen Material gefertigt und werden durch verschiedene Elemente, die die Form vorgeben, in definierten Formen gehalten, wenn sie aufgeblasen werden. Dieses Vorgehen wird auch als „Kyphoplastie" bezeichnet, von Kyphon, Inc., dem Anmelder der Patente '015 und '154.
Es gibt weitere therapeutische Behandlungen zum Anregen eines Knochenwachstums innerhalb eines Wirbelkörpers oder um Wirbelkörper miteinander zu verbinden, und zwar mit oder ohne ein vorgeformtes Implantat zum Ersetzen der Bandscheibe, die das Einspritzen von Knochenwuchsmaterialien in die Bandscheibe oder in den Wirbelkörper oder das Einsetzen von elektrischer Energie beinhalten, um das Knochenwachstum anzuregen. Verschiedene natürliche oder künstliche osteokonduktive, osteoinduktive, osteogene oder andere Materialien, die die Fusion verbessern, sind in dem US-Patent 6,123,705 offenbart. Ein System und ein Verfahren zum Beaufschlagen eines vorgeformten Implantats zum Ersetzen einer Bandscheibe mit elektrischer Energie, um das Knochenwachstum und das Zusammenwachsen um das Implantat herum und zwischen den gegenüberliegenden Endplatten der kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörper zu verbessern, sind im US-Patent 6,120,502 offenbart.
Eine große Anzahl von orthopädischen Implantaten ist zudem vorgeschlagen oder klinisch verwendet worden, um gebrochene Knochen zu stabilisieren oder um künstliche Hüft-, Knie- und Fingergelenke zu sichern. Oft werden dabei Stäbe oder Gelenkunterstützungen longitudinal in longitudinalen Bohrungen angeordnet, die in länglichen Knochen ausgebildet werden, zum Beispiel im Femur. Ein operatives Verfahren zum Stabilisieren eines gebrochenen Femurs oder einem anderen langen Knochen unter Verwendung eines länglichen Stabs und eines resorbierbaren Zements ist im US-Patent 5,514,137 beschrieben. Um die Positionierung eines Stabs in einen einzelnen Knochen zu erzielen, wird ein Ende eines Knochens freigelegt und ein Kanal wird von dem freigelegten Ende zum anderen Ende gebohrt. Danach wird ein hohler Stab eingeführt und resorbierbarer Zement wird durch den hohlen Stab injiziert, um auf diese Weise eine Fixierung zwischen dem distalen Ende des Stabs und der Substantia spongiosa herzustellen, die den Stab umgibt. Eine Vorrichtung zum Einbringen des Zements kann auch für das Injizieren von Zement verwendet werden. Im Patent '137 wird kurz auf die Möglichkeit hingewiesen, dass die Stäbe in oder in der Nähe der Wirbelsäule auf die gleiche Art und Weise positioniert werden können, aber es wird kein bestimmtes Vorgehen und keine bestimmte Vorrichtung beschrieben.
Bohrwerkzeuge werden in vielen der oben beschriebenen operativen Verfahren verwendet, um gerade Löcher in die vertebralen Knochen zu bohren. Das Bohren von gekrümmten Bohrungen in anderen Knochen ist zum Beispiel in den US-Patenten 4,265,231 , 4,541,423 und 5,002,546 beschrieben. Das Patent '231 beschreibt einen länglichen Antriebsschaft eines Bohrers, der von einer vorgebogenen äußeren Hülle umschlossen ist, der verwendet wird, um eine gekrümmte Naht zu bohren, die Bohrungen mit offenen Enden in Knochen hält, so dass die Naht durch beide offenen Enden der Bohrung führt. Das Patent '423 beschreibt einen länglichen flexiblen Antriebsschaft eines Bohrers, der von einer verformbaren äußeren Hülle umschlossen ist, die manuell zu einer Kurve geformt werden kann, bevor die Bohrung gebildet wird. Das Patent '546 beschreibt ein komplexes Bohrwerkzeug für Kurven, das einen gelenkigen Schwenkarm und eine gekrümmte Führung für einen Bohreinsatz aufweist, um einen festgelegten Kurvenpfad durch einen Knochen zu bohren. Bei allen diesen Ansätzen ist es erforderlich, dass die gekrümmte Bohrung, die gebildet wird, der vorgegebenen und festgelegten Krümmung der äußeren Hülle oder Führung folgt. Die Hülle oder die Führung wird durch den Knochen vorangeschoben während die Bohrung gemacht wird, so dass es dem Benutzer nicht möglich ist, die Krümmung der Bohrung anzupassen, um physiologische Merkmale des Knochens nachzuverfolgen, den sie durchquert.
Alle der oben beschriebenen Patente und andere hier referenzierte Dokumente, die auf eine einzelne Bandscheibe oder einen Wirbelkörper zugreifen, um die oben beschriebenen Therapien durchzuführen, tun dies mittels einer lateralen Herangehensweise, die eine Schwächung des spinalen Fusionssegments involviert. Es besteht daher ein Bedarf an Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen von therapeutischen Verfahren in der Wirbelsäule in einer minimalinvasiven Art und Weise, die nur zu einem geringen Trauma führen.
Zu den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung gehören eine Vorrichtung zum Durchführen von derartigen therapeutischen Prozeduren in einem oder mehreren aus einer Reihe von Wirbelkörpern oder jeglichen Bandscheiben oder anderen zu behandelnden spinalen Teilen der menschlichen Wirbelsäule mit einer anterioren Richtung, einer posterioren Richtung und einer axialen Richtung, und zwar auf eine minimalinvasive Art und Weise mit einem geringen Trauma. Die vorliegende Erfindung wird realisiert unter Verwendung einer Vorrichtung zum: Zugänglichmachen einer anterioren oder posterioren sakralen Position eines sakralen Wirbelkörpers, der mit einer gedachten, trans-sakralen AAIFL oder PAIFL ausgerichtet ist, die sich kopfwärts durch die Reihe von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern und jeglichen zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben erstreckt;
ausgehend von der Position des sakralen Zugangs, Ausbilden einer axialen TASIF-Bohrung, wobei eine Ausrichtung besteht mit der AAIFL oder PAIFL kopfwärts und axial durch die Wirbelkörper von zumindest einem sakralen Wirbelkörper und in oder durch zumindest einen lumbalen Wirbelkörper und in oder durch jegliche zwischen den Wirbeln liegende Bandscheibe, so dass eine axiale Öffnung der Bandscheibe gebildet wird; und
Durchführen einer therapeutischen Prozedur an einem oder mehreren aus der Serie von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern oder intakten oder beschädigten zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben.
Das Erreichen der anterioren sakralen Position wird vorzugsweise dadurch erreicht, indem man einen anterioren Zugangstrakt von einem Hauteinschnitt durch den präsakralen Raum zum anterioren Zielpunkt bildet. Das Erreichen der posterioren sakralen Position wird vorzugsweise durchgeführt, indem man den posterioren Zielpunkt operativ freilegt.
Eine oder mehrere posteriore axiale TASIF-Bohrungen werden gebildet, und zwar beginnend von dem freigelegten posterioren Zielpunkt und einem Erstrecken in die kopfwärtige Richtung, und zwar ausgerichtet mit der gedachten, trans-sakralen PAIFL. Die posterioren axialen TASIF-Bohrungen haben eine Krümmung, die mit der anatomischen Krümmung der sakralen und lumbalen Wirbelkörper kopfwärts zu dem posterioren Zielpunkt ausgerichtet sind, so dass sich die posterioren transsakralen axialen Bohrungen in die kopfwärtige Richtung zu einem kopfwärtigen Bohrungsende in einer der lumbalen Wirbelkörper oder Bandscheiben erstrecken kann.
Eine oder mehrere anteriore axiale TASIF-Bohrungen werden ausgebildet, und zwar beginnend von dem anterioren Zielpunkt, zu dem man sich Zugang verschafft hat, in axialer Erstreckung (damit ist die axiale Richtung der Wirbelsäule gemeint) in kopfwärtiger Richtung und ausgerichtet zu der gedachten trans-sakralen AAIFL. Die anterioren axialen TASIF-Bohrungen sind entweder gerade oder gekrümmt, um der anatomischen Krümmung der sakralen und lumbalen Wirbelkörper kopfwärts zu dem anterioren Zielpunkt, zu dem man sich Zugang verschafft hat, zu folgen und erstrecken sich in die kopfwärtige Richtung zu einem kopfwärtigen Bohrungsende in einer der lumbalen Wirbelkörper oder Bandscheiben.
In jedem Fall ist die Ausrichtung einer einzelnen anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrung entweder koaxial oder parallel zu der gedachten AAIFL oder PAIFL, jeweils entsprechend, ausgerichtet. Die Ausrichtung einer Vielzahl von anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrungen ist entweder in paralleler oder in auseinanderlaufender Ausrichtung mit der gedachten AAIFL oder PAIFL, jeweils entsprechend. Alle solche Ausrichtungen werden hier als axial verstanden.
Das therapeutische Verfahren weist eine oder mehrere von Vorrichtungen und Verfahren auf zum: (1) Durchführen einer Vertebroplastie oder einer Ballonunterstützten Vertebroplastie an einem gebrochenen Wirbelkörper, zu dem man Zugang durch eine axiale TASIF-Bohrung erhält; (2) Durchführen einer partiellen Diskektomie oder einer vollständigen Diskektomie an einer Bandscheibe, zu der man Zugang durch eine axiale TASIF-Bohrung erhält; (3) Einbringen von Knochenwuchsmaterial in den Raum der Bandscheibe, nachdem eine vollständige Diskektomie an einer Bandscheibe durchgeführt wurde, die man durch eine axiale TASIF-Bohrung erreicht hat, um eine Fusion bzw. Versteifung zu bewirken; (4) Einbringen eines künstlichen Bandscheibenimplantats in den Raum der Bandscheibe, um die Bandscheibe zu ersetzen, zu der man durch eine axiale TASIF-Bohrung zu erhalten hat und die durch diese Bohrung entfernt wurde; (5) nach dem Durchführen einer partiellen Diskektomie, Einführen eines künstlichen Bandscheibenimplantats oder eines anderen Bandscheibenimplantats oder eines Biomaterials in den Raum innerhalb des Ringkörpers, um die Bandscheibe aufzufüllen, zu der man Zugang durch eine axiale TASIF-Bohrung erhalten hat; (6) Einfügen von axialen Wirbelsäulenimplantaten in die axiale(n) TASIF-Bohrung(en), einschließlich von axialen Wirbelsäulenimplantaten, die die Beabstandung von zwei oder mehr Wirbelkörpern über eine oder mehrere zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben und/oder eine Stoßaufnahme bereitstellen, die durch Lasten entstehen kann, die axial auf die Wirbelsäule wirken; (7) Bereitstellen einer elektrischen Stimulation eines gewünschten Teils der Wirbelsäule durch eine axiale TASIF-Bohrung, um das Knochenwachstum zu unterstützen oder um einem Schmerz entgegenzuwirken oder in operativer Beziehung zu der Wirbelsäule oder zu Nerven, um dem Schmerz entgegenzuwirken; (8) Bereitstellen einer Medikamentenzuführung zu einem gewünschten Teil der Wirbelsäule durch eine axiale TASIF-Bohrung, um das Knochenwachstum zu unterstützen oder um Schmerz entgegenzuwirken oder in operativer Beziehung zu der Wirbelsäule oder Nerven, um einem Schmerz entgegenzuwirken; (9) Implantieren von radioaktiven Elementen innerhalb der Wirbelkörper, um eine metastatische Krankheit in der Wirbelsäule oder eine Adenopathie im Retroperitonealraum zu behandeln; und (10) Durchführen eines diagnostischen Verfahrens, zum Beispiel eine direkte Begutachtung der Wirbelsäule durch die Bohrung.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung, involviert eine „teilweise Diskektomie" das Entfernen oder das Trocknen von einem beliebigen Teil des Kerns durch die axiale Öffnung in der Bandscheibe, wohingegen eine „vollständige Diskektomie" die Perforation oder das Entfernen von zumindest einem Teil des Kerns der zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheibe involviert.
Die anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrung(en) können daher verwendet werden, um Material des vertebralen Knochens und/oder der Bandscheibe zu entfernen, und um Knochenwuchsmaterial, andere Biomaterialien, Vorrichtungen und Instrumente zum Abschließen der Schritte von jeder Therapieprozedur einzubringen. Wenn die Prozedur abgeschlossen ist, werden die axialen TASIF-Bohrung(en) vorzugsweise aufgefüllt, um den Wirbelkörper bzw. die Wirbelkörper und die Bandscheibe(n) aufzufüllen, um die implantierten Vorrichtungen und Materialien an ihrer Stelle zu halten und/oder um ein Ausrichten, ein Verbinden und/oder ein Verstärken eines Fusionsbereichs oder des spinalen Bewegungssegments vorzunehmen. Die axialen TASIF-Bohrungen können vollständig gefüllt werden oder in der Art eines Stöpsels in einem Bereich mit Knochenwuchsmaterialien oder vorgeformten axialen Wirbelsäulenimplantaten oder mit Stöpseln verschlossen werden, die mit dem vertebralen Knochen zusammenwirken.
Diese und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung lassen sich besser verstehen im Hinblick auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, wenn man dabei die Zeichnungen berücksichtigt, bei denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile über alle Ansichten hinweg bezeichnen, und wobei Folgendes gezeigt ist:
1–3 sind laterale, posteriore und anteriore Ansichten der lumbalen und sakralen Bereiche der Wirbelsäule, die die gedachte PAIFL und AAIFL darstellen, die sich kopfwärts und axial von der posterioren Laminektomiestelle und dem anterioren Zielpunkt, jeweils entsprechend, erstrecken;
4 ist eine sagittale kaudale Ansicht der lumbalen Wirbelkörper, die ein axiales TASIF-Wirbelimplantat oder einen Stab in einer axialen TASIF-Bohrung zeigen, die gebildet wurde, indem man der gedachten PAIFL oder AAIFL gemäß der 1–3 gefolgt ist;
5 ist eine sagittale kaudale Ansicht der lumbalen Wirbelkörper, wobei eine Vielzahl, zum Beispiel 2, axiale TASIF-Wirbelimplantate oder Stäbe innerhalb einer entsprechenden Mehrzahl von axialen TASIF-Bohrungen gezeigt ist, die parallel zu der gedachten PAIFL oder AAIFL gemäß der 1–3 gebildet wurden;
6 ist ein vereinfachtes Flussdiagramm, das die grundlegenden operativen Vorbereitungsschritte des perkutanen Erreichens eines posterioren oder anterioren Zielpunkts des Kreuzbeins zeigt, und das Bilden eines perkutanen Trakts, der gedachten PAIFL oder AAIFL gemäß der 1–3 folgt, sowie auch die nachfolgenden Schritte eines Bildens der TASIF-Bohrung(en) für die Behandlung von erreichten Wirbelkörpern und dazwischen liegenden Bandscheiben und des Implantierens von axialen Wirbelimplantaten darin;
7 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Erzielen eines Zugangs zu einem posterioren Zielpunkt zum Bilden einer posterioren axialen TASIF-Bohrung durch sakrale und lumbale Wirbelkörper und dazwischen liegenden Bandscheiben in axialer Ausrichtung mit der gedachten PAIFL gemäß der 1 und 2;
8 ist eine vergrößerte teilweise geschnittene Ansicht, die eine posteriore axiale TASIF-Bohrung durch sakrale und lumbale Wirbelkörper und dazwischen liegende Bandscheiben in axialer Ausrichtung mit der gedachten PAIFL gemäß der 1 und 2 zeigt;
9 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht eine Vorrichtung zum Erzielen eines Zugangs zu einem anterioren Zielpunkt zum Bilden einer anterioren axialen TASIF-Bohrung durch sakrale und lumbale Wirbelkörper und dazwischen liegenden Bandscheiben in axialer Ausrichtung mit der gedachten AAIFL gemäß den 1 und 2;
10 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine anteriore axiale TASIF-Bohrung durch sakrale und lumbale Wirbelkörper und dazwischen liegenden Bandscheiben in axialer Ausrichtung mit der gedachten AAIFL gemäß der 1 und 2 zeigt;
11 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite das Ausbilden einer Vielzahl von gekrümmten axialen TASIF-Bohrungen, die auseinanderlaufen von einem gemeinsamen kaudalen Bereich in die kopfwärtige Richtung.
