NL1018438C1 - In- en uitklapbaar gereedschap voor plaatsing in een ruggenwervel. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: In- en uitklapbaar gereedschap voor plaatsing in een ruggenwervel.

De onderhavige uitvinding betreft een gereedschap geschikt in het bijzonder om aangebracht te worden in de binnenruimte van een ruggenwervel, welk gereedschap in een 5 ingeklapte en een uitgezette vorm brengbaar is waarbij het gereedschap in zijn ingeklapte vorm door een opening in de wervelwand in de genoemde ruimte kan worden geplaatst.

Wanneer de kwaliteit van het beenweefsel binnen in een ruggenwervel door ziekte zoals osteoporose, trauma en dergelijke afneemt komt het omringende beenweefsel onder steeds grotere druk te staan waardoor het kan gebeuren dat ook dit weefsel het begeeft en de wervel 10 samengedrukt wordt met alle onplezierige gevolgen van dien.

Hoewel er verschillende werkwijzen bekend zijn voor het herstellen van de hoogte van een tussenwervelschijf; zie bijvoorbeeld het Internationale octrooischrift WO 01/03616,zijn er slechts weinig geschikte technieken bekend voor de restauratie van de hoogte van een beschadigde wervel.

15 Bekend is bijvoorbeeld om een beschadigde wervel geheel te vervangen door een prothese maar dat is een zeer ingrijpende operatie welke alleen in uitzonderlijke gevallen wordt uitgevoerd.

Een andere betrekkelijk recente techniek voor het herstel van beschadigde wervels is het fixeren van de wervel met botcement of iets dergelijks. Deze methode is beschreven in het 20 Internationale octrooischrift WO 98/56301. Bij deze methode wordt de hoogte van een ingedrukte wervel hersteld door in de ruimte binnen de wervel een opblaasbare ballon aan te brengen. De ballon wordt daarbij eerst in drukloze toestand door een kleine opening in de wervelwand in de ruimte gebracht en daarna opgeblazen waardoor de wervel in zijn oude toestand wordt gebracht. Vervolgens wordt de ballon weer drukloos gemaakt en uitgenomen 25 waarna in de binnen de wervel gecreëerde ruimte enige vorm van beencement wordt aangebracht.

Een nadeel van deze werkwijze is dat door het wegnemen van de ballondruk het ingebrachte materiaal onder druk komt te staan met als gevolg dat het weglekt en dus zijn functie niet meer volledig vervult. Verder laat ook de kwaliteit van de fusie tussen 30 ingebracht materiaal en het omliggende beenweefsel te wensen over zodat de langdurige sterkte en kwaliteit van de behandelde wervel niet optimaal zijn.

Toch is er gezien de snelle toename van het aantal osteoporose patiënten behoefte aan een relatief eenvoudige en betrouwbare methode voor het herstellen van beschadigde wervels. Een doel van de onderhavige uitvinding is dan ook om een gereedschap te verschaffen 35 waarmee een beschadigde wervel op een relatief eenvoudige manier dat wil zeggen met een betrekkelijk geringe chirurgische ingreep, kwalitatief goed hersteld kan worden.

.>* f», ·? r·' 2

Het is voordelig dat het gereedschap zo is ontworpen dat de chirurg de operatie kan uitvoeren met een minimaal invasieve ingreep. Voor een goede acceptatie moet het een snelle kleine ingreep zijn met een korte hersteltijd voor de patiënt.

Verder is het voordelig dat de werkwijze met het gereedschap volgens de uitvinding veel 5 lijkt op algemeen geaccepteerde technieken voor de restauratie van tussenwervelschijven waarbij met name gedoeld wordt op de zogenaamde achterste benaderingswijze. Bij deze benadering worden aan weerszijde van het ruggenmerg twee blokjes, ook wel cages genoemd, in de tussenwervelschijf aangebracht die de afstand tussen een bovenliggende en onderliggende wervel herstelt en beide wervels ten opzichte van elkaar fixeert. Zoals bij de 10 genoemde gebruikelijke technieken voor restauratie van tussenwervelschijven heeft het onderhavige gereedschap twee verschillende functies, namelijk restauratie van de wervel tot zijn normale afmeting en het dragen van de belasting op het wervellichaam totdat zich voldoende beenweefsel heeft gevormd rond het gereedschap die de belasting ovemeemt. Het moet voor de chirurg mogelijk zijn verschillende soorten materiaal rond het gereedschap in 15 te brengen bijv.beendeeltjes,mineralen enz. ten einde de beengroei te versnellen zonder het draagvermogen van het gereedschap nadelig te beïnvloeden.

