DE602004004030T2 - Künstliche Bandscheibe - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Spinalimplantatanordnung zur Implantation in den intervertebralen Raum zwischen benachbarten vertebralen Knochen zur Bereitstellung von Stabilisierung und fortgesetzter postoperativer Flexibilität und richtiger anatomischer Bewegung. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung eine künstliche Bandscheibe, manchmal auch als intervertebrale Abstandshalter- oder Spacer-Vorrichtung bezeichnet, welche die Funktion einer Lastteilungs- und Lagervorrichtung übernehmen und die geschädigte, degenerierte oder sonstwie nichtfunktionierende Bandscheibe ersetzen kann.
  • Die Wirbelsäule ist eine komplexe Struktur bestehend aus multiplen flexiblen Etagen. Jede Etage besteht aus einem System von Gelenken, definiert durch benachbarte vertebrale Knochen. Das System von Gelenken umfasst Bandscheiben, die eine zweiteilige Struktur aufweisen. Die Bandscheibe besteht aus einem Kern und einem Ring. Das System erlaubt Bewegung, während die Facettengelenke zur posterioren Stabilisierung der Wirbelsäule beitragen. Die Bandscheibe ermöglicht Bewegung und Pufferung für das Gelenk.
  • Das komplexe System des Gelenks ist variierenden Belastungen und Problemen über die Zeit ausgesetzt, einschließlich Bandscheibendegeneration, die vielfältige Ursachen hat. Bandscheibendegeneration kann zurückzuführen sein auf Alterung, Schädigung infolge Überbelastung, Trauma und andere anatomische Probleme. Die Facettengelenke der Struktur können aus den gleichen Gründen kompromittiert sein sowie als Folge arthritischer Veränderungen. Schwere Gelenkdegenerationen und -ausfälle können vielfach so große Schmerzen bereiten, dass eine chirurgische Intervention erforderlich wird.
  • Die derzeitige Standardbehandlungsmethode bei durch Wirbelsäulengelenkprobleme verursachtem starkem Schmerz ist die Fusion auf der geschädigten Etage der Wirbelsäule. Die Behandlung, wenn sie erfolgreich ist, fusioniert den geschädigten Abschnitt zu einer einzigen Knochenmasse. Die Fusion des Gelenks eliminiert die Bewegung des Gelenks, wodurch der Schmerz auf dieser Etage reduziert oder eliminiert wird. Die Erfolgsraten der Schmerzeliminierung sind bei dieser Behandlungsmethode sehr hoch. Weil aber die gesamte Wirbelsäule als ein System arbeitet, resultiert die Fusion in Komplikationen.
  • Die Bewegungseliminierung an der Wirbelsäule alteriert die Biomechanik der Wirbelsäule auf jeder anderen Etage. Wenn eine Etage fusioniert wird, dann werden die Belastungen durch eine Bandscheibe weniger, in ein System aufgenommen, welches für eine derartige Veränderung nicht ausgebildet ist. Die verbleibenden Bandscheiben müssen also die Belastungen neu verteilen, so dass jede Bandscheibe eine größere Last absorbiert. Ferner flexiert die Wirbelsäule, um Belastungen zu absorbieren. Eine Fusion alteriert die Mittel, durch die die Wirbelsäule flexiert, was die Belastungen für die verbleibenden gesunden Bandscheiben ebenfalls erhöht. Es versteht sich also gut, dass eine Komplikation von Fusion darin liegt, dass möglicherweise weitere Fusionen in der Zukunft erforderlich werden, wenn sich die anderen Bandscheiben infolge der alterierten Biomechanik der Wirbelsäule verschlechtern. Anders gesagt: kurz zeitige Schmerzlinderung wird mit langfristigen Alterationen der Wirbelsäule erkauft, die ihrerseits weitere chirurgische Eingriffe erforderlich machen.
  • Es gibt zahlreiche Patente zum Stand der Technik, welche die Frage des Bandscheibenersatzes ansprechen. Die US-Patente Nr. 6 443 987 B1 und Nr. 6 001 130, beide erteilt an Bryan, offenbaren polymere Kompositstrukturen zum Puffern von intervertebralen Belastungen. Die US-Patente Nr. 5 258 031 (Salib et al.) und Nr. 5 314 477 (Marnay) offenbaren Implantate vom Kugelgelenktyp, welche die Frage der intervertebralen Beweglichkeit ansprechen. Diese Patente sind beispielhaft für einen ersten Ansatz, der ein Elastomer als Bewegungs- und Dämpfungsstruktur verwendet, und einen zweiten Ansatz, der ein Kugelgelenk verwendet, um ein bewegliches Drehgelenk zu erzeugen. Es gibt zahlreiche Varianten dieser Konzepte, welche mechanische Federn und komplexere strukturelle Mechanismen umfassen.