12 und 13 zeigen in teilweisen Querschnittsansichten vom Ende her entlang der Linien 12-12 und 13-13, jeweils entsprechend, aus der 7, das Auseinanderlaufen der Vielzahl von gekrümmten axialen TASIF-Bohrungen;
14 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Durchführen einer vollständigen Diskektomie einer Bandscheibe, die durch eine TASIF-Bohrung bewirkt wird, um ein Einbringen eines Knochenwuchsmaterials für eine Fusion der Wirbelkörper oder eines vorgeformten Bandscheibenimplantats zu ermöglichen oder um andere Therapien an der Wirbelsäule und an Nerven durchzuführen;
15 zeigt in teilweiser Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Auffüllen eines Raums einer Bandscheibe, der durch eine vollständige Diskektomie gebildet wurde, mit Knochenwuchsmaterial, um eine Fusion zu bewirken;
16 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Verstärken der Fusion der Wirbelkörper durch eine Implantation eines länglichen axialen Wirbelimplantats in die axiale TASIF-Bohrung für ein Überbrücken des gefüllten Raums der Bandscheibe;
17 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Implantieren eines Bandscheibenimplantats nach einer vollständigen Diskektomie einer Bandscheibe, die durch das Einbringen einer durchlässigen Umhüllung in einem entlüfteten Zustand durch eine axiale TASIF-Bohrung und in den Raum der Bandscheibe bewirkt wurde;
18 zeigt das Füllen der durchlässigen Umhüllung gemäß der 16 mit einem Material, das aus Knochenwuchsmaterial für eine Fusion bzw. Versteifung oder einem anderen Biomaterial ausgewählt wurde, um ein künstliches Bandscheibenimplantat zu bilden;
19 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine alternative planare Spiralkonfiguration eines Bandscheibenimplantats, welches durch eine axiale TASIF-Bohrung in den Raum der Bandscheibe eingebracht wurde und das Halten des Wirbelimplantats durch das Implantieren eines länglichen axialen Wirbelimplantats in die axiale TASIF-Bohrung für ein Überbrücken des gefüllten Raums der Bandscheibe;
20 ist eine axiale Ansicht, die entlang der Linien 20-20 gemäß der 19 gemacht wurde und die die Spiralkonfiguration des Bandscheibenimplantats zeigt;
21 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Durchführen einer teilweisen Diskektomie, die durch eine axiale TASIF-Bohrung von zumindest einem Teil des Kerns einer Bandscheibe bewirkt wurde, wobei der Ringkörper intakt geblieben ist;
22 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Auffüllen des geleerten Ringkörpers gemäß der 21 mit einem Material zur Anreicherung der Bandscheibe, das aus Knochenwuchsmaterial und anderen Biomaterialien ausgewählt wurde, wobei dies durch eine axiale TASIF-Bohrung bewirkt wurde;
23 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine Bandscheibenauffüllung einer Bandscheibe unter Verwendung eines Aufblasens eines Ballons mit einem Material zeigt, das in den Ballon injiziert wird, der sich innerhalb des leeren Raums der Bandscheibe befindet, der in 21 gebildet wurde;
24 ist eine vergrößerte teilweise Querschnittsansicht, die das Verschließen der TASIF-Bohrung zeigt, nachdem die teilweise Diskektomie gemäß der 21 oder die Bandscheibenauffüllung gemäß der 22 oder 23 durchgeführt wurde;
25 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Durchführen einer Vertebroplastie durch ein direktes Einspritzen eines Knochenwuchsmaterials in einen gebrochenen Wirbelkörper durch zumindest eine axiale TASIF-Bohrung;
26 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linien 21-21 gemäß der 20 gemacht wurde und die die direkte Injektion von Knochenwuchsmaterial in verschiedene Stellen innerhalb des gebrochenen Wirbelkörpers gemäß der 20 zeigt;
27 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite einen ersten Schritt einer Vorrichtung zum Durchführen einer Ballon-unterstützten Vertebroplastie, aufweisend das Einbringen und das Aufblasen eines geformten Ballons innerhalb einer axialen TASIF-Bohrung, um die Substantia spongiosa zu komprimieren und einen Hohlraum im vertebralen Knochen zu bilden;
28 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite einen ersten Schritt eines Aufblasens des Ballons innerhalb der Substantia spongiosa des gebrochenen Wirbelkörpers;
29 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite das vollständige Aufblasen des Ballons innerhalb der Substantia spongiosa des gebrochenen Wirbelkörpers;
30 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite einen weiteren Schritt beim Durchführen der Ballon-gestützten Vertebroplastie, aufweisend das Einbringen von Knochenwuchsmaterial durch die axiale TASIF-Bohrung in den Hohlraum des vertebralen Knochens, der durch den geformten Ballon gebildet wurde oder in den Ballon selbst;
31 zeigt den gefüllten Hohlraum des Wirbelkörpers und einen Stöpsel, der die axiale TASIF-Bohrung verschließt;
32 ist eine Seitenansicht eines länglichen axialen Wirbelimplantats, das eine beabstandende Funktion hat;
33 ist eine seitliche Ansicht eines länglichen axialen Wirbelimplantats, das eine stoßabsorbierende Funktion hat;
34 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite das Einbringen eines axialen Wirbelimplantats, das eine Beabstandung oder eine Stoßabsorption von zwei oder mehr Wirbelkörpern über eine oder mehrere zwischen den Wirbeln liegende Bandscheiben in eine axiale TASIF-Bohrung bereitstellt;
35–37 zeigen in teilweiser Querschnittsansicht von der Seite das Ausfahren einer elektrischen Leitung von einem implantierten oder externen elektrischen Stimulator durch eine axiale TASIF-Bohrung um eine oder mehrere elektrische Stimulationselektroden der Leitung zu lokalisieren, und zwar innerhalb oder zwischen oder außerhalb der aneinandergrenzenden Wirbelkörper, um eine elektrische Stimulation anzuwenden, um ein Knochenwachstum zu unterstützen oder um einem Schmerz entgegenzuwirken oder außerhalb der aneinandergrenzenden Wirbelkörper, um einem Schmerz entgegenzuwirken;
38–40 zeigen in teilweiser Querschnittsansicht von der Seite das Ausfahren eines Katheters von einer implantierten oder externen Vorrichtung zur Abgabe einer Medikamentierung durch eine axiale TASIF-Bohrung, um eine Medikamentierung innerhalb oder zwischen aneinandergrenzenden Wirbelkörpern abzugeben oder an naheliegende Nerven und an die Wirbelsäule, um Knochenwachstum zu fördern oder um einem Schmerz entgegenzuwirken oder an naheliegende Nerven und an die Wirbelsäule, um Schmerzen entgegenzuwirken;
41 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite das Einführen einer Vielzahl von radioaktiven therapeutischen Elementen im Inneren eines lumbalen Wirbelkörpers für eine Brachytherapie eines Sarkoms; und
42 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Kombination der oben beschriebenen Therapien, aufweisend das Einspritzen von Knochenwuchsmaterial oder Knochenzement durch eine axiale Bohrung in die Substantia spongiosa von zwei Wirbelkörpern und Hohlräumen der zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben und das Einbringen eines länglichen axialen Wirbelimplantats in die axiale Bohrung, um eine Fusion mit einer Verstärkung der Wirbelkörper zu bewirken.
Es soll zunächst darauf hingewiesen werden, dass die nachfolgende Beschreibung der 1–6 aus der provisorischen Prioritätsanmeldung Nr. 60/182,748 entnommen wurden. Die in der Prioritätsanmeldung verwendeten Akronyme TASF, AAFL und PAFL sind in TASIF, AAIFL und PAIFL in dieser Anmeldung abgeändert worden, um ausdrücklich klarzustellen, dass Instrumente für eine Begutachtung oder eine Behandlung eingeführt werden können, und zwar zusätzlich zu der Fusion und der Fixierung, die durch axiale Wirbelimplantate erzielt werden kann, die in die axialen Bohrungen oder Pilotlöcher eingesetzt werden können.
1–3 zeigen schematisch die anterioren und posterioren operativen TASIF-Herangehensweisen im Bezug auf die lumbale Region der Wirbelsäule, und 4–5 stellen die Positionierung des TASIF-Implantats oder des Paars von TASIF-Implantaten dar, und zwar in einer entsprechenden posterioren axialen TASIF-Bohrung 22 oder einer anterioren axialen TASIF-Bohrung 152 oder einem Paar von axialen TASIF-Bohrungen 22₁ , 22₂ oder 152₁ , 152₂ . Zwei axiale TASIF-Bohrungen und axiale Wirbelimplantate oder Stäbe sind in der 5 gezeigt, um zu zeigen, dass eine Vielzahl, d. h. zwei oder mehr, derselben Art gebildet und/oder Seite an Seite verwendet werden kann, und zwar in paralleler Ausrichtung mit der AAIFL oder PAIFL oder in der kopfwärtigen Richtung abweichend von der AAIFL oder der PAIFL.
Die unteren Regionen der Wirbelsäule, die das Steißbein, die verbundenen sakralen Wirbelkörper S1–S5, die das Kreuzbein bilden, und die lumbalen Wirbelkörper L1–L5 aufweisen, wie oben beschrieben, sind in einer lateralen Ansicht in 1 gezeigt. Die Reihe von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern, die in der menschlichen lumbalen und sakralen Wirbelsäule angeordnet sind, haben eine anteriore Richtung, eine posteriore Richtung und eine axiale Richtung, und die lumbalen Wirbelkörper sind durch intakte oder beschädigte zwischen den Wirbeln liegende Bandscheiben voneinander getrennt, die in der 1 mit D1–D5 bezeichnet sind. 2 und 3 zeigen die posterioren und anterioren Ansichten des Kreuzbeins und des Steißbeins.
Zu dem Verfahren und zu der Vorrichtung zum Bilden einer anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrung gehört am Anfang das Erreichen bzw. das Schaffen eines Zugangs zu einer anterioren sakralen Position, zum Beispiel einem anterioren Zielpunkt an der Verbindung von S1 und S2, wie es in den 1 und 3 gezeigt ist, oder einer posterioren sakralen Position, zum Beispiel einer posterioren Laminektomiestelle von S2, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist. Eine (oder mehrere) visualisierte, gedachte, axiale Linie für eine Instrumentierung/Fusion erstreckt sich kopfwärtig und axial in der axialen Richtung durch die Reihe von aneinander grenzenden Wirbelkörpern, wobei es bei diesem Beispiel anhand von L4 und L5 dargestellt ist. Die gedachte AAIFL durch L4, D4, L5 und D5 erstreckt sich relativ gradlinig von dem anterioren Zielpunkt entlang S1, wie es in den 1 und 3 gezeigt ist, kann aber auch gekrümmt sein, um auf diese Weise der Krümmung der Wirbelsäule in die kopfwärtige Richtung zu folgen. Die gedachte PAIFL erstreckt sich in der kopfwärtigen Richtung mit einer deutlich ausgeprägteren Krümmung von der posterioren Laminektomiestelle von S2, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist. Eine CT-Aufnahme vor der Operation oder eine Untersuchung mit Bildgebung unter Verwendung von Magnetresonanz (magnetic resonance imaging, MRI) wird an der Wirbelsäule des Patienten durchgeführt, um die AAIFL oder PAIFL zu erkennen und in der Art einer Karte festzulegen.
6 beschreibt, ganz allgemein gehalten, die operativen Schritte des Schaffens eines Zugangs zu der anterioren oder posterioren sakralen Positionen (S100), die in den 1–3 gezeigt sind, das Bilden von posterioren und anterioren axialen TASIF-Bohrungen (S200), optional das Begutachten der Bandscheiben und der Wirbelkörper, das Durchführen einer Diskektomie oder einer Diskoskopie, Auffüllen der Bandscheibe und eine Ballon-unterstützte Vertebroplastie oder Vertebroplastie zur Verstärkung des vertebralen Knochens (S300), und das Implantieren von posterioren und anterioren axialen Wirbelimplantaten und Stäben oder Stöpseln in die axiale(n) Bohrung(en) (S400) in einer vereinfachten Art und Weise. Im Schritt S100 verschafft man sich einen Zugang zu der anterioren oder der posterioren sakralen Position, wobei es sich um den anterioren Zielpunkt gemäß der 3 oder die posteriore Laminektomiestelle gemäß der 2 handelt, und die anteriore oder posteriore sakrale Position wird penetriert, um einen Startpunkt für jede axiale Bohrung zu schaffen, die erzeugt werden soll. Dann werden eine oder mehrere axiale Bohrungen von jedem Punkt der Penetration gebohrt, die sich in Ausrichtung entweder zur PAIFL oder zur AAIFL kopfwärts und axial durch die Wirbelkörper aus einer Serie von aneinander grenzenden Wirbelkörpern und jegliche zwischen den Wirbeln liegende Bandscheiben erstreckt (S200). Die axiale(n) Bohrung(en) kann einen oder mehrere Wirbelkörper kopfwärts von den sakralen Wirbelkörpern S1, S2 und jegliche Bandscheibe durchqueren und kann an einem kopfwärtigen Ende innerhalb eines bestimmen Wirbelkörpers oder einer Bandscheibe enden. Die axiale Bohrung kann unter Verwendung eines Endoskops visuell untersucht werden, um festzustellen, ob die Prozeduren gemäß dem Schritt S300 durchgeführt werden sollten.
Das Ausführen des Schritts 100 bei den anterioren und/oder posterioren TASIF-Prozeduren kann das Bohren eines Pilotlochs beinhalten, welches einen kleineren Durchmesser hat als die axiale TASIF-Bohrung, und zwar in der beschriebenen Ausrichtung mit der AAIFL und/oder PAIFL, um so das Bilden der anterioren und/oder posterioren perkutanen Trakte abzuschließen. Verschiedene der therapeutischen Maßnahmen gemäß der Schritte S300 und S400 können optional durch das AAIFL/PAIFL-Pilotloch nach dem Schritt S100 durchgeführt werden, anstelle dies zu tun nachdem das Pilotloch vergrößert wurde, um im Schritt S200 die axiale TASIF-Bohrung zu bilden.
Zum Schritt S100 gehört vorzugsweise das Erzeugen eines anterioren oder posterioren perkutanen Wegs, der das Einbringen von weiteren Werkzeugen und Instrumenten ermöglicht, um einen anterioren oder posterioren perkutanen Trakt zu bilden, der sich von dem Einschnitt auf der Haut bis hin zu dem entsprechenden anterioren oder posterioren Zielpunkt der sakralen Oberfläche erstreckt, oder, bei einigen Ausgestaltungen, dem kopfwärtigen Ende eines Pilotlochs über das oder durch das weitere Instrumente eingebracht werden können. Ein „anteriorer, präsakraler, perkutaner Trakt" 26 (1) erstreckt sich durch den „präsakralen Raum" anterior zum Kreuzbein. Der posteriore perkutane Trakt oder der anteriore, präsakrale, perkutane Trakt wird vorzugsweise verwendet, um eine oder mehrere entsprechende posteriore oder anteriore TASIF-Bohrungen in der kopfwärtigen Richtung durch einen oder mehrere lumbale Wirbelkörper und dazwischen liegende Bandscheiben, falls vorhanden, zu bohren. „Perkutan" heißt in diesem Zusammenhang einfach durch die Haut und hin zu dem posterioren oder anterioren Zielpunkt, so wie bei transkutan oder transdermal, ohne dabei eine bestimmte Prozedur aus anderen medizinischen Gebieten zu meinen. Der perkutane Pfad ist im Allgemeinen axial mit der AAIFL oder der PAIFL ausgerichtet und erstreckt sich von dem entsprechenden anterioren oder posterioren Zielpunkt durch zumindest einen sakralen Wirbelkörper und einen oder mehrere lumbale Wirbelkörper in der kopfwärtigen Richtung, wie man es durch radiographische oder fluoroskopische Einrichtungen visualisieren kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Bildung des anterioren Trakts 26, der in der 1 gezeigt ist, durch den präsakralen Raum bei gleichzeitiger Visualisierung, wie oben beschrieben, sich als klinisch machbar erwiesen hat und durch klinische Techniken belegt ist, die in J.J. Trambert, MD, „Percutaneous Interventions in the Presacral Space: CT-guided Precoccygeal Approach – Early Experience" (Radiology 1999; 213: 901–904) beschrieben sind.
Einige der therapeutischen Prozeduren werden durch relativ gerade oder gekrümmte anteriore TASIF-Bohrungen oder gekrümmte posteriore TASIF-Bohrungen oder Pilotlöcher durchgeführt. Das Einbringen von axialen Wirbelimplantaten und Instrumenten zum Durchführen einer Diskoskopie zum Inspizieren der erreichten Bandscheiben, Diskektomien und/oder das Auffüllen oder das Ersetzen von Bandscheiben und/oder eine Vertebroplastie, eine Ballon-unterstützte Vertebroplastie, eine Fusion, eine Ausrichtung, ein Einbringen von Medikamenten, eine elektrische Stimulation oder andere Therapien werden durch das Bereitstellen des perkutanen Pfads und das Ausbilden der anterioren oder posterioren TASIF-Bohrung(en) ermöglicht.
Die Werkzeugsets zum Bilden von Bohrungen weisen Baugruppen mit länglichen Bohrschäften auf, die Werkzeuge zum distalen Bohren tragen, zum Beispiel mechanische drehende Bohraufsätze, Bohrer, Stangenbohrer, Abtragelemente oder Ähnliches (für eine Vereinfachung werden diese allgemein als Bohrköpfe oder Bohreinsätze bezeichnet), die bei der Verwendung so verwendet werden können, dass sie eine gerade oder gekrümmte axiale Bohrung ausbilden. Die axialen TASIF-Bohrungen können jedoch auch mit anderen Werkzeugen hergestellt werden, die in mechanischer Weise die Wirbelkörper und die zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben punktieren oder penetrieren oder in anderer Weise axiale TASIF-Bohrungen bilden, und zwar mit einem beliebigen Durchmesser oder Querschnitt und die einer beliebigen Ausrichtungen zur Achse der Wirbelsäule folgen, wie sie durch die AAIFL oder PAIFL angezeigt ist. Zum Zwecke der Vereinfachung wird gesagt, dass die posterioren und anterioren axialen TASIF-Bohrungen hier ausgebildet oder gebohrt werden.
Erzeugen einer posterioren axialen TASIF-Bohrung:
7 und 8 zeigen den Schritt S100 zum Erzeugen des posterioren perkutanen Trakts und der posterioren axialen TASIF-Bohrung 22, die im Schritt S200 erzeugt wurde, und sich durch die sakralen und lumbalen Wirbelkörper und dazwischen liegenden Bandscheiben in axialer Ausrichtung mit der gedachten PAIFL gemäß den 1 und 2 unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs erstreckt. Dieselben Schritte können eingesetzt werden, um ein Pilotloch gemäß Schritt S100 zu erzeugen, welches dann im Schritt S200 vergrößert werden kann. In diesem Fall wird ein Werkzeug zum Erzeugen einer Bohrung mit einem kleinen Durchmesser (zum Beispiel einem Durchmesser von 3,0 mm) verwendet, um zunächst ein gekrümmtes Pilotloch mit einem kleinen Durchmesser zu bohren, das der gedachten, visualisierten PAIFL 20 durch S1, L5 und L4 im Schritt S100 folgt. Dann wird das Bohrwerkzeug entfernt, und ein Führungskabel mit einer eindrehbaren distalen Spitze mit einem Gewinde wird durch das Pilotloch bewegt und in das fußwärtige Ende des Pilotlochs und in den kopfwärtigen Abschnitt des Körpers L4 gedreht. Ein Werkzeug zum Vergrößern der Bohrung, das über das Kabel geführt wird und einen flexiblen Körper hat, der in der Lage ist, das gekrümmte Führungskabel nach zu verfolgen, wird über das proximale Ende des Führungskabels gesetzt und wird manuell oder mechanisch gedreht und damit entlang desselben im Schritt S200 vorwärts bewegt. Auf diese Weise wird das Pilotloch mit dem kleinen Durchmesser vergrößert, um die anteriore axiale TASIF-Bohrung 22 mit einem Durchmesser von zum Beispiel 10,0 mm vergrößert, und das Werkzeug zur Vergrößerung wird dann entfernt.
Es sollte klar sein, dass der hier gezeigte Durchmesser des Lochs 22 der posterioren axialen TASIF-Bohrung relativ zu den Größen der Wirbelkörper lediglich beispielhaft ist, und es wird angenommen, dass die Durchmesser des Pilotlochs und des Bohrungslochs von ungefähr 1–10 mm und 3–30 mm, jeweils entsprechend, reichen können. Des Weiteren sollte es klar sein, dass eine Vielzahl von solchen posterioren axialen TASIF-Bohrungen 22₁ ... 22_n gebildet werden können, und zwar Seite an Seite oder in einer auseinanderlaufenden Beziehung und allgemein ausgerichtet mit der PAIFL.
Bei der 7 wird die posteriore Oberfläche des Kreuzbeins im Schritt S100 freigelegt. Das Gebiet auf der Haut des Patienten, das die Stelle des Einschnitts umgibt, wird operativ aufbereitet, und der Anus wird von dem operativen Bereich durch Verwendung von adhäsiven Stoffen ausgeschlossen. Die tatsächliche Eintrittsstelle auf der Haut kann durch die geneigte, präoperative CT-Aufzeichnung oder eine Untersuchung mit einer Bildgebung durch Magnetresonanz (MRI), die die PAIFL darlegt, bestimmt werden. Im Schritt S100 wird ein Einschnitt in die Haut des Patienten über der posterioren sakralen Oberfläche des S2 vorgenommen, und das subkutane Gewebe wird getrennt, um den sich posterior erstreckenden, knochigen Grad der posterioren sakralen Oberfläche freizulegen. Eine kleine Laminektomie 14 wird durch den posterioren Grad des Sacrum inferior durchgeführt. Der thekale Sack und die Nervenwurzeln, die durch die Laminektomie freigelegt werden, werden vorsichtig zurückgezogen, und der abschließende Bereich des Wirbelkanals wird freigelegt.