Verder is het voordelig dat het herstellen van de vorm en afmetingen van het wervellichaam gemakkelijk te controleren zijn door de chirurg en moet de chirurg in staat zijn het gereedschap terug te trekken wanneer geen absolute zekerheid bestaat dat het 20 gereedschap correct is gepositioneerd.

Het gereedschap volgens de uitvinding voldoet aan al deze eisen en vertoont om dit te bereiken het kenmerk dat het een eerste bovenste en een tweede onderste langwerpig contactelement omvat, waarbij middelen aanwezig zijn om deze elementen in een richting in 25 hoofdzaak dwars op hun contactoppervlak van elkaar af te bewegen in een bepaalde eindstand en de contactelementen in die eindstand ten opzichte van elkaar te fixeren.

Het gereedschap volgens de uitvinding kan een geringe breedte afmeting hebben en in ingeklapte stand ook een geringe hoogte afmeting. In deze stand kan het via twee geringe insnijdingen in het weefsel van de patiënt en twee geringe openingen in de wand van de 30 wervel, in de binnenruimte van de wervel worden geplaatst. Een en ander dus met een minimum aan ongemak voor de patiënt en onder omstandigheden voor een snel herstel van het getroffen gebied. Na het inbrengen van het gereedschap worden de twee contactelementen zover uit elkaar bewogen totdat zij in hun eindstand met een zekere vooraf te bepalen kracht tegen de kopvlakken van de betreffende wervel drukken en deze weer zijn 35 oorspronkelijke afmeting verschaffen. In deze stand worden de contactelementen ten opzichte van elkaar gefixeerd. Nu kan de chirurg in de ontstane ruimte materiaal zoals 3 mineralen of beencement aanbrengen. De belasting op de wervel wordt nu in eerst instantie vrijwel volledig opgevangen door het gereedschap zodat eerst beengroei kan plaatsvinden zonder dat de herstelde stand van de wervel wordt aangetast. Wanneer voldoende been met een goede sterkte is gevormd zal dit nieuw gevormde bot geleidelijk de belasting op het 5 gereedschap gaan ovememen, een en ander analoog aan de reeds genoemde cage technieken. Doordat het gereedschap de wervel onmiddellijk in zijn oorspronkelijke vorm heeft gebracht en gefixeerd zal ook de pijn voor de patiënt reeds direct een stuk minder zijn.

Het moge duidelijk zijn dat een gereedschap volgens de uitvinding ook zeer geschikt is om te worden toegepast als wervelprothese waarbij een volledige wervel wordt vervangen.

10 Een verdere beschrijving volgt nu waarbij uitgegaan wordt van de uitvoeringsvorm die bijzonder geschikt is om toe te passen in een wervel.

De middelen voor het van elkaar af bewegen van de contactelementen kunnen volgens de uitvinding zijn gevormd door velerlei daartoe geschikte mechanismen welke hydraulisch,pneumatisch of mechanisch uitgevoerd kunnen zijn. Van belang is dat bij al 15 deze uitvoeringen de elementen in hun eindstand ten opzichte van elkaar fixeerbaar zijn.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm van het gereedschap volgens de uitvinding zijn de middelen voor het van elkaar af bewegen van de beide contactelementen zo gevormd dat een van de contactelementen tijdens de genoemde beweging vrijwel niet van positie verandert en het andere element de beweging uitvoert.

20 Volgens een verdere uitvoeringsvorm is het element dat niet van positie verandert gevormd door het bovenste contactelement terwijl dan het onderste contactelement in de richting van de bodem van de wervelruimte beweegt. Het voordeel van deze uitvoering is dat slechts een toegangsopening van geringe afmeting in de twee botstructuren vrijwel ter plaatse van de zoldering van de wervelruimte, ook wel pedikels genoemd, volstaan voor het 25 inbrengen van het gereedschap in de wervelruimte .Het gereedschap wordt dan door deze openingen geïntroduceerd en terwijl het bovenste contactelement nu in contact met genoemde zoldering blijft wordt het onderste contactelement naar beneden dus weg van het bovenste contactelement naar beneden bewogen totdat dit contact maakt met de bodem waarna het wordt vergrendeld. Een en ander zal hierna aan de hand van een 30 uitvoeringsvoorbeeld nog nader worden toegelicht.

Volgens een verdere gunstige uitvoeringsvorm is het onderste contactelement scharnierend verbonden met twee parallelle armen welke armen aan hun bovenzijde eveneens scharnierend zijn verbonden met een balkvormig onderdeel dat schuifbaar is verbonden met de onderzijde van het bovenste contactelement.

