DE60302032T2

DE60302032T2 - Künstliche Bandscheibe

Info

Publication number: DE60302032T2
Application number: DE60302032T
Authority: DE
Inventors: Antony Warsaw Lozier
Original assignee: Zimmer Technology Inc
Current assignee: Zimmer Technology Inc
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: EP1421921B1; AU2003262359A1; US6733533B1; EP1421921A2; DE60302032D1; JP2004167254A; EP1421921A3; CA2448704C; CA2448704A1; ES2250840T3

Description

HINTERGRUND
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Bandscheibenprothesen, die zum Ersatz menschlicher Bandscheiben verwendet werden, die durch Trauma oder Erkrankung geschädigt sind.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Altern Menschen, nimmt der Wassergehalt der Kerne in ihren Bandscheiben ab. Zugleich nimmt der Kollagengehalt der Kerne zu; eine solche Degeneration bzw. ein solcher Verschleiß der Scheiben führt zu einem steiferen Kern, der stärker dem umgebenden Ring ähnelt. Diese Änderungen in der Bandscheibe können den Ring gegenüber traumatischen Verletzungen, z. B. Umfangsrissen, anfälliger machen. Mehrfache Risse in einem Ring können einen "Spalt" erzeugen, durch den der Kern entweichen kann. Gewöhnlich bezeichnet man dieses Ereignis als Bandscheibenvorfall, der Schmerzen verursacht, da der verschobene Kern auf benachbarte Nerven drückt.
Bandscheibenverschleiß zerstört auch die Belastungsmuster in der Wirbelsäule. Ferner beobachteten Experten eine direkte Korrelation zwischen Bandscheibenverschleiß und der Bildung lateral wachsender Osteophyten, die dazu führen können, daß Druck auf benachbartes Nervengewebe ausgeübt wird. Allgemein führt Bandscheibenverschleiß letztlich zu Schmerzen. Am häufigsten tritt der Verschleiß im Lumbalbereich (Lendengegend) von Patienten auf und führt zum Ischiassyndrom, einem Schmerz, der in der Lendengegend beginnt und im Ischiasnerv im Bein nach unten ausstrahlt.
Zur Behandlung von Problemen im Zusammenhang mit intervertebralem (oder in der Wirbelsäule auftretendem) Bandscheibenverschleiß gibt es zwei chirurgische Standardverfahren: Diskektomie und Arthrodese. Bei der Diskektomie wird eine Bandscheibe teilweise oder vollständig entfernt. Das Verfah ren beinhaltet die Entfernung von Bandscheibenmaterial, das auf Umgebungsnerven treffen kann, wodurch damit zusammenhängende Schmerzen in der Lendengegend oder in den Beinen gemildert werden. Allerdings können Diskektomien mitunter zu umverteilten Belastungsspannungen der Wirbelsäule, postoperativer Wirbelsäuleninstabilität oder anderen Problemen führen. Obwohl einigen Statistiken zufolge 48% bis 86% der Diskektomien anfangs erfolgreich sind, d. h. daß der Patient nach der Operation keine Schmerzen spürt, kehren die Schmerzen im Lauf der Zeit oft zurück. Zehn Jahre nach der Operation leiden 60% bis 70% der Patienten wieder unter Rückenschmerzen, und 25% bis 30% spüren wieder ein Ischiassyndrom.
Die Arthrodese (oder Spondylosyndese bzw. Wirbelversteifung, bzw. -fusion) ist eine weitere verbreitete operative Behandlung für Probleme der Bandscheibendegeneration. Die Wirbelfusion kommt zum Einsatz, um die Wirbelsäule daran zu hindern, sich in einem spezifischen Wirbelsäulengebiet zu bewegen, und wird oft im Zusammenhang mit einer Diskektomie durchgeführt. Das Verfahren erhöht die Stabilität der Wirbelsäule eines Patienten um beeinträchtigte Wirbelkörper einer geschädigten oder entfernten Bandscheibe und verhindert weiteren Verschleiß des behandelten Gebiets.
Unmittelbar nach Arthrodese zeigen zwischen 50% und 94% der Patienten gute bis ausgezeichnete Ergebnisse. Jedoch können Jahre nach der Operation Probleme auftreten, darunter Spinalstenose, vertebrale Osteophytenbildung und Bandscheibendegeneration benachbart zur Behandlungsstelle. Allgemein kehren durch diese Probleme die Schmerzen zurück.
