DE602004012960T2

DE602004012960T2 - Gelenkige wirbelscheibenprothese

Info

Publication number: DE602004012960T2
Application number: DE602004012960T
Authority: DE
Inventors: Manoj Yarm KRISHNA; Tai Friesem
Original assignee: Disc Motion Technologies Inc
Current assignee: Disc Motion Technologies Inc
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2024-01-16
Also published as: WO2004064692A2; EP1587461A2; DE602004012960D1; US20060259147A1; GB0301085D0; WO2004064692A3; ATE391474T1; EP1587461B1; ES2303045T3

Description

FACHGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelscheibenprothese und insbesondere auf eine gelenkige Wirbelscheibenprothese, die eine Translations- und Rotationsbewegung ermöglicht.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In der Behandlung von Wirbelsäulenstörungen und insbesondere solchen, die sich auf das Wirbelsäulengewebe auswirken, wird bereits seit langem die degenerierte, beschädigte oder sonst versagende Scheibe teilweise oder ganz entfernt.
Korrekturmaßnahmen zur Sicherstellung des korrekten Abstands der Wirbel, der zuvor von der entfernten oder beschädigten Scheibe bestimmt wurde, können Fusion oder, falls es wünschenswert ist, die spinale Bewegung und Gelenkigkeit aufrechtzuerhalten, den Ersatz der Scheibe durch eine Scheibenprothese einschließen.
Bei der Spinalfusion werden die Wirbel oberhalb und unterhalb der beschädigten Scheibe mit transplatiertem Knochengewebe, sonstigen künstlichen Fusionselementen oder auf mechanische Art und Weise verschmolzen. Die Spinalfusion verhindert jedoch, das sich die verschmolzenen Wirbel nicht mehr in bezug zueinander bewegen können, und dies verursacht zunehmende Besorgnis unter Wirbelsäulenmedizinern, da die biomechanische Steifheit der verschmolzenen Wirbel eine schnelle Degenerierung des anliegenden spinalen Wirbelsäulenteils verursacht. Daher benötigen viele Patienten evtl. zusätzliche Eingriffe zur Scheibenentnahme bzw. -fusionen, da die ursprüngliche Wirbelsäukenfusion eine weitere Degenerierung verursacht hat.
Alternativen zur Fusion von spinalen Bewegungssegmenten bieten daher einen klaren Vorteil.
Bei Eingriffen zum Ersatz von Wirbelscheiben werden bereits seit langem prosthetische intervertebrale Scheiben in menschlichen Wirbelsäulen als Ersatz für chronisch verletzte oder gerissene intervertebrale Scheiben eingesetzt. Derartige Scheiben bestehen aus einem, zwei, drei oder mehreren einzelnen Elementen in einer Vielzahl von Ausführungen, einschließlich Kugelgelenken, gel-gefüllten Gehäusen, durch eine Feder vorgespannte Scheiben bzw. ähnliche.
Es wird zunehmend anerkannt, das um unterschiedliche Bewegungen zwischen benachbarten Wirbeln zu erhalten, gelenkige prosthetische Wirbelscheiben eingesetzt werden müssen um die Wirbelstabilität aufrecht zu erhalten und die mit der normalen Bewegung der Wirbel verbundenen Schmerzen zu reduzieren.
Verschiedene unterschiedliche gelenkige intervertebrale Scheiben-Arthroplastiken wurden bereits vorgeschlagen. So offenbart z. B. US-Patent 5,556,431 eine dreiteilige Prothese, in der zwei Platten, je mit einem Hohlraum auf einer Seite, am angrenzenden Wirbel befestigt sind, so das sich die beiden Hohlräume im Scheibenbereich gegenüber liegen. Das dritte Element ist ein Kern mit einer abgerundeten Oberfläche auf jeder Seite, der in die Hohlräume in den beiden Platten paßt. Ein ähnliches US-Patent 5,674,296 beschreibt eine Prothese zur Implantation im Scheibenraum zwischen den angrenzenden Wirbeln.
In US-Patent 5,755,796 die Prothese besteht aus zwei Elementen, von denen eines am Wirbel über dem Scheibenbereich und das andere am Wirbel unter dem Scheibenberich befestigt wird. Das untere Element weist eine hohle Kastenstruktur mit einer kugelförmigen Aufnahme auf und das obere Element einen kugelförmigen Kopf, der in die kugelförmigen Aufnahme passt.
US-Patent 5,782,832 offenbart ein Implantat mit zwei Plattenelementen, die an benachbarten Wirbeln im Scheibenraum verankert sind, wobei das obere Plattenelement eine runde konvexe Unterseite aufweist und das untere Plattenelement eine konkave Oberseite zum Eingriff in die Unterseite des oberen Plattenelements, um Drehung zu ermöglichen.
In US-Patent 5683465 weisen die Plattenelemente eine einschnappbare Kugelgelenkvorrichtung auf, die Drehung erlaubt.
