DE602004006709T2

DE602004006709T2 - Wirbelsäulenprothesen

Info

Publication number: DE602004006709T2
Application number: DE602004006709T
Authority: DE
Inventors: Uri Arnin; Michael Tauber; Yuri Sudin; Yoram Anekstein
Original assignee: Impliant Ltd
Current assignee: Impliant Ltd
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2024-01-06
Also published as: US20070191949A1; US7811323B2; US20050102028A1; US20070213724A1; ATE363250T1; US20080004706A1; US7846209B2; US8012176B2; ES2287686T3; US20060149383A1; US7833272B2; US20070203494A1; US8262699B2; US20070191947A1; US7811322B2; US7811308B2; WO2005044152A1; US20070191847A1; US7811324B2; US20070288006A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat für Wirbelsäulenprothesen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Spinalstenose ebenso wie die Spondylose, Spondylolisthese, Arthrose und andere degenerative Erscheinungen können Rückenschmerzen hervorrufen, insbesondere Schmerzen im unteren Rücken. Derartige Erscheinungen können durch Verengen des Spinalkanals durch eine Vielzahl von Ursachen hervorgerufen werden, die zum Quetschen des Rückenmarks und/oder der Nerven in der Wirbelsäule führen. Die Fusion von zwei oder mehr benachbarten Rückenwirbeln sollte den Rückenschmerz lindern. Die Fusion der Rückenwirbel kann jedoch missbilligt werden, weil die Fusion dazu neigt, degenerative Erscheinungen in den fusionierten Rückenwirbeln hervorzurufen, um zu benachbarten Rückenwirbelteilen zu wandern, die nicht fusioniert waren.
Das US-A-6063121 offenbart eine vertebrale Körperprothese mit oberen und unteren Platten, die jeweils ein Kugelstützelement und ein Hülsenstützelement tragen. Eine elastische Ringscheibe wird zwischen der oberen und unteren Platte angeordnet.
Die vorliegende Erfindung strebt danach, eine neuartige Wirbelsäulenprothese bereitzustellen, wie sie hierin nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Die hierin offenbarten Prothesen sind insbesondere für den posterioren Abschnitt der Wirbelsäule vorteilhaft, aber die Erfindung ist nicht auf den posterioren Abschnitt der Wirbelsäule beschränkt.
Es wird daher in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Artikel in Übereinstimmung mit dem nachfolgenden Patentanspruch 1 bereitgestellt.
Die Wirbelsäulenprothese kann eines oder mehrere der folgenden charakteristischen Merkmale einschließen. Beispielsweise können das erste und zweite Befestigungselement mit Montagelöchern ausgebildet werden, die so ausgeführt sind, dass ein mechanisches Verbindungselement hindurch und in die Wirbelsäulenstruktur gelangen kann. Das erste und zweite Befestigungselement können Seitenwände einschließen, die durch einen Spalt getrennt sind, wobei der Spalt so ausgeführt ist, dass darin ein posteriorer Abschnitt der Wirbelsäule aufgenommen wird. Die Biegebaugruppe kann an dem ersten und zweiten Befestigungselement mittels einer Zapfenverbindung befestigt werden. Das erste und zweite Befestigungselement können mindestens ein Paar von entgegengesetzten elastischen Sperrklinken umfassen, die für ein Ergreifen des Abschnittes der Wirbelsäule ausgeführt sind. Die Biegebaugruppe kann mehr als ein Biegeelement zwischen dem ersten und zweiten Befestigungselement umfassen. Mindestens ein Abschnitt der Biegebaugruppe kann am ersten und zweiten Befestigungselement mit einer Vielzahl von Sperrelementen befestigt werden. Alternativ kann mindestens ein Abschnitt der Biegebaugruppe zusammenhängend mit dem ersten und zweiten Befestigungselement ausgebildet werden. Die Sperrelemente können plattenartige Elemente umfassen, die am ersten und zweiten Befestigungselement mit mechanischen Verbindungselementen gesichert werden. Die Sperrelemente können mindestens einen Ansatz umfassen, der sich im Allgemeinen senkrecht von den plattenartigen Elementen erstreckt, um die mindestens ein Anschlag in Eingriff gebracht wird. Die Biegebaugruppe kann eine Schutzkappe umfassen, die mindestens teilweise um die inneren Abschnitte der ersten und zweiten Befestigungselemente angeordnet wird, wobei die Schutzkappe mit dem ersten und zweiten Befestigungselement verbunden wird. Die Schutzkappe kann elastomer sein. Die Biegebaugruppe kann so ausgeführt sein, dass sie sich richtungsunabhängig biegt. Eine Vielzahl von Wirbelbogenwurzelschrauben kann an der Wirbelsäulenprothese befestigt oder damit zusammenhängend ausgebildet werden. Die Wirbelbogenwurzelschrauben