DE60022367T2

DE60022367T2 - Bandscheibenprothese mit zähnen auf den seiten

Info

Publication number: DE60022367T2
Application number: DE60022367T
Authority: DE
Inventors: Christian Baccelli; Jacques Senegas; Evan Zeiger; Tarcisio Barros; Dietmar Salger; Franck Van Den Eeden
Original assignee: Stryker Spine SAS
Current assignee: Stryker Spine SAS
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: ATE303113T1; CA2388371A1; WO2001028463A1; US7637950B2; AU7930400A; EP1221912A1; JP4345080B2; JP2003516174A; FR2799639A1; FR2799639B1; DE60022367D1; AU776427B2; EP1221912B1; KR20020071855A; US20030028249A1

Description

Die Erfindung betrifft Bandscheibenprothesen.
Es sind Bandscheibenprothesen bekannt, die auf ihren beiden Hauptflächen zueinander parallele, längliche Zähne aufweisen. Solche Zahnungen sichern eine gute Verankerung der Prothese zwischen den Platten der benachbarten Wirbel in einem Raum der Bandscheibe, der von der Prothese eingenommen wird.
Eine Prothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist im Dokument FR-2 727 003 beschrieben.
Bandscheibenprothesen, die zwei Hauptflächen aufweisen, und zwar eine obere und eine untere, die zueinander entgegengesetzt sind und gezahnt sind, wobei diese Flächen in mindestens einer querverlaufenden Ebene ein Profil mit einer insgesamt nicht geradlinigen Form zeigen, sind in den Dokumenten WO 99 38461 und US 5 865 845 offenbart.
Ein Ziel der Erfindung ist es, eine Prothese bereitzustellen, die eine noch bessere Verankerung sicherstellt.
Angesichts des Erreichens dieses Ziels sieht man nach der Erfindung eine Prothese nach dem Anspruch 1 vor.
So kann man das Profil der gezahnten Fläche wählen, damit es zu dem der Wirbelplatte so komplementär wie möglich ist, mit der es in Berührung zu kommen bestimmt ist. Während es die Prothese aus dem Stand der Technik erfordern konnte, die Fläche der Wirbelplatte vorzubereiten, um ihre Form anzupassen, damit der Kontakt mit der Prothese verbessert wird, wird eine solche Vorbereitung meistenteils unnötig, was die gezahnte Fläche der erfindungsgemäßen Prothese angeht. Dies verringert die Dauer des chirurgischen Eingriffs, der erforderlich ist, um die Prothese einzubauen. Die Fläche, die gezahnt ist und der Platte entspricht, gestattet eine Verankerung gegenüber der Wirbelplatte mit sehr großer Qualität.
Außerdem ist eine gezahnte Fläche, deren Profil zwei Stücke mit insgesamt geradliniger Form aufweist, die gegeneinander geneigt sind, besonders für die Form der Platten gewisser Wirbel geeignet.
Vorteilhafterweise hat das eine der beiden Stücke eine Länge von mindestens dem Doppelten der des anderen Stückes.
Die Fläche hat so ein Profil nach Art eines Flugzeugflügels, das sehr nahe der Form gewisser Wirbelplatten entspricht.
Vorteilhafterweise weist die gezahnte Fläche eine Zone auf, die das eine der Stücke bildet und keine Zähne aufweist.
Vorteilhafterweise weist die gezahnte Fläche eine Zone auf, die keine Zähne aufweist und an einen Rand der Fläche angrenzt.
Vorteilhafterweise weist die Prothese eine mittige Aussparung auf, die sich von der einen der Hauptflächen zur anderen erstreckt.
Eine solche Aussparung kann zum Beispiel Transplantatmaterial aufnehmen, das die Knochenintegration des Wirbels erleichtert.
Vorteilhafterweise umfaßt die Prothese eine seitliche Wand, die mindestens eine Öffnung aufweist, die sich von einer Außenfläche der Wand zur mittigen Aussparung erstreckt.