Andere Ausführungen der prosthetischen Scheiben, die eine Gelenkverbindung im rotierenden Sinn darstellen, sind ebenfalls bekannt. Sie sind normalerweise so konzipiert, dass sie in etwa einer Gelenkverbindung und dem Verhalten einer normalen Wirbelscheibe entsprechen.
Neuere Beobachtungen haben bestätigt, das die normale Bewegung von Wirbeln in Bezug aufeinander nicht nur eine variable Rotation, sondern auch Translation erfordert. Diese Bestandteile der Bewegung werden von der Größe und Form der individuellen Wirbel bestimmt, einschließlich der relativen Position der Wirbelgelenke (in der zervikalen Wirbelsäule) und der Ausrichtung der Facettengelenke und ligamentösen Einschränkungen. Im Prinzip ist die Drehachse von je zwei nebeneinander liegenden Wirbeln spezifisch und verschiebt sich bei Flexion oder Streckung oder translatiert sich in unterschiedlicher Weise und im unterschiedlichen Ausmaß.
Der vorangehende Stand der Technik beschreibt Prothesen oder Gelenke die eine feststehende Drehachse vorschreiben und keine Translation zulassen. Die normale Bewegung wird darum eingeschränkt, wodurch sich die Gelenke verklemmen können und wobei dabei mögliche Überbeanspruchung Abnutzung und Schmerzen verursachen können. Weitere Vorrichtungen sind bekannt, die die Eigenschaften und Funktion der Wirbelscheiben bezüglich der Trennung und des Ermöglichen der Bewegung nebeneinanderliegender Wirbel zueinander besser replizieren.
Eine neuere US-Patentanmeldung 98/22436, auch als WO 0023015 (27.04.00) bekannt, offenbart eine Zwischengelenkprothese mit einem Kugelteil zum Eingriff in einen ersten Wirbel und einem Muldenteil zum Eingriff in einen zweiten Wirbel. Der Muldenteil enthält „eine allgemein konkave Oberfläche mit einem im Wesentlichen flachen Teil". Wenn der Kugelteil und die Mulde in ihren entsprechenden Wirbeln befestigt sind, greifen der Kugel- und der Muldenteil ineinander und ermöglichen somit die Rotation und Translation der Wirbel in Bezug auf einander. Beide Teile weisen einen Flansch zum Eingriff in den nebenliegenden Wirbel auf.
Der Aufbau dieser Prothese ermöglicht die anterior-posteriore Translation und Rotation und somit die Artikulation der Scheibe. Die Translationsbewegung, die durch Einbeziehung des was als „ein im wesentlichen flacher Teil" in der allgemeinen konkaven Oberfläche des Muldenteils beschrieben wird erreicht wird, ist effektiv unbehindert in so weit als es dem konvexen Anteil des Kugelteils möglich ist, sich frei längs der Konkavität des Muldenteils zu translatieren. Diese freie Translation wird durch Gravitationskräfte während der Flexion gefördert und weiter unterstützt, da der Muldenteil nach unten in Richtung auf sein anteriores Ende geneigt ist. Es wird beansprucht, dass sich während der Flexion der Kugelteil entlang der als „im wesentlichen flachen Teil" beschriebenen Anordnung hin- und herbewegt.
Neueste Beobachtungen menschlicher Wirbelsäulen-Bewegungen und der zur Flexion und Streckung eingesetzten Biomechanik deuten an, das eine Wirbelscheibenprothese eine anterior-posteriore Translation bieten muß, die in einer Art und Weise kontrolliert und begrenzt wird, die mehr die natürliche Bewegung einer Wirbelsäulen-Zwischenwirbelscheibe nachahmt. Neueste Tests deuten darauf hin, dass es vorteilhaft sein könnte, Translation in anteriorer Richtung zu erlauben, jedoch in einer Art und Weise die eine Ausübung durch den Patienten erfordert, im Gegensatz zur ungehinderten Translation, die durch Gravitationskräfte während der Neigung nach unten gefördert wird, die aus der Flexion entsteht.
Es ist ebenfalls bekannt, dass sich während der Flexion die Facettengelenke der nebeneinanderliegenden Wirbel in einem bestimmten bogenförmigen Winkel zusammen bewegen. Es wäre daher vorteilhaft, das Wirbelsäulenimplantat so zu konzipieren, das es eine translationale Bewegung bietet, die kontrolliert ist und außerdem sicherstellt, das Facettengelenke anatomisch im gleichen oder in einem ähnlichen bogenförmigen Winkel bewegt werden, wie dies normalerweise bei Scheibengelenkbewegungen während einer normalen Flexionsbewegung der Fall wäre.
Wie bereits gesagt, ist die Drehachse von zwei nebeneinanderliegenden Wirbeln spezifisch und verschiebt sich während der Flexion oder Streckung oder translatiert sich in unterschiedlicher Weise und im unterschiedlichen Maß. So bewegen sich und translatieren zum Beispiel die zervikalen Gelenke C1/C2 und C2/C3 bei der Flexion in unterschiedlicher Weise und in einem anderen Winkel als Gelenke C4/C5, C5/C6 oder C6/C7. Ebenso bewegen sich lumbale Gelenke in eine andere Richtung und in einem anderen Winkel als zervikale Gelenke. Ausserdem translatieren die lumbalen Gelenke L1/I2 in einem anderen Winkel und einer anderen Richtung als die lumbalen Gelenke L5/S1.
