Un dispositivo de fusión espinal que consiste en una composición osteoinductora que incluye un portadory una cantidad eficaz de una proteína morfogénica ósea,

siendo la composición adecuada para uso en la generaciónde masa ósea para fusionar las vértebras adyacentes de un paciente cuando se introduce dicha composiciónosteoinductora en una posición entre dichas vértebras, en la que la proteína morfogénica ósea está ocluida dentrodel portador que es biodegradable y sustancialmente impermeable a eflujo de la proteína morfogénica ósea in vivosuficientemente para que la masa ósea formada esté sustancialmente confinada al volumen del portador cuando seimplanta y en la que el portador expone gradualmente la proteína morfogénica ósea ocluida a medida que sedegrada o se reabsorbe y en la que además el portador biodegradable comprende un portador basado en polímeroen el que el portador basado en polímero forma una matriz de esponja, comprendiendo el portador basado enpolímero una matriz polimérica y poros, en la que la proteína morfogénica ósea está presente en una cantidad de 0,5mg/ml a 4 mg/ml del portador, en la que la proteína morfogénica ósea se selecciona de BMP-2 y BMP-7 y en la quela cantidad de la composición osteoinductora es suficiente para suministrar 2 mg de BMP a 40 mg de BMP.

Dispositivos para fusionar vértebras

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere en general a dispositivos para estabilizar la columna vertebral. Más específicamente, la invención proporciona dispositivos para fusionar vértebras adyacentes y para localizar el crecimiento de hueso de la columna vertebral.

El dolor de espalda afecta a millones de individuos y es una causa común de incapacidad para la población trabajadora de mediana edad. Una causa frecuente de dolor de espalda es la ruptura o degeneración de los discos intervertebrales.

Los discos intervertebrales, situados entre las placas terminales de vértebras adyacentes, estabilizan la columna vertebral, distribuyen las fuerzas entre las vértebras y protegen los cuerpos vertebrales. Un disco intervertebral incluye el núcleo pulposo, un componente gelatinoso que está rodeado y confinado por un anillo fibroso, externo, denominado el anillo fibroso. En una columna vertebral no dañada, sana, el anillo fibroso evita que el núcleo pulposo sobresalga fuera del espacio discal.

Los discos espinales se pueden desplazar o dañar debido a traumatismo, enfermedad o envejecimiento. La ruptura molecular del anillo fibroso permite que el núcleo pulposo sobresalga al canal vertebral; una afección referida comúnmente como un disco herniado o roto. El núcleo pulposo extruido puede presionar un nervio espinal, que puede dar como resultado el daño del nervio, dolor, adormecimiento, debilidad muscular y parálisis. Los discos intervertebrales también se pueden deteriorar debido al proceso normal de envejecimiento o a enfermedad. Cuando un disco se deshidrata y se endurece, la altura del espacio discal se reducirá conduciendo a inestabilidad de la columna vertebral, movilidad disminuida y dolor.

En muchos casos, el único alivio de los síntomas de estas afecciones es una discectomía o retirada quirúrgica de todo o una porción de un disco intervertebral seguido por fusión de las vértebras adyacentes. La retirada del disco dañado o no sano permitirá que se hunda el espacio discal. El hundimiento del espacio discal puede causar inestabilidad de la columna vertebral, mecanismos de articulación anormales, desarrollo prematuro de artritis o daño del nervio, además de dolor serio. El alivio del dolor proporcionado por una discectomía y artrodesis requiere la conservación del espacio discal y la fusión eventual de los segmentos de movimiento afectados.

Una solución a la estabilización de un espacio discal extirpado es fusionar las vértebras entre sus respectivas placas terminales. Típicamente, se implanta un material osteoinductor en el sitio de tratamiento para favorecer la fusión espinal. El éxito de la discectomía y el procedimiento de fusión requiere el desarrollo de un crecimiento contiguo de hueso para crear una masa sólida capaz de soportar las cargas compresivas en la columna vertebral durante la vida del paciente.

Adicionalmente, se han desarrollado diversos espaciadores de metal para implante en un espacio discal y se pueden usar para favorecer la fusión. Medtronic Sofamor Danek, Inc., (Memphis, TN) comercializa una serie de cajas espinales huecas y se conoce en la técnica una amplia variedad de otras cajas. Por ejemplo, las patentes de EE.UU. Nos. 5.015.247 y 5.984.967 para Michelson et al., y Zdeblick et al., respectivamente, describen cajas espinales roscadas. Las cajas están huecas y se pueden rellenar con material osteoinductor, tal como autoinjerto, aloinjerto y/o material aislado de los injertos. Las aberturas definidas en las cajas comunican con el interior hueco para proporcionar un camino para el crecimiento del tejido entre las placas terminales vertebrales.

Dichos implantes se han colocado in vivo por procedimientos médicos conocidos en la técnica, incluyendo las propuestas anteriores y posteriores. En ciertos casos, es posible que el material osteoinductor que incluye un factor osteoinductor se pueda difundir, o de otro modo migrar, desde el implante a las posiciones no deseadas, que puede dar como resultado la formación ósea en estas posiciones. Por ejemplo, el material osteoinductor se puede difundir fuera de la caja u otro implante y puede formar hueso en el interior de un hematoma adyacente, o tejido, tal como tejido fibroso de tipo cicatriz. Puede ser un riesgo aumentado de formación de hematoma con fusión intercorporal lumbar posterior (PLIF, por sus siglas en inglés) o procedimiento de fusión intercorporal transforaminal lumbar, debido a que la sangre liberada durante estos procesos puede mezclarse en el canal espinal o espacio de foramen. La formación de tejido de cicatriz a partir de la sangre mezclada de cirugías previas es también más propensa a procedimientos de revisión de PLIF o TLIF. Hay por lo tanto una necesidad de métodos para fusionar vértebras adyacentes y composiciones osteoinductoras que ayuden a reducir la formación de tejido óseo en posiciones no queridas, o no deseadas de otro modo.