Eine Baugruppe mit einem länglichen Bohrschaft (nicht gezeigt) ist axial mit der PAIFL am posterioren Zielpunkt ausgerichtet, so dass die anfängliche Penetration des Kreuzbeins im Wesentlichen im rechten Winkel zu der freigelegten sakralen Oberfläche stattfindet. Eine Bohrerführung für die Aufnahme der Baugruppe des Antriebsschafts des Bohrers zum Aufbohren oder Bohren einer posterioren axialen TASIF-Bohrung 22 von S2 entlang der gedachten PAIFL kann optional an S2 befestigt werden und posterior durch den freigelegten Wirbelkanal und den Einschnitt in der Haut erstreckt werden.
Das Fortschreiten des Bohreinsatzes wird unter Verwendung von herkömmlicher bildgebender Ausrüstung überwacht. So wie sich die Baugruppe mit dem längli chen Bohrschaft anterior in die kopfwärtige Richtung erstreckt, wird eine Krümmung in dem kopfwärtigen Segment der posterioren axialen TASIF-Bohrung 22 erzeugt, wie es in der 8 gezeigt ist. Dabei ist es notwendig, die Ebene der Krümmung des distalen Segments mit der Krümmung der Wirbelsäule in Übereinstimmung zu halten. Auf diese Weise schreitet der Bohreinsatz durch die sakralen Wirbelkörper in die kopfwärtige Richtung und auf die lumbalen Wirbelkörper zu voran, wobei er innerhalb der weichen Substantia spongiosa von jedem Wirbelkörper bleibt. Theoretisch kann eine beliebige Anzahl von Wirbelkörpern der Wirbelsäule in der kopfwärtigen axialen Richtung durchbohrt werden. Das kopfwärtige Ende der posterioren axialen TASIF-Bohrung 22 kann in einem Wirbelkörper oder in einer Bandscheibe oder dem Raum einer Bandscheibe enden.
Erzeugen einer anterioren axialen TASIF-Bohrung:
9 und 10 zeigen den anterioren perkutanen Trakt, der im Schritt S100 gebildet wurde, und die anteriore axiale TASIF-Bohrung 22, die im Schritt S200 erzeugt wurde, und die sich durch die sakralen und lumbalen Wirbelkörper und dazwischen liegenden Bandscheiben erstreckt und die mit der gedachten AAIFL gemäß der 1 und 2 unter Verwendung eines Bohrwerkzeugs ausgerichtet ist. Dieselben Schritte können durchgeführt werden, um ein Pilotloch gemäß dem Schritt S100 auszubilden, das dann wie oben beschrieben im Schritt S200 vergrößert werden kann. Es ist klar, dass die dargestellten Durchmesser des anterioren axialen TASIF-Bohrungslochs 152 relativ zu den Größen der vertebralen Körper lediglich beispielhaft zu verstehen sind, und dass davon ausgegangen wird, dass die Pilotlöcher und die Durchmesser der Bohrungslöcher in einem Bereich von 1–10 mm und 3–30 mm, jeweils entsprechend, reichen können. Des Weiteren sollte es klar sein, dass eine Vielzahl von solchen anterioren axialen TASIF-Bohrungen 152₁... 152_n gebildet werden können, und zwar Seite an Seite oder in einer auseinanderlaufenden Beziehung dabei im Wesentlichen ausgerichtet zu der AAIFL.
Die anterioren axial(en) TASIF-Bohrung(en) können relativ gerade ausgehend von dem anterioren Zielpunkt sein und in oder durch zumindest den kaudalen lumbalen Wirbelkörper und die zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben. Es kann jedoch auch wünschenswert oder notwendig sein, eine gekrümmte anteriore axiale TASIF-Bohrung oder -Bohrungen zu bilden, insbesondere wenn sich die Bohrung(en) in die kopfwärtige Richtung erstreckt, um die Ebene der Krümmung des kopfwärtigen Segments der axialen TASIF-Bohrung(en) zu der Krümmung der Wirbelsäule ausgerichtet zu halten. Auf diese Weise schreitet der Bohrer durch die sakralen Wirbelkörper in der kopfwärtigen Richtung voran, und bleibt dabei in der weichen Substantia spongiosa von jedem Wirbelkörper. Theoretisch ist es möglich, dass jede Anzahl von Wirbelkörpern in der Wirbelsäule in der kopfwärtigen Richtung durchbohrt werden kann. Das kopfwärtige Ende der posterioren axialen TASIF-Bohrung(en) 152 kann innerhalb eines Wirbelkörpers oder innerhalb einer Bandscheibe oder dem Raum einer Bandscheibe enden.
Divergierende axiale TASIF-Bohrungen:
Wenn eine einzelne anteriore oder posteriore Axial-TASIF-Bohrung ausgeführt wird, wird sie bevorzugt axial zu der entsprechenden gedachten AAIFL oder PAIFL ausgerichtet, wie es bei den axialen TASIF-Bohrungen 22 oder 152 gezeigt ist, die in der 4 dargestellt sind. Mehrere anteriore oder posteriore TASIF-Bohrungen 22,... 22_n oder 152₁ ... 152_n , die in der 5 gezeigt sind, sind in einer parallelen oder auseinanderdivergierenden Ausrichtung bezogen auf die gedachte AAIFL oder PAIFL. Mehrere anteriore oder posteriore axiale TASIF-Bohrungen können gebildet werden, wobei alle an einem anterioren oder posterioren Zielpunkt gemäß der 1–3 beginnen und sich in einer kopfwärtigen Richtung mit jeder axialen TASIF-Bohrung erstrecken und voneinander wegdivergieren bzw. auseinanderlaufen, und zwar weg von den gedachten axialen AAIFL und PAIFL. Die auseinanderlaufenden axialen TASIF-Bohrungen enden an voneinander beabstandeten Stellen in einem kopfwärtigen Wirbelkörper oder in getrennten kopfwärtigen Wirbelkörpern oder Bandscheiben.
So ist in den 11–13 zum Beispiel eine Gruppe von drei anterioren axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ gezeigt, die von einem gemeinsamen fußwärtigen Anfangsbohrbereich 152' gebildet sind, und zwar beginnend an dem anterioren Zielpunkt. Die drei anterioren axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ erstrecken sich in der kopfwärtigen Richtung und folgen dabei im Wesentlichen der Krümmung der AAIFL, aber laufen dabei nach außen auseinander, um eine Art „Stativ" aus den auseinanderdivergierenden axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ zu bilden. Das Auseinanderlaufen von dem gemeinsamen Eintrittsbohrungsbereich kann in den sakralen Wirbelkörpern oder in L5 oder in L4 oder in jedem anderen kopfwärtigen Wirbelkörper beginnen, durch den oder in den sich die Bohrung erstreckt. Der gemeinsame fußwärtige Eingangsbohrungsbereich 152' durch S1, und der durch die Bandscheibe L5 und einem Teil von L4 geht, kann in seinem Durchmesser größer sein als die auseinanderlaufenden axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ , um das Einbringen von drei länglichen axialen Wirbelimplantaten darin zu ermöglichen oder um das Durchführen einer Therapie zu erleichtern, wie es weiter unten beschrieben wird. Es wird angenommen, dass das Einbringen von länglichen axialen Wirbelimplantaten innerhalb des „Dreibeins" der auseinanderlaufenden axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ die Fusion von L4, L5 und S1 erheblich stärken und verbessern kann. Die auseinanderlaufenden axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , 152₃ können sich weiter fortsetzen als es in den 11–13 gezeigt ist. In der gleichen Weise können auseinanderlaufende posteriore axiale TASIF-Bohrungen gebildet werden.
Therapeutische Maßnahmen:
Eine Vielzahl von therapeutischen Maßnahmen kann im Schritt S300 oder im Schritt S400 durchgeführt werden, nachdem die gekrümmte posteriore oder gekrümmte oder gerade anteriore axiale TASIF-Bohrungen) gebildet ist, und zwar unter Verwendung von Instrumenten, axialen Wirbelimplantaten, Bandscheibenimplantaten und Materialien. Einige der Therapien oder therapeutischen Maßnahmen können im Schritt S300 abgeschlossen werden, ohne dass ein axiales Wirbelimplantat zusätzlich im Schritt S400 eingesetzt wird. Der Schritt S400 kann in bestimmten Fällen auch durchgeführt werden, ohne dass eine therapeutische Maßnahme gemäß dem Schritt S300 durchgeführt wird. Die therapeutischen Maßnahmen, die unter Verwen dung solcher Instrumente, axiale Wirbelimplantate, Bandscheibenimplantate und Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, weisen eines oder mehrere der nachfolgenden Verfahren auf: (1) das Durchführen einer Diskoskopie, indem ein Endoskop eingeführt wird und der Zustand der Wirbelkörper und der Bandscheiben untersucht wird; (2) das Durchführen einer einfachen Fusion, indem man Knochenwuchsmaterial in die axiale TASIF-Bohrung(en) im Schritt S400 einführt; (3) das Durchführen einer teilweisen Diskektomie oder einer vollständigen Diskektomie einer Bandscheibe im Schritt S300, zu der man durch eine axiale TASIF-Bohrung Zugang erlangt hat; (4) das Durchführen einer Vertebroplastie oder einer Ballon-unterstützten Vertebroplastie an einem gebrochenen Wirbelkörper im Schritt S300, zu dem man durch eine axiale TASIF-Bohrung Zugang erhalten hat; (5) das Einbringen eines künstlichen Bandscheibenimplantats oder eines autogenen/homologen Knochens oder Knochenwuchsmaterial in den Raum der Bandscheibe, und zwar nach einer vollständigen Diskektomie einer Bandscheibe im Schritt S400, zu der man durch eine axiale TASIF-Bohrung Zugang erhalten hat, um eine Fusion bzw. Versteifung zu unterstützen oder um als ein funktionaler Ersatz für die Bandscheibe zu wirken; (6) nach einer teilweisen Diskektomie, das Entfernen von zumindest einem Teil des Kerns, das Einsetzen einer aufblasbaren Tasche oder eines anderen Bandscheibenimplantats oder eines Materials in den Raum einer Bandscheibe im Schritt S300, um die Bandscheibe aufzufüllen, zu der man durch eine axiale TASIF-Bohrung Zugang erhalten hat, um eine Fusion zu unterstützen oder um als ein funktionaler Ersatz für die Bandscheibe zu wirken; (7) das Einsetzen von axialen Wirbelimplantaten in die Bohrung(en) als eine alleinstehende Therapie oder im Zusammenhang mit einer beliebigen der zuvor genannten Therapien (1) – (6) im Schritt S400; (8) das Einsetzen von axialen Wirbelimplantaten, die eine Beabstandung von zwei oder mehr Wirbelkörpern über eine oder mehrere zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben und/oder eine Stoßabsorption im Schritt S400 bereitstellt, die aufgrund von Lasten auftreten kann, die axial auf die Wirbelsäule wirken; (9) das Ausfahren einer elektrischen Leitung von einem implantierten oder einem externen elektrischen Stimulator im Schritt S300, um eine oder mehrere elektrische Stimulationselektroden der Leitung zu lokalisieren, oder bereits eingebettet mit einem länglichen axialen Wirbelimplantat oder einem Bandscheibenimplan tat, innerhalb oder zwischen angrenzenden Wirbelkörpern, um eine elektronische Stimulation anzuwenden, um ein Knochenwachstum zu unterstützen oder um einem Schmerz entgegenzuwirken; (10) das Ausfahren eines Katheters von einer implantierten oder einer externen Vorrichtung zur Abgabe einer Medikamentierung durch eine axiale TASIF-Bohrung hin zu einem Anschluss für die Verabreichung der Medikamentierung an dem Katheter oder zusammen mit dem länglichen axialen Wirbelimplantat oder dem Bandscheibenimplantat ausgebildet, um ein Medikament innerhalb oder zwischen aneinandergrenzenden Wirbelkörpern oder außerhalb der Wirbelkörper freizusetzen, um Knochenwachstum im Schritt S300 zu unterstützen oder um einem Schmerz entgegenzuwirken; und (11) das Durchführen einer Brachytherapie an einem Wirbelkörper durch eine axiale Bohrung, um eine metastatische Krankheit in der Wirbelsäule oder eine Adenopathie im Retroperitoneum zu behandeln. Die Öffnungen der axialen TASIF-Bohrung in an den anterioren oder posterioren sakralen Positionen werden vorzugsweise wieder aufgefüllt, mit einem Stöpsel versehen oder verschlossen, wobei jedem dieser Therapieschritte ein Knochenwuchsmaterial oder Knochenzement folgt.
Für die Einfachheit der Illustration sind die therapeutischen Herangehensweisen in den Figuren dargestellt und wie nachfolgend beschrieben, wenn sie durch einen anterioren perkutanen Trakt durchgeführt werden, der unter Verwendung einer Hülle 96 für einen anterioren Trakt und einer axialen TASIF-Bohrung 152 gebildet wurde. Aber es ist klar, dass diese Herangehensweisen auch durch einen posterioren perkutanen Trakt und eine axiale TASIF-Bohrung 22 durchgeführt werden können und dass es bestimmte Vorgehensweisen gibt, die vorteilhafterweise derart ausgeführt werden, dass parallele oder auseinanderdivergierende axiale TASIF-Bohrungen verwendet werden.
Bei jeder der nachfolgenden Prozeduren, die dem Durchführen einer Therapie dienen, wird die anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 wie oben beschrieben geformt, und zwar durch die Verwendung einer anterioren Trakthülle 96, die zuvor durch den präsakralen Raum 24 von einem Einschnitt 28 an der Haut eingeführt wurde, und zwar zu dem anterioren Zielpunkt an der anterioren Oberfläche des sakralen Wirbel körpers S1, wodurch der perkutane Trakt 26 festgelegt wird. Das geformte Ende 98 der anterioren Trakthülle 96 wird mit der anterioren Oberfläche des sakralen Wirbelkörpers S1 während des Schritts S100 ausgerichtet. Das geformte Ende 98 kann mit Festhaltezähnen oder Gewinden ausgebildet sein, um es an dem sakralen Knochen zu fixieren. Es sollte klar sein, dass die therapeutischen Prozeduren durch das Lumen einer solchen Trakthülle 96 durchgeführt werden können oder einfach durch einen festgelegten anterioren Trakt 26, der sich durch den präsakralen Raum 24 erstreckt, um axial zum Wirbelkörper Zugang zu erhalten.
Es sollte klar sein, dass jede der folgenden Therapien, die auf die Bandscheiben oder die Wirbelkörper angewendet werden, an mehr als einer Bandscheibe oder einem Wirbelkörper oder an einer oder mehreren Bandscheiben und einer oder mehreren Wirbelkörpern durchgeführt werden können, die von zumindest einer axialen TASIF-Bohrung durchquert werden. ZUM BEISPIEL kann man zu zwei Bandscheiben durch eine einzelne axiale TASIF-Bohrung Zugang erhalten und diese auf eine der nachfolgenden Weisen behandeln, wobei man mit der kopfwärtigen Bandscheibe beginnt. Dann wird der Bereich der axialen TASIF-Bohrung zwischen der kopfwärtigen und der fußwärtigen Bandscheibe verschlossen, und zwar mittels eines künstlichen axialen Wirbelimplantats oder mittels Knochenwuchsmaterial, je nachdem was geeignet ist. Die fußwärtige Bandscheibe wird dann behandelt, und der Teil der axialen TASIF-Bohrung zwischen der fußwärtigen Bandscheibe und dem Eintrittspunkt der anterioren oder posterioren sakralen Bohrung wird mittels eines künstlichen axialen Wirbelimplantats oder mittels Knochenmaterial verschlossen, so wie es jeweils geeignet ist. In gleicher Weise können kopfwärtige und fußwärtige Wirbelkörper mittels Vertebroplastie oder Ballon-unterstützter Vertebroplastie behandelt werden, und die zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben können auch mit einer der nachfolgend beschriebenen Therapien behandelt werden. Zum Zwecke der Einfachheit ist die Behandlung von nur einer einzelnen Bandscheibe oder Wirbelkörper beschrieben und in den Zeichnungen gezeigt.
Damit ist klar, dass die nachfolgenden therapeutischen Prozeduren es beinhalten, dass man einen Zugang zu einer anterioren oder posterioren sakralen Position eines sakralen Wirbelkörpers in Ausrichtung mit der gedachten AAIFL oder PAIFL erhält, wobei die Erstreckung in der genannten axialen Richtung kopfwärts durch eine Reihe von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern von aneinandergrenzenden Wirbeln führt. Dann wird von der erreichten anterioren sakralen Position zumindest eine anteriore oder posteriore axiale TASIF-Bohrung in Ausrichtung (wie hier definiert) zu der AAIFL oder PAIFL gebohrt, und zwar axial zumindest durch die fußwärtigen sakralen Wirbelkörper und durch oder in einen oder mehreren kopfwärtigen Wirbelkörper aus der Reihe von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern und jeglichen zwischen den Wirbeln angeordneten Bandscheiben. Dem Durchführen der Therapien folgt das Herausziehen von jeglichen Werkzeugen zum Ausbilden des Trakts und ein einfacher operativer Verschluss der Stelle des Einschnitts. Die Therapien können wie folgt durchgeführt werden oder die therapeutischen Prozeduren können wie folgt durchgeführt werden.
Einfache Fusion bzw. Versteifung:
Der bekannte Stand der Technik bietet keine bequeme und relativ atraumatische Art und Weise, um die Fusion zwischen benachbarten Wirbelkörpern zu unterstützen, wenn die zwischen den Wirbeln liegende Bandscheibe degeneriert ist. Zu einer therapeutischen Prozedur gehört einfach das Auffüllen der anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrung(en) mit einem Knochenwuchsmaterial, das die Bandscheibe überbrückt und einen Knochen weg über die Bandscheibe hinwegbewirkt. Die Substantia spongiosa ist üblicherweise porös mit Rissen und Hohlräumen, so dass das Knochenmaterial auch in solche Hohlräume und Risse der Substantia spongiosa gezwungen wird. Bei dieser Ausgestaltung kann es wünschenswert sein eine Vielzahl von parallelen oder auseinanderlaufenden anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrungen zu bohren und zu füllen, um eine Anzahl von Brücken mit Knochenwuchsmaterial durch die zwischen den Wirbeln liegende Bandscheibe bereitzustellen.