können polyaxiale Wirbelbogenwurzelschrauben mit einem Gewindeschaft und einem polyaxialen Drehkopf umfassen. Der Gewindeschaft und/oder der polyaxiale Drehkopf können an der Wirbelsäulenprothese befestigt oder zusammenhängend damit ausgebildet werden. Das erste und zweite Befestigungselement können Montagearme umfassen, die drehbar in einem Gehäuse montiert sind, wobei ein Abschnitt eines jeden Montagearmes in einer hohlen Kammer angeordnet wird, die im Gehäuse gebildet wird, und wobei ein anderer Abschnitt eines jeden Montagearmes aus dem Gehäuse durch eine im Gehäuse gebildete Öffnung vorseht. Die Biegebaugruppe kann eine mehrteilige Gelenkbaugruppe umfassen, die ein erstes Gelenkelement umfasst, das eine konvexe Kontur aufweist, das mit einem zweiten Gelenkelement gelenkig verbunden ist, das eine konkave Kontur aufweist, die der konvexen Kontur des ersten Gelenkelementes entspricht und darüber gleitet, wobei das erste und zweite Gelenkelement an den Befestigungselementen befestigt werden oder zusammenhängend ein Teil davon sind. Ein Anschlag kann bereitgestellt werden, der die Biegung der Biegebaugruppe begrenzt, und der die relative Bewegung der Befestigungselemente mit Bezugnahme zueinander begrenzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1A und 1B vereinfachte bildliche Veranschaulichungen einer Struktur einer menschlichen Wirbelsäule, insbesondere der Lendenrückenwirbel, wobei 1A und 1B jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht der L4- und L5-Rückenwirbel zeigen;
1C eine vereinfachte perspektivische Veranschaulichung einer elastomeren Wirbelsäulenprothese, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist;
2 eine vereinfachte perspektivische Veranschaulichung einer elastomeren Wirbelsäulenprothese, die in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist;
3 eine vereinfachte perspektivische Veranschaulichung einer elastomeren Wirbelsäulenprothese, die in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist, die für eine Anbringung an einen posterioren Abschnitt der Wirbelsäule und an einer anderen vertebralen Struktur ausgeführt ist, beispielsweise einer Gelenkfläche oder einer Wirbelbogenwurzel des gleichen Rückenwirbels;
4 eine perspektivische Ansicht eines superioren Befestigungselementes der in 3 gezeigten Prothese;
5 eine perspektivische Ansicht eines inferioren Befestigungselementes der in 3 gezeigten Prothese;
6 eine perspektivische Ansicht eines elastomeren Elementes der in 3 gezeigten Prothese;
7A und 7B vereinfachte bildliche Veranschaulichungen von zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten einer elastomeren Wirbelsäulenprothese, die in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist;
8A und 8B vereinfachte Schnittdarstellungen, jeweils entlang der nach vom und zur Seite liegenden Ebenen, der elastomeren Wirbelsäulenprothese, die in 7A und 7B gezeigt wird; und
8C und 8D vereinfachte Schnittdarstellungen einer alternativen Konstruktion einer Biegebaugruppe der elastomeren Wirbelsäulenprothese aus 8A und 8B.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGEN
Mit Bezugnahme auf 1A und 1B wird eine Struktur einer menschlichen Wirbelsäule veranschaulicht, insbesondere die Lendenrückenwirbel.
1A und 1B veranschaulichen jeweils den vierten und fünften Lendenrückenwirbel L4 und L5 in einer seitlichen Ansicht (während sie sich in einer anatomischen Verbindung befinden) und in einer Draufsicht (separat). Die Lendenrückenwirbel (von denen insgesamt fünf vorhanden sind) befinden sich im unteren Rücken; sie werden ebenfalls als das „Kreuz" bezeichnet.
Wie es bei Rückenwirbeln typisch ist, werden die Rückenwirbel L4 und L5 durch eine intervertebrale Scheibe 125 getrennt. Die Konfiguration der Rückenwirbel L4 und L5 weicht etwas ab, aber jeder Rückenwirbel umfasst einen vertebralen Körper 110, der der anteriore massive Teil des Knochens ist, der der Wirbelsäule eine Festigkeit verleiht und das Körpergewicht aufnimmt. Ein vertebraler Bogen 112 ist posterior zum vertebralen Körper 110 vorhanden und wird durch linke und rechte Wirbelbogenwurzeln 114 und die Lamina 116 gebildet. Die Wirbelbogenwurzeln 114 sind kurze, feste Fortsätze, die den vertebralen Bogen 112 mit dem vertebralen Körper 110 verbinden. Die Wirbelbogenwurzeln 114 ragen posterior heraus, um mit zwei breiten, flachen Knochenplatten zusammenzupassen, die als die Lamina 116 bezeichnet werden.