Zudem wäre es, obgleich es wünschenswert ist, Wirbelscheibenprothesen zu bieten, die Translation und Rotation ermöglichen, vorteilhafter, Wirbelscheibenprothesen zu bieten die die Translation in eine bestimmte Richtung ermöglichen, wobei das Maß oder Ausmaß der Translation kontrolliert wird, abhängig von der Position der Prothese in der Wirbelsäule, wodurch bezweckt wird, das die natürlichen Bewegungen der Wirbelsäule besser nachgeahmt werden und somit Beschwerden reduziert und die Manövrierbarkeit erhöht werden.
Neueste Beobachtungen deuten weiterhin an, das es notwendig sein könnte, die latente Bewegung der Wirbelscheiben-Ersatzgelenke zu begrenzen und zu kontrollieren, so das diese seitliche Hin- und Herbewegung mehr der Bewegung gleicht, die das natürliche Wirbelscheibengewebe ermöglicht. Weitere Beobachtungen deuten weiterhin an, das es für den Patienten von Vorteil wäre, wenn das von der Prothese ermöglichte Maß der Flexion verringert würde, wenn die Flexion mit und während der Rotation kombiniert wird.
Mehrere bereits bekannte Prothesen setzen Befestigungsflansche ein, die sich über die Oberflächen der Wirbel hinaus erstrecken, an der die Prothese befestigt ist. Dies kann jedoch unerwünscht sein, da die herausragenden Flansche umliegendes Gewebe stören oder verletzen können. Bei zervikalen Wirbelscheibenimplantaten können zum Beispiel Flansche, die sich bis in die direkt daneben liegende empfindlichen ösophagen Bereich erstrecken, Schlucken und Sprechen negativ beeinflussen sowie Perforationen und mögliche Infektionen verursachen.
Es ist natürlich auch vorteilhaft, wo immer möglich das Knochenwachstum zu unterstützen und zu fördern um sicherzustellen, das Implantate permanent und sicher befestigt sind. Bei lumbalen Implantaten, bei denen die unteren Flächen der lumbalen Wirbel normalerweise ausgebildete Vertiefungen oder Konkavitäten aufweisen, wäre es vorteilhaft, die Anzahl dieser vertieften Bereiche nach Entfernen und Ersatz der Wirbelscheibe zu reduzieren, so das der Abstand zwischen den Wirbeln und der oberen Prothesenplatte schnell während des Knochenwachstums überbrückt wird, wodurch ein frühzeitiger Knochenaufbau und ein sicherer Halt der Prothese gewährleistet wird.
Viele Beispiele zum Stand der Technik basieren auf experimentellen Lösungen, die den einen oder anderen Nachteil aufweisen und keine breite Akzeptanz finden. Die Suche nach einem funtionierenden Wirbelscheibenersatz der die anatomische Bewegung einer natürlichen Wirbelscheibe genau nachahmt, blieb bisher ohne Erfolg. Es besteht daher weiterhin Bedarf an einer Prothesenscheibe die die natürliche segmentäre Wirbelbewegung genau nachahmt, Schmerzen lindert, eine hohe Beständigkeit für den langen Einsatz oder Einsatz auf Lebenszeit gewährleistet und die einfach im Wirbelraum implantiert werden kann.
Der ähnlichste Stand der Technik wird in US-A-5,888,226 beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einige oder alle Nachteile bekannter Wirbelscheibenprothesen zu überwinden.
Gemäß einem ersten Aspekt bietet die vorliegende Erfindung eine gelenkige Wirbelscheibenprothese, wobei die genannte Prothese ein erstes Element zum Eingriff in eine untere Fläche eines eingesetzten ersten Wirbels aufweist und ein zweites Element zum Eingriff in eine Oberfläche eines zweiten eingesetzten Wirbels, wobei das besagte erste Element eine Wirbelkontaktfläche und eine konvexe Lagerfläche auf einer gegenüberliegenden Oberfläche davon aufweist, wobei das zweite Element eine Wirbelkontaktfläche und eine konkave Lagerfläche auf einer gegenüberliegenden Oberfläche derselben aufweist, wobei die konvexe Lagerfläche des ersten Elements in die konkave Lagerfläche des zweiten eingesetzten Elements eingreift und wobei die konkave Lagerfläche des zweiten Elements eine schräge Rampe aufweist.
Bevorzugterweise sind die ersten bzw. zweiten Elemente plattenförmige Elemente. Diese plattenförmige Elemente sind relativ dünn und haben bei Eingriff ineinander ungefähr die gleiche Größe wie eine normale Scheibe.