Im Hinblick auf diese Therapie und andere hier beschriebene Fusionstherapien kann ein „Knochenwuchsmaterial" aus einem oder mehreren der Folgenden sein, oder jedem anderen bioverträglichen Material, von dem man ausgeht, dass es die gewünschte physiologische Reaktion erzielt, einschließlich jeglichem natürlichen oder künstlichen osteokonduktivem, osteoinduktivem, osteogenen oder anderem Material, das die Fusion unterstützt. Insbesondere kann fein zerriebener Knochenspan aus der Substantia corticalis, der Substantia spongiosa oder einer Mischung von Substantia corticalis und Substantia spongiosa, einschließlich von eigenem Knochenspan oder Fremdknochenspan verwendet werden. Es könnte auch jeder andere Ersatz für Knochenspan oder eine Kombination von Ersatzstoffen für Knochenspan oder Kombinationen von Knochenspan und Ersatzstoffen für Knochenspan oder Substanzen, die zu Knochenbildung führen, verwendet werden. Zu derartigen Ersatzstoffen für Knochenspan oder Substanzen, die ein Knochenwachstum hervorrufen, gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Hydroxyapatit, Hydroxyapatit-Tricalcium-Phosphat, knochenmorphologisches Protein (bone morphogenic Protein, BMP) kalzifizierte oder unkalzifizierte Knochenderivate und resorbierbarer Knochenzement. Das Material des resorbierbaren Zements kann ein Calciumderivat sein, das im Allgemeinen aus Hydroxyapatit, Ortho-Phosphorsäure, Calciumcarbonat und Calciumhydroxid, das in eine halb-flüssige Paste mit einer alkalischen Lösung von Natriumhydroxid und Wasser oder einer Zusammensetzung, die Polypropylen-Fumarate oder eine Mixtur von Calciumphosphaten aufweist. Andere Zusammensetzungen, die verwendet werden können, weisen ein Füllmaterial mit Calciumsalz, N-Vinyl-2-Pyrrolidon und ein Peroxid oder einen Initiator freier Radikale auf. Das Material des Knochenspans kann mit einem radiographischen Material gemixt sein, um seine Sichtbarkeit während des Herausbringens zu ermöglichen und eine ordnungsgemäße Ablage und ein Auffüllen der Bohrungen, Hohlräume und Räume sicherzustellen, wie es hier beschrieben ist.
In besonderen Fällen zum Beispiel bei der Behebung einer Spondylolisthesis, ist es notwendig, die Wirbelkörper wieder auszurichten, bevor die anteriore oder posteriore axiale TASIF-Bohrungen) gebohrt wird und die Wirbelkörper, die für die Fusion vorgesehen sind, zu verstärken oder zu stabilisieren. In diesem Fall, und auch in anderen Fällen, wo eine Verstärkung als notwendig erachtet wird, kann ein vorgeformtes längliches axiales Wirbelimplantat in zumindest eine der anterioren oder posterioren axialen TASIF-Bohrung(en) gemeinsam mit dem Knochenwuchsmaterial eingebracht werden. Bei dem axialen Wirbelimplantat kann es sich um einen Metallstab mit einer angerauten Oberfläche handeln oder um eine poröse Röhre, die für die bestimmte Knochenkrümmung und die Größe ausgelegt ist, und deren Oberfläche behandelt ist, um in den vertebralen Knochen einzugreifen und um das Einwachsen des Knochens zu unterstützen.
Diese Therapie bietet einen einfachen und relativ atraumatischen Ansatz bezüglich der gewünschten Wirbelkörper, wenn es keine Notwendigkeit gibt, die Bandscheibe zu behandeln oder zu entfernen. Die Fusion kann auch auf anderer Weise erzielt werden, wie es nachfolgend beschrieben ist, und zwar unter Verwendung der Knochenwuchsmaterialien und optional unter Verwendung eines länglichen axialen Wirbelimplantats.
Vollständige Diskektomie:
Wie oben beschrieben, sind die Prozeduren bei der vollständigen Diskektomie in der Vergangenheit durch ein laterales Freilegen der Bandscheibe durchgeführt worden, was zu einer Vielzahl von Problemen führt, die durch die vorliegende Erfindung eliminiert werden.
14 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Durchführen einer vollständigen Diskektomie an einer Bandscheibe, zum Beispiel D4, die durch eine axiale TASIF-Bohrung 152 durchgeführt wird, um die Fusion der Endplatten der Wirbelkörper der lumbalen Wirbel L4 und L5 direkt zusammen zu ermöglichen oder um einen Raum in der Bandscheibe bereitzustellen, um ein vorgeformtes künstliches Bandscheibenimplantat aufzunehmen, das die Funktion einer Bandscheibe nachahmt. Zu der Prozedur der vollständigen Diskektomie gehört eine mehr oder wenig vollständige Exzision der zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheibe D4 einschließlich des Kerns, des Ringkörpers, der knorpeligen Endplatten, die an den Endplatten der gegenüberliegenden Substantia corticalis der kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörper anhaften, und, optional, das vertebrale Periosteum, die Substantia corticalis und die Substantia spongiosa der Endplatte, und zwar in eine gewünschte Form und Tiefe. Bei den lumbalen Wirbeln L4 und L5 wird eine Distraktion angewendet, indem man in geeigneter Weise den Körper des Patienten unterstützt, um den Platz bei der Bandscheibe für die Fusion und/oder die Implantation eines künstlichen Bandscheibenimplantats aufrechtzuerhalten. Die herausgeschnittenen Materialien werden aus dem Raum der Bandscheibe herausgenommen und die Materialien für die Fusion oder das künstliche Bandscheibenimplantat wird durch die axiale TASIF-Bohrung 152 in den Raum der Bandscheibe eingebracht.
Die axiale TASIF-Bohrung 152 endet entweder in der Bandscheibe, die entfernt werden soll, oder erstreckt sich in einen Wirbelkörper, der kopfwärts von der Bandscheibe liegt, falls ein axiales Wirbelimplantat oder Knochenwuchsmaterial in die axiale TASIF-Bohrung eingebracht werden soll, um den herausgeschnittenen Raum der Bandscheibe zu überbrücken. 14 zeigt die axiale TASIF-Bohrung 152 mit durchgezogenen Linien, die in der Bandscheibe D4 enden und mit unterbrochenen Linien in den Wirbelkörper L4.
Danach wird ein Werkzeug 130 für die Diskektomie durch den axial ausgerichteten anterioren Trakt 26 eingeführt, der durch das Lumen der anterioren Trakthülle 96 beschrieben ist. Das Werkzeug 130 für die Diskektomie ist wie ein flexibler Katheter bei einer Arteriektomie zum Aufbrechen und Entfernen von Hindernissen bzw. Verstopfungen in Blutbahnen und verwendet einen Schneidkopf 134, um das Material der Bandscheibe zu zerteilen und um die Substantia corticalis und die Substantia spongiosa wegzukratzen und um eine Befüllung mit einer Salzlösung zu ermöglichen, um die Fragmente aus dem Raum in der Bandscheibe zu entfernen. Der Schneidkopf 134 ist an einem ablenkbaren und steuerbaren distalen Endbereich 132 des Schafts 136 des Tools für die Diskektomie angeordnet, der sich durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den anterioren Trakt 26 von einer außerhalb angeordneten Energiequelle und Lenksteuerung 140 erstreckt. Der distale Endbereich kann in einem Winkel abgelenkt werden, und zwar unter Verwendung eines Mechanismus für die Ablenkung, zum Beispiel einem Draht zum Ziehen innerhalb eines Lumens für den Draht zum Ziehen des länglichen, flexiblen, Schafts 136 des Tools für die Diskektomie und einer proximalen Steuerung des Drahts zum Ziehen des proximalen Mechanismus 140 zum Führen und Schneiden, der damit verbunden ist. Der Schneidkopf 134 kann lateral vorwärts und rückwärts gezogen werden und/oder in einem 3600 Bogen um die axiale Bohrung 152 herum geschwenkt werden, um vorzudringen und die ausgewählten symptomatischen Teile der Bandscheibe D4 oder die gesamte Bandscheibe D4 herauszuschneiden und um Knochenschichten von den Endplatten der Wirbelkörper L4 und L5 durch eine Beeinflussung des proximalen Endabschnitts des Schafts 136 des Tools für die Diskektomie wegzuschneiden, der sich von dem Einschnitt 28 auf der Haut erstreckt. Der gesamte Schneidkopf 134 für die Diskektomie und der Werkzeugschaft 136 sind schematisch dargestellt und sind nicht notwendigerweise im richtigen Maßstab zueinander oder zu der axialen TASIF-Bohrung 152.
Der Schneidkopf 134 kann verschiedene der bekannten Arten aufweisen, zum Beispiel mechanische Schneidelemente einschließlich rotierenden Drahtbürsten, Schneidklingen, Scheren, Schrauben, Einsätzen, ausfahrbaren/einfahrbaren drehenden Drähten oder Ähnlichem oder Köpfen zum Aufbringen von Energie, zum Beispiel Köpfe mit Widerstandsheizung, Laserenergie oder Ultraschallenergie, oder Fluidströmen oder Ähnlichem. Verschiedene Arten der Schneidköpfe sind in den oben genannten Patenten '146, '962 und '629 und des Weiteren zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 6,095,149 , 6,127,597 , 5,383,884 und RE 33,258 offenbart. Es ist jedoch so, dass die Werkzeugschäfte der Werkzeuge für die Diskektomie gemäß dem Stand der Technik für einen lateralen Zugang in die Wirbelsäule gedacht sind und es nicht offenbart ist, dass sie axial eingeführt und dann in den Raum zwischen den Endplatten der Wirbelkörper eingebracht werden.
Bei dem Schneidkopf 134 in diesem Beispiel handelt es sich um ein mechanisches Schraubengewinde, das selektiv im Ganzen oder im Teil durch eine Hülle (nicht gezeigt) bedeckt werden kann, um das Ende oder einen lateralen Abschnitt des Schraubengewindes zum Schneiden in der Art des Augurs, zum Beispiel in dem oben genannten Patent '884 beschrieben ist. Der Schneidkopf 134 wird mit einem Antriebsschaft verbunden, der sich durch das Lumen des Antriebsschafts des Werkzeugschafts 136 zu einem Antriebsmotor für das Rotieren des Antriebsschafts und des Schneidkopfes 134 erstreckt und einer Ablenkungssteuerung zum Bedienen des Drahts zum Ziehen oder Ähnlichem zum Ablenken des distalen Bereichs 132, was beides in der Energiequelle und Lenksteuerung 140 enthalten ist. Bevorzugt wird ein Ansauglumen in dem Körper 136 des Werkzeugs für die Diskektomie integriert, wobei eine distale Öffnung in der Nähe des Schneidkopfes 134 vorhanden ist, die nahe an einem seitlichen Sauganschluss 138 endet, der dafür ausgebildet ist, mit einer Saugquelle verbunden zu werden, um die Fragmente aus der Bandscheibe aus dem Raum 154 der Bandscheibe zu saugen. Ein Lumen zum Ausspülen mit Salzlösung und eine entsprechende Versorgung können auch darin integriert sein, um Blut und herausgeschnittene Fragmente für die Ansaugung herauszuspülen.
Die Betätigung und die Bewegung des Schneidkopfes in der Bandscheibe D4 werden bevorzugt unter Einsatz von Techniken der Sichtbarmachung mit Fluoroskopie oder Radiographie beobachtet. Eine endoskopische Beobachtung des Raums 154 der Bandscheibe könnte auch unter Verwendung eines getrennten oder eingebauten lenkbaren Spitzenendoskops für die Beleuchtung und die Beobachtung der Stelle realisiert werden.
Der resultierende Raum 154 der Bandscheibe kann entweder im Wesentlichen scheibenförmig sein mit mehr oder weniger planaren sich gegenüberliegenden Seiten, die eine Höhe im Bereich von ungefähr 8 mm bis ungefähr 14 mm, eine laterale Breite von ungefähr 26 mm bis ungefähr 32 mm und eine Breite anteriorposterior von ungefähr 22 mm bis ungefähr 30 mm haben. Der Raum 154 der Bandscheibe kann aber selektiv in eine Form einer konvexen Scheibe vergrößert werden, die sich fußwärts in die Substantia spongiosa des fußwärtigen Wirbelkörpers L5 und/oder in die kopfwärtige Richtung in die Substantia spongiosa des kopfwärtigen Wirbelkörpers L4 erstreckt. Das Formen des Raums der Bandscheibe bildet eine Tasche, die es ermöglicht, ein Bandscheibenimplantat zu halten, das in den vorberei teten Raum 154 der Bandscheibe eingebracht wird oder Knochenwuchsmaterial zu halten, das in den vorbereiteten Raum 154 der Bandscheibe eingebracht wurde.
Eine Fusion der Wirbelkörper D4 und D5 oder die Implantation einer künstlichen Bandscheibe in den Raum 154 der Bandscheibe durch die anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 kann durchgeführt werden, nachdem der Raum der Bandscheibe von verbliebenen Resten gereinigt wurde.
Des Weiteren kann die axiale TASIF-Bohrung mit einem axialen Bandscheibenimplantat gefüllt werden, das eine interne Stabilisierung, Ausrichtung und Verstärkung des spinalen Bewegungssegments bereitstellt. Diese therapeutische Prozedur kann bevorzugt ohne jede Verletzung an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln oder Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments durchgeführt werden.
Fusion über den herausgeschnittenen Raum der Bandscheibe hinweg:
Wie oben beschrieben, sind die Prozeduren der vollständigen und teilweisen Diskektomie, denen das Einbringen von Fusionsmaterialien und -vorrichtungen folgt, in der Vergangenheit durch das laterale Freilegen der Bandscheibe durchgeführt worden, was jedoch eine Anzahl von Problemen birgt, die durch die vorliegende Erfindung eliminiert werden.
In der einfachsten Form gemäß diesem Aspekt der Erfindung, kann die Fusion der vorbereiteten Endplatten von L4 und L5 dadurch bewirkt werden, indem man ein Materialgemisch für den Knochenwuchs in den Raum 154 der Bandscheibe durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 pumpt, wie es in der 15 gezeigt ist. Ein Katheter 50 zum Abgeben von Knochenwuchsmittel, mit einem geraden oder flexiblen Spitzenbereich kann wie gezeigt verwendet werden, der sich durch den axial ausgerichteten anterioren Trakt 26 und die axiale TASIF-Bohrung 152 erstreckt, um Knochenwuchsmaterial 60 in den Raum 154 der Bandscheibe einzu bringen. Ein Stößel kann auch verwendet werden, der sich durch den axial ausgerichteten anterioren Trakt 26 und die axiale TASIF-Bohrung 152 erstreckt, um das abgegebene Material von der axialen TASIF-Bohrung 152 in den Raum 154 der Bandscheibe zu packen. Dann wird die Öffnung am fußwärtigen Ende oder die gesamte Länge der axialen TASIF-Bohrung 152 mit einem künstlichen Stöpsel oder Knochenwuchsmaterial verschlossen, und die Hülle 96 wird herausgezogen. Der Einschnitt 28 wird geschlossen und der Patient ruht für eine Weile, bis der Knochenwuchs stattfindet.
Die Prozedur, die in der 15 gezeigt ist, kann darunter leiden, dass es nicht möglich ist, den Raum 154 der Bandscheibe adäquat aufzufüllen oder das abgegebene Knochenwuchsmaterial während der Prozedur in dem Raum der Bandscheibe zu halten und kann eine verlängerte Genesung mit Bettruhe notwendig machen, um ein späteres Absetzen und ein Austreten von Knochenwuchsmaterial zu vermeiden.
Ein vorgeformtes, stabförmiges, künstliches axiales Wirbelimplantat 70 kann in die axiale TASIF-Bohrung 152 eingesetzt werden, um alles oder einen Teil davon auszufüllen, um dabei zu helfen, die Beabstandung der Wirbelkörper beizubehalten, wie es in der 16 gezeigt ist. Das vorgeformte axiale Wirbelimplantat 70 kann sich in den kopfwärtigen Wirbelkörper L4 erstrecken, wenn sich die axiale TASIF-Bohrung 154 in ihn erstreckt, wie es in der 16 gezeigt ist, und kann die Charakteristiken der Beabstandung und der Stoßabsorption des speziellen axialen Wirbelimplantats beinhalten, das unten beschrieben ist. In diesem Fall kann es wünschenswert sein, parallele oder auseinanderlaufende axiale TASIF-Bohrungen auszubilden und ein axiales Wirbelimplantat in jede Bohrung zu implantieren. Das vorgeformte, stabförmige, künstliche axiale Wirbelimplantat 70 kann einen Fixiermechanismus verwenden und/oder kann an einer Stelle unter Verwendung von einer der oben beschriebenen Knochenwuchsmaterialien fixiert werden.
Alternativ hierzu kann die Fusion der Wirbelkörper gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung bewirkt werden, und zwar unter Verwendung von Bandscheibenimplantaten, die in den Raum der Bandscheibe durch die axiale TASIF- Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 eingebracht werden und dort in einer Vielzahl von Möglichkeiten gehalten werden. Ein Ansatz, der in der 17 gezeigt ist, ist es, eine durchlässige, entlüftete, geformte Tasche oder Ballon oder Sack oder andere Umhüllung 80 derart, wie sie in dem oben beschriebenen Patent '679 beschrieben wurde, in den Raum 154 der Bandscheibe, der gemäß der 14 gebildet wurde, einzubringen und dann die Umhüllung mit einem Knochenwuchsmaterial 60 aus einer der oben beschriebenen Arten, wie in der 18 gezeigt, aufzufüllen und aufzublasen, und die Öffnung der Umhüllung zu verschließen. Das durchlässige Material hat Poren, die klein genug sind, das Knochenwuchsmaterial in der Umhüllung zu halten, wohingegen aber die Passage von Fluiden und Knochenwuchs möglich ist. Die Umhüllung könnte aus einem flexiblen polymeren Material gebildet sein, das eng gewoben ist, ein hohes molekulares Gewicht hat, eine große Zähigkeit hat, zum Beispiel Polyethylen mit hohem molekularem Gewicht, Polyester, Polyolefine, Polyethylenterepthalat, Polytetrafluorethylen, Polysulfone, Nylon oder andere Materialien mit hohem molekularen Gewicht, und andere Materialien mit hoher Zähigkeit, einschließlich Karbonfaserfäden, Keramikfasern, metallische Fasern, etc.
Die Umhüllung 80 kann in den vorbereiteten Raum 154 der Bandscheibe in verschiedenen Arten eingesetzt werden, von denen eine in der 17 gezeigt ist. Die Umhüllung 80 wird gegen eine stumpfe Spitze eines flexiblen Drahts 52 zum Schieben gefaltet, der sich durch das Lumen eines Füllrohrs 54 erstreckt, das sich wiederum in die Öffnung des Ballons erstreckt. Die gefaltete Umhüllung 80, der Draht 52 zum Schieben und das Füllrohr 54 werden der Reihe nach in das Lumen eines röhrenförmigen Katheters oder einer Hülle 56 eingeführt, die durch den perkutanen Trakt 26 und die axiale TASIF-Bohrung 152 voran bewegt wird. Dann wird die Umhüllung 80 in den vorbereiteten, beabstandeten Raum 154 der Bandscheibe geschoben und wird ausgebreitet, indem man den Draht 52 zum Schieben schiebt und dreht. Um die Umhüllung in dem Raum der Bandscheibe zu entfalten, kann ein Auffüllen mit Luft oder einer Flüssigkeit für die geformte Umhüllung 80 verwendet werden, anstatt den Draht 52 zum Schieben zu verwenden.
Der Draht 52 zum Schieben wird herausgezogen, die Luft wird aus dem Inneren der Umhüllung durch das Lumen des Füllrohrs 54 abgesaugt und Knochenwuchsmaterial 60 wird dann durch das Lumen des Füllrohrs 54 eingespritzt, wie es in der 18 gezeigt ist. Die gefüllte Umhüllung 80 entspricht dem vorbereiteten Raum 51 der Bandscheibe, und das verabreichte Knochenwuchsmaterial 60 wird hierin festgehalten, um den Abstand zwischen den Endplatten der Wirbelkörper beizubehalten, wenn die Öffnung der Umhüllung verschlossen wird. Die Öffnung der Umhüllung kann verschlossen werden, indem man eine Tabaksbeutelnaht, die um die Öffnung herum genäht ist, fest anzieht und sie durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 festbindet oder auf andere Weisen, die in den oben genannten Patenten '679 und '736 und im US-Patent 5,702,454 beschrieben sind. Das Knochenwuchsmaterial, das in der Umhüllung 80 festgehalten wird, bewahrt den beabstandenden Raum zwischen den vorbereiteten Endplatten der Wirbelkörper.