Sieben weitere Fortsätze erheben sich aus dem vertebralen Bogen 112. Ein Dornfortsatz 118 und zwei Querfortsätze 120 ragen am dem vertebralen Bogen 112 heraus und gewähren Befestigungen für die Muskeln, wodurch Hebel gebildet werden, die dabei helfen, dass die Muskeln die Rückenwirbel bewegen. Zwei superiore Gelenkfortsätze 122 ragen superior aus dem vertebralen Bogen 112 heraus, und zwei inferiore Gelenkfortsätze 124 ragen inferior aus dem vertebralen Bogen 112 heraus. Die superioren Gelenkfortsätze 122 eines Rückenwirbels sind entgegengesetzt entsprechenden inferioren Gelenkfortsätzen 124 eines benachbarten Rückenwirbels angeordnet. Gleichermaßen sind inferiore Gelenkfortsätzte 124 entgegengesetzt entsprechenden superioren Gelenkfortsätzen 122 eines benachbarten Rückenwirbels angeordnet. Der Schnitt der superioren Gelenkfortsätze 122 eines Rückenwirbels mit den inferioren Gelenkfortsätzen 124 eines benachbarten Rückenwirbels bildet ein Gelenk, das als ein Zygapophysial-Gelenk bezeichnet wird oder kurz als ein Facetgelenk oder Facet 126. Facetgelenke 126, die zwischen benachbarten superioren Gelenkfortsätzen 122 und inferioren Gelenkfortsätzen 124 längs der Wirbelsäule vorgefunden werden, gestatten eine Gleitbewegung zwischen den Rückenwirbeln L4 und L5.
Mit Bezugnahme auf 1C wird eine Wirbelsäulenprothese 10 veranschaulicht, die in Übereinstimmung mit einer Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist.
Die Prothese 10 kann ein oberes (superiores) vertebrales Befestigungselement 20, das an einem der Dornfortsätze 118 (in 1C nicht gezeigt) befestigt werden kann, und ein unteres (inferiores) vertebrales Befestigungselement 21 umfassen, das an einem benachbarten Dornfortsatz 118 befestigt werden kann. Die Befestigungselemente 20 und 21 kennen steif oder nichtsteif sein, aus Materialien hergestellt werden, die ein biokompatibles Material, wie beispielsweise ein Metall, beispielsweise nichtrostenden Stahl, Titan oder Titanlegierung, Kobalt-Chrom-Legierungen, Kunststoff oder andere harte, steife Materialien oder irgendeine Kombination der vorangehenden, einschließen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Ein elastomeres Element 22 (worauf man sich ebenfalls als eine Biegebaugruppe bezieht) wird zwischen dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 20 und 21 angeordnet und kann zusammenhängend damit gebildet oder daran befestigt werden. Das elastomere Element 22 kann aus einem nachgiebigen Material hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, polyurethanhaltige Materialien, silikonhaltige Materialien, Elastomere auf Polyethylenbasis, Hydrogele und polypropylenhaltige Materialien. Das elastomere Element 22 kann sich in jeder beliebigen Richtung biegen, was dabei helfen kann, die Spannung zwischen den Befestigungselementen 20 und 21 während der Bewegung der Wirbelsäule zu verringern. Die Biegung des elastomeren Elementes 22 gestattet, dass sich die Befestigungselemente 20 und 21 relativ zueinander bewegen. Das kann dabei helfen, die Prothese im Körper einzusetzen, indem Versetzungen zwischen den Teilen der Prothese und den Montagelöchern im Körper überwunden werden.
Um die Prothese 10 einzusetzen, kann jegliche Substanz oder jegliche Körperstruktur, wie beispielsweise Bänder, entfernt oder vorübergehend zur Seite bewegt werden, um benachbarte Dornfortsätze freizulegen. Beispielsweise kann eine Laminektomie (Schneiden in die Lamina 116 und Entfernen von mindestens einem Teil davon) durch eine posteriore Inzision durchgeführt werden. Danach können die Befestigungselemente 20 und 21 an den freigelegten Dornfortsätzen 118 der benachbarten Rückenwirbel befestigt werden.