Daher besteht Bedarf an einem Verfahren und einer Einrichtung zur Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen, die die Langzeitprobleme reduzieren oder eliminieren, die mit derzeit eingesetzten Behandlungen einhergehen, z. B. Diskektomie oder Arthrodese. Dem Fachmann ist klar, daß eine Lösung der zuvor beschriebenen Probleme eine Bandscheibenprothese erfordert. Eine praktikable Bandscheibenprothese kann zu vielfältigen zusätzlichen Nutzeffekten führen, u. a. kürzere Patientengenesungszeiten, geringere Anzahl von Betroffenen mit chronischen Rückenschmerzen und we niger Revisionswirbelfusionen. Allgemein verwendet der Fachmann eines von drei Gestaltungskonzepten für Bandscheibenprothesen, die alle Nachteile haben, die letztlich ihren Erfolg begrenzen. Zu diesen Konzepten zählen Kernersatz, mechanische Bandscheiben und Verbund-(Composit-)Bandscheiben.
Beim Kernersatz wird ein geschädigter Kern entfernt und ersetzt. Dieser Weg setzt voraus, daß der Ring und die Endplatten nicht beeinträchtigt sind. Folglich ist Kernersatz nur in Frühstadien des Bandscheibenverschleißes von Nutzen, wo minimaler Segmentkollaps aufgetreten ist. Zudem muß beim Kernersatz ein Loch im Ring plaziert werden, um die Kernprothese einzusetzen. Da die Kernprothese danach unbefestigt ist, wird sie mitunter aus der Bandscheibe durch das Loch ausgestoßen. Die US-A-5077701 (2002) offenbart einen geschmeidigen Reifen, der zum Verstärken eines Rings verwendet werden kann, wobei der Reifen einen Anschluß zum Befüllen haben kann.
Mechanische Bandscheiben und Verbundbandscheiben, das zweite und dritte Konzept für den Bandscheibenersatz, verfügen allgemein über ein Polymerzentrum, das von metallischen Endplatten begrenzt ist, die wachstumsfördernde Oberflächen zur Langzeitfixation an umgebendem Knochen und Zinken oder Stacheln haben, um Kurzzeitfixation daran Rechnung zu tragen. Diese Bandscheiben erfordern ein relativ invasives Operationsverfahren, bei dem ein großer Einschnitt direkt vor dem betroffenen Gebiet (anterior) vorgenommen und ein Weg zwischen dem vorderen Einschnitt und der gewünschten Operationsstelle hergestellt wird. Ferner weisen mechanische und Verbundbandscheiben allgemein parallele Endplatten auf, die nicht natürlichen Endplatten entsprechen, die normalerweise nicht parallele benachbarte Wirbelkörper haben. Diese Nichtübereinstimmung zwischen dem Fachmann bekannten prothetischen Bandscheiben und natürlichen Bandscheiben kann zu Belastungs- und Deformationsproblemen für die Wirbelsäule eines Patienten führen.
Somit besteht Bedarf an einer künstlichen Bandscheibe und einem Verfahren zu ihrer Verwendung zur Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen, mit dem man die Wirbelsäulenfunktion in allen Stadien des Bandscheibenverschleißes wieder herstellt oder beibehält.
Weiterhin besteht Bedarf an einer künstlichen Bandscheibe und einem Verfahren zu ihrer Verwendung zur Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen, wobei die Bandscheibe ein prothetisches Analogon für jede Komponente einer natürlichen Bandscheibe aufweist.
Ferner besteht Bedarf an einer künstlichen Bandscheibe und einem Verfahren zu ihrer Verwendung zur Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen, das sich auf eine Art und Weise verwenden läßt, die für den Patienten minimal invasiv ist.
Außerdem besteht Bedarf an einer künstlichen Bandscheibe und einem Verfahren zu ihrer Verwendung zur Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen, das eine anatomisch korrektere Bandscheibe nutzt.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei der Erfindung handelt es sich in einer Form um eine künstliche Bandscheibenprothese mit einem Ring, einem Kern und einem Paar Endplatten. Die Bandscheibenprothese der Erfindung ist expandierbar, so daß sie in einen Patientenkörper minimal invasiv eingesetzt werden kann.