Die ersten und zweiten Elemente weisen zudem eine anteriore Oberfläche, eine posteriore Oberfläche, eine erste laterale Oberfläche und eine zweite laterale Oberfläche auf.
Vorzugsweise ist die schräge Rampe auf der Seite des der anterioren Oberfläche am nächsten gelegenen zweiten Elements angeordnet. Die schräge Rampe hat in ihrem diagonalen senkrechten Querschnitt die Form eines Radiuses.
Vorzugsweise bewirkt die schräge Rampe, das die konkave Lagerfläche des zweiten Elements zumindestens teilweise asymmetrisch um die anteriore zur posterioren Achse verläuft.
Bei Eingriff des ersten und zweiten Elements in deren entsprechenden eingesetzten Wirbel, greift die konvexe Lagerfläche in die konkave Lagerfläche und die Rampe ein, wirkt mit ihr zusammen und ermöglicht somit die Rotation und schräge Translation zueinander. Das Maß der schrägen Translation ist abhängig von der winkligen Anordnung der Rampe. Der gewählte Winkel der Rampenschräge wird von der Positionierung der Prothesenscheibe in der Wirbelsäule beeinflußt (d. h. der Winkel wird vorgewählt um die natürliche spinale Bewegung für die Stelle, an der die Wirbelscheinbenprothese eingesetzt wird, genauer nachzuahmen).
Die Rampe hat typischerweise eine lineare oder glatte Form und ist in einem Winkel angeordnet, der sich vom Winkel der restlichen Oberflächen des konkaven Teils unterscheidet. Die Schräge der Rampe reicht aus um eine schräge Translation des zweiten Elements in bezug auf das erste Element in kontrollierter Art und Weise zu ermöglichen, die der normalen Bewegung des Bewegungsteils nahekommt, insbesondere wenn man die physiologische Bewegung der hinteren Facettengelenke in Betracht zieht.
Somit bietet ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine gelenkige Wirbelscheibenprothese, bestehend aus einem ersten oberen Plattenelement zum Eingriff in die untere Oberfläche eines ersten Wirbels und einem zweiten tieferen Plattenelement zum Eingriff in die obere Fläche eines zweiten Wirbels, wobei die genannte obere Platte eine Wirbelkontaktfläche aufweist, eine gegenüberliegende konvexe Lagerfläche, eine anteriore Stirnseite, eine posteriore Stirnseite, eine erste laterale Seite und eine zweite laterale Seite. Die besagte untere Platte weist eine Wirbelkontaktfläche, eine gegenüberliegende konkave Lagerfläche, eine anteriore Stirnseite, eine posteriore Stirnseite, eine erste laterale Seite und eine zweite laterale Seite auf. Die konkave Lagerfläche der unteren Platte enthält auf der der anterioren Stirnseite am nächsten gelegenen Seite eine schräge Rampe, die in ihrem diagonalen senkrechten Querschnitt die Form eines Radius hat.
Der Neigungswinkel der Rampe wird normalerweise in Bezug zur mittleren Ebene des Prothesengelenks gemessen, wobei die mittlere Ebene des Gelenks hauptsächlich parallel zur axialen Ebene verläuft.
Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel der Rampe zwischen 5° und 60° und zudem vorzugsweise zwischen 10° und 45° und am bevorzugsten zwischen 15° und 30° und idealerweise zwischen 20° und 25°.
In einem Ausführungsbeispiel kann die konvexe Lagerfläche eines ersten Elements die Form einer hauptsächlich rundförmigen Kugel, Kuppel oder Halbkugel haben.
Vorzugsweise hat die hauptsächlich konkave Lagerfläche des zweiten Elements eine hauptsächliche kugelförmige Form in der Nähe der posterioren Seite oder auf der der schrägen Rampe gegenüberliegenden Seite. Die schräge Rampe ist normalerweise in der Nähe der anterioren Seite des zweiten Elements angeordnet, wenn das erste und zweite Element richtig positioniert sind um in deren entsprechende benachbarten Wirbel einzugreifen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die genannte konvexe Lagerfläche des ersten Elements die Form einer hauptsächlich asphärischen Kugel, Kuppel oder Halbkugel aufweisen. Der Radius der rundförmigen Kugel, Kuppel oder Halbkugel in den koronaren und axialen Ebenen ist normalerweise größer als der Radius auf der sagittalen Ebene.
Vorzugsweise weist die hauptsächlich konkave Lagerfläche des zweiten Elements eine weitaus asphärische Form in der Nähe der posterioren Seite oder auf der der schrägen Rampe gegenüberliegenden Seite auf. Die schräge Rampe ist normalerweise in der Nähe der anterioren Seite des zweiten Elements angeordnet, wenn das erste und zweite Element richtig positioniert sind und in deren entsprechende benachbarte Wirbel eingreifen. Der Radius der besagten weitaus asphärischen Lagerfläche ist normalerweise größer auf den koronaren und axialen Ebenen als auf der sagittalen Ebene.