  • Die US 2003/0191534 beschreibt eine Bandscheibenprothese umfassend eine obere und eine untere Platte, einen zwischen den beiden Platten platzierten zentralen Kern und ein Ringelement, welches so um den Kern zentriert ist, dass die Bewegungen der Platten relativ zueinander und um den Kern limitiert werden, um die Positionierstabilität des Kerns zu gewährleisten und um das Eindringen von Ablagerungen in das Innere der Prothese zu verhindern.
  • Ferner beschreibt die WO 00/35385 eine Bandscheibenprothese umfassend zwei Platten, eine Blase mit einem komprimierbaren Körper, die zwischen die Platten geschaltet ist. Mindestens ein Ende des komprimierbaren Körpers ist frei beweglich relativ zu der assoziierten Platte, um die mechanischen Eigenschaften einer gesunden Bandscheibe zu erhalten.
  • Die US 2003/0055427 beschreibt eine intervertebrale Stabilisierungsvorrichtung umfassend eine obere und eine untere Platte und ein zwischen die Platten geschaltetes Dämpfungselement. Das zwischengeschaltete Element ist ausgebildet zum Dämpfen eines Versatzes zwischen den Wirbeln.
  • Die US 6 146 421 beschreibt eine artikulierende selbstzentrierende Bandscheibenprothese umfassend eine männliche und eine weibliche Halteplatte, eine Doughnut-förmige Artikulationsvorrichtung mit einer hemisphärischen Lagerfläche oder einem hemisphärischen Lager. Diese Prothese ahmt die Bewegung einer wirklichen Bandscheibe nach und zielt darauf ab, stabil, ohne einschränkende ("constraining") Faktoren, aber nicht steif zu sein.
  • Ein signifikanter Teil des Standes der Technik spricht die Fragen der intervertebralen Bewegung an, nicht jedoch die Aspekte der anatomischen Belastung.
  • Die künstlichen Bandscheiben nach dem derzeitigen Stand der Technik sind mit verschiedenen Problemen verbunden. So ist beispielsweise eine Anzahl von Implantaten, die aus Polymeren hergestellt sind, von unzureichender Festigkeit, um in den höher belasteten Bereichen, z.B. in der Lendenwirbelsäule, effektiv zu arbeiten. Derartige Polymere unterliegen häufig einer bleibenden Druckverformung, so dass die ursprüngliche Höhe des Implantats über die Zeit vermindert wird. Ein Chirurg muss entweder die Kompression kompensieren, indem er initial eine größere polymere Prothese verwendet und die Kompression abschätzt, oder er muss die passend bemessene polymere Prothese verwenden und später dieselbe operativ ersetzen, sobald die irreversible Kompression der Prothese inakzeptabel ist.
  • Mit Kugelgelenken konstruierte Implantate restringieren die stoßpuffernde Wirkung von einer normalen Bandscheibe in starkem Maße oder eliminieren sie. Dieses Implantat kann Bewegung bereitstellen, aber aus biomechanischer Sicht übt das Kugelgelenk einen negativen Einfluss auf andere, gesunde Bandscheiben der Wirbelsäule aus. Das Resultat können langfristige Probleme auf anderen Etagen der Wirbelsäule sein, wie man sie von der derzeitigen Fusionsbehandlung kennt.
  • Andere, oben nicht diskutierte Implantate verwenden Lagerflächen, die üblicherweise Polyethylen-Lager-gegen-Metall-Grenzflächen aufweisen. Polyethylen als Lagerfläche ist problematisch beim Ersatz großer Gelenke wegen der Verschleißeigenschaften des Materials. Da künstliche Bandscheiben als langfristige Implantate gedacht sind, kann ein solcher Verschleiß in hohem Maße schädigend für umliegendes Gewebe und Knochen sein.
  • Im Hinblick auf das oben Gesagte ist es wünschenswert, eine Lösung für den Bandscheibenersatz bereitzustellen, welche die Bewegung des geschädigten natürlichen Bandscheibenbereichs wiederherstellt und dabei Bewegung sowie Pufferung und Dämpfung erlaubt, ähnlich der natürlich vorkommenden Bandscheibe. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn derartige Bewegung, Pufferung und Dämpfung erlaubt und zugleich ein polymeres oder elastomeres Material daran gehindert wird, die relativ hohen Druckbelastungen zu erfahren, die in der Wirbelsäule zu sehen sind. Ferner ist es bevorzugt, wenn einer Lagerfläche erlaubt wird, sich die Wirbelsäulenlasten mit dem polymeren und dem elastomeren Material zu teilen. Schließlich ist es bevorzugt, Veränderungen an der künstlichen Bewegung intraoperativ zu kontrollieren, um sich den anatomischen Bedingungen anzupassen.
  • Gemäß vorliegender Erfindung wird eine künstliche Bandscheibe bereitgestellt, umfassend Gehäuseglieder mit voneinander beabstandeten, einander zugewandten Innenflächen und in entgegengesetzte Richtung weisenden Außenflächen zum Eingriff in voneinander beabstandete intervertebrale Flächen; selbsteinstellende Lagermechanismen, wirksam angeordnet zwischen den Innenflächen für eine Bewegung relativ zu den Gehäusegliedern zum Einstellen und Kompensieren von Bandscheibenbewegung; und einen Positionierring zum Kontrollieren von Bewegung und Position der Lagermechanismen und zur Absorption von Druckbelastungen.