Allgemein verfügt die Erfindung über einen expandierbaren, allgemein ringförmigen Annulus (Ring), der in expandiertem Zustand die Form, die Funktionseigenschaften und mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Bandscheibenrings hat. Der Ring umgibt einen prothetischen Bandscheibenkern. Der Kern der Erfindung weist eine expandierbare Hülle auf, die im expandierten Zustand die Form, die Funktionseigenschaften und mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Bandscheibenkerns hat. Schließlich weist die Erfindung ein Paar flexible Bandscheibenendplatten auf, die über und unter dem prothetischen Ring befestigt sind, wodurch der prothetische Kern im Ring eingeschlossen ist. Die Endplatten sorgen für Stabilität der Bandscheibenprothese und bilden eine Einrichtung zur Fixation an Wirbelkörpern, die benachbart zum behandelten Gebiet liegen.
Ferner wird ein Verfahren zum Einsetzen einer Bandscheibenprothese in einen menschlichen Körper mit Hilfe weniger invasiver Techniken als bekannte chirurgische Verfahren offenbart.
Ein Vorteil der Erfindung ist, daß die Bandscheibe der Erfindung bei der Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen von Nutzen ist und sie die Wirbelsäulenfunktion in allen Stadien von Bandscheibenverschleiß wiederherstellt oder beibehält.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Bandscheibe der Erfindung ein prothetisches Analogon für jede Komponente einer natürlichen Bandscheibe aufweist.
Noch ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß sie bei der Behandlung von Bandscheibenverschleiß und verwandten Problemen auf eine Art und Weise verwendet werden kann, die für den Patienten minimal invasiv ist.
Zusätzlich besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß sie eine anatomisch korrektere Bandscheibenprothese nutzt. Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden dem Fachmann anhand der beigefügten Ansprüche und Zeichnungen deutlich sein.
KURZE BESCHREIBUNG
Die zuvor erwähnten und weitere Merkmale und Aufgaben der Erfindung und die Art und Weise ihrer Realisierung sowie ein besseres Verständnis der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
1 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibenprothese.
2 ist eine explodierte Perspektivansicht der Bandscheibe in 1.
3 ist eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenkerns in einem abgelassenen Zustand.
4 ist eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenkerns in einem aufgefüllten Zustand.
5 ist eine Seitenquerschnittansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenkerns in einem aufgefüllten Zustand.
6 ist eine Perspektivansicht eines abgelassenen erfindungsgemäßen Bandscheibenrings.
7 ist eine Perspektivansicht eines aufgefüllten erfindungsgemäßen Bandscheibenrings.
8 ist eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Bandscheibenring.
9 ist eine Seitenquerschnittansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenrings.
10 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenrings.
11 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibenendplatte.
12 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibenendplatte.
13 ist eine Seitenansicht der Initialfixationseinrichtung zwischen einer Endplatte und Spongiosa.
14 ist eine Seitenansicht der Bandscheibe von 1.
15 ist eine Seitenquerschnittansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibenprothese.
16 ist eine Seitenquerschnittansicht einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bandscheibenprothese.
17 ist eine Draufsicht auf die Bandscheibe von 1.
18 ist eine Seitenansicht der Bandscheibe von 1, die in einen Wirbelkörperraum eines Menschen eingesetzt ist.
19 ist eine vergrößerte Ansicht von 18.
20 ist eine Seitenansicht einer menschlichen Wirbelsäule.
21 ist eine Perspektivansicht eines menschlichen Rückens.
22 ist eine Seitenansicht einer menschlichen Wirbelsäule mit einer fehlenden Bandscheibe.
23 ist eine Hinteransicht einer menschlichen Wirbelsäule und der umgebenden Anatomie.
24 ist eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibe mit einem Paar benachbarten Füllschläuchen, die daran befestigt sind.
25 ist eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Bandscheibenrings.
In den mehreren Ansichten bezeichnen entsprechende Bezugszeichen durchweg entsprechende Teile. Obwohl die Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung darstellen, sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstäblich, und bestimmte Merkmale können zur besseren Veranschaulichung und Erläuterung der Erfindung übertrieben dargestellt sein. Das hierin veranschaulichte Beispiel zeigt nur eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung.
