DE69936263T2 - Geschraubte zylindrische, multidiskoide einfach- oder mehrfach-netzwerkplattenprothese - Google Patents

Geschraubte zylindrische, multidiskoide einfach- oder mehrfach-netzwerkplattenprothese Download PDF

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Description

  • Die Erfindung betrifft die Konstruktion und die Verwendung einer einzigartigen Bandscheibenprothese für die Lenden-, Brust- und Halswirbelsäule.
  • US-Patent 5.674.296 ist durch Inbezugnahme aufgenommen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Degenerative Bandscheibenerkrankung, einschließlich Bandscheibenvorfall, kann zu körperlicher Behinderung führende Symptome, wie z.B. lokale Schmerzen, Radikulopathie oder Myelopathie, in einer ansonsten klinisch stabilen Wirbelsäule auslösen, die auf eine nicht-chirurgische Behandlung nicht ansprechen. Es gibt mehrere chirurgische Behandlungen für die Symptome der degenerativen Bandscheibenerkrankung, wenn nichtinvasive Therapien nicht greifen. Diese chirurgischen Behandlungen umfassen Dekompression, Diskektomie und Fusion. Diese Behandlungen, und insbesondere Diskektomie- und Fusionsverfahren, lindern die klinischen Symptome, können aber den normalen oder fast normalen Bewegungsbereich bzw. die Polsterung der betroffenen funktionalen Wirbelsäuleneinheit (FSU) nicht wiederherstellen. Dies kann den degenerativen Prozess in den Bandscheiben neben der ursprünglichen Operationsstelle beschleunigen. Dieser degenerative Prozess kann wiederum einen zusätzlichen chirurgischen Eingriff erforderlich machen.
  • Mit offenen chirurgischen und endoskopischen Techniken wird häufig ein Zugang zu dem angezielten Bandscheibenraum geschaffen. Posteriore, posterolaterale und anteriore Wege gestatten die Platzierung der Instrumente, um die Exposition der degenerierten Bandscheibe und die Einführung von Knochenprothesen oder Fusionskäfigen zur Herbeiführung der Knochenfusion zu erleichtern.
  • Aufgrund von Überlegungen bezüglich der anatomischen Struktur und von Einschränkungen hinsichtlich der Instrumentengröße im Zusammenhang mit minimal invasiven chirurgischen Techniken in der vorderen Wirbelsäule, führt die Einführung einer funktionalen Bandscheibenprothese, die die gleiche Größe aufweist wie die natürliche Bandscheibe, zu Risiken aufgrund von mechanischen Beeinträchtigungen der kritischen Gefäßstrukturen und kann die sichere Einführung der Prothese verhindern.
  • EP-A-566810 beschreibt ein künstliches Bandscheibenelement, das aus einer oberen und einer unteren Stütze besteht, die in benachbarten Wirbeln befestigt sind. Ein elastisches Trennelement ist zwischen den Stützen konstruiert.
  • Eine funktionale Bandscheibenprothese, die für den vollen Bewegungsbereich der FSU und für die Polsterung zwischen benachbarten Wirbeln unter Aufrechterhaltung der Stabilität, des Abstands zwischen den Wirbelkörpern und Lordose sorgt, ist wünschenswert und insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Bandscheibenprothese mit einem kleinen oder schmalen Profil bereitzustellen. Die neue beispielhafte Prothese weist auf der Außenseite eine zylindrische Gestalt auf und besteht aus zwei längsgespaltenen Hälften. Jede Gehäusehälfte ist von der anderen stets durch scheibenförmige nachgiebige, darin enthaltene Körper getrennt und ist so stark, dass sie die Lasten aufnehmen kann, denen sie bei den alltäglichen Aktivitäten ausgesetzt ist. Das Gehäuse enthält mehrere konkave Gelenkvertiefungen, die mit den scheibenförmigen nachgiebigen Körpern, die dazwischen angeordnet sind, zusammenpassen. Die scheibenförmigen Körper besitzen einen kleineren Durchmesser als die natürliche Bandscheibe, die sie ersetzen, und sie sind in den Schalen oder Gelenkvertiefungen im Inneren des zylindrischen Gehäuses in Reihe angeordnet. Das zylindrische Gehäuse ist auf der Außenseite mit einem Gewinde versehen, damit es leichter in einen vorbereiteten Raum im gegenüberliegenden Wirbel der FSU eingeführt werden kann und darin mechanisch stabil ist. Das Gehäuse ist so konfiguriert, dass es die Einschränkungen des begrenzten anatomischen Raums, der für die chirurgische Platzierung des Implantats zur Verfügung steht, berücksichtigt, und es ist klein, damit Implantationsverfahren und Instrumente verwendet werden können, wie sie auch in einem endoskopischen Verfahren zum Einsatz kommen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von zylindrischen Gehäusen unterschiedlicher Größe und darin enthaltenen nachgiebigen Körpern, so dass die zylindrisch geformten Protheseneinheiten, wenn sie parallel verwendet werden, die richtige Positionierung von gegenüberliegenden Wirbeln erleichtern können.