  • Die Innenflächen umfassen mindestens eine Ausnehmung zum Lagern des Positionierrings in derselben. Die Positionierringmittel umfassen Eingriffsmittel, welche mit der Unternut in der Ausnehmung in Wirkeingriff stehen.
  • Ferner wird eine künstliche Bandscheibe bereitgestellt, umfassend Gehäuseglieder mit voneinander beabstandeten, einander zugewandten Innenflächen und in entgegengesetzte Richtung weisenden Außenflächen zum Eingriff in voneinander beabstandete intervertebrale Flächen, wobei die Innenflächen eine ovale Ausnehmung hierauf aufweisen; wobei ovale Lagermechanismen wirksam angeordnet sind innerhalb der ovalen Ausnehmung zwischen den Innenflächen für eine Bewegung relativ zu den Gehäusegliedern zum Einstellen und Kompensieren von Bandscheibenbewegung; und einen ovalen Positionierring in Wirkeingriff mit der ovalen Ausnehmung und den ovalen Lagermechanismen zum Kontrollieren von Bewegung und Position der Lagermechanismen und zur Absorption von Druckbelastungen zwischen den Lagermechanismen und den Gehäusegliedern. Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Federglied für eine künstliche Bandscheibe bereit, umfassend einen im Wesentlichen ringförmigen Körper mit einer axial verlaufenden Bohrung durch denselben hindurch, welche einen Durchgang definiert.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich ohne weiteres aus dem besseren Verständnis der Erfindung, welches aus der folgenden Detailbeschreibung in Verbindung mit der beigefügten zeichnerischen Darstellung resultiert; in der Zeichnung zeigen:
  • 1 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung eines Beispiels für eine künstliche Bandscheibe;
  • 2 in einer Seitenansicht eine Explosionsdarstellung des in 1 gezeigten Beispiels;
  • 3 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung eines zweiten Beispiels;
  • 4 eine perspektivische Darstellung einer unteren Scheibe;
  • 5 eine Seitenansicht einer oberen Scheibe;
  • 6 in einer Draufsicht eine perspektivische Darstellung eines oberen Gehäusegliedes;
  • 7 in einer Ansicht von oben ein unteres Gehäuseglied;
  • 8 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung einer künstlichen Bandscheibe;
  • 9 eine perspektivische Darstellung bei entferntem oberen Gehäuseglied;
  • 10 eine perspektivische Darstellung einer alternativen Pad-Konfiguration;
  • 11 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels für ein Pad-Glied;
  • 12 ein weiteres Beispiel für eine künstliche Bandscheibe;
  • 13 in einer Seitenansicht eine perspektivische Explosionsdarstellung des in 12 gezeigten Beispiels;
  • 14 ein alternatives Beispiel für Gehäuseglieder;
  • 15 ein weiteres Beispiel für Gehäuseglieder;
  • 16 eine Explosionsdarstellung einer Verriegelung vom Bajonett-Typ eines Scheibengliedes mit einem Gehäuseglied;
  • 17 eine perspektivische Darstellung des Scheibengliedes, welches den Bajonettverriegelungsmechanismus verwendet, um das Scheibenglied innerhalb eines Gehäusegliedes zu verriegeln;
  • 18 eine Explosionsdarstellung eines Scheibengliedes und eines Gehäusegliedes mit einem Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln des Scheibengliedes innerhalb des Gehäusegliedes;
  • 19 eine perspektivische Darstellung, die das Scheibenglied verriegelt innerhalb des Gehäusegliedes zeigt;
  • 20 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels für das Gehäuseglied;
  • 21 eine querschnittliche Darstellung entlang der Linie 21-21 von 20;
  • 22 eine perspektivische Darstellung eines Lastteilungs-Pad-Gliedes, umfassend Flansche für einen Verriegelungseingriff in die Ausnehmungen des in den 20 und 21 gezeigten Gehäusegliedes;
  • 23 ein weiteres Beispiel eines Verriegelungsmechanismus;
  • 24 eine Draufsicht auf ein bewegliches Lager;
  • 25 eine Draufsicht auf die künstliche Bandscheibe, umfassend ein bewegliches Lager ohne Lastteilungs-Pads;
  • 26 eine Draufsicht auf das multidirektionale bewegliche Lager;
  • 27A und 27B Seitenansichten des beweglichen Lagers;
  • 28 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung des beweglichen Lagers, welches in einem Sitz gelagert ist;
  • 29 in einer Draufsicht eine perspektivische Darstellung der Sitz-und-Lager-Kombination in einem Gehäuse mit Ausnehmungen für Lastteilungs-Pads;
  • 30 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels einer künstlichen Bandscheibe;
  • 31 eine perspektivische Darstellung der Basisplatte;
  • 32 eine Seitenansicht des unteren Gehäuses;
  • 33 eine perspektivische Darstellung einer an dem Lager inkorporierten sphärischen Oberfläche;
  • 34 eine perspektivische Darstellung einer an dem Lager inkorporierten sphärischen Oberfläche;
  • 35 eine Seitenansicht;
  • 36 eine Seitenansicht;
  • 37 in einer Seitenansicht eine perspektivische Darstellung;