Bei der Ausführung in 1C werden, aber nicht zwangsläufig, das obere und untere vertebrale Befestigungselement 20 und 21 mit Montagelöchern 24 ausgebildet, die so ausgeführt sind, dass ein mechanisches Verbindungselement (nicht gezeigt) hindurch und in die Dornfortsätze 118 gelangt. Beispielsweise kann irgendein Verbindungselement oder Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, Schraubenbolzen, Nieten, Nägel, Täcks und Muttern, aber nicht darauf beschränkt, durch die Löcher 24 hindurchgehen, um die Befestigungselemente 20 und 21 fest am Dornfortsatz 118 zu befestigen.
Die vertebralen Befestigungselemente 20 und 21 können Seitenwände 25 aufweisen, die durch einen Spalt 23 getrennt sind (die eine U-Form bilden). Der Dornfortsatz 118 oder irgendein posteriorer Abschnitt der Wirbelsäule kann beispielsweise enganliegend (oder lose) im Spalt 23 vor dem Befestigen mit dem mechanischen Verbindungselement aufgenommen werden. Ein Loch oder Löcher kann in oder genau durch den Dornfortsatz 118 an einer Stelle entgegengesetzt den Löchern 24 gebohrt werden, um die mechanischen Verbindungselemente zu verwenden, um die Befestigungselemente 20 und 21 fest an den Dornfortsätzen 118 zu befestigen.
In der Ausführung in 1C kann, aber nicht zwangsläufig, das elastomere Element 22 mittels einer Zapfenverbindung befestigt werden am oder zusammenhängend gebildet werden mit dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 20 und 21. Die Zapfenverbindung kann Zapfen 27 (Vorsprünge) aufweisen, die zu Schlitzen (Nuten) 29 passen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art von Gelenk oder Verbindung beschränkt, und andere Arten von Gelenken, Verbindungen, Verbindungselementen, Klebstoffbindung und dergleichen können ebenfalls zur Anwendung gebracht werden.
Mit Bezugnahme auf 2 wird eine Wirbelsäulenprothese 30 mit einem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 32 und 34 veranschaulicht, die an einem Dornfortsatz 118 befestigt werden können, ohne dass in oder durch den Dornfortsatz gebohrt werden muss. Daher kann eine kleinere Inzision beim Einsetzen der Prothese 30 angewandt werden als beim Einsetzen der Prothese 10.
Diese Ausführung kann ein oberes und unteres vertebrales Befestigungselement 32 und 34 umfassen, die ein oder mehrere Paare von entgegengesetzten elastischen Sperrklinken 36 aufweisen, die auf einer Basis 38 montiert und für ein Ergreifen des Dornfortsatzes 118 ausgeführt sind. Die Sperrklinken 36 wenden eine Federkraft an, um den Dornfortsatz 118 fest zu ergreifen. Die Befestigungselemente können daher an Ort und Stelle gedrückt werden und „schnappen" fest am Dornfortsatz 118 „ein". (Der Dornfortsatz 118 wird im Spalt 33 aufgenommen, wie vorangehend.)
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungen kann die Prothese am Dornfortsatz 118 allein befestigt werden. Die Befestigungselemente können jedoch zusätzlich oder alternativ an anderen Teilen des Rückenwirbels befestigt werden, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, an Teilen des Facet 126 und/oder an den Wirbelbogenwurzeln 114 oder irgendeinem posterioren Abschnitt der Wirbelsäule, nicht eben dem Dornfortsatz 118. Andere Ausführungen, die an den Wirbelbogenwurzeln 114 befestigen, werden hierin nachfolgend weiter beschrieben.
Mit Bezugnahme auf 3 wird eine elastomere Wirbelsäulenprothese 39 veranschaulicht, die in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist. Die Prothese 39 kann beispielsweise am Dornfortsatz 118 und an einer anderen vertebralen Struktur, beispielsweise einem Facet 126 oder einer Wirbelbogenwurzel 114 oder irgendeinem posterioren Abschnitt der Wirbelsäule (siehe 1A und 1B; nicht in 3 gezeigt), befestigt werden.
Die Prothese 39 kann ein oberes vertebrales Befestigungselement 40, das am Dornfortsatz 118, dem Facet 126 und/oder der Wirbelbogenwurzel 114 befestigt werden kann, und ein unteres vertebrales Befestigungselement 41 einschließen, das an einem anderen Abschnitt der Wirbelsäule (nicht gezeigt) befestigt werden kann, wie beispielsweise einem benachbarten Dornfortsatz 118, Facet 126 und/oder Wirbelbogenwurzel 114. Die Befestigungselemente 40 und 41 können steif oder nichtsteif sein, wie vorangehend. Ein oder mehrere elastomere Elemente 42 (zwei werden in diesem Beispiel gezeigt; wobei man sich auf die elastomeren Elemente 42 ebenfalls als eine Biegebaugruppe bezieht) können zwischen dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 40 und 41 angeordnet und zusammenhängend damit gebildet oder daran befestigt werden. Das elastomere Element 42, das deutlich in 6 gezeigt wird, kann aus einem nachgiebigen Material hergestellt werden, wie vorangehend.
