DE20315613U1

DE20315613U1 - Zwischenwirbelimplantat

Info

Publication number: DE20315613U1
Application number: DE20315613U
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2013-10-09
Also published as: DE10347175A1; DE10347175B4; US20050080487A1

Abstract

Zwischenwirbelimplantat (10) zum Einsetzen zwischen einen ersten und einen zweiten, einen Zwischenwirbelraum (12) definierenden Wirbelkörper (14, 16), mit einem ersten Verankerungsteil (20) zum Verankern am ersten Wirbelkörper (16), mit einem zweiten Verankerungsteil (18) zum Verankern am zweiten Wirbelkörper (14) und mit einem das erste und das zweite Verankerungsteil (18, 20) verbindenden Gelenk (42) , welches ein erstes und ein zweites Gelenkteil (44, 46) umfasst, wobei das erste Verankerungsteil (20) das erste Gelenkteil (46) und das zweite Verankerungsteil (18) das zweite Gelenkteil (44) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (46) eine Mehrzahl in Richtung auf das zweite Verankerungsteil (18) hin abstehender Gelenkelemente umfaßt, daß das zweite Gelenkteil (44) eine Mehrzahl in Richtung auf das erste Verankerungsteil (20) abstehender Gelenkelemente (48) umfaßt und daß die Gelenkelemente (48, 56) beider Gelenkteile (44, 46) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie nach dem Einsetzen des Zwischenwirbelimplantats (10) in den Zwischenwirbelraum (12) jeweils in Zwischenräume (60, 62) zwischen Gelenkelemente (48, 56) des anderen Gelenkteils (44, 46) eingreifen und ein Verkippen der beiden Verankerungsteile (18, 20) relativ zueinander ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwischenwirbelimplantat zum Einsetzen zwischen einen ersten und einen zweiten, einen Zwischenwirbelraum definierenden Wirbelkörper, mit einem ersten Verankerungsteil zum Verankern am ersten Wirbelkörper, mit einem Verankerungsteil zum Verankern am zweiten Wirbelkörper und mit einem das erste und das zweite Verankerungsteil verbindenden Gelenk, welches ein erstes und ein zweites Gelenkteil umfaßt, wobei das erste Verankerungsteil das erste Gelenkteil und das zweite Verankerungsteil das zweite Gelenkteil trägt.
Derartige Zwischenwirbelimplantate werden als künstliche Bandscheibenprothesen in Zwischenwirbelräume der menschlichen Wirbelsäule eingesetzt und sind in zahlreichen Ausführungsvarianten bekannt. Sehr viele der künstlichen Bandscheibenprothesen basieren auf dem Kugelgelenkprinzip.
Beispielsweise ist in der WO 01/01893 eine Bandscheibenprothese mit einem Kugelgelenk beschrieben, welches ein relativ zu den Verankerungsteilen festsetzbares Rotationszentrum aufweist.
Damit Bandscheibenprothesen dem Vorbild der natürlichen Bandscheibe noch besser entsprechen, wurden bereits Prothesen vorgeschlagen, deren Rotationszentrum nicht fest an einem Ort liegt, sondern während verschiedener Beugebewegungen der Wirbelsäule wandern kann. Ein Beispiel einer solchen bekannten Bandscheibenprothese ist in der FR 2 730 159 beschrieben, welche zwei metallische Endplatten und ein Zwischenteil aus Kunststoff umfaßt, welches eine konvexe Lagerfläche aufweist und in einer konkaven Lagerfläche einer der beiden Metallplatten gleiten kann. Je nachdem, wo die beiden kugeligen Lagerflächen angeordnet sind, liegt das Drehzentrum entweder zentrisch in der Mitte zwischen Vorder- oder Hinterkante eines der beiden Verankerungsteile oder zumindest entlang einer Symmetrielinie derselben.
Allerdings ist bei allen bekannten Bandscheibenprothesen eine der natürlichen identische Beweglichkeit noch nicht erreicht. Ein weiteres Problem bei allen bekannten Bandscheibenprothesen ist der Verschleiß an den Gelenkflächen, und zwar unabhängig davon, ob diese aus Kunststoff oder Metall hergestellt werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zwischenwirbelimplantat der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß eine möglichst natürliche Bewegungsfähigkeit der Wirbelsäule wiederhergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einem Zwischenwirbelimplantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das erste Gelenkteil eine Mehrzahl in Richtung auf das zweite Verankerungsteil hin abstehender Gelenkelemente umfaßt, daß das zweite Gelenkteil eine Mehrzahl in Richtung auf das erste Verankerungsteil abstehender Gelenkelemente umfaßt und daß die Gelenkelemente beider Gelenkteile so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie nach dem Einsetzen des Zwischenwirbelimplantats in den Zwischenwirbelraum jeweils in Zwischenräume zwischen Gelenkelemente des anderen Gelenkteils eingreifen und ein Verkippen der beiden Verankerungsteile relativ zueinander ermöglichen.