Vorzugsweise ist die genannte Wirbelkontaktfläche des ersten Elements im Wesentlichen eben.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die genannte Wirbelkontaktfläche des ersten Elements eine ausgeprägte Halbkugel oder runde Kuppel beinhalten. Die Kuppel kann an einer Stelle der unteren Wirbelkontaktfläche angeordnet sein, die genau auf die ausgeprägten Vertiefungen oder Konkavitäten der lumbalen Wirbelsäule ausgerichtet ist.
Es ist klar, das die Wirbelkontakfläche des zweiten Elements auch eine ausgeprägte Halbkugel oder runde Kuppel enthalten kann.
Die ersten bzw. zweiten Teile können zudem eine Einsteckvorrichtung aufweisen, die den Eingriff mit einem Einsteckwerkzeug ermöglicht. Die Vorrichtung kann aus einem oder mehreren offenen Schlitzen, Öffnungen bzw. Kanälen bestehen. Vorzugsweise sind die Einsteckvorrichtungen in der Nähe der lateralen Seiten der genannten Wirbelkontaktflächen angeordnet. Insbesondere, jedoch nicht unbedingt ausschließlich, werden, falls die Einsteckvorrichtung aus offenen Schlitzen oder Kanälen besteht, die genannten offenen Schlitze so positioniert, das sie das Einstecken eines Spezialwerkzeugs ermöglichen, wobei das Werkzeug von oberhalb und unterhalb des ersten und zweiten Elements im Sandwichformat eingesteckt wird.
Folglich werden die Einsteckvorrichtungen normalerweise an ensprechenden und im allgemeinen parallelen Stellen auf den ersten und zweiten Elementen angeordnet. Die Einsteckvorrichtung kann im Wesentlichen auf der gesamten Oberfläche des ersten bzw. zweiten Elements oder eines Teils deselben vorgesehen werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel und insbesonders jedoch nicht ausschließlich, falls die Einsteckvorrichtungen der ersten und zweiten Elemente ein Loch oder mehrere Löcher oder Öffnungen aufweisen, sind die Einsteckvorrichtungen auf den anterioren Seiten der genannten ersten und zweiten Elemente angeordnet und werden ferner vorzugsweise in Richtung der lateralen Seiten der genannten Elemente verschoben. Die genannten Löcher sind so angeordnet, das sie das Einstecken eines Spezialwerkzeugs ermöglichen, wobei das Werkzeug von der anterioren Seite der ersten und zweiten Elemente eingesteckt wird.
Das erste bzw. zweite Element kann eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung an ihre entsprechende nebenliegende Wirbel aufweisen.
Vorzugsweise weisen die Befestigungsvorrichtungen einen oder mehrere Stifte, Nägel, Schrauben, im Wesentlichen senkrechte Rippen bzw. dergleichen auf.
Vorzugsweise wird ein Werkzeug zur Implantation der Scheibenprothese gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Das Werkzeug weist normalerweise einen Griffteil und einen Protheseneingriffteil auf mit einer Vorrichtung zum lösbaren Eingriff oder Halten eines oder mehrerer Prothesenteile.
Der Protheseneingriffteil greift normalerweise in die Steckvorrichtung des ersten und zweiten Elements ein.
Vorzugsweise ist der Griffteil länglich und ferner weist die Protheseneingriffteilvorrichtung vorzugsweise eine oder mehrere Spindeln oder Arme auf.
Die Erfindung erwägt ferner ein Werkzeug zur Implantation einer Zwischenwirbelgelenkprothese, wobei das besagte Werkzeug einen Griffteil und einen Protheseneingriffteil mit Elementen aufweist, die einen oder mehrere Teile der genannten Zwischenwirbelgelenkprothese halten.
Falls das Werkzeug zur Implantation zervikaler Zwischenwirbelgelenkprothesen eingesetzt wird, besteht der Protheseneingriffteil aus Elementen in Form von dünnen Spindeln die in Einsteckvorrichtungen, normalerweise Rillen oder Kanäle oberhalb und unterhalb der genannten Gelenkprothese, eingreifen, die in den Wirbelkontaktflächen zur Implantation von Wirbelscheiben vorgesehen werden.
Falls das Werkzeug zur Implantation lumbaler Zwischenwirbelgelenkprothesen eingesetzt wird, besteht der Protheseneingriffteil normalerweise aus Elementen in Form von dünnen Spindeln die in Einsteckvorrichtungen, normalerweise Löcher in der anterioren Seite der genannten Gelenkprothese, eingreifen, die zur Implantation von Wirbelscheiben vorgesehen werden Die vorliegende Erfindung bietet eine gelenkige Wirbelscheibenprothese und Werkzeuge zur Implantation, die einen nahezu normalen Artikulationsbereich zwischen zwei nebeneinanderliegenden Wirbeln ermöglichen, an denen die Prothese befestigt wurde. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute bei Verweis auf die Zeichnungen und die genaue Beschreibungen deutlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Teilschnitt der ein Ausführungsbeispiel der Prothese der vorliegenden Erfindung darstellt, das zwischen den spinalen Wirbeln positioniert ist, wobei die Ansicht auf sagittaler Ebene liegt.