So fördert diese Öffnung die Gefäßbildung des Transplantats, das in der Aussparung sitzt.
Vorteilhafterweise weist die Prothese eine Seitenfläche auf, die von einem ersten, zylindrischen Abschnitt, der sich über mehr als 180° erstreckt, bezogen auf die Zylinderachse, und einem zweiten, zylindrischen Abschnitt mit größerem Radius als der erste Abschnitt gebildet ist.
Eine solche Form gestattet es der Prothese, den größten Teikl der Oberfläche der Wirbelplatten einzunehmen.
Vorteilhafterweise haben die Zähne ein Profil, das zu ein und derselben Seite der Prothese geneigt ist.
Diese Form erleichtert das Einführen der Prothese zwischen die Platten, aber bildet eine Bremse gegenüber ihrem Zurückziehen.
Vorteilhafterweise weist die Prothese mindestens eine Spitze auf, die von einer der Hauptflächen, besonders von der gezahnten Fläche, vorspringt.
So implantiert sich die Spitze in die Wirbelplatte und steigert noch die Qualität der Verankerung.
Vorteilhafterweise weist die Prothese eine mit Gewinde versehene Öffnung auf.
Diese Öffnung kann mit einem Werkzeug zum Anbringen der Prothese für dessen Befestigung an der Prothese zusammenwirken. Sie kann auch dazu dienen, die Prothese mit einer Platte zu verbinden, die seitlich an den Wirbelkörpern befestigt ist.
Vorteilhafterweise handelt es sich um eine Prothese, die geeignet ist, als Hals-Bandscheibe verwendet zu werden.
Nach der Erfindung ist auch eine Anordnung vorgesehen, die eine erfindungsgemäße Prothese und ein Werkzeug zu deren Anbringung umfaßt.
Vorteilhaftereise umfassen die Prothese und das Werkzeug Mittel zur Befestigung der Prothese am Werkzeug in einer bestimmten Relativlage sowie Mittel zur Polarisierung, die derart eingerichtet sind, daß diese Lage einzigartig ist.
Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden noch aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsweise und einer Variante ersichtlich, die nur als nichteinschränkende Beispiele angegeben sind. In den beigefügten Zeichnungen
sind die 1 bis 5 jeweils Ansichten in der Perspektive, von unten, von vorne, von hinten und von rechts einer Prothese nach einer bevorzugten Ausführungsweise der Erfindung;
sind die 6 und 7 Mittelschnitte eines Halswirbels jeweils längs der Sagittal- und der Frontalebene;
sind die 8 und 9 Perpektivansichten der Prothese der 1 mit ihrem Werkzeug zum Einbau; und
ist 10 eine Teilansicht analog zur 4 und stellt eine Ausführungsvariante dar.
Es wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen; die Prothese 2 ist hier ein Käfig, der eine Wand 4 mit insgesamt ringartiger Form zur Achse 6 aufweist.
Von oben gesehen, weist die Wand einen ersten Teil 4a in Hufeisenform auf. Der Teil 4a hat eine zylindrische Form mit der Achse 6. Er erstreckt sich über etwa 250° um die Achse 6. Die Wand weist einen zweiten Teil 4b mit ebenfalls zylindrischer Form auf, der sich über etwa 20° um seine Achse erstreckt, die nicht die Achse 6 ist, aber parallel zu dieser ist. Der zweite Teil 4b hat einen Radius, der viel größer ist als der des ersten Teils 4a. Die Enden des ersten Teils sind an die des zweiten Teils angefügt. Der Käfig hat demnach im Grundriß die Form eines Kranzes, der über eine Seite 4b ein wenig abgeflacht ist, die hier die vorne liegende oder vordere Seite des Käfigs ist. Diese Wand 4 definiert in der Mitte des Käfigs eine Aussparung 7.
Der Käfig weist zwei Hauptseiten auf, nämlich eine obere 8 und eine untere 10, die einander gegenüberliegen und sich im allgemeinen in zueinander parallelen und zur Achse 6 senkrechten Ebenen erstrecken. Die Aussparung 7 erstreckt sich von der einen zur anderen der beiden Flächen 8, 10.