Eine Möglichkeit, die gefüllte Umhüllung 80 an ihrer Stelle zu halten, wäre es ein längliches axiales Wirbelimplantat 70 in der fußwärtigen Richtung in eine Öffnung der gefüllten Umhüllung 80 zu schieben, um so einen Abschnitt des Gewebes der Umhüllung gegen die kopfwärtige vertebrale Endplatte zu drücken, wodurch sowohl die Öffnung der Umhüllung verschlossen wird als auch an ihrem Platz fixiert wird.
Eine weitere Möglichkeit, die gefüllte Umhüllung 80 an ihrem Platz zu halten, wäre es, den Raum 154 der Bandscheibe mit konkaven, vorbereiteten Endplatten des Wirbelkörper während der vollständigen Diskektomie auszubilden und die Umhüllung 80 mit konvexen Seiten auszubilden, die innerhalb der konkaven Oberflächen Platz finden, wenn die Umhüllung 80 mit dem Knochenwuchsmaterial gefüllt wird.
Eine weitere Möglichkeit, um die gefüllte Umhüllung 80 an ihrer Stelle zu halten, ist es, sie so zu formen, dass sie sich beim Befüllen mit Knochenwuchsmaterial in eine ringartige oder reifenartige Form vergrößert, die ein Loch bereitstellt, das zu der axialen TASIF-Bohrung 152 ausgerichtet ist, so dass ein längliches axiales Wirbelim plantat 70 durchpasst. Die Umhüllung kann auch wie ein längliches Rohr 82 ausgebildet sein, das so geformt ist, dass es die Form eines ringartigen Elements oder die Form eines spiralartigen Elements mit einer Anzahl von spiralartigen Windungen in einer gemeinsamen Ebene einnehmen kann, wenn es mit Knochenwuchsmaterial gefüllt und aufgeblasen wird, wie es in den 19 und 20 gezeigt ist.
Eine weitere Ausgestaltung eines axialen Wirbelimplantats, das die Fusion unterstützt und dabei gleichzeitig den beabstandenden Raum bewahrt, kann eines oder mehrere spiralförmige Bandscheibenimplantate mit Federspannung (Spiralelemente) aufweisen, die gestreckt werden können und in den Raum der Bandscheibe durch das Lumen eines Einführungsrohrs oder direkt durch die axiale TASIF-Bohrung 152 eingebracht werden können, und die wieder zu ihrer Spiralform zurückkehren, wie es in der 20 gezeigt ist, wenn sie in den Raum 154 der Bandscheibe ausgestoßen werden. Der Querschnitt des Spiralelements kann kreisförmig oder rechteckig sein oder jede andere geeignete Form haben, und die Höhe der Spirale wird derart gewählt, dass sie in den Raum 154 der Bandscheibe passt und sich zwischen den beabstandeten Endplatten der Wirbelkörper erstreckt. Zum Beispiel. kann ein Streifen aus einer Nickel-Titan-Legierung (Nitinol) mit einem rechteckigen Querschnitt und mit einem spiralförmigen Formgedächtnis gerade gezogen werden, durch das Lumen eines Einführrohrs geschoben werden, freigegeben werden und die planare spiralartige Form in dem Raum 154 der Bandscheibe einzunehmen.
In all diesen Fällen kann zusätzliches Knochenwuchsmaterial in den Raum 154 der Bandscheibe eingebracht werden, um die Lücken zu füllen, wie es in der 20 gezeigt ist. Zusätzlich kann jedes dieser Bandscheibenimplantate in dem Raum 154 der Bandscheibe durch Knochenwuchsmaterial befestigt werden oder durch ein vorgeformtes, stabförmiges axiales Wirbelimplantat 70, das sich durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und die zentrale Öffnung des ringartig oder reifenartig geformten oder spiralförmig ausgebildeten Rohrs 82 des Bandscheibenimplantats, wie es in den 19 und 20 gezeigt ist. Dieses therapeutische Vorgehen kann vorteilhafterweise durchgeführt werden, ohne eine Verletzung an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments hervorzurufen.
Implantat als funktionaler Ersatz der Bandscheibe:
Wie oben beschrieben, sind die Prozeduren der vollständigen und der teilweisen Diskektomie, denen ein Implantat für das funktionelle Ersetzen der Bandscheiben folgte, in der Vergangenheit durch ein laterales Freilegen der Bandscheibe durchgeführt worden, was eine Anzahl von Problemen beinhaltet, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.
Dieser Aspekt der Erfindung beschäftigt sich damit, dass verschiedene Arten von Bandscheibenimplantaten, die die Funktion und die Charakteristiken einer natürlichen Bandscheibe nachbilden ohne eine Fusion der kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörper zu unterstützen, in den Raum der Bandscheibe durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 eingesetzt werden kann und dort auf verschiedene Weisen gehalten werden kann. Ein Ansatz liegt darin, eine entlüftete, geformte Tasche oder Ballon oder Sack oder eine andere Umhüllung der Art, wie es in den oben genannten Patenten '326 und '454 und in den US-Patenten 5,888,220 und 5,562,736 beschrieben ist in den Raum 154 der Bandscheibe einzusetzen, der gemäß der 14 geformt wurde. Die Umhüllung 80 wird dann mit einem härtbaren Biomaterial gefüllt und aufgeblasen, welches nicht notwendigerweise ein Knochenwachstum fördert und bevorzugt nachgiebig ist. Die Patente '326, '220 und '736 beschreiben das Durchführen einer Diskektomie mittels lateraler Herangehensweisen, um den Kern zu entfernen und dabei vom Ringkörper soviel wie möglich zu erhalten, soweit dies die laterale Penetration erlaubt. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Ringkörper bei der oben beschriebenen vollständigen Diskektomie entfernt, und die entlüftete Umhüllung 80 wird durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den perkutanen Trakt 26 eingeführt und aufgeblasen, wie es in der 17 gezeigt ist und oben beschrieben ist. Die Umhüllung 80 passt zu dem vorbereiteten Raum der Bandscheibe, und das abgegebene Biomaterial wird darin gehalten, um den Abstand zwischen den Endplatten der Wirbelkörper beizubehalten, wenn die Öffnung der Umhüllung geschlossen wird, wie es oben beschrieben ist und in den 18–20 gezeigt ist. Das abgegebene Biomaterial, das in der Umhüllung gehalten ist, hält den beabstandenden Raum zwischen den vorbereiteten Endplatten der Wirbelkörper, aber unterstützt nicht notwendigerweise die Fusion.
Das Vorbereiten des Raums 154 der Bandscheibe, die Form des Bandscheibenimplantats und die Art und Weise des Einsetzens, Auffüllens, Verschließens und Arretierens des Bandscheibenimplantats an seinem Platz können in der Art und Weise durchgeführt werden, wie es im oben genannten Abschnitt beschrieben ist, der sich auf die Wirbelfusion bezieht, im Hinblick auf die 17–20.
In diesem Fall handelt es sich bei dem Biomaterial, das die Umhüllung 80 füllt, um ein Material, das in der Lage ist, an die Stelle eines Gelenks unter Verwendung minimalinvasiver Mittel gebracht zu werden und das an dieser Stelle getrocknet oder gehärtet werden kann, um die gewünschten physikalischen und chemischen Eigenschaften zu erzielen, wie es zum Beispiel in den oben genannten Patenten '326, '454, '220 und '736 beschrieben ist. Ein Hydrogel kann in die Umhüllung 80 in einer liquiden oder trockenen partikulären Form oder als Mikrokugeln oder Perlen in der Art und Weise injiziert werden, wie es in der 18 gezeigt ist. Ein bevorzugtes Hydrogel wird aus einer Mixtur von Hydrogel-Polyacrylonitril oder einem anderen Derivat eines hydrophilen Acrylats mit einer einzigartigen mehrblockigen Copolymer-Struktur oder einem anderen Hydrogel-Material gebildet, das die Eigenschaft hat, Fluide aufzunehmen und abzugeben und dabei seine Struktur bei verschiedenen Belastungen beizubehalten. So kann das Hydrogel beispielsweise aus einer Mixtur von Polyvinyl-Alkohol und Wasser gebildet sein. Der Hydrogel-Kern, der in der Umhüllung 80 gebildet ist, schwillt an, wenn er Fluide durch die durchlässige Gewebewand der Umhüllung 80 aufnimmt, vergleichbar mit einem natürlichen Kern. Der Hydrogel-Kern hat eine Zeitkonstante für das Anschwellen, die sehr ähnlich ist zu der eines natürlichen Kerns und erfährt dadurch eine Volumenänderung von 5–30% und bevorzugt von 15–20%, jeweils in Abhängigkeit von der Belastung, über einen Zeitraum von 2–8 (vorzugsweise 4–8) Stunden. Wenn er vollständig hydratisiert ist, hat der Hydrogel-Kern einen Wassergehalt zwischen 25–65%. Das Hydrogel-Material der bevorzugten Ausführungsform wird unter dem Handelsnamen Hypan.RTM von Hymedix International, Inc. hergestellt. Zusätzlich können jegliche der Hydrogele und Lösungen verwendet werden, die in dem oben genannten Patent '326 beschrieben sind, um die Umhüllung 80 zu füllen.
Der bevorzugt gewobene Aufbau der Umhüllung erzeugt eine Vielzahl von kleinen Öffnungen, die groß genug sind, um es Körperflüssigkeiten zu ermöglichen, mit dem Hydrogel-Kern zusammenzuwirken, aber dennoch klein genug sind, um ein Austreten des Hydrogels zu verhindern. Vorzugsweise haben die Öffnungen einen durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 10 μm, obgleich auch andere Abmessungen akzeptabel sind. Auch wenn das Gewebe als gewoben beschrieben ist, können auch andere Materialien mit halbdurchlässigen oder porösen Attributen verwendet werden. Das flexible Material erlaubt eine Ausdehnung und ein Zusammenziehen des Hydrogel-Kerns in einer kontrollierten Art und Weise, so wie er Flüssigkeit aufnimmt und abgibt. Der Hydrogel-Kern wirkt wie ein Kissen gegen die verschiedenen Lasten, die auf ihn wirken. Der Hydrogel-Kern nimmt umgebende Flüssigkeiten auf und dehnt sich aus, wenn die Last reduziert wird (zum Beispiel wenn sich der Patient hinlegt). Um diesen Effekt zu unterstützen, ist das bevorzugte Gewebe der Umhüllung im Wesentlichen inelastisch und hat eine Reißstärke, die größer ist als der Anschwelldruck des Hydrogel-Kerns, wenn er vollständig hydratisiert ist, um zu verhindern, dass ein Reißen und ein Verlust des Hydrogel-Kerns eintritt.
Diese therapeutische Prozedur bietet einen funktionalen Ersatz für den Kern der Bandscheibe, bietet eine Stoßabsorption und kann in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne eine Verletzung an jeglichen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments hervorzurufen.
Teilweise Diskektomie:
In vielen Fällen ist es bevorzugt, eine teilweise Diskektomie oder Dekompression der Bandscheibe durchzuführen, wenn der Ringkörper größtenteils intakt ist und eine Befreiung von Schmerzen gesucht wird, die durch einen Bruch oder Anschwellen gegen das Rückenmark oder gegen Nerven hervorgerufen werden. Wie oben beschrieben, sind die Prozeduren der teilweisen Diskektomie in der Vergangenheit mittels eines lateralen Freilegens der Bandscheibe durchgeführt worden, was zu einer Anzahl von Problemen führt, die durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden.
Bei diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine anteriore oder posteriore axiale TASIF-Bohrung 152 oder 22 in der oben beschriebenen Art und Weise ausgebildet und endet in dem Kern der Bandscheibe, die behandelt werden soll, oder erstreckt sich optional in den kopfwärtigen Wirbelkörper, um die Fusion der Wirbelkörper zu erleichtern. Es werden dann Instrumente durch die axiale TASIF-Bohrung und den perkutanen Trakt in den Kern eingebracht, um die Gesamtheit oder einen Teil des Kerns zu zerteilen oder auszutrocken, einschließlich eines Hervorstehens in den Ringkörper oder von einem Riss in dem Kern, und so eine Leere oder einen Hohlraum der Bandscheibe innerhalb des Kerns und der knorpeligen Endplatten zu erzeugen. Jegliche Risse oder andere Beschädigungen oder Schwächungen des Ringkörpers können von der erzeugten Leere in der Art und Weise behandelt werden, wie es zum Beispiel im oben genannten Patent '149 beschrieben ist. Bei einer einfachen Dekompression kann der Eintritt in den Kern und die axiale TASIF-Bohrung dann mit einem einfachen axialen Wirbelimplantat oder mit einem kürzeren Stöpsel verschlossen werden, der aus einem Knochenwuchsmaterial oder aus einem anderen bioverträglichen Material oder Knochenzement hergestellt ist. Alternativ dazu kann ein Auffüllen der Bandscheibe vor dem Verschließen vorgenommen werden, wie es weiter unten beschrieben ist. In der 21 ist in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Vorrichtung zum Durchführen einer teilweisen Diskektomie einer Bandscheibe gezeigt, um zumindest einen Teil des Kerns NP zu entfernen, wobei dies durch eine axiale TASIF-Bohrung 152 bewirkt wird, bei der der Ringkörper AF intakt bleibt. Ein Werkzeug 110 für die Diskektomie wird durch den axialen ausgerichteten anterioren Trakt 26 eingeführt, der durch das Lumen der anterioren Trakthülle 96 und die axiale TASIF-Bohrung 152 beschrieben ist. Das Werkzeug 110 für die Diskektomie ist wie ein flexibler Arteriektomie-Katheter zum Zerteilen und Entfernen von Verstopfungen in Blutbahnen, unter Verwendung eines Schneidkopfes 114, um das Bandscheibenmaterial zu zerteilen oder zu trocknen und einer Zufuhr von Salzlösung, um eine Spülung durchzuführen, die die Fragmente oder Nebenpro dukte aus der Leere oder dem Hohlraum entfernt, der in dem Ringkörper erzeugt wurde. Der Schneidkopf 114 ist auf einen ablenkbaren oder steuerbaren distalen Endbereich 112 eines Schafts 116 des Diskektomiewerkzeugs angeordnet, der sich durch die axiale TASIF-Bohrung 152 und den anterioren Trakt 26 von einer extern angeordneten Energiequelle und Lenksteuerung 140 aus erstreckt.
Der Schneidkopf 114 kann eine beliebige Art von bekannten Elementen aufweisen, zum Beispiel mechanische Schneidvorrichtungen einschließlich rotierenden Drahtbürsten, Schneidklingen, Scheren, Schrauben, Einsätzen, ausfahrbaren/einfahrbaren drehenden Drähten, Fluidstrahlen oder Ähnlichem. Der Schneidkopf 114 kann auch ein Kopf sein, der Energie abstrahlt, zum Beispiel ein Kopf mit Widerstandsheizung, mit Elektrokauterisation, Laserenergie oder Ultraschallenergie, mit dem eine Trocknung des Kerns erzielt wird, d. h. der Kern wird aufgeheizt und schrumpft oder verdampft. Der Schneidkopf 114 kann eine oder mehrere Arten von Schneidköpfen aufweisen, wie sie zum Beispiel in den oben genannten Patenten '258, '146, '149, '258, '597, '962, '629 und '884 offenbart sind. Es ist jedoch wiederum so, dass die Werkzeugschäfte der Werkzeuge für die Diskektomie gemäß dem Stand der Technik für den lateralen Zugang in die Bandscheibe entworfen wurden und dass es keine Offenbarung gibt, sie axial einzuführen und dann in den Zwischenraum zwischen den Endplatten der Wirbelkörper einzuführen und auch nicht dass sie die Fähigkeit hätten, in dieser Art und Weise eingeführt zu werden.
Zum Beispiel kann der Schneidkopf 114 einen Schneiddraht aufweisen, der von einer seitlichen Öffnung in dem distalen Endbereich 112 in der Art einer Schlaufe hervorsteht, die rotiert wird, um Teile des Kerns in Fragmente zu schneiden, die durch ein Lumen des Schafts 116 des Werkzeugs für die Diskektomie abgesaugt werden. Der distale Endbereich 112 kann unter Verwendung eines Ablenkmechanismus winklig abgelenkt werden, zum Beispiel mit einem Draht zum Ziehen in einem Lumen für den Draht zum Ziehen des länglichen, flexiblen Schafts 116 des Werkzeugs für die Diskektomie und eine proximale Steuerung des Drahts zum Ziehen des proximalen Mechanismus 120 zum Führen und Schneiden, der damit verbunden ist. Der Schneidkopf 114 kann lateral vorwärts und rückwärts gezogen werden, und/oder in einem Bogen von 360° um die axiale Bohrung 150 gedreht werden, um die gewünschten symptomatischen Bereiche der Bandscheibe D4 zu durchqueren und herauszuschneiden, einschließlich des innen liegenden Kerns NP, und um einen Teil von ihm wegzuschneiden, der durch einen Riss in dem Ringkörper AF hervorsteht, und zwar durch eine Bedienung des proximalen Endabschnitts des Schafts 116 des Werkzeugs für die Diskektomie, der aus dem Einschnitt 28 in der Haut hervorsteht. Der vollständige Schneidkopf 114 für die Diskektomie und der Werkzeugschaft 116 sind schematisch dargestellt und sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander oder zu der axialen TASIF-Bohrung 152.
Der einziehbare/ausfahrbare Schneiddraht des beispielhaften Schneidkopfs 114 kann aus dem Schneidkopf 114 herausgefahren werden und in ihn zurückgefahren werden. Der distale Bereich 112 ist mit einem Antriebsschaft verbunden, der sich durch ein Lumen für den Antriebsschaft des Werkzeugschafts 116 hin zu einem Antriebsmotor erstreckt, der in der Energiequelle und Lenksteuerung 120 enthalten ist, um den Antriebsschaft und den Schneidkopf zu drehen. Die Lenksteuerung für die Bedienung des Drahts zum Ziehen oder etwas Ähnliches zum Lenken bzw. Ablenken des distalen Bereichs 112 ist auch ein Teil der Energiequelle und Lenksteuerung 120. Bevorzugt ist ein Spüllumen in dem Körper 116 des Werkzeugs für die Diskektomie enthalten, wobei eine distale Öffnung in der Nähe des Schneidkopfes 114 und proximal an einem seitlichen Sauganschluss 118 endet, der dafür ausgebildet ist, mit einer Saugquelle verbunden zu werden, um die Fragmente des Kerns aus dem Hohlraum zu saugen, der im Inneren des Ringkörpers der Bandscheibe D4 gebildet ist. Außerdem kann ein Lumen und eine Versorgung für eine Spülung mit Salzlösung auch hierin eingebaut werden, um herausgeschnittene Fragmente für die Ausspülung herauszuspülen.