La patente de EE.UU. Nº 5.776.193 se refiere a una matriz de injerto óseo que mantiene la integridad estructural después del implante. La matriz comprende colágeno insoluble fibrilar mineralizado, derivado de colágeno o gelatina modificada, ligado con un aglutinante. La patente de EE.UU. Nº 5.776.193 ni describe ni sugiere una composición osteoinductora o su uso, en la que la composición osteoinductora está ocluida dentro de una esponja de colágeno absorbible que es sustancialmente impermeable a eflujo de la composición osteoinductora.

En vista de los problemas descritos anteriormente, hay una necesidad continua de avances en el campo pertinente, incluyendo composiciones osteogénicas y dispositivos relativos a fusión espinal mejorada. La presente invención es dicho avance y proporciona una amplia variedad de beneficios y ventajas.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Se ha descubierto que mezclar composiciones osteoinductoras con un portador de liberación retardada puede reducir eficazmente la formación ósea en posiciones no deseadas durante los procedimientos de fusión espinal. Por ejemplo, el portador de liberación retardada puede inhibir la migración de la composición osteoinductora ocluida a tejido adyacente al sitio de tratamiento, por ejemplo, sitios de hematoma, tejidos de cicatriz u otros tejidos fibrosos que están a una distancia de, o adyacentes a, el sitio deseado para fusión. De acuerdo con esto, la invención proporciona fusión de vértebras adyacentes y de otro modo localización de crecimiento óseo, en un procedimiento de fusión intercorporal. Es ventajoso en particular para sitios de tratamiento que presenten ya un hematoma localizado o tejidos de cicatriz o presenten una predisposición clínica para tal. Durante la preparación del espacio discal se puede exponer o evaluar un sitio de hematoma o un sitio de tejido de cicatriz para una predisposición para crecimiento de tejido óseo inducido por un factor osteoinductor difusible. En una realización, se puede formular una composición osteoinductora y una composición de portador para favorecer y limitar el crecimiento óseo a un sitio de tratamiento deseado. En otra realización, se puede formular y configurar ventajosamente un implante para retener una composición osteoinductora. La composición osteoinductora se proporciona, por lo tanto, a y es soportada por el implante, minimizando la migración no deseable de la composición osteoinductora del implante.

El dispositivo de fusión espinal de la invención se define en las reivindicaciones 1-7.

Se describen métodos para preparar el dispositivo de fusión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La FIG. 1 es una serie de imágenes escaneadas de exploraciones con escáner CT de tres lonchas axiales por una vértebra de mono Rhesus que se trataron por fusión de proceso transversal posterolateral usando rhBMP-2 en un portador de cemento de fosfato de calcio de Etex estándar. Las exploraciones con escáner CT se tomaron los meses 2, 4 y 6 después del implante.

La FIG. 2 es una serie de imágenes escaneadas de exploraciones con escáner CT de las tres lonchas axiales por una vértebra de mono Rhesus que se trataron por fusión de proceso transversal posterolateral usando rhBMP-2 en un portador de cemento de fosfato de calcio de Etex modificado. Las exploraciones con escáner CT se tomaron los meses 2, 4 y 6 después del implante.

La FIG. 3 es una serie de imágenes escaneadas de rayos X de la columna vertebral completa de un mono tratado como en la FIG. 1.

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1. Un dispositivo de fusión espinal que consiste en una composición osteoinductora que incluye un portador y una cantidad eficaz de una proteína morfogénica ósea, siendo la composición adecuada para uso en la generación de masa ósea para fusionar las vértebras adyacentes de un paciente cuando se introduce dicha composición osteoinductora en una posición entre dichas vértebras, en la que la proteína morfogénica ósea está ocluida dentro del portador que es biodegradable y sustancialmente impermeable a eflujo de la proteína morfogénica ósea in vivo suficientemente para que la masa ósea formada esté sustancialmente confinada al volumen del portador cuando se implanta y en la que el portador expone gradualmente la proteína morfogénica ósea ocluida a medida que se degrada o se reabsorbe y en la que además el portador biodegradable comprende un portador basado en polímero en el que el portador basado en polímero forma una matriz de esponja, comprendiendo el portador basado en polímero una matriz polimérica y poros, en la que la proteína morfogénica ósea está presente en una cantidad de 0, 5 mg/ml a 4 mg/ml del portador, en la que la proteína morfogénica ósea se selecciona de BMP-2 y BMP-7 y en la que la cantidad de la composición osteoinductora es suficiente para suministrar 2 mg de BMP a 40 mg de BMP.

2. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 1, en el que la posición comprende tejido 15 susceptible de o predispuesto a crecimiento de tejido óseo no deseable.

3. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 1, en el que la proteína morfogénica ósea está presente en una cantidad de al menos 2 mg/ml del portador.

4. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 1, en el que la proteína morfogénica ósea se selecciona de rhBMP-2 y rhBMP-7.

5. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 4, en el que la rhBMP-2 o la rhBMP-7 está presente en una cantidad de al menos 2 mg/ml del portador.

6. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 1, en el que la composición osteoinductora comprende una proteína morfogénica ósea presente en una cantidad de 1 mg/ml a 3 mg/ml del portador.

7. El dispositivo de fusión espinal según la reivindicación 1, en el que la cantidad de la composición osteoinductora es suficiente para suministrar 4 mg de BMP a 20 mg de BMP y opcionalmente al menos 12 mg de BMP.