Die untere Fläche 10 ist beispielsweise genau senkrecht zur Achse 4. Sie weist in einer Sagittalebene, das heißt, parallel zur Achse 4 und senkrecht zur vorderen Wand 4b, ein gezahntes Profil auf, das längliche Zähne 12 bildet, die zueinander parallel und parallel zur vorderen Wand 4b sind. Alle die Zähne 12 sind untereinander identisch und haben besonders die selbe Höhe. Die Zähne sind alle nach vorne geneigt. Sie weisen eine vordere Flanke auf, die parallel zur Achse 6 ist, und eine hintere, geneigte Flanke.
In der vorgenannten Sagittalebene hat die obere Fläche 8 ein Profil, das von zwei Stücken mit insgesamt geradliniger Form 14, 16 gebildet ist, die zueinander geneigt sind, um dem Profil eine konvexe Form zu geben. Das hintere Stück 16 ist das längere der beiden Stücke. Es erstreckt sich in dieser Ebene über etwa 80% der Länge des Käfigs. Das Stück hat ein gezahntes Profil. Alle die Zähne 12 sind zueinander identisch und haben insbesondere die selbe Höhe. Sie sind nach vorne geneigt wie die Zähne der unteren Fläche 10. Das Stück 16 ist leicht zur Rückseite des Käfigs geneigt. Es ist demnach bezüglich der unteren Fläche 10 leicht geneigt.
Das vordere Stück 14 ist zur Vorderseite des Käfigs stärker geneigt als die Neigung des hinteren Stücks nach hinten. Seine Länge ist etwa gleich dem Viertel der des hinteren Stücks 16. Das vordere Stück 14 ist glatt. Es entspricht dem Teil der oberen Fläche, die sich über die vordere Wand 4b erstreckt. Die beiden Stücke 14, 16 geben der oberen Fläche 8 ein Profil, das dem eines Flugzeugflügels nahekommt.
Der Käfig weist eine mit Gewinde versehene Montage- und Befestigungsöffnung 18 auf, die sich in der mittleren Sagittalebene der Prothese in der vorderen Wand 4b erstreckt, und sie stellt eine Verbindung zwischen der der Außenfläche dieser letztgenannten und der mittigen Aussparung 7 her. Auf der einen Seite dieser Öffnung 18, zum Beispiel auf der rechten Seite, weist die Außenfläche der vorderen Wand einen halbkugeligen Hohlraum 20 auf, der zur Polarisierung dient, wie man dies noch später sehen wird.
Auf dem hintersten Teil der Wand weist der Käfig zwei Öffnungen 22 auf, die ebenfalls die Außenfläche in Verbindung mit der mittigen Aussparung 7 bringen. Die beiden Öffnungen 22 sind symmetrisch bezüglich der mittleren Sagittalebene des Käfigs angeordnet.
Der Käfig weist Spitzen 24 auf, und zwar hier 4 in der Zahl, das sind zwei für jede zugeordnete Hauptfläche 8, 10. Jede Spitze hat ein angespitztes Ende, und sie springt von der zugeordneten Hauptfläche vor. Die beiden Spitzen jeder Fläche sind symmetrisch zueinander angeordnet, bezogen auf die mittlere Sagittalebene. Außerdem erstrecken sie sich in der mittleren Frontalebene, die durch die Achse 6 läuft. Jede Spitze einer Fläche erstreckt sich längs einer Spitze der anderen Fläche.
Der soeben beschriebene Käfig ist besonders dazu geeignet, einen Halswirbel-Zwischenraum einzunehmen. Man hat in den 6 und 7 einen Wirbelkörper 31 eines Halswirbels 30 abgebildet. Im Schnitt längs der mittleren Sagittalebene in 6 hat die obere Platte 32 des Wirbels ein im wesentlichen geradliniges horizontales Profil, während die untere Platte 34 ein flugzeugflügelförmiges, konkaves Profil hat, das komplementär zu dem konvexen der oberen Fläche 8 des Käfigs ist. Im Schnitt längs einer mittleren Frontalebene hat, bezogen auf 7, die untere Platte 34 ein im wesentlichen geradliniges horizontales Profil, während die obere Platte 32 ein gekrümmtes, konkaves Profil hat, dessen Scheitel die Ausbuchtungen 36 sind.