Durch diese Ausgestaltung können die beiden Gelenkteile einfach ineinander gesteckt werden. Zudem ergibt sich aufgrund der ineinander eingreifenden Gelenkelemente ein besonders guter Halt der beiden Gelenkteile relativ zuein ander. Ein derart ausgebildetes Zwischenwirbelimplantat ermöglicht es ferner, daß ein von den beiden Gelenkteilen definiertes Gelenkzentrum, beispielsweise ein Rotationszentrum, sich nicht in einer definierten Position relativ zu den beiden Verankerungsteilen befindet, sondern im Zwischenwirbelraum wandern kann, genau wie es bei der natürlichen Bandscheibe der Fall ist. Eine Translationsbewegung innerhalb des Zwischenwirbelraums eines Gelenkzentrums ist je nach Ausbildung der Gelenkelemente und der Größe der Zwischenräume möglich. Ferner wird die Zahl der Auflagepunkte durch die Zahl der abstehenden Gelenkelemente bestimmt, was wiederum eine Minderung des Verschleißes des Implantats zur Folge hat.
Günstig ist es, wenn die Gelenkelemente senkrecht oder im wesentlichen senkrecht von den Verankerungsteilen abstehende Vorsprünge umfassen. Derartige Gelenkelemente lassen sich besonders einfach ausbilden. Ferner lassen sich deren Eigenschaften sehr leicht in gewünschter Weise einstellen, beispielsweise durch besondere Formwahl oder durch Auswahl von bestimmten Materialien.
Eine besonders stabile Verbindung ergibt sich, wenn die Gelenkelemente des ersten und/oder zweiten Gelenkteils parallel zueinander ausgerichtet sind. Außerdem läßt sich auf diese Weise eine gewünschte Verschiebung des Gelenkzentrums innerhalb des Zwischenwirbelraums auf einfache Weise einstellen.
Ein besonders einfacher Aufbau des Zwischenwirbelimplantats ergibt sich, wenn die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils borstenartig ausgebildet sind. Auf diese Weise lassen sich die beiden Gelenkteile einfach ineinander stecken und werden jeweils aneinander gehalten durch die in Zwischenräume des jeweils anderen Gelenkteils eintauchenden Gelenkelemente des anderen Gelenkteils.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Zwischenräume zwischen Gelenkelementen des einen der beiden Gelenkteile so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie die Gelenkelemente des jeweils anderen Gelenkteils aufnehmen und nur eine relative Bewegung der beiden Verankerungsteile aufeinander zu oder voneinander weg ermöglichen. Dies bedeutet, daß die Zwischenräume zwischen Gelenkelementen des einen Gelenkteils so ausgebildet sind, daß die Gelenkelemente des anderen Gelenkteils genau zwischen diese hineinpassen, also keine Translationsbewegung in einer Richtung quer zu einer Verbindungsrichtung zwischen den beiden Gelenkteilen möglich wäre, wenn die Gelenkelemente unelastisch oder nicht gelenkig gelagert wären. Eine Translationsbewegung des Gelenkzentrums des Zwischenwirbelimplantats kann dann durch besondere Ausbildung der Gelenkteile realisiert werden, beispielsweise deren Länge, Lagerung oder deren Elastizitätseigenschaften.
Vorzugsweise sind die Gelenkelemente des ersten Gelenkteils alle gleich lang. Freie Enden der Gelenkelemente definieren somit eine erste, ebene Gelenkfläche.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gelenkelemente des zweiten Gelenkteils mit ihren freien Enden eine Halbkugel definieren. Auf diese Weise läßt sich ein kugeliges Gelenkteil ausbilden. Sind beispielsweise die Gelenkelemente des anderen Gelenkteils alle kürzer, so kann eine Verankerungsfläche der Gelenkelemente des anderen Gelenkteils auf den freien Enden der eine Halbkugel definierenden Gelenkelemente abrollen. Es läßt sich so auf einfache Weise ein Kugelgelenk ausbilden. Zusätzlich zu einer reinen Rotation kann eine besondere Ausbildung der Gelenkelemente, beispielsweise aufgrund deren Elastizität, zusätzlich eine Translationsbewegung innerhalb des Zwischenwirbelraums für das Gelenkzentrum möglich machen.