Die Bedienung und die Bewegung des Schneidkopfes 114 im Inneren der Bandscheibe D4 wird bevorzugt unter Verwendung von Fluoroskopie oder anderen radiographischen Techniken der Bildgebung beobachtet. Eine endoskopische Visualisierung oder Diskoskopie des in dem Ringkörper AF gebildeten Hohlraums kann auch unter Verwendung eines separaten oder eingebauten Endoskops mit einer ablenkba ren Spitze zum Beleuchten und Beobachten der Stelle realisiert werden. Geschwächte oder beschädigte Bereiche oder Risse in dem Ringkörper AF können auf diese Weise visuell erkannt werden.
Zudem können weitere Instrumente und Materialien in den gesäuberten Raum eingebracht werden, um den beabstandenden Raum der Wirbelkörper D4 und D5 beizubehalten und um Reparaturen an geschwächten oder beschädigten Bereichen oder Rissen des Ringkörpers AF durchzuführen. Solche Reparaturen können durch eine Behandlung mit Hitze oder durch die Anwendung eines bioverträglichen Klebmaterials, wie zum Beispiel einen Fibrinkleber, und zwar gegen die innere Oberfläche des Ringkörpers AF, indem man einen Ballon in dem Hohlraum aufbläst, wie es in dem oben beschriebenen Patent '149 beschrieben ist.
Diese therapeutische Prozedur erlaubt es, eine teilweise Diskektomie in vorteilhafter Weise durchzuführen, ohne dass irgendeine Beschädigung jeglicher Ligamente, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments auftreten.
Auffüllen und Fusion von Bandscheiben:
Zusätzlich ist es auch möglich, eine Bandscheibe durch ein Einbringen von einem oder mehreren künstlichen Bandscheibenimplantaten oder anderen Biomaterialien aufzufüllen, um ein Implantat für ein funktionelles Ersetzen der Bandscheibe, oder Knochenwuchsmaterialien einzubringen, um eine Fusion zu erzielen, und zwar in den Leerraum oder den Hohlraum, der innerhalb des Ringkörpers AF ausgebildet wurde, so dass der Ringkörper AF verwendet wird, die eingeführten Implantate oder Biomaterialien oder Materialien, die die Fusion unterstützen, an ihrem Platz zu halten. Der Ringkörper AF selbst kann als eine Umhüllung verwendet werden, um die eingebrachten Materialien zum Auffüllen der Bandscheibe zu halten, zu denen Bandscheibenimplantate, Knochenwuchsmaterialien und andere Biomaterialien gehören. Optional können Mittel vorgesehen werden, um die Materialien zum Auffüllen der Bandscheibe an einem gewünschten Platz zu halten, zum Beispiel indem die Materialien zum Auffüllen der Bandscheibe in eine zusätzliche Umhüllung innerhalb des Hohlraums gebracht werden, wie es oben unter Bezug auf die 17-20 beschrieben ist. Um die Fusion zu bewirken, kann die axiale TASIF-Bohrung 152 in den kopfwärtigen Wirbelkörper verlängert werden und können axiale Wirbelimplantate und/oder Knochenwuchsmaterial in den Hohlraum und die axiale TASIF-Bohrung 152 gegeben werden, wie es oben unter Bezug auf die 19–20 beschrieben ist. Es kann auch ein Teil der fußwärtigen und kopfwärtigen knorpeligen Endplatten und Endplatten der Wirbelkörper bei der teilweisen Diskektomie entfernt werden, um den vertebralen Knochen freizulegen und so die Fusion mit den Knochenwuchsmaterialien zu verbessern, die in den Hohlraum eingebracht wurden.
Das Einbringen von Knochenwuchsmaterialien oder anderen Biomaterialien direkt in den vorbereiteten Hohlraum oder in eine Umhüllung innerhalb des vorbereiteten Hohlraums ist zum Beispiel in den 22–24 dargestellt. 22 zeigt ein Werkzeug 160 zum Auffüllen einer Bandscheibe mit einer proximalen Quelle von Auffüllmaterialien 162, die mit einem Werkzeugauffüllschaft 164 verbunden ist, um die Auffüllmaterialien an einen distalen Austrittsanschluss 166 zu liefern, der in einem lenkbaren distalen Abschnitt 168 des Auffüllwerkzeugschafts 164 angeordnet ist. Die Auffüllprozedur ist in 22 im Zusammenhang mit der anterioren axialen TASIF-Bohrung 152 oder dem Pilotloch 150 dargestellt, aber 22 soll auch zeigen, wie dieselbe Prozedur durchgeführt würde, wenn man ein Auffüllwerkzeug 160 verwendet, um die Bandscheiben aufzufüllen, zu denen man Zugang durch die posteriore axiale TASIF-Bohrung oder das Pilotloch erhält.
Die Prozedur zum Auffüllen der Bandscheibe verwendet ein Auffüllmaterial 170, zum Beispiel ein festes partikuläres Material oder ein Biomaterial oder ein Knochenwuchsmaterial der oben beschriebenen Art, das in der Form eines Fluids eingebracht wird, um in situ verfestigt zu werden, und zwar innerhalb des Ringkörpers AF, um eine Unterstützung in der Art eines Bandscheibenimplantats zwischen den gegenüberliegenden Wirbelkörpern zu bilden. Die Materialien 170 zum Auffüllen der Bandscheibe können in jeden Hohlraum der Bandscheibe durch den distalen Ausgangsanschluss 166 gepumpt oder auf andere Weise zugeführt werden, der sich innerhalb des Hohlraums befindet. Dann wird die fußwärtige Öffnung in die Bandscheibe mit einem künstlichen Stöpsel 72 verschlossen, der in die axiale TASIF-Bohrung 152 eingeführt wird und an dieser Stelle fixiert wird, wie es in der 24 gezeigt ist. Der Stöpsel 72 wird in den Wirbelkörper mit einer ausreichenden Kraft geschraubt oder auf andere Weise befestigt, um dem Druck auf das Material 170 zum Auffüllen der Bandscheibe zu Widerstehen, wenn eine axiale Last auf die Wirbelsäule wirkt, so dass ein Austreten in die axiale TASIF-Bohrung vermieden wird. Der Stöpsel 72 kann eine geeignete Länge haben und könnte sich die ganze Strecke bis zum anterioren Zielpunkt erstrecken. Wie es in 24 gezeigt ist, wird die verbleibende fußwärtige Länge der axialen TASIF-Bohrung vorzugsweise mit einem oder mehreren axialen Wirbelimplantaten 70 und 74 oder mit einem Knochenwuchsmaterial gefüllt.
Alternativ hierzu können die Materialien zum Auffüllen der Bandscheibe direkt in die axiale TASIF-Bohrung 150 gepumpt oder auf andere Weise eingebracht werden, wenn das Auffüllwerkzeug zurückgezogen wird, um den Hohlraum der Bandscheibe und die axiale TASIF-Bohrung aufzufüllen, insbesondere, wenn zu der Therapie die Fusion der kopfwärtigen und fußwärtigen Wirbelkörper gehört. Der Stöpsel 72 kann dann in den weiter fußwärts liegenden Wirbelkörper eingesetzt werden. Des Weiteren kann die axiale TASIF-Bohrung 152 in die kopfwärtige Richtung in den Wirbelkörper L4 hineinerstrecken, wie es mit den unterbrochenen Linien gemäß der 21 gezeigt ist, und die längliche axiale TASIF-Bohrung kann mit Knochenwuchsmaterial und/oder einem axialen Wirbelimplantat aufgefüllt werden, die die aufgefüllte Bandscheibe D4 in der Art und Weise überbrücken, wie es zum Beispiel in der 19 gezeigt ist.
23 zeigt das Implantieren und das Auffüllen einer Umhüllung 80 innerhalb des Hohlraums der Bandscheibe. Die Bandscheibe 80 kann implantiert werden, mit einer Vielzahl von Knochenwuchsmaterialien oder Biomaterialien gefüllt werden und kann in derselben Art und Weise verschlossen werden, wie es oben unter Bezug auf die 17–20 beschrieben worden ist. In diesem Fall wird die Umhüllung 80 durch den Ringkörper AF an ihrem Platz gehalten, und das Verschließen der axialen TASIF-Bohrung 152 kann in der oben beschriebenen Art und Weise durchgeführt werden, um ein fußwärtiges Austreten aus der gefüllten Umhüllung 80 zu verhindern. Außerdem kann die Umhüllung 80 oder ein anderes axiales Wirbelimplantat, das derart angepasst ist, dass es in den Ringkörper AF passt, so geformt sein, wie es oben beschrieben wurde, und zwar als eine ringförmige oder planare Spiralform, wie es oben unter Bezug auf die 19 und 20 erläutert wurde.
Diese therapeutischen Prozeduren können in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne dabei eine Verletzung an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments hervorzurufen.
Vertebroplastie:
Wie es oben beschrieben wurde, gehört zu der Prozedur der Vertebroplastie, dass Material zum Reparieren oder Verstärken eines Wirbelkörpers, welches Knochenwuchsmaterial oder Knochenzement zum Reparieren oder Verstärken des Wirbelkörpers aufweist, in die Substantia spongiosa eines gebrochenen Wirbelkörpers hineingedrängt wird. In der Vergangenheit wurde die Vertebroplastie durch ein laterales Freilegen und eine Penetration der Substantia corticalis an einer seitlichen Oberfläche des Wirbelkörpers durchgeführt. Wie oben erwähnt wurde, hat der laterale Ansatz eine Anzahl von Problemen, die gemäß der vorliegenden Erfindung vermieden werden.
Ein Ansatz, um eine Vertebroplastie durchzuführen, liegt darin, einfach ein oder mehrere axiale TASIF-Bohrungen mit einem kleinen Durchmesser in die gebrochene Substantia spongiosa zu bohren, einen Katheter in die axiale TASIF-Bohrung einzuführen und das Knochenwuchsmaterial oder den Knochensegment hineinzupumpen, so dass es die Substantia spongiosa durchdringt und die Risse auffüllt. Danach wird das fußwärtige Ende der axialen TASIF-Bohrung dort verschlossen, wo es durch die härtere Substantia corticalis führt, die die fußwärtige vertebrale Endplatte bildet, zum Beispiel unter Verwendung eines Stöpsels mit einem Gewinde, wie es oben beschrieben wurde. Diese Prozedur kann mit einer Vielzahl von verschiedenen Winkeln wiederholt werden.
Die 25 und 26 zeigen die Schritte beim Durchführen einer Vertebroplastie durch eine direkte Injektion eines Knochenwuchsmaterials gemäß einer der oben beschriebenen Arten in einen gebrochenen Wirbelkörper L4 durch zumindest eine axiale TASIF-Bohrung 152 obwohl auch mehrere axiale TASIF-Bohrungen, die einen kleinen Durchmesser haben und auseinander laufen, in vorteilhafter Weise angewendet werden können, wenn man diese Therapie durchführt. Es sei angenommen, dass der Wirbelkörper L4 auch bis zu einem bestimmten Grad kollabiert sei.
Eine bevorzugte Prozedur der Vertebroplastie wird durch eine posteriore oder anteriore axiale TASIF-Bohrung(en) unter Verwendung eines länglichen Katheters 90 durchgeführt, der einen ablenkbaren distalen Endbereich 92 und einen Ausgangsanschluss 94 hat, der durch das Lumen eines länglichen Einführelements 100 eingeführt wird. Der distale Endbereich streckt sich, wenn er innerhalb des Lumens des Verfestigungskatheters 90 aufgenommen wird, wie es in der 25 gezeigt ist, und krümmt sich, wenn er freigegeben wird, wie es in der 26 gezeigt ist. Der distale Endbereich 92 und der Ausgangsanschluss 94 können in etwa lateral in Richtung der Substantia corticalis gerichtet werden und können dann in einer beliebigen Richtung ausgehend von der axialen TASIF-Bohrung 152 vorwärtsbewegt werden, indem man das Einführelement 100 zurückzieht und/oder den Katheter vorwärtsbewegt. Das zulaufende Ende des Katheters 90 ermöglicht sein Voranschreiten in die weiche, gebrochene Substantia spongiosa, wo das Knochenwuchsmaterial unter Druck hingepumpt wird. Der Prozess wird mehrere Male wiederholt, um das Knochenwuchsmaterial zu verteilen. Das Knochenwuchsmaterial wird auch verteilt, wenn der Katheter und die Hülle herausgezogen werden. Dann wird das fußwärtige Ende der axialen TASIF-Bohrung dort, wo sie durch die härtere Substantia corticalis führt, die die fußwärtige vertebrale Endplatte bildet, verschlossen, zum Beispiel unter Verwendung eines Stöpsels mit einem Gewinde, wie er oben beschrieben wurde.
Es sollte beachtet werden, dass die Prozedur der Vertebroplastie in vorteilhafter Weise im Zusammenhang mit einer Diskektomie, einer Fusion eines spinalen Bewegungssegments oder einem Auffüllen einer Bandscheibe durchgeführt werden kann, und zwar unter Verwendung derselben axialen TASIF-Bohrung und wobei optional die Implantation eines länglichen axialen Wirbelimplantat in die axiale TASIF-Bohrung durchgeführt werden kann, um die Ausrichtung zu erhalten und um das spinale Bewegungssegment zu stärken und zu stabilisieren. Diese therapeutische Prozedur kann in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne dass eine Verletzung an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments auftreten.
Ballon-unterstützte Vertebroplastie:
Wie oben beschrieben, gehört es zu der Prozedur der Ballon-unterstützten Vertebroplastie einen länglichen Wirbelkörperhohlraum innerhalb eines gebrochenen und oftmals kollabierten Wirbelkörpers zu bilden, indem man einen elastischen Ballon aufbläst oder einen inelastischen, geformten Ballon einführt, und zwar mit einem Druck der ausreicht, um die Substantia spongiosa gegen die Substantia corticalis zu drücken und die Form eines komprimierten Wirbelkörpers wiederherzustellen. Der Ballon wird dann entlüftet und dann entweder herausgezogen, so dass der Hohlraum im Wirbelkörper mit einem Material gefüllt werden kann, dass den Wirbelkörper verstärkt oder wird an seinem Platz gelassen und mit einem Material gefüllt, dass den Wirbelkörper verstärkt. In der Vergangenheit sind der Ballon und das Knochenwuchsmaterial durch eine laterale Freilegung und Penetration der Substantia corticalis an einer seitlichen Oberfläche des Wirbelkörpers eingebracht worden. Wie oben beschrieben, hat der laterale Ansatz eine Anzahl von Problemen, die mit der vorliegenden Erfindung eliminiert werden.
27–31 zeigen eine Vorrichtung zum Durchführen einer Ballonunterstützten Vertebroplastie eines gebrochenen Wirbelkörpers L5 gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Ein Ballonkatheter 180, der einen entlüfteten, inelastischen, symmetrischen oder asymmetrischen, geformten Ballon 182 trägt, wird entweder mit dem Lumen eines Einführelements 190 oder über einen Führungsdraht (nicht gezeigt) oder alleine durch das Lumen der anterioren Trakthülle 96 und die axiale TASIF-Bohrung 152 in den Wirbelkörper D5 gemäß der 27 eingeführt. Der Ballon 182, der den Hohlraum bildet, kann entweder über ein distales Abschlusssegment von dem Körper des Ballonkatheters geformt werden, um von dort nach außen zu expandieren, wie es in den 27 und 28 gezeigt ist, oder erstreckt sich distal von dem distalen Ende des Körpers des Ballonkatheters. Im ersten Fall, wenn der Ballon asymmetrisch ist, wird der Ballonkatheter 180 gedreht, um den asymmetrischen Ballon 182 in die richtige Lage zu dem Wirbelkörper zu drehen, und zwar unter Verwendung von Markierungen an dem proximalen Körper des Ballonkatheters. Im letztgenannten Fall wird der entlüftete Ballon durch die Länge der axialen Bohrung 152 in den Wirbelkörper geführt, und zwar in der gewünschten Ausrichtung unter Verwendung von Markierungen an dem proximalen Körper des Ballonkatheters.
Dann wird, wie in den 28 und 29, das Einführelement 190 herausgezogen und der Ballon 182 wird mit einem radiographischen Fluid aufgeblasen, das eine fluoroskopische Visualisierung ermöglicht, um die Substantia spongiosa gegen die Substantia corticalis zu drücken, wodurch ein Hohlraum 184 des Wirbelkörpers durch die Form des Ballons und durch den Widerstand gegen die Deformation gebildet wird. Danach wird der Ballon 182 entlüftet und wird herausgezogen, so dass der Hohlraum 184 mit Knochenwuchsmaterial gefüllt werden kann, wie es in der 30 gezeigt ist. In der 30 wird ein Verabreichungskatheter 192 durch ein Einführelement 190 oder direkt durch die axiale Bohrung 152 eingeführt, und entweder wird ein leerer Ballon 182 oder der Hohlraum 184 des Wirbelkörpers mit einem Knochenwuchsmaterial oder mit Knochenzement gefüllt. Der Ballon 182 zum Füllen des Hohlraums kann auch mit einem Biomaterial gefüllt werden, das in situ härtet und sich verfestigt. Alternativ dazu kann das Knochenwuchsmaterial oder Knochenzement in einem weiteren durchlässigen Ballon oder in einer Umhüllung gehalten werden, die geschlossen wird und an der Stelle in dem Hohlraum 184 gelassen wird. Das fußwärtige Ende der axialen TASIF-Bohrung 152 wird dort verschlossen, wo die Bohrung 152 durch die härtere Substantia corticalis führt, die die fußwärtige vertebrale Endplatte bildet, zum Beispiel mittels eines Stöpsels 72 mit einem Gewinde, wie es oben beschrieben wurde. Die Prozedur der Ballonunterstützten Vertebroplastie kann wiederholt werden, wobei zwei oder mehr axiale TASIF-Bohrungen und Ballonkatheter in verschiedene Gebiete des Wirbelkörpers eingeführt werden.
In dem Fall, bei dem ein Ballon oder eine Umhüllung mit einem Knochenwuchsmaterial gefüllt wird und im Hohlraum 184 gelassen wird, ist dieser bevorzugt durchlässig, um einen Fluidaustausch und einen Knochenwuchs durch die Poren zu ermöglichen. Demnach wird ein getrennter, geformter Ballon, anders als der Ballon 182, in den Hohlraum eingeführt und wird in der Art und Weise gefüllt, wie es oben im Bezug auf das Auffüllen der Bandscheibe gemäß der 17 und 18 gezeigt wurde, von einem Katheter zum Einfüllen von Material getrennt, und die Öffnung des Ballons oder der Umhüllung wird verschlossen.
Es sollte beachtet werden, dass die Prozedur der Ballon-unterstützten Vertebroplastie gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise gemeinsam mit einer Diskektomie, einer Fusion eines spinalen Bewegungssegments oder einer Auffüllung einer Bandscheibe durchgeführt werden kann, und zwar unter Verwendung derselben axialen TASIF-Bohrung und wobei optional eine Implantation eines länglichen axialen Wirbelimplantats in die axiale TASIF-Bohrung vorgesehen sein kann, um eine Ausrichtung beizubehalten und um das spinale Bewegungssegment zu stärken und zu stabilisieren. Diese therapeutische Prozedur kann in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne dass irgendwelche Verletzungen an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments auftreten.