Wenn der Käfig zwischen zwei Halswirbel 31 eingeführt wird, dann schmiegen sich die Hauptflächen 8, 10 des Käfigs demnach sehr eng an die Form der Platten 32, 34 an, mit denen sie in Berührung gelangen.
Um den Käfig einzusetzen, könnte man vorteilhafterweise ein Einsetzwerkzeug 40 wie das der 8 und 9 verwenden. Dieses Werkzeug weist einen Körper 42 auf, der einen Kopf 44 aufweist, der eine vordere Fläche 46 mit rechteckiger Form hat, deren Form und Höhe denen der vorderen Fläche des Käfigs 2 nahekommen. Das Werkzeug weist einen Gewindeansatz 48 auf, der in der Mitte der Fläche 46 des Kopfes austritt und diesbezüglich om anderen Ende des Werkzeugs her beweglich ist. Dieser Ansatz ist dazu geeignet, eine Gewindeverbindung mit der Montageöffnung 18 des Käfigs herzustellen. Die vordere Fläche 46 des Kopfes weist ein kugeliges, vorspringendes Relief 47 auf, das dazu eingerichtet ist, in den kugeligen, vorderen Hohlraum 20 einzudringen, wenn der Ansatz 48 mit der Öffnung 18 verbunden ist. Das Relief 47 und der Hohlraum 20 bilden Polarisierungsmittel. Dank deren gibt es nur eine einzige Position der Befestigung des Käfigs 2 am Werkzeug 40, in der die Konturen der vorderen Fläche des Käfigs mit denen des Kopfes 44 des Werkzeugs zusammenfallen.
Um den Käfig zwischen den Wirbeln einzusetzen, betreibt man eine Spreizung der Wirbel mit geeigneten Mitteln, um die Höhe des Raums der Bandscheibe zwischen den Wirbeln zu vergrößern. Man bereitet die obere Platte 32 des unteren Wirbels 10 vor, um ihre Form an die der unteren Fläche 10 des Käfigs anzunähern. Die Aussparung 7 nimmt vor der Montage Knochentransplantat oder eine andere Substanz auf, die das Knochenwachstum gestattet. Wenn der Käfig auf dem Werkzeug angebracht ist, setzt man den Käfig zwischen den Wirbeln auf dem vorderen Weg ein. Dann unterbricht man die Spreizung. Die Wirbelplatten 32, 34 gelangen so in Auflage auf den Hauptflächen 8, 10 des Käfigs. Die Spitzen 24 verankern sich in diesen Platten. Die Ausrichtung der Zähne 12, die vorher die Einführung des Käfigs erleichtert hat, begrenzt die Möglichkeiten der Vorwärtsbewegung des Käfigs während seines Aufsitzens. Der Käfig benötigt nicht eine Vorbereitung der unteren Platte 34 des oberen Wirbels.
In einer Ausführungsvariante, die in 10 abgebildet ist, hat die untere Fläche des Käfigs, die auch gezahnt ist (ohne daß dies abgebildet wäre), im Schnitt parallel zu einer Frontalebene eine kreisbogenförmige, gekrümmte, konvexe Form. Ein solcher Käfig bedarf keiner Vorbereitung der oberen Platte 32 des unteren Wirbels, und zwar derart, daß keine Wirbelplatte vorzubereitet werden braucht. Ein solcher Käfig paßt sich demnach am besten an die Anatomie des Zwischenwirbelraumes an.
Die Montageöffnung 18 könnte verwendet werden, um den Käfig an einem Verankerungssystem zu befestigen, zum Beispiel an einer vorderen Platte, die im übrigen in den Seitenflächen der Wirbelkörper 31 verankert wird.