2 zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Prothese.
2a ist eine Seitenansicht; 2b ist eine Draufsicht und 2C eine perspektivische Ansicht von 2;
3a ist eine Seitenansicht eines ersten oberen Plattenelements der Prothese von 2;
3b zeigt die gleiche obere Platte von unten.
4 zeigt eine Vorderansicht, Draufsicht und eine seitliche Teilansicht eines zweiten unteren Plattenelements der in 2 dargestellten Prothese.
5 ist eine Seitenansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Prothese der vorliegenden Erfindung.
6a ist eine Seitenansicht der oberen Platte der in 5 dargestellten Prothese;
6b ist eine Ansicht von der vorderen oder anterioren Seite gesehen und 6c ist eine Ansicht von unten auf die gleiche obere Platte.
7a ist eine Draufdicht der unteren Platte der in 5 abgebildeten Prothese; 7b ist eine Ansicht von der vorderen oder anterioren Seite; 7c ist eine seitliche Schnittansicht von der vorderen oder anterioren Seite; 7c ist eine seitliche Schnittansicht und 7 eine Draufsicht der gleichen unteren Platte.
8 zeigt eine seitliche Ansicht der oberen Platte mit Ansichten von oben und unten von je einem weiteren Ausführungsbeispiel der Prothese der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt verschiedene Ansichten eines Einsteckwerkzeugs zum Einstecken einer Reihe von Ausführungsbeispielen der Prothese der vorliegenden Erfindung; 9a stellt eine erste Seitenansicht, 9b eine zweite Seitenansicht, 9c eine Endansicht (mit der Prothesenscheibe im Eingriff) und 9d eine perspektivische Ansicht dar (mit der Prothesenscheibe im Eingriff).
10 zeigt verschiedene Ansichten des Einsteckwerkzeuges zum Einstecken weiterer Ausführungsbeispiele der Prothese der vorliegenden Erfindung; 10a stellt eine erste Seitenansicht, 10b eine zweite Seitenansicht, 10c eine Endansicht (mit der Prothesenscheibe im Eingriff) und 10d eine perspektivische Ansicht (mit der Prothesenscheibe im Eingriff dar).
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 und 2 stellen eine Anführung der Wirbelscheibenprothese 10 der vorliegenden Erfindung dar. Die Prothese 10 weist ein erstes oberes Plattenelement 20 und ein zweites unteres Plattenelement 30 auf. Das obere Plattenelement 20 umfasst eine Wirbelkontaktfläche 21, eine gegenüberliegende Fläche 22, eine anteriore Stirnseite 23, eine posteriore Stirnseite 24, eine erste laterale Seite 25 und eine zweite laterale Seite 26. Die untere Platte 30 weist eine Wirbelkontaktfläche 31, eine gegenüberliegende Fläche 32, eine anteriore Stirnseite 33, eine posteriore Stirnseite 34, eine erste laterale Seite 35 und eine zweite laterale Seite 36 auf.
In einem Wirbelscheibenplatz 12 (1) zwischen zwei nebeneinanderliegenden eingesetzten Wirbeln 14 und 16 wird die obere Platte 20 am oberen der nebeneinanderlie genden Wirbel 14 und die untere Platte 30 am unteren der nebeneinanderliegenden Wirbel 16 so befestigt, das die zwei Platten 20 & 30 miteinander fluchten und ineinander eingreifen.
In einem Ausführungsbeispiel (siehe 2, 3 & 4), weist die obere Platte 20 eine hauptsächlich flache Wirbelkontaktfläche 21 und eine gegenüberliegende Fläche 22 auf, die eine hauptsächlich konvexe Oberfläche 27 zum Eingriff mit der unteren Platte 30 enthält. Die untere Platte 30 weist eine hauptsächlich flache Wirbelkontaktfläche 31 und eine gegenüberliegende Fläche 32 auf, die eine hauptsächlich konkave Oberfläche 37 zum Eingriff mit der konvexen Fläche 27 der oberen Platte 20 enthält.
Die hauptsächlich konkave Fläche 37 der unteren Platte 30 weist eine kugelförmige Fläche 38 und eine schräge Rampe 39 auf. Die schräge Rampe 39 ist so positioniert, das die Ebene 40 der Rampe in einem Winkel Alpha relativ zur Medialebene 41 der Prothese angeordnet ist. Der Winkel Alpha wurde gewählt, da er sich für individuelle Patienten eignet und wird erst festgelegt, nachdem die geplante Position der Prothese 10 in der Wirbelsäule bestimmt wurde. Der Rampenwinkel Alpha liegt jedoch normalerweise zwischen 5° und 60°.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel ermöglichen die angewinkelten Flächen 28 und 42 der jeweils oberen Platte 20 und unteren Platte 30 das Befestigen der unteren und oberen Platten an den benachbarten Wirbeln. Die angewinkelte Oberfläche wird normalerweise längs einem peripheren Rand der Lagerflächen der Platten 20, 30 vorgesehenund weitherhin vorzugsweise neben den anterioren Flächen derselben.