  • 38 eine perspektivische Darstellung der Basisplatte, wobei das Lager entweder konvex oder konkav ist;
  • 39 eine perspektivische Darstellung der Basisplatte, wobei das Lager entweder konvex oder konkav ist;
  • 40 in der Draufsicht eine perspektivische Darstellung der Stoßfänger;
  • 41 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Gehäuseglieder gemäß vorliegender Erfindung, wobei die Gehäuseglieder Öffnungen für Knochenschrauben und einen Positionierring umfassen;
  • 42 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Gehäuseglieder gemäß vorliegender Erfindung, wobei eine Ausnehmung für die Aufnahme des Positionierrings und der Lagerscheiben gezeigt ist;
  • 43 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Gehäusegliedes, welches ovalförmig ist;
  • 44 eine perspektivische Darstellung eines ovalförmigen Positionierrings;
  • 45 eine perspektivische Darstellung von ovalförmigem Positionierring, Lagerscheibe und Gehäuseglied;
  • 46 in einer Seitenansicht ein oberes Gehäuseglied umfassend eine feste Lagerscheibe,
  • 47 eine geschnittene Ansicht der Bandscheibe gemäß vorliegender Erfindung, welche den Eingriff der Lagerflächen und den Eingriff des ovalen Positionierrings zeigt, wobei die Lagerscheibe ovalförmig ist und die Ausnehmung an dem Gehäuseglied ovalförmig ist;
  • 48 eine perspektivische Ansicht der Bandscheibenanordnung gemäß vorliegender Erfindung;
  • 49 die Insertion einer Probe in den Bandscheibenraum;
  • 50 eine Bohrführung zur Verwendung beim Bohren von Pilotlöchern an Führungsplattenlokalisationen;
  • 51 das Sichern der Führungsplatte mit selbstschneidenden Führungsplattenschrauben;
  • 52 die Insertion von Reibscheiben passend zu der Probennummer in die Bandscheibenanordnung;
  • 53 den Eingriff der Probe mit der Bandscheibenanordnung;
  • 54 das Entfernen der Führungsplattenschrauben und der Führungsplatte;
  • 55 die Insertion eines Bandscheibenhalters mit Löchern in der Platte;
  • 56 die Insertion von Schrauben in Gewindelöcher zum Sichern der Bandscheibe an den Vertebralkörpern; und
  • 57 die befestigte Bandscheibenanordnung.
  • Eine künstliche Bandscheibe ist insgesamt mit 10 in den Figuren bezeichnet. Ähnliche Strukturen in verschiedenen Ausführungsformen sind durch Ziffern, die mit Hochstrichen versehen sind, gekennzeichnet. Die Erfindung betrifft eine künstliche Bandscheibe, in anderer Terminologie des Standes der Technik auch als intervertebrale Abstandshalter-(Spacer-)Vorrichtung oder spinales Disc bezeichnet, zum Ersetzen einer geschädigten Bandscheibe in der Wirbelsäule. Die Erfindung stellt die Bewegung der geschädigten natürlichen Bandscheibe wieder her, die Bewegung sowie Pufferung und Dämpfung erlaubt. Wie im Folgenden ausführlicher beschrieben, erlaubt die vorliegende Erfindung ferner intraoperative Veränderungen an der künstlichen Bandscheibenbewegung zur Anpassung an die jeweiligen anatomischen Verhältnisse.
  • Es wird nun auf die Figuren Bezug genommen, gemäß welchen die Bandscheibe 10 ein oberes Gehäuseglied, insgesamt mit 12 bezeichnet, und ein unteres Gehäuseglied, insgesamt mit 14 bezeichnet, umfasst. Die Gehäuseglieder 12, 14 umfassen voneinander beabstandete, einander zugewandte Innenflächen 16 und 18 und in entgegengesetzte Richtung weisende Außenflächen 20, 22 zum Eingriff in voneinander beabstandete intervertebrale Flächen. Ein Paar von Lagerflächen 24, 26 erstrecken sich von jeder der Innenflächen 16, 18 zum Eingriff miteinander, wobei sie reibungsarme und kompressionsresistente Bewegung der Gehäuseglieder 12, 14 relativ zueinander unter Kompression erlauben. Wie in den verschiedenen Figuren gezeigt, sind die Lagerflächen integral mit Scheibengliedern 28, 30 ausgebildet. Die Gehäuseglieder 12, 14 können aus verschiedenen Materialien hergestellt sein, einschließlich Metallen wie Titan sowie Keramiken und Kunststoffen. Ferner können die Gehäuseglieder 12, 14 mit Materialien beschichtet sein, um die Reibung zwischen den Komponenten der Bandscheibe 10 zu vermindern, insbesondere zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 und den Lagerscheibengliedern 28, 30. Beschichtungsmaterialien umfassen – ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein – TiN (Titannitrid), Diamant, diamantartige Materialien, synthetische kohlenstoffbasierte Materialien, chrombasierte Materialien und beliebige andere ähnliche Beschichtungsmaterialien, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Wenn sie integral mit den Lagerflächen 24, 26 ausgebildet sind, können die Gehäuseglieder 12, 14 aus dem bevorzugten Material für die Lagerscheiben 28, 30, wie oben diskutiert, hergestellt sein. Auf Basis dieser Lehre sind verschiedene andere Konfigurationen für den Fachmann auf dem Gebiet, welches die Erfindung umfasst, möglich.