Bei der Ausführung in 3 können, aber nicht zwangsläufig, das obere und untere vertebrale Befestigungselement 40 und 41 mit einem oder mehreren Montagelöchern ausgebildet werden, die so ausgeführt werden, dass ein mechanisches Verbindungselement (nicht gezeigt) durch und in den Abschnitt der Wirbelsäule gelangen kann. Beispielsweise kann irgendein Verbindungselement oder Verbindungselemente, wie beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, Schrauben, Schraubenbolzen, Nieten, Nägel, Täcks und Muttern durch die Montagelöcher hindurchgehen, um die Befestigungselemente 40 und 41 fest am Dornfortsatz 118 zu befestigen.
4 und 5 sind posteriore perspektivische Ansichten von nicht einschränkenden Beispielen jeweils des oberen und unteren Befestigungselementes 40 und 41, wie in 3 gezeigt wird. Ein Montageloch 44 wird beispielsweise für das Befestigen des Befestigungselementes 40 posterior von einem der Dornfortsätze 118 gebildet. Ein weiteres Montageloch 46 im Element 40 kann für eine Fixierung am rechten Facet 126 des gleichen Rückenwirbels und ein noch weiteres Montageloch 48 für eine Fixierung am linken Facet 126 des gleichen Rückenwirbels vorhanden sein. Die Dreipunktfixierung oder Befestigung kann eine stabile und sicherere Befestigung des Elementes 40 am Rückenwirbel posterior mit einem minimalen Eingriffsgrad bewirken.
In der Ausführung in 3 kann, aber nicht zwangsläufig, das elastomere Element mittels einer Zapfenverbindung befestigt werden am oder zusammenhängend gebildet werden mit dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 40 und 41. Die Zapfenverbindung kann Zapfen 47 (Vorsprünge) aufweisen, die zu Schlitzen (Nuten) 49 passen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art von Gelenk oder Verbindung beschränkt, und andere Arten von Gelenken, Verbindungen, Verbindungselementen, Klebstoffbindung und dergleichen können ebenfalls zur Anwendung gebracht werden.
Es wird bemerkt, dass die Montagelöcher in vielerlei Weise angeordnet und ausgerichtet werden können. Beispielsweise gelangen in der Ausführung in 1C die Montagelöcher 24 nicht durch eine Ebene, die das elastomere Element 22 schneidet. Die Montagelöcher 24 sind im Allgemeinen quer zu einer Längsachse des elastomeren Elementes 22. Im Gegensatz dazu geht bei der Ausführung in 3 das Montageloch 44 durch eine Ebene, die das elastomere Element 42 schneidet. Die Montagelöcher 44, 46 und 48 sind im Allgemeinen parallel zur Längsachse des elastomeren Elementes 42. Andere Anordnungen liegen ebenfalls innerhalb des Bereiches der Erfindung.
Mit Bezugnahme auf 7A, 7B, 8A und 8B wird eine elastomere Wirbelsäulenprothese 50 veranschaulicht, die in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung konstruiert und funktionsfähig ist. Die Prothese 50 kann beispielsweise am Dornfortsatz 118 und Wirbelbogenwurzeln 114 befestigt werden (siehe 1A und 1B; nicht in 7A, 7B, 8A und 8B gezeigt).
Die Prothese 50 kann ein oberes (superiores) vertebrales Befestigungselement 52 und ein unteres (inferiores) vertebrales Befestigungselement 54 umfassen. Die Befestigungselemente 52 und 54 können an benachbarten Dornfortsätzen 118 befestigt werden, aber, wie es hierin nachfolgend weiter beschrieben wird, kann die Prothese 50 an Wirbelbogenwurzeln befestigt werden, ohne dass man die Befestigungselemente 52 und 54 an den Dornfortsätzen 118 befestigen muss. Die Befestigungselemente 52 und 54 können steif oder nichtsteif sein, am Materialien hergestellt werden, die ein biokompatibles Material, wie beispielsweise ein Metall, beispielsweise nichtrostenden Stahl, Titan oder Titanlegierung, Kobalt-Chrom-Legierungen, Kunststoff oder andere harte, steife Materialien oder irgendeine Kombination der vorangehenden einschließen, umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind.