Vorteilhaft ist es, wenn die Gelenkelemente des ersten Gelenkteils kürzer sind als die längsten Gelenkelemente des zweiten Gelenkteils. Damit bilden freie Enden der Gelenkelemente des zweiten Gelenkteils Anschläge für eine Lagerfläche der Gelenkelemente des ersten Gelenkteils. So läßt sich beispielsweise bei gleich langen Gelenkelementen des ersten Gelenkteils und eine Halbkugel definierenden freien Enden des zweiten Gelenkteils auf einfache Weise ein Kugelgelenk ausbilden.
Damit zusätzlich zu einer Abrollbewegung auch eine Translationsbewegung des Gelenkzentrums des Zwischenwirbelimplantats möglich wird, können die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils elastisch ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine Verbiegung der Gelenkteile aus einer Grundstellung heraus sowie eine Stauchung oder Dehnung desselben. Aufgrund ihrer elastischen Ausbildung kehren die Gelenkelemente besonders leicht in ihre Ursprungsform zurück.
Um eine Beweglichkeit der Gelenkelemente zu erhöhen, kann vorgesehen sein, daß die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils gelenkig am jeweiligen Verankerungsteil gelagert sind. Damit lassen sich Gelenkelemente beispielsweise schwenkbar am jeweiligen Verankerungsteil lagern, wo durch eine Translationsbewegung des Gelenkzentrums in gewünschter Weise vorgebbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn Kugelgelenke zur Lagerung der Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils vorgesehen sind. Mittels Kugelgelenken lassen sich die Gelenkelemente in allen drei Raumrichtungen verschwenken, so daß ein Gelenkzentrum der Gelenkelemente prinzipiell nach allen Richtungen innerhalb des Zwischenwirbelraums wandern kann.
Damit eine Schädigung des Zwischenwirbelimplantats verhindert und eine Kippbewegung über das Zwischenwirbelimplantat verbundener Wirbelkörper der Wirbelsäule beschränkt wird, kann es günstig sein, wenn die Kugelgelenke eine Schwenkbewegung von maximal 40° ausgehend von einer relativ zum jeweiligen Verankerungsteil senkrechten Grundstellung zulassen.
Grundsätzlich wäre es denkbar, die Gelenkelemente direkt am Verankerungsteil anzuordnen und fest mit diesem zu verbinden. Günstig ist es jedoch, wenn das erste Gelenkteil mit dem ersten Verankerungsteil verbindbar ist und/oder das zweite Gelenkteil mit dem zweiten Verankerungsteil verbindbar ist. Dies ermöglicht es, Gelenkteile auszutauschen, falls dies erforderlich sein sollte. Zudem kann unter Berücksichtigung besonderer anatomischer Situationen ein optimales Gelenkteil in Verbindung mit bevorzugten Verankerungsteilen ausgewählt werden.
Der Aufbau und insbesondere der Austausch von Gelenkteilen wird erleichtert, wenn mindestens eines der beiden Gelenkteile einen Gelenkelementträger umfaßt, welcher mindestens einen Teil der Mehrzahl von Gelenkelementen des mindestens einen Gelenkteils trägt. Beispielsweise könnte dieser Gelenkelementträger auch alle Gelenkelemente des Gelenkteils tragen.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Gelenkelementträger mit einem der beiden Verankerungsteile verbindbar. Diese Ausgestaltung macht es möglich, daß Gelenkteile. auf einfache Weise ausgetauscht werden können, beispielsweise durch Lösen des Gelenkelementträgers vom Verankerungsteil. Außerdem kann dadurch zum Beispiel ein Satz unterschiedlicher Gelenkteile mit einern Verankerungsteil oder mit verschiedenen Verankerungsteilen kombiniert werden, um eine optimale Rekonstruktion einer natürlichen Bandscheibe zu gestatten.
Um einen besonders guten Halt der Gelenkteile an einem oder beiden Verankerungsteilen zu schaffen, ist es vorteilhaft, wenn mindestens eines der beiden Verankerungsteile eine Gelenkteilaufnahme zum Aufnehmen eines der beiden Gelenkteile aufweist. Beispielsweise könnte die Gelenkteilaufnahme in Form einer Vertiefung in einer Seitenfläche oder Oberfläche des Verankerungsteils ausgebildet sein.