NÄHERE BESCHREIBUNG
Im Gebrauch hierin gelten die folgenden Richtungsbestimmungen: Anterior bzw. vorn, vorderer usw. und posterior bzw. hinten, hinterer usw. bezeichnen Positionen näher zur Vorderseite bzw. Rückseite des Körpers. Für die hier beschriebene Bandscheibe bezieht sich also anterior oder vorderer usw. auf den Abschnitt der Bandscheibe, der näher zur Vorderseite des Körpers liegt. Proximal und distal bezeichnen Positionen, die näher zur Wurzel der Struktur bzw. weiter davon entfernt liegen. Beispielsweise liegt die distale Wirbelsäule näher zu den Füßen, und die proximale Wirbelsäule liegt näher zum Kopf. Die Adjektive medial und lateral bezeichnen Positionen näher zur Medianebene bzw. weiter entfernt von der Medianebene. Die Medianebene ist eine gedachte vertikale Ebene durch die Mitte des Körpers, die den Körper in eine rechte und eine linke Hälfte aufteilt.
Die Erfindung betrifft prothetische oder künstliche Bandscheibenimplantate. Die hier beschriebene Erfindung kann verwendet werden, Bandscheiben zu ersetzen, die durch Verletzung oder Erkrankung geschädigt sind. Obwohl die Erfindung hier anhand einer menschlichen Bandscheibe beschrieben wird, wird der Fachmann erkennen, daß die Offenbarung und die beigefügten Ansprüche der Erfindung auch auf jedes Wirbeltier anwendbar sind.
1 und 2 zeigen zunächst eine Perspektiv- bzw. Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Bandscheibenprothese. Die Bandscheibe weist eine anatomisch geformte obere Endplatte 100a, einen expandierbaren Kern 120, einen komprimierbaren Ring 140 und eine untere anatomisch geformte Endplatte 100b auf.
In 3 ist eine Perspektivansicht des prothetischen Kerns 120 gezeigt. Der Kern 120 weist einen flexiblen oder expandierbaren Beutel mit einer Außenfläche und einem hohlen Innenraum auf. Im Gebrauch hierin bezeichnet "flexibel" einen verformbaren Aufbau, der so komprimiert werden kann, daß der Aufbau weniger als den maximalen Volumenbetrag einnimmt, der für den Aufbau theoretisch möglich ist. "Expandierbar" beinhaltet "flexibel", bezeichnet aber auch Aufbauten, deren Außenflächengröße durch Erhöhen des Innendrucks des Aufbaus erheblich vergrößert werden kann, z. B. durch Füllen eines solchen Innenbereichs mit einem gewünschten Fluid. "Auffüllbar" oder "Aufblasbar" bezieht sich auf Aufbauten, die mit einem Fluid gefüllt werden können, bis der flexible oder expandierbare Aufbau ein Endvolumen oder eine Endform annimmt. Der Kern 120 ist aus einem biokompatiblen Gewebematerial mit geeigneter Festigkeit und Reißbeständigkeit aufgebaut, um die dynamische Belastung aufzunehmen, die von einer Bandscheibe gefordert wird. Vorzugsweise weist der Kern 120 ein gewebtes Polymermaterial auf, z. B. Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, oder alternativ faserartiges Hydrogel oder Glas. Ferner kann der Kern 120 Keramikfasern zur Verstärkung aufweisen.
Gemäß 4 wird der Kern 120 auf eine gewünschte Endgröße aufgefüllt oder aufgeblasen, so wie der Begriff hierin verwendet wird. Der Kern 120 ist so aufgebaut, daß er im aufgeblasenen Zustand in der Mitte des Rings 140 (später beschrieben) und zwischen den Endplatten 100a und 100b (auch später beschrieben) eingeschlossen sein kann. In seinem aufgefüllten Zustand belegt der Kern 120 vorzugsweise im wesentlichen den gesamten Raum in der Mitte des Rings 140 und von den Endplatten 100a und 100b begrenzt.
In 5 ist eine Seitenquerschnittansicht eines aufgeblasenen bzw. aufgefüllten Kerns 120 gezeigt. In seinem aufgefüllten Zustand ist der Kern 120 mit einem Fluid 130 gefüllt, das die mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Bandscheibenkerns hat. Zu geeigneten Fluiden zum Füllen oder Aufblasen des Kerns 120 zählen Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Silikongummi. Vorzugsweise weist das Fluid ein "Hydrogel" mit den o. g. mechanischen Eigenschaften für natürliche Bandscheibenkerne auf.