Eine Biegebaugruppe 56, die ein oder mehrere Biegeelemente (nachfolgend beschrieben) aufweist, kann zwischen dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 52 und 54 angeordnet und zusammenhängend damit gebildet oder daran befestigt werden. Die Biegebaugruppe 56 kann am oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 52 und 54 mittels Sperrelementen 58 befestigt werden. Die Sperrelemente 58 können plattenartige Elemente 59 einschließen, die am oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 52 und 54 mit mechanischen Verbindungselementen 60 gesichert sind, wie beispielsweise Schrauben, aber nicht darauf beschränkt. Die Sperrelemente 58 können außerdem Ansätze 61 umfassen, die sich im Allgemeinen senkrecht von den plattenartigen Elementen 59 erstrecken, um die Anschläge 62 sicher in Eingriff gebracht werden. Vier derartige Anschläge 62 werden in der veranschaulichten Ausführung gezeigt; jedoch kann die Erfindung mit irgendeiner Anzahl von derartigen Anschlägen durchgeführt werden. Eine Schutzkappe 64 kann zumindestens teilweise oder vollständig um die inneren Abschnitte der Befestigungselemente 52 und 54 angeordnet werden, beispielsweise zumindestens teilweise oder vollständig um die Sperrelemente 58 und die Anschläge 62. Die Schutzkappe 64 kann irgendeine geeignete Form oder Größe aufweisen, wie beispielsweise eine Ring-, Strumpf-, Ellipsoidform und andere Formen, ist aber nicht darauf beschränkt. Wie deutlich in 8A und 8B gesehen wird, wird die Schutzkappe 64 schichtartig zwischen dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 52 und 54 angeordnet und mit Sperrelementen 58, wie beispielsweise mittels, aber nicht zwangsläufig, der inneren Kanten 65 der Schutzkappe 64, verbunden, die stationär mit den Nuten 66 in Eingriff kommen, die in plattenartigen Elementen 59 gebildet werden, wie am besten in 8B zu sehen ist. Daher weist die Biegebaugruppe 56 Anschläge 62 und die Schutzkappe 64 auf Die Biegebaugruppe 56 kann aus einem nachgiebigen elastomeren Material konstruiert werden, einschließlich polyurethanhaltiger Materialien, silikonhaltiger Materialien, Elastomeren auf Polyethylenbasis, Hydrogelen und polypropylenhaltigen Materialien, aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die Biegebaugruppe 56 aus steifen Materialien konstruiert werden, wie beispielsweise nichtrostendem Stahl. Auf jeden Fall wird die Schutzkappe 64 aus einem nachgiebigen Material hergestellt, wie beispielsweise einem Elastomer (z.B. Polyurethan) oder Stoff (Gewebe oder Vliesstoffe aus synthetischen oder natürlichen Fasern).
Die Biegebaugruppe 56 gestattet die Biegung der Prothese 50 um zwei gegenseitig orthogonale Achsen 67 und 68 ebenso wie andere Richtungen für eine richtungsunabhängige Biegung in irgendeinem Freiheitsgrad. Beispielsweise, wie in 8A gesehen wird, kann sich die Prothese 50 elastisch um die Achse 67 in der Richtung der Pfeile 69 drehen. Wie in 8B gesehen wird, kann sich die Prothese 50 elastisch um die Achse 68 in der Richtung der Pfeile 70 drehen. Die Anschläge 62 (ebenso wie die Schutzkappe 64 in gewissem Maß) können die Biegung der Biegegruppe 56 begrenzen, und sie können daher die relative Bewegung der Befestigungselemente 52 und 54 mit Bezugnahme zueinander begrenzen.
In Abhängigkeit von der Prothese 50 sind Wirbelbogenwurzelschrauben 72 (7A und 7B) für das Einsetzen der Prothese 50 in die Wirbelbogenwurzeln 114 vorhanden. Die Wirbelbogenwurzelschrauben 72 können ohne Einschränkung polyaxiale Wirbelbogenwurzelschrauben aufweisen, beispielsweise aus Titan oder Titanlegierung hergestellt, die kommerziell in vielen Größen und Formen von vielen Herstellern erhältlich sind. Es wird bemerkt, dass Titan sehr korrosionsbeständig und ermüdungsbeständig und MRI-kompatibel ist. Die Wirbelbogenwurzelschraube 72 kann einen Gewindeschaft 74 und einen beweglichen Drehkopf 75 aufweisen, dessen Fähigkeit zur Drehung dabei helfen kann, eine vertebrale Spannung zu vermeiden. Die Drehköpfe 75 können drehbar an abgerundeten Zinken 76, die aus dem oberen und unteren vertebralen Befestigungselement 52 und 54 herausragen, mittels Sicherungsmuttern 77 befestigt werden, die zu den Köpfen 75 passen.