  • Eine weitere Aufgabe ist die Beseitigung der Notwendigkeit einer zweiten Operationsstelle für die Gewinnung eines Knochentransplantats.
  • Und eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Hülle, die den Raum, der von den nachgiebigen Körpern zwischen den beiden zylindrischen Gehäusehälften besetzt wird, vollständig umgibt und umschließt.
  • Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Bandscheibenprothese, die eine Bewegung zwischen den Gehäusehälften zulässt.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Bandscheibenprothese, die für Polsterung zwischen den Gehäusehälften sorgt.
  • Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Bandscheibenprothese, die allein oder in einer parallelen Anordnung mit ähnlichen Prothesen verwendet werden kann.
  • Andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen ersichtlich. In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugsziffern auf ähnliche Teile.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine isometrische Ansicht der neuen Bandscheibenprothese.
  • 2 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 2-2 in 1.
  • 3 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 3-3 in 2.
  • 4 ist eine isometrische Ansicht ähnlich der in 1, die aber eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 5-5 in 4.
  • 6 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 6-6 in 5.
  • 7 ist eine isometrische Ansicht einer erfindungsgemäßen unteren Gehäusehälfte.
  • 8 ist eine Draufsicht auf die in 7 gezeigte untere Gehäusehälfte.
  • 9 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 9-9 in 8.
  • 10 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 10-10 in 9.
  • 11 ist eine Draufsicht auf eine untere Gehäusehälfte ähnlich der in 8, die aber eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 12 ist eine Schnittansicht ähnlich der in 9, die aber im Wesentlichen in der Ebene von Linie 12-12 in 11 aufgenommen wurde.
  • 13 ist eine isometrische Ansicht der in den 11 und 12 gezeigten unteren Gehäusehälfte.
  • 14 ist eine Schnittansicht im Wesentlichen in der Ebene von Linie 14-14 in 12.
  • Die Erfindung ist zwar in Verbindung mit einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, aber es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt werden soll. Im Gegenteil soll sie alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abdecken, die im Geist und Umfang der Erfindung wie in den anhängenden Ansprüchen definiert enthalten sein können.
  • Zur Erreichung der oben beschriebenen Ziele umfasst die neue beispielhafte Bandscheibenprothese 10, wie in den 1 und 4 gezeigt, ein zylindrisches Gehäuse 20. Das Gehäuse 20 umfasst eine obere Gehäusehälfte 22 und eine untere Gehäusehälfte 24. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist ein oberer Fixierflügel 26 mit der oberen Gehäusehälfte 22 verschweißt oder anderweitig mit ihr assoziiert, und ein unterer Fixierflügel 28 ist analog mit der unteren Gehäusehälfte 24 verschweißt oder anderweitig assoziiert. Diese Flügel 26, 28 können zur Stabilisierung der Prothese an Knochen, wie in US Patent 5.674.296 offenbart, verwendet werden. Die Flügel 26, 28 können, wie in den 4-14 gezeigt, auch weggelassen werden.