Die drei Öffnungen 18, 22 erleichtern die Blutgefäßbildung des Transplantats, das in der Aussparung 7 aufgenommen ist.
Um die Polarisierung noch zu steigern, kann der Kopf 44 des Werkzeugs eine Markierung 45 tragen, die es gestattet, die obere Fläche 8 des Käfigs zu erkennen, wenn dieser am Werkzeug befestigt ist und sich in der ordnungsgemäßen Lage befindet.
Der Käfig könnte aus radiotransparentem Material bestehen, zum Beispiel PEEK (Poly-Ether-Ether-Keton). In diesem Fall könnte der Käfig eine oder mehrere Markierungen 47 aufweisen, die in den Käfig eingeschlossen sind und es infolge der Tatsache ihrer Radioopazität gestatten, daß man die Position und/oder die Anwesenheit des Implantats während per- oder postoperativer Röntgenaufnahmen anpeilt. Sie könnten aus Titan oder Titanlegierung bestehen. Die Markierungen 47 sind hier zwei an der Zahl und sind durch Drähte gebildet, die in geradlinigen, zur Achse 6 parallelen Leitungen eingelegt sind, die in die Wand des Käfigs eingebracht sind. Die eine der Leitungen erstreckt sich hinten in der mittleren Sagittalebene, und die andere am linken Ende der vorderen Wand.
Die Spitzen 24 könnten in Leitungen eingeführt und starr befestigt werden, die in den Käfig eingebracht sind. Es könnten auch diese aus einem radioopaken Material hergestellt sein.

Claims

Bandscheibenprothese (2), die zwei Hauptflächen aufweist, nämlich eine obere (8) und eine untere (10), die einander gegenüberliegen, wobei mindestens die obere Fläche profilierte Zähne (12) aufweist, die zueinander parallel sind, dadurch gekennzeichnet, daß die obere, gezahnte Fläche (8) in mindestens einer, zu dieser Fläche querverlaufenden Ebene ein Profil mit insgesamt nicht geradliniger Form hat, wobei das Profil der oberen, gezahnten Fläche (8) zwei Stücke (14, 16) mit insgesamt geradliniger Form aufweist, die zueinander geneigt sind.
Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine (16) der beiden Stücke eine Länge von mindestens dem Doppelten der des anderen Stückes (14) hat.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnte Fläche eine Zone (14) aufweist, die das eine der Stücke bildet und keine Zähne aufweist.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnte Fläche (8) eine Zone (14) aufweist, die keine Zähne aufweist und an einen Rand der Fläche angrenzt.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mittige Aussparung (7) aufweist, die sich von der einen der Hauptflächen (8, 10) zur anderen erstreckt.
Prothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine seitliche Wand umfaßt, die mindestens eine Öffnung (18, 22) aufweist, die sich von einer Außenfläche der Wand zur mittigen Aussparung (7) erstreckt.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Seitenfläche (4) aufweist, die von einem ersten, zylindrischen Abschnitt (4a), der sich über mehr als 180° erstreckt, bezogen auf die Zylinderachse (6), und einem zweiten, zylindrischen Abschnitt (4b) mit größerem Radius als der erste Abschnitt (4a) gebildet ist.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (12) ein Profil haben, das zu ein und derselben Seite der Prothese geneigt ist.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Spitze (24) aufweist, die von einer der Hauptflächen (8, 10), besonders von der gezahnten Fläche, vorspringt.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit Gewinde versehene Öffnung (18) aufweist.
Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Prothese handelt, die geeignet ist, als Hals-Bandscheibe verwendet zu werden.
Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Prothese (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 sowie ein Werkzeug (40) zum Einsetzen dieser Prothese umfaßt.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothese (2) und das Werkzeug (40) Mittel (18, 48) zur Befestigung der Prothese am Werkzeug in einer bestimmten Relativlage sowie Mittel zur Polarisierung (20, 47) umfassen, die derart eingerichtet sind, daß diese Lage einzigartig ist.