Um den Kern 120 aufzublasen, ist ein Zugangsanschluß 125 durch die Wand des Kerns 120 gemäß 5 angeordnet. Der Anschluß 125 weist eine Bohrung mit jeder gewünschten Form auf, wobei die Bohrung mit der Außenfläche des Kerns 120 und dem Inneren des Kerns 120 kommuniziert. Das Fluid 130 gemäß 5 wird durch den Anschluß 125 auf jede gewünschte Weise eingebracht, z. B. durch Einspritzen oder Einpumpen, bis das Fluid 130 den gesamten Innenraum des Kerns 120 im wesentlichen gefüllt und ihn auf eine gewünschte Endform oder ein gewünschtes Endvolumen geeignet aufgeblasen hat, so daß der Kern 120 in einer Bandscheibenprothese verwendbar ist. Vorzugsweise weist der Anschluß 125 ein Ein-Richtungs-Ventil auf, so daß das Fluid 130 nicht ausströmt. Alternativ verhindert der Ring 140 (später beschrieben) jeden Rückfluß von Fluid 130 aus dem Kern 120.
In 6 bis 9 ist ein flexibler, prothetischer Bandscheibenring 140 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Gemäß 7–9 weist der Ring 140 im expandierten Zustand eine ringartige Form mit einer Innenfläche auf, die zum Einschließen des Kerns 120 geeignet ist. Ferner weist der Ring 140 eine Außenfläche und einen Innenraum gemäß 9 auf, wodurch ein hohler Abschnitt im Ring 140 gebildet ist.
Vorzugsweise kommt die Ringform des Rings 140 der anatomischen Form eines natürlichen Bandscheibenrings gemäß 8 nahe. Im abgelassenen Zustand gemäß 6 ist der Ring 140 flexibler, so daß er komprimiert und durch einen relativ kleinen Einschnitt oder Weg eingesetzt werden kann.
Der Ring 140 ist aus einem biokompatiblen Material mit geeigneter Festigkeit und anderen mechanischen Eigenschaften in seinem aufgefüllten Zustand aufgebaut, um schädlichen Wirbelsäulenbewegungen auf die gleiche Weise wie ein natürlicher Bandscheibenring zu widerstehen. Vorzugsweise weist der Ring 140 ein Polymermaterial auf, z. B. Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, oder alternativ faserartiges Hydrogel oder Glas. Ferner kann der Ring 140 Keramikfasern zur Verstärkung aufweisen.
Zusätzlich ist gemäß 1 und 2 der Ring 140 vorzugsweise durch Weben oder Flechten einer faserartigen Form des Polymermaterials auf eine Weise aufgebaut, die dem Fachmann in der Technik der Herstellung flexibler oder expandierbarer Polymerbehälter bekannt ist.
Gemäß 7 und 8 ist der Ring 140 flexibel und in eine gewünschte Endgröße und -form auffüllbar, so wie diese Begriffe hier verwendet werden. Der Ring 140 ist so aufgebaut, daß er beim Auffüllen eine abgeschrägte Form in medialer oder lateraler Ansicht von der Seite gemäß 10 annimmt.
Mit erneutem Bezug auf 1 und 2 ist der Ring 140 an den flexiblen Endplatten 100a und 100b (später näher beschrieben) so befestigt dargestellt, daß der Ring 140 an den Endplatten 100a und 100b bei seinem Auffüllen befestigt bleibt. Schließlich bilden die Endplatten 100a und 100b sowie der Ring 140 den halbstarren Außenabschnitt einer Bandscheibenprothese mit dem Kern 120, der in der Mitte des Rings 140 und zwischen den Endplatten 100a und 100b angeordnet ist.
In 9 ist eine Seitenquerschnittansicht des aufgeblasenen Rings 140 gezeigt. In seinem aufgefüllten Zustand ist der Ring 140 mit einem anfangs flüssigen Material 150 gefüllt, das bei seiner Härtung halbstarr wird. Je nach Material kann die Härtung auf jedem technisch bekannten Weg erfolgen, z. B. Einsetzen eines weiteren Materials, Ausüben von Wärme, Einwirkenlassen von Luft oder indem man nur genügend Zeit verstreichen läßt. Nach Härtung sollte das Material die mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Bandscheibenrings haben. In einer alternativen Ausführungsform härtet das Fluid 150 nicht. In dieser Ausführungsform ist der Ring 140 ausreichend durchwirkt, so daß beim Auffüllen mit Fluid 150 der Ring 140 unter ausreichenden Innendruck gesetzt wird, um die Materialeigenschaften eines natürlichen Bandscheibenrings anzunehmen. Zu geeigneten Fluiden zum Füllen oder Aufblasen des Rings 140 zählen Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Silikongummi. Vorzugsweise weist das Fluid ein "Hydrogel" mit den o. g. mechanischen Eigenschaften für natürliche Bandscheibenringe auf.