  • Wie insbesondere in den 2, 3, 5 und 6 gezeigt ist eine Vielzahl von nachgiebigen, viskoelastischen Scheiben 41, 42 zwischen der oberen Gehäusehälfte 22 und der unteren Gehäusehälfte 24 angeordnet, um die Gehäusehälften voneinander getrennt zu halten und einen definierten Bewegungsbereich bereitzustellen. Alternativ können die Scheiben 41, 42 aus einem geeigneten Hydrogel bestehen. Wenn gewünscht können allgemein konische Erhebungen oder Pfosten 29 in die in den Scheiben 41, 42 geformten Vertiefungen 33 passen, um Stabilität zu bieten und eine übermäßige Bewegung zu begrenzen.
  • Das Gehäuse 20 hat eine Außenfläche 30 mit einer Schraubengewindeform 31. Diese Schraubengewindeform 31 ist kontinuierlich und geht von der Gehäusehälfte 22 auf die Gehäusehälfte 24 über, so dass die Bandscheibenprothese in ein vorgebohrtes Loch im Bandscheibenzwischenraum zwischen zwei benachbarten Wirbeln, beispielsweise in der menschlichen Wirbelsäule, eingeschraubt werden kann. Wenn gewünscht können Vertiefungen 35 geformt werden, um Einwachsen des Knochens zu fördern und die Vorrichtung weiter zu stabilisieren. Das Gehäuse 20 kann die Form eines rechten Zylinders aufweisen oder konisch sein.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann diese kleine oder dünne Prothese 10 dadurch geformt werden, dass mehr als eine ovale nachgiebige Prothesenscheibe 41, 42 in einem zylindrischen Gehäuse 20 aus Metall, Keramik oder Polymermaterial platziert wird (wobei das Gehäuse 20 längs in zwei Hälften 22, 24 geteilt ist). Diese kleine Vorrichtung 10 kann durch eine kleine chirurgische Öffnung in die Wirbelsäule implantiert werden. Eine Vorrichtung 20 mit zwei oder mehr Scheiben 41, 42 kann verwendet werden, oder durch parallele Platzierung von zwei solchen Vorrichtungen 20, die jeweils zwei oder mehr ovale Scheiben in Reihe enthalten, kann ein voller Bewegungsbereich der funktionalen Wirbelsäuleneinheit (FSU) erzielt werden. Wenn das scheibenförmige Material nachgiebige, viskoelastische Eigenschaften aufweist, wobei das Gehäuse an seinen Seiten geteilt oder anderweitig offen ist und die innern platzierten ovalen Scheiben die Trennung der oberen und unteren Gehäuseelemente aufrechterhalten, kann auch ein Polstereffekt realisiert werden. Wenn gewünscht kann eine flexible Hülle oder Dichtung an den Gehäusehälften befestigt werden, beispielsweise mit einem Haltedraht oder -band, wie in US Patent 5.674.296 vorgeschlagen.
  • Wie in den 7-10 vorgeschlagen kann jede ovale Scheibe 41, 42 von einer konkaven Fläche 51, 52 umgeben sein, die im Gehäuse geformt oder enthalten ist, und die so konturiert ist, dass sie die obere und untere Flächenform jeder ovalen Scheibe 41, 42 aufnehmen kann, so dass das Gehäuse 20 mit den zwei oder mehr Hälften oder paarweisen Schalen 23, 24 über die Fläche der Scheiben 41, 42 gleiten und/oder rotieren kann, um den Gelenkspalt zu trennen und Bewegung zu ermöglichen.
  • Wie in den 11-14 vorgeschlagen kann eine einzelne Vertiefung 61 vorgesehen sein, um beide Scheiben 41, 42 unterzubringen. Wenn gewünscht können Pfosten 29 vorgesehen sein, um die Relativbewegung zwischen Scheibe und Gehäusehälfte zu begrenzen.
  • Wie oben erwähnt hat die Außenfläche des geteilten Gehäuses 20 eine Gewindeformation, so dass es in ein vorgebohrtes Loch entsprechender Größe in einem Bandscheibenraum eingeschraubt werden kann. Nach der richtigen Verschraubung greift die obere Hälfte des Gewindegehäuses in die untere Endplatte des Kopfwirbelknochens und die andere Hälfte 24 des Gewindegehäuses greift in die gegenüberliegende obere Endplatte des kaudalen Wirbelknochens ein, wenn sie vollständig eingeführt ist. Die ovalen Scheiben 41, 42 und ihre jeweiligen konkaven Flächen in einer beliebigen Gehäuseeinheit können unterschiedlich groß sein, um eine entsprechende Krümmung der Wirbelsäule zu berücksichtigen, insbesondere bei Einführung in der anterioren/posterioren Richtung, oder sie können in einem beliebigen Gehäuse gleich groß sein, aber eine andere Größe aufweisen als die Scheiben im zweiten Gehäuse, das bei Einführung von einer seitlichen Richtung parallel platziert wird.