Damit eine Verbindung zwischen dem Gelenkteil und dem Verankerungsteil sicher und zuverlässig hergestellt werden kann, ist es von Vorteil, wenn der mindestens eine Gelenkelementträger kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit einem der beiden Verankerungsteile verbindbar ist. Beispielsweise kann ein Gelenkelementträger formschlüssig in eine Gelenkelementaufnahme eingesetzt werden. Zusätzlich können Nuten mit Hinterschneidungen einen sicheren Halt gegen Abheben des Gelenkelementträgers vom Verankerungsteil gewährleisten. Denkbar wäre es auch, den Gelenkelementträger mittels Klemmsitz am Verankerungsteil zu fixieren. Es wäre jedoch auch möglich, den Gelenkele mentträger nur formschlüssig in eine Gelenkelementaufnahme einzusetzen, wobei Querschnitte der Gelenkelementaufnahme und des Gelenkelementträgers so ausgebildet sein können, daß eine Rotation um eine senkrechte oder im wesentlichen senkrecht vom Verankerungsteil abstehende Achse möglich ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Satz unterschiedlicher Gelenkteile mit unterschiedlich dicken Gelenkelementträgern und/oder unterschiedlichen Gelenkelementen vorgesehen ist, welche eine unterschiedliche Dicke beziehungsweise Länge in Richtung auf das jeweils andere Verankerungsteil hin aufweisen. Auf diese Weise lassen sich mit unterschiedlichen Gelenkteilen natürliche Abstände zwischen benachbarten Wirbelkörpern rekonstruieren. Je nach Größe des Patienten und entsprechend der ursprünglichen Abstände der Wirbelkörper lassen sich entsprechend optimierte Gelenkteile auswählen und in den Zwischenwirbelraum einsetzen.
Um eine Bewegung des Gelenks in gewünschter Weise einzustellen, können die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils eine unterschiedliche Elastizität aufweisen. Beispielsweise können die Gelenkelemente des einen Gelenkteils vollkommen starr, die des anderen Gelenkteils elastisch sein. Denkbar wäre es auch, einzelne Gelenkelemente eines Gelenkteils starr und andere elastisch auszubilden. Ferner ist es auch denkbar, daß Gelenkelemente eines Gelenkteils unterschiedlich elastisch sind, beispielsweise Gelenkelemente, welche weiter im Zentrum des Gelenkteils angeordnet sind, können weniger elastisch, weiter am Rand des Gelenkteils angeordnete Gelenkelemente können elastischer ausgebildet sein.
Damit beispielsweise unterschiedliche Elastizitäten auf einfache Weise realisiert werden können, können die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Denkbar wäre es auch, Gelenkelemente eines Gelenkteils aus unterschiedlichen Materialien herzustellen, damit die oben beschriebenen unterschiedlichen Elastizitäten ermöglicht werden.
Vorzugsweise weisen die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils unterschiedliche Querschnitte auf. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Elastizitäten von Gelenkelementen besonders einfach einstellen.
Um eine Elastizität eines Gelenkteils in gewünschter Weise zu definieren, kann es günstig sein, daß Gelenkelemente vorgesehen sind, die einen sich in Richtung auf das andere Verankerungselement hin ändernden Querschnitt aufweisen. Dadurch lassen sich in gewünschter Weise Abrollbewegungen der beiden Verankerungsteile relativ zueinander auf einfache Weise vorherbestimmen.
Vorzugsweise nimmt der Querschnitt mindestens eines der Gelenkelemente in Richtung auf die andere Gelenkfläche hin zu. Auf diese Weise wird ein sicherer Halt der beiden Gelenkteile aneinander gewährleistet, insbesondere bei einer Abrollbewegung der beiden Gelenkteile relativ zueinander. Bei einer Abrollbewegung werden die beispielsweise elastischen Gelenkelemente zusätzlich aufgeweitet, so daß Gelenkelemente mit in Richtung auf die andere Gelenkfläche hin zunehmendem Querschnitt eine besonders gute Ausfüllung von Zwischenräumen zwischen den Gelenkelementen des anderen Gelenkteils sicherstellen, wodurch auch die Reibung und somit der Verschleiß der Gelenkteile minimiert wird.
Um eine möglichst optimale Gelenkbewegung zu erreichen und Reibung zu minimieren, kann es vorteilhaft sein, wenn die Gelenkelemente ein halbkugelig ausgebildetes freies Ende aufweisen.
Besonders einfach wird der Aufbau des Zwischenwirbelimplantats, wenn die Gelenkelemente einen runden oder im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen. Auf diese Weise lassen sich die beiden Gelenkteile ineinanderstecken, wobei die Gelenkelemente eine dichteste Stangenpackung bilden, das heißt, daß sie derart ineinandergreifen, daß bei starren Gelenkelemente keine Bewegung quer zur Längsrichtung der Gelenkelemente möglich wäre.