  • Die Lagerflächen 24, 26 bilden vorzugsweise ein bewegliches Lager 23, welches in der Lage ist, die Position des Lagers 23 innerhalb eines Gehäuses 14 nach Bedarf automatisch einzustellen. Das bewegliche Lager 23 ist in den 24 bis 29 gezeigt. Vorzugsweise ist das Lager 23 aus einem beliebigen Material hergestellt, welches entlang der Oberfläche des Gehäuses 14, in dem es platziert ist, mit minimalem bis gar keinem Verschleiß an dem Lager 23 oder dem Gehäuse 14 gleitet. Beispiele für derartige Materialien umfassen Keramik, Metall oder andere geeignete Materialien, die nicht negativ mit dem Gehäuse 14 reagieren.
  • Das Lager 23 gemäß vorliegender Erfindung ist innerhalb eines Schlitzes 35 eines Gehäuses 14 angeordnet. Das Lager 23 kann sich innerhalb des Schlitzes 35 als Antwort auf die Bewegung des Gehäuses 14 frei bewegen oder schwimmen. Das Lager 23 ist ausgebildet, richtige Pufferung und Lagerung des Gehäuses 14 gemäß den Anforderungen des spezifischen Systems, in dem das Lager 23 platziert ist, bereitzustellen. Das Lager 23 kann in einem beliebigen Gelenk verwendet werden, um richtige Lagerung für das Gelenk bereitzustellen. Wenn das Lager 23 beispielsweise in einer künstlichen Bandscheibenanordnung verwendet wird, stellt das Lager 23 Pufferung bereit, um zu verhindern, dass die Platten, welche die Scheibe beherbergen, einander berühren und aneinander verschleißen. Wenn das Lager 23 innerhalb des Knies verwen det wird, stellt das Lager 23 ferner Pufferung für das Gehäuse 14 während der Bewegung des Gehäuses 14 bereit.
  • Das hierin offenbarte Lager 23 kann sich unter Lastbedingungen frei bewegen, während es die Kontaktfläche der oberen und unteren Lagerfläche 20, 24 maximiert. Anders ausgedrückt: innerhalb des Schlitzes 35, in dem das Lager 23 angeordnet ist, kann sich das Lager 23 in jeder zur Bereitstellung der richtigen Lagerung für das Gehäuse 14 erforderlichen Richtung bewegen. Das Lager 23 kann sich auf diese Weise bewegen, weil das Lager 23 ein schwimmendes Lager ist, das an dem Gehäuse 14, in dem es platziert ist, nicht befestigt oder fixiert ist. Statt dessen "schwimmt" das Lager 23 innerhalb des Gehäuses 14, wodurch das Lager 23 beweglich ist und sich frei in jeder zur Bereitstellung der richtigen Lagerung erforderlichen Richtung bewegen kann.
  • Das Gehäuse 14 limitiert die "schwimmende" Bewegung des Lagers 23. Anders gesagt: die Bewegung des Lagers 23 kann limitiert werden auf Basis der Größe des Gehäuses 14 und insbesondere des Schlitzes 35, in dem das Lager 23 angeordnet ist. Der Schlitz 35, in dem das Lager 23 angeordnet ist, diktiert den Bewegungsumfang des Lagers 23, d.h. die Bewegung kann so eingeschränkt ("constrained") werden, dass das Lager 23 sich nur von einer anterioren zu einer posterioren Position bewegen kann. Im Einzelnen umfasst der Schlitz Seitenwände 37, welche die Größe und Gestalt des Schlitzes 35 definieren, und einen Sitz 39, auf dem das Lager angeordnet ist. Die Bewegung des Lagers 23 wird restringiert auf Basis der Gestalt der Wände 35 des Schlitzes 35, in dem das Lager 23 sitzt. Beispielsweise kann der Schlitz 35 die Gestalt eines Kreises, eines Ovals oder eine beliebige andere, rundseitige Gestalt aufweisen. Der Schlitz 35 muss mit gerundeten Seiten ausgebildet sein, um Festsetzen des Lagers 23 in einer Ecke des Schlitzes 35 zu verhindern. Der Schlitz 35 kann so ausgebildet sein, dass der Sitz 39 keine gleichförmige Tiefe aufweist, derart, dass es Höhen oder Winkel innerhalb des Schlitzes 35 gibt, wie in 27 gezeigt. Das Fehlen von Gleichförmigkeit restringiert die Bewegung des Lagers 23 innerhalb des Schlitzes 35, weil das Lager 23 zusätzliche Kraft benötigen würde, um in Richtung der Höhe oder des Winkels zu gleiten.