Die Flächen 28, 42 bieten den benötigten Freiraum zum Einstecken von Befestigungsschrauben 43 (nicht abgebildet) sowie Freiraum für die Klinge eines Schraubenziehers. Die Befestigungsschrauben würden durch die Öffnung 42 eingeführt und können zur anfänglichen Stabilisierung der Prothese/des Implantats eingesetzt werden. Die Schraube 43 könnte ebenfalls ein Kopfstift oder ein senkrechter Kiel sein (senkrecht zu jeweils der unteren und oberen Platte verlaufend).
Wirbelanbringvorrichtungen in Form von Vorsprüngen 44 tragen dazu bei, die Prothese im Zwischenwirbelscheibenraum 12 zu halten. Die Vorsprünge 44 greifen in die nebeneinanderliegenden Wirbel ein.
In einem weiteren in 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die obere Platte 50 eine konvexe Oberfläche 51 auf, die eine hauptsächlich asphärische Form aufweist und die untere Platte 60 enthält eine konkave Fläche 61, bestehend aus einer hauptsächlich asphärischen Oberfläche 62 und einer schrägen Rampe 63. Die Geometrie der asphärischen Flächen 51 & 62 wird deutlicher mit Verweis auf die anliegende 6, in der der Radius der genannten asphärischen Oberfläche 51 größer auf der koronalen Ebene (6b) und auch auf der axialen Ebene (6c) ist als auf der sagittalen Ebene (6a). Ähnlich ist der Radius der genannten asphärischen Fläche 62 (wie in 7 abgebildet) größer in der koronalen Ebene (7b) und auch in der axialen Ebene (7a) als in der sagittalen Ebene (7c).
In einem noch weiteren Ausführungsbeispiel in 8 weist die obere Platte 70 eine Wirbelkontaktfläche 71 und eine ausgeprägte Kuppel 72 auf, wobei die Kuppel 72 so auf der Wirbelkontaktfläche 71 angeordnet ist, das sie mit der Hauptvertiefung auf der unteren Fläche eines normal entwickelten lumbalen Wirbels übereinstimmt. Die Anordnung dieser Kuppel kann in der anterior-posterioren Ebene variieren.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen die obere Platte 20 und die untere Platte 30 der Prothese Einsteckvorrichtungen in Form von offenen Schlitzen oder Kanälen 73 (2) in den Wirbelkontakflächen auf um den Eingriff der Protheseneingriffelemente eines Einsteckwerkzeuges während des Einsteckvorgangs der Prothese in die Wirbelsäule zu ermöglichen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist mit Eingriffsvorrichtungen in Form von Löchern 74 (8) in der anterioren Seite der oberen und unteren Platten der Prothese versehen, wobei die Löcher den Eingriff der Protheseneingriffelemente eines Einsteckwerkzeugs während des Einsteckvorgangs der Prothese in die Wirbelsäule ermöglichen.
Werkzeuge zum Einstecken von Wirbelscheibenprothesen sind in 9 & 10 abgebildet.
9 stellt verschiedene Ansichten eines Werkzeugs dar, das während des Einsteckens einer Wirbelscheibenprothese in den zervikalen Bereich der Wirbelsäule benutzt wird. Das Werkzeug kann zwischen der offenen und geschlossenen Position bewegt werden und in der geschlossenen Position sind die Protheseneingriffteile über und unter der zweiteiligen Prothese angeordnet und greifen in die Schlitze der Wirbelkontakflächen der oberen und unteren Platten des Implantats ein.
10 zeigt verschiedene Ansichten eines Werkzeugs, das während des Einsteckens einer zweiteiligen Wirbelscheibenprothese in den lumbalen Bereich der Wirbelsäule benutzt wird. Die Scheibeneingriffelemente des Werkzeugs werden in die Löcher in den anterioren gegenüberliegenden Seiten der oberen und unteren Platten, die das Implantat umfassen, geschoben.
Die Protheseneingriffteile weisen Armglieder oder Spindeln in jeder Ausführung auf.
Für dem im Stand der Technik bewanderten Fachmann ist ersichtlich, das jede der oben beschriebenen Merkmale allein oder zusammen mit einem oder mehreren andern Merkmalen gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden können.