Um eine Relativbewegung der beiden Verankerungsteile in gewünschter Weise voreinstellen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Gelenkelemente des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils rasterförmig angeordnet sind. Auf diese Weise lassen sich gewünschte Bewegungsbeschränkungen auf einfache Weise einstellen, beispielsweise Kippwinkel der beiden Verankerungsteile relativ zueinander oder Grenzen einer möglichen Translationsbewegung innerhalb des Zwischenwirbelraums für das Gelenkzentrum.
Ein besonders einfacher Aufbau des Zwischenwirbelimplantats ergibt sich, wenn die Gelenkelemente in einem quadratischen Raster angeordnet sind.
Um ein möglichst dichtes und optimales Ineinandergreifen von Gelenkelementen der Gelenkteile sicherzustellen, ist es günstig, wenn zwei benachbarte Gelenkelemente des ersten Gelenkteils einen Abstand voneinander aufweisen, der maximal einem Durchmesser der Gelenkelemente des zweiten Gelenkteils entspricht. Auf diese Weise läßt sich eine dichteste Packung der ineinandergreifenden Gelenkteile ausbilden.
Grundsätzlich wäre es denkbar, das Zwischenwirbelimplantat an Oberflächen natürlicher Wirbelkörper festzulegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann jedoch vorgesehen sein, daß das erste und/oder das zweite Verankerungsteil mit einem Wirbelkörperersatzimplantat verbindbar ist. Bei degenerativen Erkrankungen der Wirbelsäule kann der Fall eintreten, daß Wirbelkörper ganz oder teilweise ersetzt werden müssen durch Wirbelkörpersatzimplantate. Die besondere Ausgestaltung des Zwischenwirbelimplantats ermöglicht es dann, das Implantat auch direkt mit einem Wirbelkörperersatzimplantat zu verbinden, so daß herkömmliche, am Markt verfügbare Wirbelkörpersatzimplantate mit dem erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantat verbunden werden können.
Denkbar ist es jedoch auch, daß das erste und/oder das zweite Verankerungsteil mit einem Wirbelkörpersatzimplantat verbunden ist. Beispielsweise könnte ein solches Verankerungsteil an das Wirbelkörpersatzimplantat angeformt sein, insbesondere durch einstückige Ausbildung.
Grundsätzlich können die Gelenkelemente aus jedem beliebigen Werkstoff hergestellt sein. Vorzugsweise sind sie jedoch aus einem körperverträglichen Werkstoff hergestellt.
Je nach Einsatz oder gewünschter Elastizität der Gelenkelemente, ist es vorteilhaft, wenn der körperverträgliche Werkstoff ein Metall oder ein Kunststoff ist. Insbesondere sind Gelenkelemente aus faserverstärktem Kunststoff denk bar. Alternativ können die Gelenkelemente aus einer Titanlegierung hergestellt sein. Vorzugsweise ist der mindestens eine Gelenkelementträger aus einem Metall, insbesondere aus einer Chrom-Kobalt-Legierung hergestellt. Denkbar wären aber auch Gelenkelementträger aus einer Titanlegierung oder aus Kunststoff.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine in einen Zwischenraum zwischen zwei Wirbelkörper eingesetzte erste Variante einer Bandscheibenprothese;
2: eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in 1;
3: eine perspektivische Ansicht eines ersten Verankerungsteils der Bandscheibenprothese aus 1;
4: eine perspektivische Ansicht eines zweiten Verankerungsteils der Bandscheibenprothese aus 1, und
5: eine Querschnittsansicht eines in einen Zwischenwirbelraum zwischen zwei Wirbelkörper eingesetzten zweiten Ausführungsbeispiels der Bandscheibenprothese.
In 1 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 versehene Bandscheibenprothese dargestellt. Sie ist in einen Zwischenwirbelraum 12 zwischen einem ersten Wirbelkörper 14 und einem zweiten Wirbelkörper 16 eingesetzt.