  • Erfindungsgemäß ist ein entfernbarer Einsatz 33, wie in den 28 und 29 gezeigt, innerhalb des Gehäuses 14 angeordnet, um das Lager 23 an Ort und Stelle zu halten. Der Einsatz 33 umfasst eine obere Oberfläche 29 zum Ineingriffkommen mit den Lagerflächen 24, 26. Der Einsatz 33 kann aus einem beliebigen Material hergestellt sein, welches dem Lager 23 ein funktionelles "Schwimmen" über den Einsatz 33 ohne übermäßige Reibung erlaubt. Der Vorteil der Einbeziehung des Einsatzes 33 in ein Gehäuse 14 liegt darin, dass der Einsatz 33 aus einem Material hergestellt werden kann, das von dem des Gehäuses 14 verschieden ist. So kann das Gehäuse 14 aus einer ersten Zusammensetzung hergestellt sein, die vorteilhaft für die Funktionalität des Gehäuses ist und andere Festigkeitseigenschaften bereitstellt, während der Einsatz 33 aus einem gleitfähigeren Material hergestellt sein kann, um eine effizientere reibungsfreie Bewegung des Lagers 23 hierauf zu erlauben.
  • Die Bewegung des Lagers 23 wird restringiert auf Basis der Gestalt des Einsatzes 33, in dem das Lager 23 platziert ist. Der Einsatz 33 umfasst Seitenwände 41, welche die Größe und Gestalt des Einsatzes 33 definieren, und einen Einsatzsitz 29, auf dem das Lager angeordnet ist. Die Bewegung des Lagers 23 wird restringiert auf Basis der Gestalt der Wände 41 des Einsatzes 33, in dem das Lager 23 sitzt. Beispielsweise kann der Einsatz 33 die Gestalt eines Kreises, eines Ovals oder eine beliebige andere, rundseitige Gestalt aufweisen. Der Einsatz 33 ist mit gerundeten Seiten auszubilden, um Festsetzen des Lagers 23 in einer Ecke des Einsatzes 33 zu verhindern. Der Einsatz 33 kann so ausgebildet sein, dass der Einsatzsitz 29 keine gleichförmige Tiefe aufweist, derart, dass es Höhen oder Winkel innerhalb des Einsatzes 33 gibt, wie in 27 gezeigt. Das Fehlen von Gleichförmigkeit restrin giert die Bewegung des Lagers 23 innerhalb des Einsatzes 33, weil das Lager 23 zusätzliche Kraft benötigen würde, um in Richtung der Höhe oder des Winkels zu gleiten.
  • Das Gehäuse 14 kann ferner Lastverteilungs-Dämpfer- und Puffer-Pad-Ausnehmungen 32, 58 aufweisen. Lastteilungs-Pads 32, 34, insgesamt mit 31 bezeichnet und spezifisch als Pads 32 und 34 in den 1 und 2 angegeben, sind zwischen den Innenflächen 16, 18 und um mindestens einen Teil der Lagerflächen 24, 26 angeordnet, um die Absorption von Druckbelastungen mit den Lagerflächen 24, 26 zu teilen und zugleich die Relativbewegung der Gehäuseglieder 12, 14 zu limitieren. Im Einzelnen stellen unter in-vivo-Lastbedingungen die zentralisierten Lagerflächen 24, 26 und die schwimmenden Lagerflächen nicht nur eine dreidimensionale Relativbewegung zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 bereit, sondern sie teilen ferner mit den Lastteilungs-Pads 32, 34 die Funktion des Verteilens von Drucklasten auf der Vorrichtung 10, um ein System für Bewegung und effektive Lastverteilung bereitzustellen. Die zentralisierten reibungsarmen und kompressionsresistenten Lagerflächen 24, 26 erlauben volle Bewegung in multiplen Ebenen der Wirbelsäule, während die Lastverteilungs-Dampfer- und Puffer-Pads 32, 34 gleichzeitig die Last teilen. Kritisch ist die Funktion der Pads 32, 34, welche die Last mit den Lagerflächen 24, 26 teilen. Zwar können die Pads 32, 34 kompressibel sein, doch ist die Kompression durch die Nichtkompressibilität der Lagerflächen 24, 26 limitiert. Ähnlich können zwar die Lagerflächen die Bewegung in multiplen Ebenen zulassen, doch sind die Pads 32, 34 fest an den Gehäusegliedern 12, 14 gesichert, wodurch zwar ein gewisses Ausmaß an Flexibilität und damit Bewegung der Gehäuseglieder 12, 14 relativ zueinander erlaubt, eine derartige Bewegung zugleich aber auch begrenzt wird. Insgesamt erlaubt jedes Element – die Lagerflächen 24, 26 und die Pads 32, 34 – Bewegung, limitiert aber zugleich eine derartige Bewegung, sei es die Gleitbewegung der Lagerflächen 24, 26 oder die durch die Pads 32, 34 erlaubte Pufferbewegung. Jedes Element erlaubt eine Relativbewegung, aber zugleich limitiert jedes Element die Bewegung des anderen Elementes des Systems.