35 Volgens een verdere gunstige uitvoeringsvorm is een hefboom aan een uiteinde scharnierend verbonden aan het bovenste contactelement en is het aan de andere uiteinde 4 scharnierend verbonden aan een van de parallelle armen waarbij het eerste genoemde scharnierpunt ongeveer ter hoogte van de ene parallelle arm in zijn eindstand is geplaatst en het tweede genoemde scharnierpunt tussen de uiteinden van de tweede parallelle arm is geplaatst.

5 Bij de hiervoor genoemde uitvoeringsvorm zijn middelen aanwezig om het balkvormig onderdeel langs de onderzijde van het bovenste contactelement te verplaatsen.Door deze verplaatsing zal dan het parallellogram gevormd door het onderste contactelement en de beide daarmee verbonden armen zich ontplooien en het onderste contactelement beweegt naar beneden weg van het bovenste contactelement.

10 Volgens een verdere uitvoeringsvorm zijn de middelen voor het verplaatsen van het balkvormig element gevormd door een touw of kabel welke enerzijds door een in het bovenste contactelement aanwezige opening wordt geleid en waarvan de andere einden worden verbonden met spanmiddelen aangebracht op het balkvormig element.

Volgens een verdere uitvoeringsvorm hebben de genoemde armen een zodanige lengte 15 dat totale hoogteafmeting van het gereedschap in uitgeklapte stand overeenkomt met de afstand tussen de bodem en de zoldering van de ruimte in de wervel. Deze afstand dient dan voor ieder geval te worden opgemeten eventueel met een meetinstrument dat qua opbouw overeenkomt met het gereedschap volgens de uitvinding en vervolgens dient dan een gereedschap met de opgemeten afmeting in de wervelruimte te worden aangebracht.

20 De uitvinding betreft verder ook een werkwijze voor het gebruik van het gereedschap volgens de uitvinding. Deze werkwijze wordt gekenmerkt doordat in de wervelwanden twee kleine openingen worden aangebracht waardoorheen het gereedschap in ingeklapte toestand wordt ingebracht waarna het in de wervelruimte met daartoe geschikte middelen wordt uitgeklapt en vergrendeld.

25 Volgens een verder voordelige uitvoering worden de twee kleine openingen in het bovendeel van de wervelruimte omgevende wanden aangebracht en het bovenste contactelement bij het uitklappen van het gereedschap vrijwel niet van plaats verandert waarbij dan het onderste contactelement naar beneden toe wordt bewogen in de richting van de bodem van de wervelruimte.

30 Na het uitklappen en fixeren van de beide contactelementen ten opzichte van elkaar wordt volgens de uitvinding de wervelruimte opgevuld met een beenmateriaal of een mineraal dat de beengroei stimuleert.

De uitvinding zal hierna aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld nog nader worden toegelicht 35 5

Figuur 1 a-d toont in een zijaanzicht een uitvoeringsvoorbeeld van het gereedschap volgens de uitvinding in een aantal operationele standen van een volledig ingeklapte stand in Fig.la tot een volledig uitgezette en vergrendelde stand in Fig.ld.

5 Figuur 2a-b toont in een perspectivisch zijaanzicht ditzelfde gereedschap in een half uitgeklapte stand in figuur 2a en in een volledig uitgezette en vergrendelde stand in figuur 2b.

Figuur 3a-c tonen verschillende in doorsnede schematische voorstellingen van wervels en de insnijdingen en openingen welke dienen te worden aangebracht ten einde de introductie 10 van het gereedschap volgens figuur 1 in het wervellichaam mogelijk te maken.

Figuur 4a-c tonen schematisch de verschillende stadia van het inbrengen van een gereedschap volgens de uitvinding in een wervellichaam.

In Figuur 2a is met het verwijzingscijfer 1 een eerste bovenste langwerpig contactelement aangeduid. Met het verwijzingscijfer 2 is vervolgens een tweede onderste eveneens 15 langwerpig contactelement aangegeven. Met het onderste contactelement 2 zijn twee parallelle armen 3 resp.4 scharnierend via scharnieren 5,6 verbonden. Aan hun andere zijde zijn de armen 3,4 eveneens scharnierend in de punten 7,8 verbonden met een balkvormig element 9 dat verschuifbaar is bevestigd aan de onderzijde van het bovenste contactelement 1. Een hefboom 10 is ongeveer ter hoogte van parallelle arm 4 in zijn eindstand volgens 20 figuur 2b met zijn ene uiteinde verbonden door middel van scharnier 11 aan het bovenste langwerpige contactelement 1. Met zijn andere uiteinde is hefboom 1 met scharnier 12 verbonden ongeveer in het midden van parallelle arm 3