Die Bandscheibenprothese 10 ist zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine erste Tragplatte 18 und eine zweite Tragplatte 20, welche jeweils eine Verankerungsfläche 22 beziehungsweise 24 und eine Lagerfläche 26 beziehungsweise 28 umfassen. Senkrecht von den Verankerungsflächen 22 und 24 stehen schmale, plattenförmige Verankerungsrippen 30 beziehungsweise 32 ab, welche zum Verankern der Tragplatten 18 und 20 in die Wirbelkörper 14 und 16 eingeschlagen werden oder in darin dafür vorbereitete Ausnehmungen 34 beziehungsweise 36 eingesetzt werden. Die Verankerungsflächen 22 und 24 liegen dann im wesentlichen flächig an Oberflächen 38 beziehungsweise 40 der Wirbelkörper 14 beziehungsweise 16 an, welche aufeinander zu weisen und den Zwischenwirbelraum 12 zwischen sich definieren. Die Form der Verankerungsflächen 22 und 24 ist im wesentlichen entsprechend den Oberflächen 38 und 40 der Wirbelkörper 14 und 16 ausgebildet, so daß eine möglichst große Überdeckung zwischen den Verankerungsflächen 22 und 24 und den Oberflächen 38 und 40 erzielt wird.
Die Bandscheibenprothese 10 umfaßt ferner ein Gelenk 42, welches gebildet wird durch ein erstes, mit der Tragplatte 18 verbundenes Gelenkteil 44 und ein zweites, mit der Tragplatte 20 verbundenes Gelenkteil 46.
Der Aufbau der Gelenkteile 44 und 46 läßt sich in den 3 und 4 besonders gut erkennen. Das Gelenkteil 44 umfaßt eine Vielzahl senkrecht von der Lagerfläche 26 abstehender Gelenkborsten 48. Diese weisen einen kreisförmi gen Querschnitt auf und sind an Schnittpunkten eines quadratischen Rasters auf der Lagerfläche 26 angeordnet. Die Gelenkborsten 48 des ersten Gelenkteils 44 weisen alle im wesentlichen eine unterschiedliche Länge auf, so daß freie Borstenenden 50 der Gelenkborsten 48 Punkte einer Kugeloberfläche 52 definieren, welche den Radius 54 aufweist.
Senkrecht von der Lagerfläche 28 der Tragplatte 20 stehen eine Vielzahl identischer, im Querschnitt kreisrunder Stützborsten ab. Freie Stützborstenenden 58 der Stützborsten 56 sind, ebenso wie die Borstenenden 50 der Gelenkborsten 48 halbkugelig abgerundet. Die Stützborsten 56 sind auf der Lagerfläche 28 ebenfalls an Schnittpunkten eines quadratischen Rasters angeordnet. Die Stützborsten 56 bedecken somit einen quadratischen Teilbereich der Lagerfläche 28. Die Raster der Gelenkborsten 46 und der Stützborsten 56 sind so gewählt, daß in jeweils einem von vier Gelenkborsten 48 umgebenen Zwischenraum 60 des ersten Gelenkteils 44 genau eine Stützborste 56 des zweiten Gelenkteils 46 paßt. Umgekehrt paßt genau eine Gelenkborste 48 in einen von vier Stützborsten 56 umgebenen Zwischenraum 62 des zweiten Gelenkteils 46. Auf diese Weise ist es möglich, daß erste Gelenkteil 44 in das zweite Gelenkteil 46 hineinzustecken oder auch umgekehrt. In den 1 und 2 ist die Bandscheibenprothese 10 in einer zusammengesetzten Stellung dargestellt, bei welcher alle Gelenkborsten 48 in Zwischenräume 60 zwischen den Stützborsten 56 eintauchen.
Der minimale Abstand zwischen den Lagerflächen 26 und 28 der beiden Tragplatten 18 und 20 wird definiert durch die Länge der längsten Gelenkborsten 48, wie dies in 2 erkennbar ist. Alle Stützborsten 56 sind kürzer als die längsten Gelenkborsten 48. Dadurch stoßen freie Borstenenden 50 des Ge lenkteils 44 direkt an die Lagerfläche 28 der Tragplatte 20 an. Die Tragplatte 18 umfaßt zwei parallel zur Lagerfläche 26 verlaufende Sacklochbohrungen 66, welche als Werkzeugaufnahme für ein Einsetzinstrument zum Einsetzen der Bandscheibenprothese 10 in den Zwischenwirbelraum 12 dienen. In ähnlicher Weise sind zwei gegenseitig, zur Lagerfläche 28 und zur Verankerungsrippe 32 parallele Sacklochbohrungen 68 vorgesehen, welche als Instrumentenaufnahmen dienen.
Die Gelenkborsten 48 und die Stützborsten 56 sind jeweils fest mit den Lagerflächen 26 beziehungsweise 28 verbunden. Beispielsweise können sie geklebt sein oder aber auch verschraubt, zum Beispiel indem an den Gelenkborsten 48 oder den Stützborsten 58 ein Gewindeabschnitt vorgesehen ist, welcher in korrespondierende Gewindebohrungen der Tragplatten 18 beziehungsweise 20 einschraubbar ist. Möglich wäre es auch, die Tragplatten 18 und 20 einstückig mit Gelenkborsten 48 und Stützborsten 56 zu versehen.