  • Im Hinblick auf das oben Gesagte erlaubt das System die Wiederherstellung der normalen Bewegung bei Aufrechterhaltung der Lastpufferungsfähigkeiten einer gesunden Bandscheibe. Dies wird besonders deutlich bei Bewegung der Wirbelsäule. Eine Rotation des oberen und unteren Gehäusegliedes 12, 14 bewirkt, dass die Lastverteilungs-Dämpfer- und Puffer-Pads 32, 34 einen Teil der Last absorbieren.
  • Wie in den verschiedenen Figuren gezeigt, können die Lagerflächen 24, 26 einen konkaven Oberflächenbereich an einem der beiden Glieder, welche sind oberes und unteres Scheibenglied 28, 30, umfassen, und einen konvexen Oberflächenbereich an dem jeweils anderen. Die konkave Oberfläche ist innerhalb der konvexen Oberfläche für eine Gleitbewegung relativ dazu gelagert, was effektiv in einer relativen Drehbewegung der Gehäuseglieder 12, 14 resultiert, wobei mindestens ein Teil der Lastteilungs-Pads 32, 34 komprimiert wird, während mindestens ein Teil der gegenüberliegend angeordneten Lasttrage-Pads 32, 34 gedehnt wird. Alternativ kann eines der Glieder, welche sind oberes und unteres Scheibenglied 28, 30, eine der Oberflächen, welche sind konvexe und konkave Oberfläche, aufweisen.
  • Die Scheibenglieder 28, 30 können aus einer Zusammensetzung hergestellt sein, die nichtkompressibel ist. Derartige Zusammensetzungen können aus der Gruppe ausgewählt sein, welche Keramiken, Kunststoffe und Metalllagerwerkstoffe, z.B. Cobalt und Chrom, umfasst. Alternativ können die Gehäuseglieder 12, 14 Vorsprünge umfassen, wobei die Scheibenglieder 28, 30 effektiv integral mit den Gehäusegliedern 12, 14 ausgebildet sind. In dieser Situation kann das gesamte Gehäuse, einschließlich der Vorsprünge mit den Lagerflä chen 24, 26 hierauf, aus dem nichtkompressiblen Material hergestellt sein, vorzugsweise einem Keramikmaterial. Wie im Vorstehenden gesagt, sind alternative Konfigurationen für den Fachmann aus seinem Verständnis der vorliegenden Erfindung möglich.
  • Die Lastteilungs-Pads 32, 34 können in verschiedenen Konfigurationen vorliegen, wie in den Figuren gezeigt, z.B. als gepaarte Pads 32, 34, wie in den 1-3 gezeigt. Alternativ kann die Vorrichtung 10 vier gegenüberliegend angeordnete Pads 38, 40, 42, 44 umfassen, wie in 10 gezeigt. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 11 gezeigt, wobei ein einzelnes Pad 46 die Oberfläche 18''''' des Gehäusegliedes 14''''' im Wesentlichen bedeckt. Die Pads können in ihrer Kontur der Gestalt der Gehäuseglieder angepasst sein, wie z.B. in den 12, 13 gezeigt, wobei das Pad-Glied 48 ein ringförmiges Pad-Glied ist, welches mit einem ringförmigen Gehäuse 12'''''', 14'''''' angeordnet ist. Die Wahl derartiger Gehäuseglieder 12, 14 und Pad-Glieder 31 kann bestimmt werden auf Basis des Ortes der Platzierung der Vorrichtung 10 sowie der Abstandsbedingungen zwischen den Wirbeln und den Lasttrage-Notwendigkeiten in Abhängigkeit von der angesprochenen Etage der Wirbelsäule. Anders gesagt: es können Vorrichtungen von verschiedener Gestalt verwendet werden, z.B. die rund gestalteten Gehäuseglieder, wie in 12 gezeigt, zur Platzierung zwischen kleineren Bandscheiben, z.B. der Halswirbelsäule, während mehr rechteckig gestaltete Formen, z.B. die in den 1-11 gezeigten Gehäuseglieder, zwischen den Lendenwirbeln verwendet werden können.