In 9 ist eine Seitenquerschnittansicht des Rings 140 an der Linie A-A in 8 gezeigt. Der Ring 140 weist ferner einen Zugangsanschluß 145 und eine Öffnung 146 auf. Um den Ring 140 aufzufüllen, ist der Zugangsanschluß 145 durch die Wand des Rings 140 gemäß 9 angeordnet. Der Anschluß 145 weist eine Bohrung mit jeder gewünschten Form auf, wobei die Bohrung mit der Außenfläche des Rings 140 und dem Inneren des Rings 140 kommuniziert. Das Fluid 150 gemäß 9 wird durch den Anschluß 145 auf jede gewünschte Weise eingebracht, z. B. durch Einspritzen oder Einpumpen, bis das Fluid 150 den gesamten Innenraum des Rings 140 im wesentlichen gefüllt und ihn auf seine gewünschte Endform aufgefüllt hat, d. h. zu einer Ringprothese mit einer anatomischen Form.
Wie zuvor erwähnt, weist der Ring 140 ferner die Öffnung 146 auf. Die Öffnung 146 ist durch die Wand des Rings 140 so angeordnet, daß sich der Zugangsanschluß 125 des Kerns 120 durch sie erstrecken kann, was 24 zeigt. Dadurch können der Kern 120 und Ring 140 beide nach Bedarf aufgeblasen werden. Dieses Verfahren wird in diesem Abschnitt der Anmeldung später näher beschrieben.
In 2 ist ein Paar prothetische Endplatten 100a, 100b (gemeinsam die Endplatte 100) zum Gebrauch mit der Bandscheibenprothese 10 dargestellt. 11 zeigt eine Perspektivansicht der Endplatte 100. Die Endplatte 100 ist flexibel und weist vorzugsweise gewebte oder geflochtene Metallfasern auf, wobei die Fasern aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Titan, Tantal, Cobalt-Chrom-Legierung, Edelstahl und Nitinol besteht. Alternativ könnte die Endplatte 100 ein Polymer- oder Keramikmaterial in einer Form aufweisen, die eine flexible Platte mit mechanischen Eigenschaften bereitstellt, die denen einer natürlichen Bandscheibenendplatte ähneln.
In 12 ist eine übertriebene Seitenansicht der Endplatte 100 und benachbarter Spongiosa gezeigt. Während einer Operation zum Bandscheibenersatz entfernt der Arzt die natürliche Bandscheibe des Patienten, entfernt dann operativ einen Teil der Kompakta von den umgebenden Wirbelkörpern und legt dadurch die darunterliegende Spongiosa frei. Die Endplatte 100 weist eine Knochenkontaktfläche 112 und eine Ringkontaktfläche 114 auf. Beim Einsetzen der Bandscheibenprothese 10 in einen Wirbelkörperraum während einer Operation zum Bandscheibenersatz wird die Knochenkontaktfläche 112 an der freiliegenden Spongiosa benachbarter resezierter Wirbelkörper darüber und darunter angeordnet.
Notwendig ist, daß die Bandscheibenprothese eine gute Initialfixation des Implantats unmittelbar nach Implantation erreicht. Druckkräfte in der Wirbelsäule unterstützen die Fixation, aber es besteht immer noch ein Verschiebungsrisiko der Bandscheibe 10 lateral, medial, posterior oder anterior bei ihrer Implantation. Folglich besteht Bedarf an einer Einrichtung zur kurzfristigen Bandscheibenfixation.