Beabstandung und Stoßabsorption:
Weitere Ausgestaltungen von posterioren und anterioren axialen Wirbelimplantat oder Stäben 200 und 230 gemäß der vorliegenden Erfindung, die dafür ausgebildet sind, in die posterioren und anterioren axialen TASIF-Bohrungen 22 und 152 eingesetzt zu werden, sind in den 32–33 dargestellt und widmen sich den Problemen hinsichtlich der Beabstandung von aneinandergrenzenden Wirbelkörpern, um die normale Trennung und Stoßabsorption der anterioren Wirbelsäule entsprechend beizubehalten. Die Beabstandung der angrenzenden Wirbelkörper kann den Druck auf die Nerven entlasten und Schmerzen und Bewegungseinschränkungen beheben. Die Stoßabsorption von Belastungen, die auf der anterioren Wirbelsäule lasten, reduziert auch die Schmerzen und stellt die normale Funktion der anterioren Wirbelsäule Lasten zu tragen wieder her. Die Implantation dieser axialen TASIF-Wirbelimplantate 200 und 230 in einer axialen TASIF-Bohrung 152 ist in der 34 dargestellt. Dabei ist es notwendig, die axiale TASIF-Bohrung durch eine Bandscheibe zu verlängern, und ein Auffüllen einer Bandscheibe mit einem ringartigen oder spiralförmigen künstlichen Bandscheibenimplantat, wie es oben beschrieben wurde, kann vor der Implantierung dieser axialen Wirbelimplantate oder Stäbe 200 und 230 durchgeführt werden.
Die axialen TASIF-Wirbelimplantate 200, die in den 32 und 34 dargestellt sind, weisen einen Gewindestab 202 auf, der sich zwischen einer fußwärtigen Bohrung, die mit dem Körper 204 zusammenwirkt, zu einer kopfwärtigen axialen Bohrung erstreckt, die mit dem Körper 206 zusammenwirkt. Der zentrale Bereich des Gewindestabs 202 kann gerade sein, wie es für das Einfügen in eine anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 gezeigt ist, oder kann gekrümmt sein für eine Einführung des Implantats 200 in eine posteriore axiale TASIF-Bohrung 22. Bei der Verwendung, nachdem der kopfwärtige Körper 206 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung gänzlich in der axialen TASIF-Bohrung sitzt, werden der fußwärtige Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und der Gewindestab in Bezug aufeinander rotiert, um zu erreichen, dass sich der fußwärtige Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und der kopfwärtige Körper 206 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung sich von einander trennen, wie es mit dem Pfeil 216 gezeigt ist. Wenn der fußwärtige Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung die axiale TASIF-Bohrung, die die fußwärtigen Wirbelkörper durchquert, ausreichend ergreift, dann werden die fußwärtigen und die kopfwärtigen Wirbelkörper voneinander beabstandet, so wie sich der fußwärtige Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und der kopfwärtige Körper 206 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung voneinander entfernen.
Dies kann auf verschiedene Arten erreicht werden. Wie es in der 32 gezeigt ist, hat der Gewindestab 204 ein fußwärtiges Stabende 206 mit einem männlichen Gewinde, das ein Gewinde im Uhrzeigersinn hat, um mit der Bohrung, die ein weibliches Gewinde hat, des fußwärtigen Körpers 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung, und hat ein kopfwärtige Stabende 210 mit einem männlichen Gewinde, wobei das Gewinde gegen den Uhrzeigersinn ausgeführt ist, um mit der Bohrung, die ein weibliches Gewinde aufweist, des kopfwärtigen Körpers 206 zum Zusammenwirken mit der Bohrung. Der fußwärtige Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung ist mit äußeren zusammenwirkenden Gewindeteilen oder Kanten 212 ausgestattet, die dafür ausgebildet sind, in den fußwärtigen Wirbelkörper zu schneiden, indem er gedreht wird, wenn sich das axiale TASIF-Wirbelimplantat 200 in die axiale TASIF-Bohrung setzt. Der Gewindestab 204 kann dann rotiert werden, indem man sein fußwärtiges Ende erfasst und eine Rotation mit einem Beabstandungswerkzeug 220 durchführt, um so den Abstand zwischen dem fußwärtigen Körper 204 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und dem kopfwärtigen Körper 206 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung zu vergrößern. Alternativ dazu könnte das kopfwärtige Ende des Gewindestabs 202 an dem kopfwärtigen Körper 206 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung fixiert sein, obwohl es dann auch mit der Rotation des Gewindestabs 202 rotieren würde.
Das axiale TASIF-Wirbelimplantat 230 gemäß der 33 hat eine Stoßabsorbierende Funktion, wobei zwei Varianten gezeigt sind, nämlich eine hydraulische oder eine auf einer Feder basierende Stoß-absorbierende Funktion. Ein Kolbenstab 232 erstreckt sich zwischen einem fußwärtigen Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und einem kopfwärtigen Körper 236 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung. Der zentrale Bereich des Kolbenstabs 232 kann gerade sein, wie es gezeigt ist, für ein Einführen in eine anteriore axiale TASIF-Bohrung 152, oder kann gekrümmt sein für ein Einführen eines Implantats 200 in eine posteriore axiale TASIF-Bohrung 22. Der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Boh rung ist mit äußeren zusammenwirkenden Gewindeteilen oder Kanten 232 ausgebildet, die so ausgelegt sind, dass sie in den fußwärtigen Wirbel schneiden, indem man ihn dreht, wenn sich das axiale TASIF-Wirbelimplantat 230 in die axiale TASIF-Bohrung setzt. Für eine Vereinfachung der Darstellung, ist der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung gezeigt und nachfolgend beschrieben, wenn er eine auf einer Feder basierende Stoß-absorbierende Funktion hat und der kopfwärtige Körper 236 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung ist gezeigt und unten beschrieben, wenn er eine auf einem hydraulischen Fluid basierende Stoßabsorbierende Funktion hat. Es sollte klar sein, dass die eine oder die andere Stoßabsorbierende Funktion in einem gegebenen axialen TASIF-Wirbelimplantat oder Stab eingesetzt werden könnte.
Der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung ist mit einem inneren Hohlraum 248 ausgebildet, der eine Feder 240 und das fußwärtige Ende des Kolbenstabs 232 hält. Eine Dichtung als Fluidbarriere wird auch verwendet, die das fußwärtige Ende des Kolbenstabs 232 umschließt, um den Eintritt von Körperflüssigkeiten in den inneren Hohlraum 248 zu verhindern. Der kopfwärtige Körper 236 zum Zusammenwirken mit der Bohrung ist mit einem inneren Hohlraum 238 ausgebildet, der ein Stoß-absorbierende Fluid und das kopfwärtige Ende des Kolbenstabs 232 hält. Eine Dichtung als Fluidbarriere wird ebenso verwendet, die das kopfwärtige Ende des Kolbenstabs 232 umschließt, um ein Eindringen von Körperflüssigkeiten in den inneren Hohlraum 238 zu verhindern.
Bei der Verwendung wird, nachdem der kopfwärtige Körper 236 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung sich vollständig in der axialen TASIF-Bohrung gesetzt hat, der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung und der Stab relativ zu einander rotiert, und zwar unter Verwendung des Einführwerkzeugs 250, um zu Erreichen, dass sich die Gewindeteile 242 des fußwärtigen Körpers 236 zum Zusammenwirken mit der Bohrung in die Wand der axialen TASIF-Bohrung schrauben. Wenn der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung die axiale TASIF-Bohrung ausreichend erfasst, dann werden die fußwärtigen und kopfwärtigen Wirbelkörper um die Länge des Kolbenstabs 232 voneinander beabstandet, wie es durch die Federkraft im Ruhezustand gehalten wird. Die Distanz zwischen dem kopfwärtigen Körper 236 zum Zusammenwirken mit der axialen Bohrung und der fußwärtige Körper 234 zum Zusammenwirken mit der Bohrung verkürzen und strecken sich in der Richtung des Pfeils 246, wenn eine Kraft oder eine Last zwischen den lumbalen Wirbelkörpern wirkt, aufgrund einer Bewegung der Wirbelsäule durch die Aktivität des Patienten, und zwar gegen die Feder 240 und lässt dann nach, wodurch die Länge der Feder wiederhergestellt wird. Andere Arten von Mechanismen zur Stoßabsorption können verwendet werden, um den Kolbenstab zu halten und es ihm zu ermöglichen, gegen die Kräfte der Feder und/oder gegen die hydraulischen Kräfte zu arbeiten.
Die fußwärtigen und kopfwärtigen Körper zum Zusammenwirken mit der Bohrung der axialen Wirbelimplantate oder Stäbe 200 und 230 können unter Verwendung von Knochenzement oder einem Befestigungsmechanismus befestigt werden. Das Knochenzementmaterial, das in der axialen TASIF-Bohrung mit dem axialen TASIF-Wirbelimplantat eingebracht worden ist, härtet dort aus, so dass eine Fixierung zwischen dem länglichen axialen Wirbelimplantat und den angrenzenden vertebralen Knochen von ausreichender Stärke entsteht, um physiologische Lasten auszuhalten, bis eine Fixierung durch osteogenes Wachstum zwischen den Knochen und den fußwärtigen und kopfwärtigen Enden des axialen TASIF-Wirbelimplantats entsteht.
Diese therapeutische Prozedur kann in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne dass eine Verletzung an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments auftritt.
Elektrische Stimulation:
35–37 zeigen Ausführungsformen einer weiteren elektrischen Stimulationstherapie, die im Zusammenhang mit einem Wirbelsäulenteil durchgeführt werden kann, der hinsichtlich einer elektrischen Stimulation von Interesse ist, zum Beispiel an einem Wirbelkörper oder an einer Bandscheibe oder an angrenzenden Nerven, Geweben und der Wirbelsäule, und zwar durch eine oder mehrere axiale TASIF-Bohrung(en). Die Stimulationselektroden können eine beliebige bekannte Form annehmen, einschließlich von unipolaren, bipolaren oder multi-polaren Elektroden, die an einer medizinischen elektrischen Leitung angeordnet sind, die sich durch die axiale TASIF-Bohrung(en) erstreckt, um die Elektrode(n) innerhalb eines oder mehrerer Wirbelkörper oder Bandscheiben anzuordnen oder sie nach außen von einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe in eine operative Position zum Rückenmark oder zu einem Nerven auszufahren. Außerdem kann die Elektrode(n) einen elektrisch leitenden Teil oder die Gesamtheit eines elektrisch leitenden Bandscheibenimplantats oder ein längliches axiales Wirbelimplantat darstellen, wobei eine Implantation an den verschiedenen Stellen, wie oben beschrieben, stattfindet. Die Leitung(en) kann mit einem permanent implantierten elektrischen Stimulator verbunden werden oder kann sich durch den verschlossenen Einschnitt auf der Haut erstrecken oder kann mit einem transdermalen elektrischen Anschluss für eine Verbindung mit einem externen elektrischen Stimulator für eine temporäre elektrische Stimulation verbunden sein. Der dauerhaft implantierte elektrische Stimulator (implanted electrical stimulator, IES) kann von einer Batterie gespeist sein, zum Beispiel das Itrel 3^TM Neurostimulationssystem oder kann transdermal gespeist sein, wobei die Leistung von einem externen Leistungsüberträger kommt, zum Beispiel dem Mattrix^TM Neurostimulationssystem, die beide von Medtronic, Inc., Minneapolis, MN erhältlich sind. Es kann auch ein Stimulator für Knochenwachstum von der in dem oben genannten Patent '502 beschriebenen Art oder von dem Typ verwendet werden, der von EBI Medical Systems, Inc., Parsippany, NJ, erhältlich ist. Einige dieser Variationen sind zum Beispiel in den 35–37 dargestellt.
In der 35 ist ein IES 300 durch eine Leitung 302 angeschlossen, die sich durch die anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 zum Beispiel zu zwei aktiven Elektroden 304 und 306 erstreckt. Das IES 300 stellt eine kontinuierliche elektrische Stimulation mit negativer Polarität der Art bereit, wie es in dem oben genannten Patent '502 beschrieben ist, und zwar an den Wirbelkörpern L4 und L5, um ein Knochenwachstum zu unterstützen. Das IES 300 kann aber auch eine pulsierende elektrische Stimulation für die in der Nähe liegenden Nerven bereitstellen, so dass ein Schmerz unter drückt wird. Dem Patienten kann man eine Programmiereinrichtung mit beschränkter Funktionalität geben, um das IES 300 zu bedienen, um einen Arznei-Bolus abzusetzen, wenn Symptome wahrgenommen werden.
Die Elektroden 304 und 306 sind vorzugsweise klinische ausgeführt und haben denselben Durchmesser wie der Durchmesser der Leitung 302. Der Durchmesser der axialen Bohrung kann gerade groß genug sein, um die Leitung 302 aufzunehmen, so dass die Leitung in die axiale TASIF-Bohrung 152 einzementiert werden kann. Das leitende Gehäuse des IES 300 stellt eine positive Rückkehrelektrode dar. Die Elektroden 304 und 306 können eine beliebige Form annehmen und können durch eine einzelne längliche Elektrode ersetzt werden.
In der 36 ist das IES 300 durch erste und zweite Leitungen 308 und 310 verbunden, die sich zu einer ersten Elektrode 312 und einer zweiten Elektrode 314 erstrecken, die sich in auseinanderlaufenden axialen TASIF-Bohrungen 152₁ und 152₂ , jeweils entsprechend, erstrecken, um die Elektroden 312 und 314 näher an der Wirbelsäule oder einer vertebralen Nervenabzweigung zu positionieren. Das IES 300 kann wiederum eine pulsierende elektrische Stimulation an die in der Nähe liegenden Nerven senden, was zu einem Unterdrücken von Schmerzen führt. Die Stimulation kann zwischen den Elektroden 312 und 314 ausgeführt werden oder kann zwischen den gemeinsam verbundenen Elektroden 312 und 314 und dem Gehäuse des IES 300 ausgeführt werden.
In der 37 ist das IES 300 durch die Leitung 320 mit dem elektrisch leitenden, länglichen axialen Wirbelimplantat 70 verbunden. Die Bandscheiben D4 und D3 können im Wege einer vollständigen oder teilweisen Diskektomie zusammengeführt werden und aufgefüllt werden, wie oben beschrieben. Wiederum stellt das IES 300 eine kontinuierliche elektrische Stimulation mit negativer Polarität gemäß der Art bereit, wie sie in den oben genannten Patent '502 beschrieben wurde, und zwar an den Wirbelkörpern L4 und L5, um das Knochenwachstum zu fördern. Das IES 300 kann auch eine pulsierende elektrische Stimulation an die in der Nähe legenden Nerven leiten, wodurch Schmerzen unterdrückt werden.
Es ist denkbar, dass man eine gekrümmte axiale TASIF-Bohrung kopfwärts zu einem ausgewählten Wirbelkörper erstreckt und dann durch die Seite eines Wirbelkörpers, um eine oder mehrere Stimulationselektroden außerhalb des Wirbelkörpers und in näherer Beziehung mit der Wirbelsäule oder anderen Nerven anzuordnen. Dabei kann ein Weg in den thekalen Sack unter Verwendung eines flexiblen Endoskops und eines Schneidwerkzeugs freigemacht werden. Dann kann die Leitung entlang dieses Pfads voranbewegt werden, um die Elektroden) in dem thekalen Sack oder dem epiduralen Raum anzuordnen.
Diese therapeutische Prozedur kann in vorteilhafter Weise durchgeführt werden, ohne dass irgendwelche Verletzungen an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments entstehen.
Zuführen von Medikamenten:
In den 38–40 sind Ausführungsformen einer weiteren Therapie zum Zuführen von Medikamenten gezeigt, die durch eine oder mehrere axiale TASIF-Bohrungen einem gewünschten Teil der Wirbelsäule, der behandelt werden soll, zugeführt werden kann, zum Beispiel einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe oder zu angrenzenden Nerven, Geweben und der Wirbelsäule. Bei dem Medikament kann es sich um eine beliebige der bekannten Therapieformen handeln, zum Beispiel Medikamente zum analgestischen Beseitigen von Schmerzen oder zur Behandlung einer Krankheit oder eines Krankheitsverlaufs oder um Knochenwachstum zu unterstützen. Die Zuführkatheter können eine beliebige der bekannten Formen annehmen, einschließlich von Mikrokathetern für die Infusion, Führungsdrähte für die Infusion und Katheter zum Zuführen von Medikamenten der Art wie sie von Medtronic, Inc., Minneapolis, MN, zusammen mit einer batteriebetriebenen implantierbaren Medikamentabgabevorrichtung, wie das System zur Abgabe von Medika menten SynchroMed^TM. Der Katheter zum Zuführen von Medikamenten hat eine oder mehrere Anschlüsse zum Zuführen von Medikamenten entlang seiner Länge und erstreckt sich durch eine axiale TASIF-Bohrung(en), um den Zuführanschluss innerhalb eines oder mehrerer Wirbelkörper oder Bandscheiben zu positionieren oder sich nach außen von einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe in eine operative Beziehung zum Rückenmark oder einem Nerven zu erstrecken. Die Medikamentenzuführung kann auch durch Poren in einem Teil oder der Gesamtheit eines elektrisch leitenden Bandscheibenimplantats oder ein längliches axiales Wirbelimplantat durchgeführt werden, die an verschiedenen Stellen implantiert sind, wie oben beschrieben. Der Katheter zum Zuführen von Medikamenten kann mit einer permanent implantierten Medikamentabgabevorrichtung verbunden sein oder kann sich durch verschlossenen Einschnitt in der Haut erstrecken oder kann mit einem transdermalen elektrischen Verbindungselement für eine Verbindung mit einer externen Medikamentenabgabevorrichtung für eine zeitweise Medikamentenzuführung verbunden sein. Die permanent implantierte Medikamentabgabevorrichtung (implanted drug dispenser, IDP) kann batteriegetrieben sein oder kann so gespeist sein, dass sie transdermal Leistung von einem externen Leistungsüberträger erhält. Verschiedene dieser Variationen sind zum Beispiel in den 38–40 gezeigt.
In der 38 ist eine IDP 330 mit einem Katheter 352 zum Zuführen von Medikamenten verbunden, der sich durch die anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 hin zu einem Bereich eines Anschlusses für die Zuführung von Medikamenten des Katheters oder eines durchlässigen axialen Wirbelimplantats 354 erstreckt, die sich in dem Wirbelkörper L5 befinden. Das Gehäuse der IDP 330 kann einen Füllanschluss aufweisen, der in Richtung der Haut des Patienten orientiert ist, so dass der interne Medikamentenspeicher perkutan neu aufgefüllt werden kann, und zwar in einer Art und Weise wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die IDP 330 stellt eine kontinuierliche oder periodische Zufuhr von Dosen des Medikaments bereit. Man kann dem Patienten eine Programmiereinrichtung mit eingeschränkter Funktionalität geben, um die IDP 330 anzuweisen, einen Medikamenten-Bolus zuzuführen, wenn Symptome spürbar sind.