Het bovenste contactelement is voorzien van een holte 13 waardoor een koord 14 is geleid dat met zijn vrije einden is opgenomen in een afneembare spaninrichting 15 welke 25 verbonden is met het balkvormige element 9 en waarmee aan het koord kan worden getrokken teneinde het gereedschap vanuit zijn ingeklapte toestand als weergegeven in Fig.la te brengen via de tussen stadia als getoond in Fig.lb,c in zijn volledig uitgeklapte toestand zoals getoond in Fig ld Opgemerkt dient daarbij te worden dat door het trekken aan het koord 14 het balkvormig element 9 langs de onderzijde van het contactelement 1 naar 30 rechts verschuift en daarmee hefboom 10 aandrijft waardoor het parallellogram gevormd door het onderste element 2, het balkvormige element 9 en de armen 3,4 steeds meer in zijn uitgeklapte vorm komt. In fïg.2b heeft het zijn volledig uitgeklapte vorm bereikt en wordt daarbij in die stand vergrendeld doordat een uitstekend deel 16 aan het bovenste contactelement 1 zodanig samenwerkt met een holte 17 in het balkvormige element 9, dat 35 het uitstekende deel 16 in holte 17 wordt geperst waardoor een wrijving tussen beide vlakken ontstaat die de contactelementen ten opzichte van elkaar fixeert.

6

Een gereedschap van de hiervoor beschreven soort kan zoals in Fig 3a-c is aangegeven geïntroduceerd worden in een beschadigde wervellichaam 18 door eerst twee tamelijk geringe incisies 19 aan te brengen in het weefsel 20 van een patiënt. Daarna wordt via deze incisies en met behulp van bekende en veelvuldig gebruikte gereedschappen 21 in het 5 wervellichaam openingen 22 aangebracht via het botdeel 23 dat het achterste deel 24 van de wervel verbindt met het wervellichaam 18.

Het inbrengen van het gereedschap is schematisch weergegeven in de Figuur 4a-c waarbij duidelijk te zien valt dat in een eerste fase welke is weergegeven in Fig.4 a het gereedschap in ingeklapte toestand met behulp van een inbreng hulpdeel 25 door de reeds genoemde 10 maar hier niet weergegeven gevormde openingen in het botdeel 23 wordt geduwd en in wervelruimte 18 wordt geplaatst. Opgemerkt wordt daarbij dat de genoemde openingen zo hoog is gelokaliseerd dat het eerste bovenste contactelement 1 reeds vrijwel tegen de zoldering van de wervelruimte aanligt. Door daarna met behulp van het hulpdeel 25 met het koord 14 het balkvormig element 9 onder het contactelement 1 te schuiven wordt het 15 gereedschap uitgeklapt waarbij het onderste contact element 2 naar beneden in de richting van de bodem van de wervelruimte beweegt.In het stadium van Fig 4c is het uitklappen voltooid en is het gereedschap gefixeerd. Bovendien is nu hulpdeel 25 van het gereedschap afgekoppeld. Mocht de chirurg vlak voor het stadium van fixatie besluiten dat het gereedschap niet goed in de wervelruimte is gepositioneerd dan kan hij het gereedschap weer 20 inklappen en door de genoemde openingen terugtrekken.

Door het uitzetten van het gereedschap is de wervel nu als het ware opgerekt tot ongeveer zijn oorspronkelijke afmeting. Het gereedschap kan nu belastingen op de wervel opnemen. De binnen de wervel gevormde ruimte kan nu worden opgevuld met een mineraalmateriaal of een ander materiaal dat de botgroei stimuleert. Doordat het gereedschap eventuele 25 belastingen op de wervel opneemt kan botvorming plaatsvinden zonder dat krachten op de wervel deze weer laten inzakken en het ingebrachte materiaal aldus naar buiten wordt gedrukt. Op deze wijze is met een eenvoudig gereedschap en met een betrekkelijk simpele operatieve ingreep een goede herstel procedure voor een beschadigde wervel verkregen.

30 35

Claims (17)

1. Gereedschap geschikt in het bijzonder om aangebracht te worden in de 5 binnenruimte van een ruggenwervel, welk gereedschap in een ingeklapte en een uitgezette vorm te brengen is, waarbij het gereedschap in zijn ingeklapte vorm door een opening in de wervelwand in de genoemde ruimte kan worden gebracht, met het kenmerk dat het gereedschap een eerste bovenste en een tweede onderste langwerpig contactelement omvat, waarbij middelen aanwezig zijn om deze elementen in een richting in hoofdzaak dwars op 10 hun contactoppervlak van elkaar af te bewegen tot in een bepaalde eindstand en de contactelementen in die eindstand ten opzichte van elkaar te fixeren.