Claims

Eine gelenkige Wirbelscheibenprothese (10), wobei die genannte Prothese ein erstes Element (20, 50, 70) zum Eingriff in eine untere Fläche eines eingesetzten ersten Wirbels (14) aufweist und ein zweites Element (30, 60) zum Eingriff in eine Oberfläche eines zweiten eingesetzten Wirbels (16), wobei das besagte erste Element (20, 50, 70) eine Wirbelkontaktfläche (21, 71) und eine konvexe Lagerfläche (27, 51, 72) auf einer gegenüberliegenden Oberfläche (22) davon aufweist, wobei das zweite Element (30, 60) eine Wirbelkontaktfläche (31) und eine konkave Lagerfläche (37, 62) auf einer gegenüberliegenden Oberfläche derselben (32) aufweist, wobei die konvexe Lagerfläche (27, 51, 72) des ersten Elements (20, 50, 70) in die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten eingesetzten Elements (30, 60) eingreift, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) eine schräge Rampe (39, 63) aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die ersten Elemente (20, 50, 70) bzw. zweiten Elemente (30, 60) plattenförmige Elemente sind.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die ersten Elemente (20, 50, 70) bzw. zweiten Elemente (30, 60) zudem eine anteriore Oberfläche (23, 33), eine posteriore Oberfläche (24, 34), eine erste laterale Oberfläche (25, 35) und eine zweite laterale Oberfläche (26, 36) aufweisen.
Eine Prothese gemäß Anspruch 3, wobei die schräge Rampe (39, 63) auf der der anterioren Oberfläche (33) am nächsten gelegenen Seite des zweiten Elements (30, 60) angeordnet ist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die schräge Rampe (39, 63) in ihrem diagonalen senkrechten Querschnitt die Form eines Radiuses hat.
Eine Prothese gemäß Anspruch 3, wobei die schräge Rampe (39, 63) die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) zumindestens teilweise asymmetrisch um die anteriore zur posterioren Achse davon verläuft.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel der Rampe (39, 63) zwischen 5° und 60° liegt.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel der Rampe (39, 63) zwischen 10° und 45° liegt.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel der Rampe (39, 63) zwischen 15° und 30° liegt.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei der Neigungswinkel der Rampe (39, 63) zwischen 20° und 25° liegt.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konvexe Lagerfläche (27, 51) eines ersten Elements (20, 50, 70) die Form einer hauptsächlich rundförmigen Kugel, Kuppel oder Halbkugel hat.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) eine hauptsächliche kugelförmige (38) Form auf der der schrägen Rampe (39, 63) gegenüberliegenden Seite aufweist
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) eine hauptsächliche kugelförmige (38) Form in der Nähe der posterioren Seite (34) davon aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konvexe Lagerfläche (27, 51, 72) des ersten Elements (20, 50, 70) die Form einer hauptsächlich asphärischen Kugel, Kuppel oder Halbkugel aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 14, wobei der Radius der rundförmigen Kugel, Kuppel oder Halbkugel in den koronaren und axialen Ebenen größer als der Radius auf der sagittalen Ebene ist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) eine hauptsächliche kugelförmige Form auf der der schrägen Rampe (39, 63) gegenüberliegenden Seite aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die konkave Lagerfläche (37, 62) des zweiten Elements (30, 60) eine hauptsächliche kugelförmige Form in der Nähe der posterioren Seite (34) davon aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 17, wobei die asphärische Lagerfläche einen Radius aufweist, der größer auf den koronaren und axialen Ebenen als auf der sagittalen Ebene ist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die Wirbelkontaktfläche (21,71, 31) des ersten (20, 50, 70) bzw. zweiten (30, 60) Elements im Wesentlichen eben ist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die Wirbelkontaktfläche (21, 71) des ersten Elements (20, 50, 70) einen Halbkugel- oder runden Kuppelteil (72) beinhaltet.
Eine Prothese gemäß Anspruch 20, wobei der Halbkugelteil (72) an einer Stelle der unteren Wirbelkontaktfläche (21, 71) angeordnet ist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die ersten (20, 50, 70) bzw. zweiten (30, 60) Elemente eine Einsteckvorrichtung zum Eingriff mit einem Einsteckwerkzeug aufweisen.
Eine Prothese gemäß Anspruch 22, wobei die Einsteckvorrichtungen einen oder mehrere Kanäle, Schlitze oder Öffnungen (74) aufweisen.
Eine Prothese gemäß Anspruch 22, wobei die Einsteckvorrichtungen in der Nähe der lateralen Seiten der Wirbelkontaktflächen (21, 71, 31) angeordnet sind.
Eine Prothese gemäß Anspruch 22, wobei die die Einsteckvorrichtungen auf den anterioren Seiten der Elemente (20, 50, 70, 30, 60) angeordnet sind.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei die ersten (20, 50, 70) bzw. zweiten (30, 60) Elemente Befestigungsvorrichtung zur Befestigung an ihre nebenliegende Wirbel (14, 16) aufweisen.
Eine Prothese gemäß Anspruch 26, wobei die Befestigungsvorrichtung ein oder jegliche Kombination eines oder mehrerer Stifte, Nägel, Schrauben oder im Wesentlichen senkrechter Rippen bzw. dergleichen aufweist.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1, wobei mindestens ein Teil der ersten (20, 50, 70) bzw. zweiten (30, 60) Elemente einem äußeren periphären Rand davon gegenüber angewinkelt sind.
Eine Prothese gemäß Anspruch 1 wobei sich die Form der konkaven Lagerfläche (37, 62) von der Form der konvexen Lagerfläche (27, 51) unterscheidet.