Um die Prothese 50 einzusetzen, kann eine Laminektomie durchgeführt werden, wodurch ein Spalt zwischen den Dornfortsätzen 118 gebildet wird, wie es hierin vorangehend erwähnt wird. Die Wirbelbogenwurzelschrauben 72 können in die Wirbelbogenwurzeln 114 geschraubt werden. Die Prothese 50 kann in den Spalt zwischen den Dornfortsätzen 118 eingesetzt werden, wobei die abgerundeten Zinken 76 mit den Köpfen 75 der Wirbelbogenwurzelschrauben 72 ausgerichtet werden. Die Sicherungsmuttern 77 können dann die Prothese 50 an den Wirbelbogenwurzelschrauben 72 sichern. Wie es vorangehend erwähnt wird, kann daher die Prothese 50 an den Wirbelbogenwurzeln befestigt werden, ohne dass man die Befestigungselemente 52 und 54 an den Dornfortsätzen 118 befestigen muss. Wahlfrei können die Befestigungselemente 52 und 54 ebenfalls an benachbarten Dornfortsätzen 118 oder einer anderen Wirbelsäulenstruktur mittels irgendeines zweckmäßigen Verfahrens befestigt werden. Die Außenflächen der Befestigungselemente 52 und 54 können mit einem Material beschichtet werden, wie beispielsweise Hydroxy-Appatit (H/A), aber nicht darauf beschränkt, das das Knochenwachstum in deren Außenflächen unterstützt.
Mit Bezugnahme auf 8C und 8D wird eine alternative Konstruktion der Biegebaugruppe 56 der elastomeren Wirbelsäulenprothese 50 veranschaulicht. (Die elastomere Schutzkappe 64 wird der Deutlichkeit halber weggelassen.) Bei dieser alternativen Konstruktion kann die Biegebaugruppe 56 so konstruiert werden, dass sie eine zweiteilige Gelenkbaugruppe aufweist, die aus einem ersten Gelenkelement 101 konstruiert wird, das eine konvexe äußere Kontur 102 mit einer abgeflachten Fläche 103 aufweisen kann. Eine halbkreisförmige Aussparung 104 kann aus der konvexen äußeren Kontur 102 ausgehöhlt werden. Eine Platte 105 kann das erste Gelenkelement 101 am unteren Befestigungselement 54 sichern, wie beispielsweise mit Schrauben (nicht gezeigt), die durch Montagelöcher 106 hindurchgehen.
Der andere Teil der zweiteiligen Gelenkbaugruppe der Biegebaugruppe 56 kann ein zweites Gelenkelement 107 umfassen, das eine konkave äußere Kontur 108 aufweisen kann, die der konvexen äußeren Kontur des ersten Gelenkelementes 101 entspricht und darüber hinweg gleitet. Eine Platte 109 kann das zweite Gelenkelement 107 am oberen Befestigungselement 52 sichern, wie beispielsweise mit Schrauben (nicht gezeigt), die durch Montagelöcher 110 hindurchgehen. Bin Anschlag 111 kann bereitgestellt werden, entweder als ein Teil des zweiten Gelenkelementes 107 oder als ein separates Teil, das am oberen Befestigungselement 52 befestigt ist. Der Anschlag 111 ragt in die halbkreisförmige Aussparung 104 hinein.
Wie es vorangehend gleichermaßen beschrieben wird, gestattet diese Version der in 8C und 8D gezeigten Biegebaugruppe 56 die Biegung der Prothese 50 um zwei gegenseitig orthogonale Achsen 67 und 68 ebenso wie andere Richtungen für eine richtungsunabhängige Biegung in irgendeinem Freiheitsgrad. Beispielsweise, wie in 8A gesehen wird, kann sich die Prothese 50 elastisch um die Achse 67 in der Richtung der Pfeile 69 drehen. Wie in 8B gesehen wird, kann sich die Prothese 50 elastisch um die Achse 68 in der Richtung der Pfeile 70 drehen. Der Anschlag 111 kann die Biegung der Biegebaugruppe 56 begrenzen, und er kann daher die relative Bewegung der Befestigungselemente 52 und 54 mit Bezugnahme zueinander begrenzen.