Bei den meisten Gelenkarthroplastiken erreicht man Initialfixation durch die geeignete Plazierung chirurgischer Schrauben, bis eine Langzeitfixation, oft über Knochenwachstum in das Implantat, hergestellt werden kann. Aufgrund von Nerven und anderen anatomischen Hindernissen ist es aber schwierig, operativen Zugang zu einem Intervertebralraum zu erlangen, und Schrauben können Umgebungsnerven oder andere Weichteile schädigen. Folglich weisen die meisten Bandscheibenprothesen eine Gruppe von Stacheln auf, die von der Knochenkontaktfläche der Endplatte vorstehen und in benachbarte Spongiosa eingesetzt werden, um die Initialfixation herzustellen, ein hierin als "Makrofixation" bezeichnetes System. Freilich erfordert die Makrofixation eine ausreichend breite Spreizung des Wirbelkörperraums beim Einsetzen der Prothese, um den Stacheln Rechnung zu tragen. Dieser Vorgang kann zu einem traumatischeren Eingriff für den Patienten führen.

Claims

Bandscheibenprothese mit einem Ring (140), der einen flexiblen Ring mit gewünschter Größe und Form aufweist, wobei der Ring eine Außenseite und einen hohlen Innenraum aufweist, der Ring ferner eine Öffnung (145) aufweist, die Öffnung (145) mit der Außenseite und dem Innenraum kommuniziert, und der Innenraum mit einem ersten Fluid (150) gefüllt werden kann, so daß der Ring eine Größe und Form annimmt, die für einen Bandscheibenring geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (140) einen Kern (120) umgibt, der aufweist: eine flexible, expandierbare Hülle mit einem hohlen Innenraum, wobei der Innenraum mit einem zweiten Fluid (130) auf eine anpassungsfähige Endgröße und -form aufgefüllt werden kann, wobei die Form und Größe für einen Bandscheibenkern geeignet ist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring ein geflochtenes Fasermaterial aufweist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring die mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Rings aufweist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring eine asymmetrische Form annimmt.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Glas besteht.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fluid (150) ein Material aufweist, das die mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Rings hat.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Fluid (150) ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Silikongummi besteht.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein flexibles, biokompatibles Material mit den mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Kerns aufweist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat und Hydrogel besteht.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern auf eine asymmetrische Form expandierbar ist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Fluid (130) ein Material mit den mechanischen Eigenschaften eines natürlichen Kerns aufweist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Fluid (130) ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbo nat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Silikongummi besteht.
Bandscheibenprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner aufweist: ein Paar Bandscheibenprothesen-Endplatten (100a, 100b), wobei jede Endplatte (100a, 100b) des Paars Endplatten flexibel ist und eine relativ flache Form hat, jede Endplatte (100a, 100b) eine geeignete Größe und Form für eine Bandscheibe hat, jede Endplatte eine Knochenkontaktfläche (112) und eine Ringkontaktfläche (114) aufweist, und dadurch, daß die Knochenkontaktfläche (112) gegenüber Knochenwachstum darin zur Langzeitfixation an benachbartem natürlichen Knochen empfänglich ist, und dadurch, daß die Knochenkontaktfläche (112) ferner eine Einrichtung (110) zur Initialkurzzeitfixation an benachbartem Knochen in einem gewünschten Wirbelkörperraum aufweist; wobei der Ring (140) an der Ringkontaktfläche (114) jeder Endplatte des Paars Endplatten so angebracht ist, daß der Kern (120) vom Ring (140) umgeben ist und zwischen dem Paar Endplatten (100a, 100b) liegt.
Bandscheibenprothese nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (120) am Ring (140) angebracht ist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (120) an jeder Endplatte (100a, 100b) des Paars Endplatten angebracht ist.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (120) ein Material aufweist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen, Polyamid, Polypropylen, Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polymethylmethacrylat, Hydrogel und Glas besteht.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Titan, Tantal, Edelstahl, Nitinol und Cobalt-Chrom-Legierung besteht.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (100a, 100b) gewebte biokompatible Metallfasern aufweisen.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (110) zur Initialkurzzeitfixation an benachbartem Knochen mehrere Vorsprünge aufweist, die sich von der Knochenkontaktfläche (112) der Endplatte (100) erstrecken, wobei die Vorsprünge (110) ausreichend klein sind, um sich in die Poren benachbarter Spongiosa einzupassen, wodurch sie für Initialfixation der Bandscheibe von anterior nach posterior und von lateral nach medial sorgen.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochenkontaktfläche (112) eine poröse Struktur aufweist, so daß Knochen in die Endplatte einwachsen kann.
Bandscheibenprothese nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Struktur gewebte Metallfasern aufweist.