Die Gelenkborsten 48 und die Stützborsten 56 sind elastisch ausgebildet, so daß sie sich aus ihrer Grundstellung, in welcher sie senkrecht von den Lagerflächen 26 beziehungsweise 28 abstehen, weg krümmen können, wie dies in 2 für eine Stützborste 56 in einer gestrichelten ausgelenkten Stellung dargestellt ist. Auf diese Weise kann das Gelenkteil 44 quasi auf der Lagerfläche 28 abrollen. Gleichzeitig ermöglichen die elastischen Gelenkborsten 48 und Stützborsten 56, daß sich ein Rotationszentrum 69 des Gelenks 42 nicht stets in derselben Position relativ zur Tragplatte 18 befindet, sondern innerhalb des Zwischenwirbelraums 12 nach allen Seiten hin wandern kann. Auf diese Weise ergibt sich eine Bewegungscharakteristik der Bandscheibenprothese 10, die im wesentlichen dem Vorbild der natürlichen Bandscheibe entspricht.
Die Wahl der Position der Gelenkteile 44 und 46 auf den Lagerflächen 26 und 28 ist im wesentlichen beliebig, das heißt es können Gelenkteile 44 beziehungsweise 46 zentral auf den Lagerflächen 26 beziehungsweise 28 angeordnet werden oder nach anterior oder posterior versetzt sein, wie dies in den 1 bis 4 angedeutet ist.
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bandscheibenprothese, welches insgesamt mit dem Bezugszeichen 10' versehen ist, ist in 5 dargestellt. Es entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau der Bandscheibenprothese 10, wie sie im Zusammenhang mit den 1 bis 4 näher erläutert wurde. Sie unterscheidet sich jedoch von der Bandscheibenprothese 10 dadurch, daß die Gelenkteile 44' beziehungsweise 46' nicht direkt auf Lagerflächen 26' beziehungsweise 28' der Tragplatten 18' beziehungsweise 20' angeordnet sind, sondern das Gelenkteil 44' bildende Gelenkborsten 48' sind auf einer Einsetzplatte 70' angeordnet, die das Gelenkteil 46 bildende Stützborsten 56' auf einer Einsetzplatte 72'. Die Tragplatte 70' ist scheibenförmig ausgebildet und formschlüssig in eine kreisrunde Vertiefung der Tragplatte 18' eingesetzt, welche in Richtung auf die Tragplatte 20' hin weist. In ähnlicher Weise ist eine quadratische Vertiefung 76' in der Lagerfläche 28' der Tragplatte 20' vorgesehen, welche die quadratische, die Stützborsten 56' tragende Einsetzplatte 72' formschlüssig aufnimmt.
Die Einsetzplatten 70' und 72' sind aus einen biokompatiblen Material, vorzugsweise einem Metall, insbesondere einer Titan-Legierung oder Chrom-Kobalt-Legierung hergestellt. Die Stützborsten 56' und die Gelenkborsten 48' können einstückig mit den Einsetzplatten 70' beziehungsweise 72' ausgebildet sein. Denkbar wäre es auch, wie weiter oben beschrieben, die Gelenkborsten 48' beziehungsweise die Stützborsten 56' aus einem anderen Material als die Einsetzplatten 70' beziehungsweise 72' herzustellen und diese mit diesen zu verbinden. Die Gelenkborsten 48' und die Stützborsten 56' können aus den selben Materialien hergestellt sein wie die Gelenkborsten 48' und die Stützborsten 56'.

Claims

Zwischenwirbelimplantat (10) zum Einsetzen zwischen einen ersten und einen zweiten, einen Zwischenwirbelraum (12) definierenden Wirbelkörper (14, 16), mit einem ersten Verankerungsteil (20) zum Verankern am ersten Wirbelkörper (16), mit einem zweiten Verankerungsteil (18) zum Verankern am zweiten Wirbelkörper (14) und mit einem das erste und das zweite Verankerungsteil (18, 20) verbindenden Gelenk (42) , welches ein erstes und ein zweites Gelenkteil (44, 46) umfasst, wobei das erste Verankerungsteil (20) das erste Gelenkteil (46) und das zweite Verankerungsteil (18) das zweite Gelenkteil (44) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (46) eine Mehrzahl in Richtung auf das zweite Verankerungsteil (18) hin abstehender Gelenkelemente umfaßt, daß das zweite Gelenkteil (44) eine Mehrzahl in Richtung auf das erste Verankerungsteil (20) abstehender Gelenkelemente (48) umfaßt und daß die Gelenkelemente (48, 56) beider Gelenkteile (44, 46) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie nach dem Einsetzen des Zwischenwirbelimplantats (10) in den Zwischenwirbelraum (12) jeweils in Zwischenräume (60, 62) zwischen Gelenkelemente (48, 56) des anderen Gelenkteils (44, 46) eingreifen und ein Verkippen der beiden Verankerungsteile (18, 20) relativ zueinander ermöglichen.
Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) senkrecht oder im wesentlichen senkrecht von den Verankerungsteilen (18, 20) abstehende Vorsprünge umfassen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder zweiten Gelenkteils (44, 46) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) borstenartig ausgebildet sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume (60, 62) zwischen Gelenkelementen (48, 56) des einen der beiden Gelenkteile (44, 46) so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie die Gelenkelemente (48, 56) des jeweils anderen Gelenkteils (44, 46) aufnehmen und nur eine relative Bewegung der beiden Verankerungsteile (18, 20) aufeinander zu oder voneinander weg ermöglichen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (56) des ersten Gelenkteils (46) alle gleich lang sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48) des zweiten Gelenkteils (44) mit ihren freien Enden (50) eine Halbkugel (52) definieren.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (56) des ersten Gelenkteils (46) kürzer sind als die längsten Gelenkelemente (48) des zweiten Gelenkteils (44).
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) elastisch ausgebildet sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) gelenkig am jeweiligen Verankerungsteil (18, 20) gelagert sind.
Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Kugelgelenke zur Lagerung der Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) vorgesehen sind.
Implantat nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelgelenke eine Schwenkbewegung von maximal 40° ausgehend von einer relativ zum jeweiligen Verankerungsteil senkrechten Grundstellung zulassen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gelenkteil (46) mit dem ersten Verankerungsteil (20) verbindbar ist und/oder das zweite Gelenkteil (44) mit dem zweiten Verankerungsteil (18) verbindbar ist.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Gelenkteile (44, 46) einen Gelenkelementträger (70, 72) umfaßt, welcher mindestens einen Teil der Mehrzahl von Gelenkelementen (48, 56) des mindestens einen Gelenkteils (44, 46) trägt.
Implantat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Gelenkelementträger (70, 72) mit einem der beiden Verankerungsteile (18, 20) verbindbar ist.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Verankerungsteile (18, 20) eine Gelenkteilaufnahme (74, 76) zum Aufnehmen eines der beiden Gelenkteile (44, 46) aufweist.
Implantat nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Gelenkelementträger (70, 72) kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit einem der beiden Verankerungsteile (18, 20) verbindbar ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz unterschiedlicher Gelenkteile (44, 46) mit unterschiedlich dicken Gelenkelementträgern (70, 72) und/oder unterschiedlichen Gelenkelementen (48, 56) vorgesehen ist, welche eine unterschiedliche Dicke beziehungsweise Länge in Richtung auf das jeweils andere Verankerungsteil (18, 20) hin aufweisen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) eine unterschiedliche Elastizität aufweisen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gelenkelemente (48, 56) vorgesehen sind, die einen sich in Richtung auf das andere Verankerungsteil (18, 20) hin ändernden Querschnitt aufweisen.
Implantat nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt mindestens eines der Gelenkelemente (48, 56) in Richtung auf das andere Verankerungsteil (18, 20) hin zunimmt.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) ein halbkugelig ausgebildetes freies Ende (50, 58) aufweisen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) einen runden oder im wesentlichen runden Querschnitt aufweisen.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) des ersten und/oder des zweiten Gelenkteils (44, 46) rasterförmig angeordnet sind.
Implantat nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) in einem quadratischen Raster angeordnet sind.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Gelenkelemente (56) des ersten Gelenkteils (46) einen Abstand voneinander aufweisen, der maximal einem Durchmesser der Gelenkelemente (48) des zweiten Gelenkteils (44) entspricht.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Verankerungsteil (18, 20) mit einem Wirbelkörperersatzimplantat verbindbar ist.
Implantat nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und/oder das zweite Verankerungsteil (18, 20) mit einem Wirbelkörperersatzimplantat verbunden ist.
Implantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkelemente (48, 56) aus einem körperverträglichen Werkstoff hergestellt sind.
Implantat nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der körperverträgliche Werkstoff ein Metall oder ein Kunststoff ist.