Es wird bemerkt, dass jede der hierin vorangehend beschriebenen Wirbelsäulenprothesen einen unitären Körper mit mindestens drei Befestigungsstellen aufweist, die an der Wirbelsäulenstruktur befestigt werden können. Mit „unitärer Körper" meint man, dass die Wirbelsäulenprothese an der Wirbelsäulenstruktur als eine vormontierte zusammenhängende Baugruppe befestigt werden kann. Der Chirurg kann einfach den gesamten unitären Körper während der Befestigung an der Wirbelsäulenstruktur an Ort und Stelle halten. Das steht im Gegensatz zu bekannten Prothesen, die an der Wirbelsäulenstruktur als mindestens zwei separate Teile befestigt werden müssen, die miteinander gelenkig verbunden werden können oder nicht. Bei jenen Prothesen muss der Chirurg jedes Teil separat an einer bestimmten Wirbelsäulenstruktur befestigen und kann nur „hoffen", dass die Teile nach dem Einsetzen richtig zusammenpassen. Die unitäre Konstruktion der vorliegenden Erfindung eliminiert dieses Problem und erleichtert in starkem Maß das Einsetzen der Prothese.
Auch wenn vorangehend Ausführungen beschrieben wurden, bei denen die Befestigung der Befestigungselemente an entweder dem Dornfortsatz allein oder am Dornfortsatz und am Facet oder am Dornfortsatz und an der Wirbelbogenwurzel eines betreffenden Rückenwirbels erfolgte, ist es möglich, dass jegliche Kombination der vorangehenden Ausführungen ähnliche Ergebnisse bewirken (wie beispielsweise die Stabilisierung der Wirbelsäule, die Linderung der Schmerzen, die Implantation der Prothese, usw.), und die vorangehenden Beispiele sind nur Beispiele für Befestigungsstellen und in keiner Weise im Sinne einer Einschränkung. Beispielsweise kann ein superiores Befestigungselement an einem Dornfortsatz allein befestigt werden, und das inferiore Befestigungselement der Prothese kann am Dornfortsatz des benachbarten Rückenwirbels und seiner Wirbelbogenwurzel oder seinem Facet oder sogar einer Kombination beider befestigt werden. Gleichermaßen kann die Prothese dieser Erfindung in Verbindung mit einem Implantat verwendet werden, das zum Rückenmark anterior ist, wie beispielsweise eine totale Scheibenauswechselung.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit spezifischen Ausführungen davon beschrieben wurde, sind für jene Fachleute viele Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen offensichtlich. Dementsprechend fallen alle derartigen Alternativen, Abwandlungen und Veränderungen in den Bereich der folgenden Patentansprüche.

Claims

Artikel, der aufweist: eine Wirbelsäulenprothese (50), die einen unitären Körper mit mindestens drei Befestigungsstellen aufweist, die an einer Wirbelsäulenstruktur befestigt werden können, wobei der unitäre Körper eine Biegebaugruppe (56) aufweist, die zwischen erstem und zweitem Befestigungselement (52, 54) positioniert ist, wobei die Biegung der Biegebaugruppe (56) die Bewegung des ersten Befestigungselementes (52) relativ zum zweiten Befestigungselement (54) gestattet; gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Wirbelbogenwurzelschrauben (72), die an der Wirbelsäulenprothese (50) befestigt werden oder zusammenhängend damit ausgebildet sind, wobei die Wirbelbogenwurzelschrauben (72) polyaxiale Wirbelbogenwurzelschrauben mit einem Gewindeschaft (74) und einem polyaxialen Drehkopf (75) aufweisen.
Artikel nach Anspruch 1, bei dem der Gewindeschaft (74) an der Wirbelsäulenprothese (50) befestigt wird oder zusammenhängend damit ausgebildet ist.
Artikel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der polyaxiale Drehkopf (75) an der Wirbelsäulenprothese (50) befestigt wird oder zusammenhängend damit ausgebildet ist.
Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Biegebaugruppe (56) eine mehrteilige Gelenkbaugruppe aufweist, die ein erstes Gelenkelement (101) umfasst, das eine konvexe Kontur (102) aufweist, das mit einem zweiten Gelenkelement (107) gelenkig verbunden ist, das eine konkave Kontur (108) aufweist, die der konvexen Kontur (102) des ersten Gelenkelementes (101) entspricht und darüber gleitet, wobei das erste und zweite Gelenkelement (101, 107) an den Befestigungselementen (52, 54) befestigt werden oder zusammenhängend ein Teil davon sind.
Artikel nach Anspruch 4, der außerdem einen Anschlag (111) aufweist, der die Biegung der Biegebaugruppe (56) begrenzt, und der die relative Bewegung der Befestigungselemente (52, 54) mit Bezugnahme zueinander begrenzt.