2. Gereedschap volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de middelen voor van elkaar af bewegen van de contactelementen zijn gevormd door hydraulische middelen. 15

3. Gereedschap volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de middelen voor het van elkaar af bewegen van de contactelementen zijn gevormd door pneumatische middelen.

4. Gereedschap volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de middelen voor het 20 van elkaar af bewegen van de contactelementen zijn gevormd door mechanische middelen.

5. Gereedschap volgens conclusie 1,2,3,of 4, met het kenmerk dat de middelen voor het van elkaar af bewegen van de beide contactelementen zo zijn gevormd dat een van de contactelementen tijdens de genoemde beweging in hoofdzaak niet van positie verandert. 25

6. Gereedschap volgens conclusie 5, met het kenmerk dat het bovenste element tijdens de genoemde beweging niet van positie verandert en het onderste element naar de bodem van de wervelruimte beweegt.

7. Gereedschap volgens conclusie 4,5,of 6, met het kenmerk dat het onderste contactelement is verbonden met twee scharnierend daarmee verbonden parallelle armen, welke armen aan hun bovenzijde eveneens scharnierend zijn verbonden met een balkvormig element dat verschuifbaar is verbonden met de onderzijde van het bovenste contactelement. 35

8. Gereedschap volgens conclusie 7, met het kenmerk dat de beide parallelle armen door bladschamieren zijn verbonden met enerzijds het onderste contactelement en anderzijds het balkvormig element.

9. Gereedschap volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk dat een hefboom aan een uiteinde scharnierend is verbonden aan het bovenste contactelement en aan de andere uiteinde scharnierend is verbonden aan een van de parallelle armen waarbij het eerste scharnierpunt ongeveer ter hoogte van de ene parallelle arm in zijn eindstand is geplaatst en het tweede scharnierpunt tussen de uiteinden van de tweede parallelle arm is geplaatst. 10

10. Gereedschap volgens conclusie 7 of 8 of 9, met het kenmerk dat verwijderbare middelen aanwezig zijn om het balkvormig element langs de onderzijde van het bovenste contactelement te verplaatsen.

11. Gereedschap volgens conclusie 10, met het kenmerk dat de middelen voor het verplaatsen van het balkvormig element zijn gevormd door een touw of kabel welke enerzijds door een in het bovenste contactelement aanwezige opening wordt geleid en waarvan de andere einden worden verbonden met spanmiddelen aangebracht op het balkvormig element. 20

12 Gereedschap volgens conclusie 7,8 of 9, met het kenmerk dat de genoemde armen een zodanig lengte hebben dat totale hoogteafmeting van het gereedschap in zijn eindstand overeenkomt met de afstand tussen de bodem en de zoldering van de ruimte in de wervel. 25

13. Gereedschap volgens een of meer van de conclusies 7,8,9 of 12, met het kenmerk dat op het bovenste contactelement en het balkvormig element middelen aanwezig zijn om de contactelementen in hun eindstand te fixeren.

14. Gereedschap volgens conclusie 13 met het kenmerk, dat het bovenste contactelement een uitstekend deel bevat en het balkvormig element een holte bevat waarbij het uitstekend deel van het bovenste contactelement zodanig samenwerkt met de holte in het balkvormig element, dat in de eindstand een wrijving tussen beide vlakken ontstaat die de contactelementen ten opzichte van elkaar fixeert. 35

15. Werkwijze voor het gebruik van het gereedschap volgens een of meer van de voorgaande conclusies,met het kenmerk dat in de wervelwand die de wervelruimte omgeeft twee openingen worden aangebracht waardoorheen het gereedschap in ingeklapte stand wordt ingebracht waarna het in de wervelruimte met daartoe geschikte middelen wordt 5 uitgeklapt zodat de beide contactelementen aandrukken tegen enerzijds de bodem en anderzijds de zoldering van die ruimte.

16. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk dat de twee openingen in het bovenste deel van de wervelruimte omgevende wand worden aangebracht en het bovenste 10 contactelement bij het uitklappen tegen de zoldering van de ruimte aanligt en dus vrijwel niet van plaats verandert terwijl het uitklappen in hoofdzaak plaatsvindt doordat het onderste contactelement in de richting van de bodem beweegt.

17. Werkwijze volgens conclusie 13 of 14, met het kenmerk dat na het uitzetten en 15 fixeren van de contactelementen in hun eindstand de wervelruimte wordt opgevuld met beenmateriaal of een mineraalmateriaal of een ander de botaangroei bevorderend materiaal. 20 25 30 35