  • Die Vorrichtung kann über offene oder minimal invasive Techniken, einschließlich Endoskopie, oder durch eine Vielzahl bekannter chirurgischer Vorgehensweisen eingeführt werden, wenn ausreichend anatomischer Raum vorhanden ist. Obwohl die Prothese als einzelne zylindrische Gewindeeinheit eingeführt wird, sieht ihre Endposition so aus, dass eine Gehäusehälfte ausschließlich in Kontakt mit der Endplatte eines Wirbelkörpers bleibt und die andere ausschließlich in Kontakt mit der Endplatte des gegenüberliegenden Wirbelkörpers bleibt. Die scheibenförmigen Wirbelkörper zwischen den zylindrischen Gehäusehälften enthalten zwei oder mehr konkave Flächen, ermöglichen eine Bewegung durch Gleiten und Drehen in mehreren Richtungen und Polsterung als Reaktion auf darauf aufgebrachte physiologische Belastungen. Wenn Zylinder unterschiedlicher Größe parallel verwendet werden, kann der Bandscheibenzwischenraum variiert werden, um die gewünschten Positionsbeziehungen der Wirbel zu erreichen.

Claims (14)

  1. Bandscheibenprothese (10) mit einer Kombination aus einem zylindrischen Gehäuse (20), wobei das Gehäuse eine obere Hälfte (22) und eine untere Hälfte (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von nachgiebigen viskoelastischen Scheiben (41, 42) zwischen der oberen Gehäusehälfte und der unteren Gehäusehälfte angeordnet sind, um die Gehäusehälften voneinander getrennt zu halten.
  2. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin die Scheiben (41, 42) eine ovale Form aufweisen.
  3. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin jede Scheibe (41, 42) teilweise von einer konkaven Fläche (51), die im Gehäuse (20) geformt ist, umgeben ist.
  4. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (20) eine äußere Gewindefläche in Schraubengewindeform (31) aufweist.
  5. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 4, worin das Schraubengewinde (31) kontinuierlich ist und von Gehäusehälfte (22) zu Gehäusehälfte (24) übergeht, so dass die Bandscheibenprothese in ein vorgebohrtes intervertebrales Abstandsloch eingeschraubt werden kann.
  6. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin Vertiefungen (35) im Gehäuse (20) definiert sind, um das Einwachsen von Knochen zu fördern.
  7. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1 mit je einem an der oberen und unteren Gehäusehälfte (22, 24) befestigten Flügelelement (26, 28), wobei die Flügel die Befestigung der Gehäusehälften an den Wirbeln ermöglichen.
  8. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin die obere Hälfte (22) und die untere Hälfte (24) jeweils eine halbzylindrische Außenfläche zum Eingriff mit gegenüberliegenden Wirbelendplatten aufweisen.
  9. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 4, worin das zylindrische Gehäuse (20) zwischen benachbarten Wirbelkörpern eingeschraubt werden kann, so dass die beiden Hälften (22, 24) einzeln in gegenüberliegende Endplatten der benachbarten Wirbelkörper eingreifen.
  10. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin das zylindrische Gehäuse (20) so beschaffen ist, dass nach der Einführung zwischen benachbarten Wirbelkörpern eine Längsachse des zylindrischen Gehäuses in einer axialen Ebene der Wirbelkörper liegt.
  11. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1, worin das Gehäuse (20) eine Außenfläche aufweist, die eine allgemein kontinuierliche Gewindeformation (31) definiert.
  12. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 11, worin das Gehäusegewinde (31) in den Knochen benachbarter Wirbelkörper eingreifen kann.
  13. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 11 mit einer an den Gehäusehälften (22, 24) befestigten Hülle.
  14. Bandscheibenprothese (10) nach Anspruch 1 mit einer Vielzahl von Scheiben verschiedener Größen.
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