Der Bereich für die Zufuhr von Medikamenten oder das durchlässige axiale Wirbelimplantat 354 ist bevorzugt zylindrisch und der Durchmesser der axialen Bohrung kann gerade groß genug sein, um den Katheter zum Zuführen von Medikamenten oder das durchlässige axiale Wirbelimplantat 354 aufzunehmen, so dass es in die axiale TASIF-Bohrung 152, zumindest an deren fußwärtigen Ende, mittels eines Zementstöpsels 370 einzementiert werden kann, der in diesem Fall die Bandscheibe D5 und den Wirbelkörper S1 überbrückt. Es kann mehr als eine solche axiale TASIF-Bohrung 152 gebildet werden und es können mehr als ein Katheter 352 zum Zuführen von Medikamenten bereitgestellt werden, um das zugeführte Medikament breiter in einem einzelnen Wirbelkörper oder in mehreren Wirbelkörpern zu verteilen.
In der 39 läuft die axiale TASIF-Bohrung 152 von dem anterioren sakralen Startpunkt in einer posterioren Richtung zu einer kopfwärtigen Öffnung in dem Wirbelkörper L5, und ein Katheter 332 zum Zuführen von Medikamenten erstreckt sich von der IDP 300 durch die axiale TASIF-Bohrung 154, um zumindest einen Anschluss 334 zum Zuführen von Medikamenten in der Nähe des thekalen Sacks zu positionieren. Ein distaler Bereich des Katheters 32 zum Zuführen von Medikamenten kann sich von der kopfwärtigen Öffnung erstrecken, um den distalen Anschluss oder eine Gruppe von solchen Anschlüssen 334 entlang eines betreffenden Nervs oder des betreffenden Bereichs des Rückenmarks aufzufinden. Die axiale TASIF-Bohrung 152 kann durch eine beliebige Anzahl von Wirbelkörpern und durch die Substantia corticalis der Seitenwand von jedem der Wirbelkörper geführt werden, um den Anschluss bzw. die Anschlüsse 334 zum Zuführen von Medikamenten in der Nähe des betreffenden Nervs oder des betreffenden Teils des Rückenmarks zu positionieren. Es kann mehr als eine solche axiale TASIF-Bohrung 152 gebildet werden, und es können mehr als ein Katheter 332 zum Zuführen von Medikamenten hierdurch eingeführt und mit der IDP 330 verbunden werden, um eine Medikamentenbehandlung in einem größeren Bereich auszubringen. Man kann einen Pfad in den thekalen Sack und weiter kopfwärts in den Epidural-Raum der Wirbelsäule unter Verwendung eines flexiblen Endoskops und eines Schneidwerkzeugs schneiden. Dann kann der distale Bereich des Katheters zum Zuführen von Medikamenten entlang dieses Pfads vorwärts geführt werden, um den Anschluss bzw. die Anschlüsse zum Zuführen von Medikamenten innerhalb des thekalen Sacks oder dem Epidural-Raum zu positionieren.
Es ist denkbar, eine gekrümmte axiale TASIF-Bohrung kopfwärts in eine beliebige ausgewählte zwischen den Wirbeln liegende Bandscheibe und dann durch den Ringkörper zu erstrecken, um den Anschluss bzw. die Anschlüsse zum Zuführen von Medikamenten außerhalb der Bandscheibe und in engerer Beziehung zur Wirbelsäule oder zu anderen Nerven zu positionieren. Man kann einen Pfad in den thekalen Sack oder weiter kopfwärts in den Epidural-Raum der Wirbelsäule unter Verwendung eines flexiblen Endoskops und eines Schneidwerkzeugs freilegen. Dann kann der distale Bereich des Katheters zum Zuführen von Medikamenten entlang dieses Pfads vorwärtsbewegt werden, um den Anschluss zum Zuführen von Medikamenten innerhalb des thekalen Sacks oder des Epidural-Raums zu positionieren.
Diese therapeutische Prozedur kann in vorteilhafter Weise ohne jegliche Verletzungen an irgendwelchen Ligamenten, Muskeln und Zwischenwirbelgelenken des spinalen Bewegungssegments durchgeführt werden.
Brachytherapie an einem Teil der Wirbelsäule:
41 zeigt in teilweiser Querschnittsansicht von der Seite das Einbringen einer Vielzahl von radioaktiven therapeutischen Elementen in das Innere eines lumbalen Wirbelkörpers für eine Brachytherapie, um eine metastatische Krankheit der Wirbelsäule oder eine Adenopathie im Retroperitoneum zu behandeln. Die Therapie mit radioaktiven Elementen (radioactive seed therapy) ist gut bekannt und eine medizinisch anerkannte Prozedur zum Behandeln von verschiedenen onkologischen und anderen medizinischen Zuständen. Eine Seed-Therapie, auch bekannt als Brachytherapie, beinhaltet üblicherweise die Implantation von fünfzig bis einhundert kleinen Kapseln (Seeds) in oder um die zu behandelnde Stelle herum. Die Kapseln enthalten ein radioaktives Isotop, das die zu behandelnde Stelle in geringem Abstand bestrahlt, ohne andere Teile des Körpers negativ zu beeinträchtigen. Die Brachytherapie ist für die Behandlung von verschiedenen Arten von Krebs, wie zum Beispiel Prostatakrebs, erfolgreich verwendet worden. Sie ist auch verwendet worden, um das Wachstum oder das erneute Wachstum von Gewebe bei der Behandlung von verschiedenen okklusiven Krankheiten, wie zum Beispiel Arteriosklerose und Arthrosklerose, nach einer Ballon-Angioplastie, zu verhindern.
Die radioaktiven therapeutischen Elemente (Seeds) werden sorgfältig entworfen, damit sie mehrere wichtige Eigenschaften haben. Zunächst müssen sie relativ klein sein, ungefähr mit einem Durchmesser von 0,025 inch und ungefähr einer Länge von 0,16 inch, so dass sie unter Verwendung von minimalinvasiven Instrumenten und Techniken implantiert werden können. Des Weiteren müssen die radioaktiven Isotope in einer bioverträglichen Schutzverpackung eingepackt sein, da die Elemente üblicherweise nicht entfernt werden und im Körper viele Jahre lang bleiben. Drittens weist jedes Element vorzugsweise eine strahlungsundurchlässige Markierung auf (zum Beispiel ein Material mit großem Z), so dass es an der zu behandelnden Stelle unter Verwendung von Fluoroskopie lokalisiert werden kann. Viertens werfen die Schutzverpackung und die strahlungsundurchlässige Markierung vorzugsweise keine „Schatten" bezüglich des Strahlungsmusters des Isotops. Fünftens sollten die Isotope innerhalb der Schutzverpackung gleichmäßig verteilt sein, jegliche „heiße Stellen" („hot spots") der Strahlung zu verhindern. Der Stand der Technik von derartigen radioaktiven therapeutischen Elementen ist im US-Patent 6,080,099 und den darin referenzierten Patenten offenbart.
In der 41 ist gezeigt, dass eine Vielzahl n von anterioren axialen TASIF-Bohrungen 152₁ , 152₂ , ... 152_n mit kleinem Durchmesser, die von einer gemeinsamen axialen Bohrung 152 weglaufen, von der anterioren sakralen Position gebohrt sind, zu der man Zugang über die anteriore Trakthülle 96 Zugang erhalten hat, und zwar in den Wirbelkörper L5, und dass eine weitere Anzahl N von radioaktiven Elementen 196 in den Bohrungen abgelegt wurden. Jedes radioaktive Element 196 ist in einer axialen Bohrung durch ein Katheter oder eine Nadel 196 für kleine Bohrungen abgelegt worden, optional unter Verwendung eines Drahtstiletts, um das Element aus dem Nadellumen zu schieben. Es kann mehr als ein radioaktives Element, das von einem anderen durch einen Separator getrennt ist, in jede axiale Bohrung eingesetzt werden.
Auf diese Weise können die radioaktiven Elemente innerhalb eines Wirbelkörpers in einem optimalen Muster verteilt werden, was nicht in der gleichen atraumatischen Weise durch einen lateralen laparaskopischen Ansatz und ein Durchdringen des Wirbelkörpers erzielt werden kann.
Kombinierte Therapien:
Die oben beschriebenen Therapien können kombiniert werden, um einen gegebenen Patienten zu behandeln. Die 42 zeigt in einer teilweisen Querschnittsansicht von der Seite eine Kombination von verschiedenen der oben beschriebenen Therapien, insbesondere um eine Wirbelfusion, eine Ausrichtung und eine Verstärkung zu erzielen. Bei der hier gezeigten kombinierten Therapie, wird eine anteriore axiale TASIF-Bohrung 152 wie oben beschrieben durch die Trakthülle 96 gebildet, die sich durch die Wirbelkörper S1, L5 und in L4 hineinerstreckt. Teilweise Diskektomien werden an den zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben D5 und D4 durchgeführt, um die entsprechenden Hohlräume der Bandscheiben zu bilden. Ein Bolus eines Knochenwuchsmaterials oder Knochenzement 60 wird in die Hohlräume der Bandscheibe der zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben D4 und D5 durch die axiale Bohrung eingespritzt. Dann werden Vertebroplastieprozeduren der in 26 gezeigten Art durchgeführt, um ein Knochenwuchsmaterial oder eine Knochenzementmasse 94 in die Lücken und Risse der Substantia spongiosa der zwei Wirbelkörper L4 und L5 einzuspritzen, die gebrochen oder kollabiert sein können oder auch nicht. Ein längliches axiales Wirbelimplantat 70 wird in die axiale Bohrung 152 und durch das eingespritzte Knochenwuchsmaterial oder den Knochenzement 94 und 60 eingesetzt, um eine Fusion mit einer Verstärkung der Wirbelkörper L4 und L5 zu erreichen.
In diesem Fall ist das längliche axiale Wirbelimplantat 70 bevorzugt ein Kohlefaserstab mit Abmessungen 4,0 mm × 60,0 mm, der ein spiralförmiges Schraubengewinde oder einen anderen Befestigungsmechanismus aufweist, der sich entlang seiner Länge erstreckt. Diese Therapie kann in vorteilhafter Weise unter Verwendung von drei solchen länglichen axialen Wirbelimplantaten durchgeführt werden, die auf diese Weise in drei auseinanderlaufende axiale Bohrungen implantiert werden, um die Stärke der Fusion zu maximieren.
Bei allen oben beschriebenen Prozeduren wird die Visualisierung der Wirbelsäule und das Einbringen von Instrumenten, die verwendet werden, um die anteriore oder posteriore axiale Bohrung(en) auszubilden oder um Therapien durchzuführen, und von jeglichen Bandscheibenimplantaten oder axialen Wirbelimplantaten oder anderen medizinischen Geräten dadurch erzielt, dass herkömmliche bildgebende Verfahren verwendet werden, einschließlich von offenem MRI, Fluoroskopie oder Ultraschall durch den Körper des Patienten oder unter Verwendung von endoskopischen Techniken durch die axiale Bohrung.

Claims

Vorrichtung um Zugang zu einer Reihe von benachbarten Wirbelkörpern zu erhalten, die sich innerhalb der menschlichen Wirbelsäule befinden, wobei die Wirbelkörper durch intakte oder beschädigte Bandscheiben getrennt sind, die normalerweise aus einem Kern und einem Ringkörper gebildet sind, und zum Durchführen einer Therapie, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Werkzeug zum Bilden einer Bohrung; und Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens in einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe, die sich in der menschlichen Wirbelsäule befinden, zu der man Zugang durch eine transsakrale axiale Bohrung (22, 152) erhält, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens ein axiales Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule aufweisen, das dafür ausgebildet ist, in die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) implantiert zu werden und sich kopfwärts durch zumindest einen fußwärtigen Wirbelkörper und in oder durch zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper zu erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung von einer offenliegenden anterioren sakralen Position verwendbar ist, um die Bohrung (22, 152) als eine anteriore transsakrale axiale Bohrung (152) kopfwärts und axial durch einen kopfwärtigen Wirbelkörper und durch oder in zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper und Bandscheibe auszubilden oder von der offenliegenden posterioren Position verwendbar ist, um die Bohrung (22, 152) als eine gekrümmte posteriore transsakrale axiale Bohrung (22) kopfwärts und axial durch zumindest einen fußwärtigen Wirbelkörper und durch oder in zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper und Bandscheibe zu bohren, wobei die posteriore axiale Bohrung (22) eine Bohrungskrümmung in der posterioren-anterioren Ebene der Wirbelsäule hat; eine Anterior-Trakt-Hülle (96) zum Offenlegen von einer anterioren sakralen Position von einem anterioren sakralen Wirbelkörper oder einer posterioren sakralen Position von einem posterioren sakralen Wirbelkörper vorhanden ist; und dass das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung und die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens separate Einheiten sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens ein Diskektomie-Werkzeug (130) zum Durchführen einer zumindest teilweisen Diskektomie durch die transsaktrale axiale Bohrung (22, 152) und einer Bandscheibenöffnung in oder durch eine Bandscheibe, um zumindest einen erheblichen Anteil des Kerns zu entfernen, der einen vom Ringkörper umschlossenen Bandscheibenhohlraum verlässt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung dafür ausgebildet ist, die gekrümmte anteriore transsakrale axiale Bohrung (152) so zu bohren, dass sie mit der anterioren axialen Instrumentierungs-/Fusions-Leitung kopfwärts durch die Wirbelkörper der Reihe von benachbarten Wirbelkörpern und jeglichen Bandscheiben fluchtet, wobei die anteriore transsakrale axiale Bohrung (152) eine Krümmung der Bohrung in der posteriorenanterioren Ebene der Wirbelsäule hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das axiale Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule ein stoßabsorbierendes axiales Implantat (230) für die Wirbelsäule ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das axiale Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule ein axiales Distraktions-Implantat (200) für die Wirbelsäule ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens Knochenwuchsmaterial (60) oder Knochenzement aufweisen, die dafür ausgebildet sind, in die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) gemeinsam mit dem axialen Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule eingebracht zu werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung Mittel zum Bohren der transsakralen axialen Bohrung (22, 152) durch einen fußwärtigen Wirbelkörper und zum Ausbilden einer Bandscheibenöffnung in oder durch eine Bandscheibe aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens aufweisen: ein Anreicherungsmaterial (170) für die Bandscheibe, das dafür ausgebildet ist, durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) und in den Bandscheibenhohlraum eingebracht zu werden; Mittel zum Einbringen des Anreicherungsmaterials (170) in den Bandscheibenhohlraum; und wobei das axiale Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule des Weiteren dafür ausgebildet ist, sich durch das Anreicherungsmaterial (170) innerhalb des Bandscheibenhohlraums zu erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens aufweisen: eine Implantiervorrichtung (200; 230) für die Bandscheibe, die dafür ausgebildet ist, durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) und in den Bandscheibenhohlraum eingebracht zu werden und die ein Durchgangsloch aufweist, das dafür ausgebildet ist, beim Einsetzen mit der transsakralen axialen Bohrung (22, 152) zu fluchten; Mittel zum Einbringen der Implantiervorrichtung für die Bandscheibe in den Bandscheibenhohlraum; und wobei das axiale Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule des Weiteren dafür ausgebildet ist, sich durch das Durchgangsloch der Implantiervorrichtung für die Bandscheibe innerhalb des Bandscheibenhohlraums zu erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung von einer offenliegenden sakralen Position verwendbar ist, um die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) zu bohren, die sich kopfwärts und axial durch einen fußwärtigen Wirbelkörper, jegliche Bandscheibe und in einen gebrochenen kopfwärtigen Wirbelkörper erstreckt; und die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens Mittel zum Durchführen einer Ballon-gestützten Vertebroplastie an dem gebrochenen Wirbelkörper durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) aufweisen, um einen Schaden an einem gebrochenen Wirbelkörper zu reparieren und den Wirbelkörper zu stärken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung verwendbar ist, um die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) in Bezug auf eine zu behandelnde Wirbelsäulenstruktur zu bohren; und die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens ferner Mittel zum Zuführen von Medikamenten aufweisen, die sich in oder durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) zum Zuführen eines Medikaments zu der Wirbelsäulenstruktur erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung verwendbar ist, um die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) in Relation zu einer zu behandelnden Wirbelsäulenstruktur zu bohren; die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens ferner Brachytherapie-Mittel aufweisen, die sich in oder durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) zum Zuführen von Strahlungsdosen zu der Wirbelsäulenstruktur erstrecken.
Vorrichtung um Zugang zu einer Reihe von benachbarten Wirbelkörpern zu erhalten, die sich innerhalb der menschlichen Wirbelsäule befinden, wobei die Wirbelkbrper durch intakte oder beschädigte Bandscheiben getrennt sind, die normalerweise aus einem Kern und einem Ringkörper gebildet sind, und zum Durchführen einer Therapie, wobei die Vorrichtung aufweist: ein Werkzeug zum Bilden einer Bohrung; dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Bilden einer Bohrung von einer offenliegenden anterioren sakralen Position verwendbar ist, um eine anteriore transsakrale axiale Bohrung (152) kopfwärts und axial durch einen kopfwärtigen Wirbelkörper und durch oder in zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper und Bandscheibe auszubilden oder von der offenliegenden posterioren Position verwendbar ist, um eine gekrümmte posteriore transsakrale axiale Bohrung (22) kopfwärts und axial durch zumindest einen fußwärtigen Wirbelkörper und durch oder in zumindest einen kopfwärtigen Wirbelkörper und Bandscheibe zu bohren, wobei die posteriore axiale Bohrung (22) eine Bohrungskrümmung in der posterioren-anterioren Ebene der Wirbelsäule hat; eine Anterior-Trakt-Hülle (96) zum Offenlegen von einer anterioren sakralen Position von einem anterioren sakralen Wirbelkörper oder einer posterioren sakralen Position von einem posterioren sakralen Wirbelkörper vorhanden ist; und ein Diskektomie-Werkzeug (130) vorhanden ist zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens in einem Wirbelkörper oder einer Bandscheibe, die sich in der menschlichen Wirbelsäule befinden, zu der man durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) Zugang erhält, wobei das Diskektomie-Werkzeug (130) dafür ausgebildet ist, zumindest eine teilweise Diskektomie durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) und eine Öffnung in oder durch eine Bandscheibe durchzuführen, um zumindest einen erheblichen Anteil des Kerns der Bandscheibe zu entfernen, der einen von dem Ringkörper umschlossenen Hohlraum verlässt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens aufweisen: ein Anreicherungsmaterial (170) für die Bandscheibe, das dafür ausgebildet ist, durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) und in den Bandscheibenhohlraum eingebracht zu werden; Mittel zum Einbringen des Anreicherungsmaterials (170) in den Bandscheibenhohlraum; und ein axiales Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule, das dafür ausgebildet ist, sich durch das Anreicherungsmaterial (170) innerhalb des Bandscheibenhohlraums zu erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Mittel zum Durchführen eines therapeutischen Verfahrens aufweisen: eine Implantiervorrichtung (200; 230) für die Bandscheibe, die dafür ausgebildet ist, durch die transsakrale axiale Bohrung (22, 152) und in den Bandscheibenhohlraum eingebracht zu werden und ein Durchgangsloch aufweist, das dafür ausgebildet ist, beim Einsetzen mit der transsakralen axialen Bohrung (22, 152) zu fluchten; Mittel zum Einbringen der Implantiervorrichtung für die Bandscheibe in den Bandscheibenhohlraum; und wobei das axiale Implantat (70; 200; 230) für die Wirbelsäule des Weiteren dafür ausgebildet ist, sich durch das Durchgangsloch der Implantiervorrichtung für die Bandscheibe innerhalb des Bandscheibenhohlraums zu erstrecken.