  • Die Lastteilungs-Pads 31, wie auch immer sie gestaltmäßig konfiguriert sein mögen, sind elastisch, um eine relative Verdrehbewegung zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 zu erlauben und eine dreidimensionale Relativbewegung zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 zu bewirken bei gleichzeitiger Limitierung der Bewegung und Verhinderung des Kontaktes zwischen den Gehäuse gliedern 12, 14 bis auf den Kontakt zwischen den Lagerflächen 24, 26. Mit "elastisch" ist gemeint, dass die Pad-Glieder 31 kompressibel und dehnbar sind, zugleich aber einen Selbstzentrierungseffekt für die Anordnung bereitstellen, mit spezieller Hinsicht auf die Gehäuseglieder 12, 14 sowie die Lagerflächen 24, 26. Auslenkung oder Rotation der Kräfte, die als Folge der Relativbewegung der Lagerflächen 24, 26 und ebenso der Gehäuseglieder 12, 14 erzeugt werden, zwingt die Pads 31 dazu, in einer Weise zu wirken, die der Kraft entgegenwirkt, so dass der Anordnung 10 eine einzigartige Selbstzentrierungsfähigkeit erlaubt wird. In einer idealen Situation, in der die Facetten des Patienten unkompromittiert und die ligamentären Gleichgewichte intakt sind, mag dieser Selbstzentrierungsaspekt zwar nicht vollständig notwendig sein. Anders ausgedrückt: die Patientenanatomie kann noch Stabilisierung bereitstellen, insbesondere können die Ligamente eine Selbstzentrierung bereitstellen. Jedoch machen ligamentäres Ungleichgewicht und geschädigte Facetten normalerweise eine künstliche Bandscheibe bestenfalls fragwürdig bei Verwendung der derzeit verfügbaren Technologie. In solchen Fällen stellt es einen großen Vorteil dar, dass sich mit der Fähigkeit zur Selbstzentrierung und Bewegungsrestriktion (die Pads 31 gemäß vorliegender Erfindung sind elastisch und restringieren somit die Bewegung durch Dehnung und Rückkehr in die Ruhelage) die Möglichkeit ergibt, die Indikation auf Patienten auszuweiten, die derzeit als außerhalb des Bereichs der Technologie der künstlichen Bandscheiben liegend angesehen werden.
  • Die Pads 31 vermitteln der Erfindung weitere Vorteile. Ein Schlüsselvorteil liegt in der Fähigkeit, die Pads 31 an die Anforderungen des jeweiligen Patienten und Chirurgen anpassen zu können. In solchen Fällen, wo der Bewegungsumfang infolge kompromittierter Facetten restringiert werden muss, kann ein härteres, weniger elastisches Pad zwischen die Gehäuseglieder 12, 14 inseriert werden. Weil dieses weniger elastische Pad sich weniger bewegen und dehnen wird, wird die Bandscheibe automatisch in ihrer Bewegung restringiert. Diese Methode der Anpassung von Pads kann intraoperativ erfolgen, um chirurgische und patientenspezifische Bedingungen zu kompensieren. Für den Fachmann wäre es möglich, mit multiplen Pads verschiedener Eigenschaften und Materialien die Anordnung 10 auf die Bedürfnisse eines Patienten und Chirurgen fein abzustimmen.
  • Die Pads 31 sind aus einem Polymer oder Elastomer hergestellt, welches eine Auslenkung unter Last erlaubt. Beispiele für solche Polymere und Elastomere sind Silicon, Polyurethan und Urethan-Komposite. Wie oben mit Bezug auf Flexibilität oder Elastizität diskutiert, sind Gehalt und Zusammensetzung der Pads 31 einstellbar. Ein hochdichtes Material erzeugt eine sehr starre Bandscheibe, während ein sehr weiches Material eine sehr frei bewegliche Bandscheibe erzeugt. Die Bewegung wird in allen Ebenen des Pads auf Basis dieser Faktoren restringiert. Die Rotation wird ebenfalls restringiert, ebenso Flexion oder Bewegung der Bandscheibe. Der mögliche Kompressionsgrad wird gemäß den Materialeigenschaften der Pads restringiert oder erlaubt. Dies gilt für nach hinten gerichtete Bewegung oder Seit-zu-Seit-Bewegung. Die Pads 31 sind also stets in Kontakt und teilen sich stets die Last unter jeder Einstellung der Relativpositionierung der Gehäuseglieder 12, 14. Weil Bewegung die Pads in Kontakt zwingt, dämpfen die Pads 31 automatisch die von dem künstlichen Bandscheibenkonstrukt 10 aufgeprägten Belastungen.
  • Mit spezieller Hinsicht auf die Flexibilität oder Elastizität der Polymer- oder Elastomerzusammensetzung der Pads 31 können die Pads ausgewählt sein aus einer Zusammensetzung mit einer Härte (Durometer) von 20 bis 98 auf der Shore-Skala OO. Alternativ können die Pads 31 ausgewählt sein aus einer Zusammensetzung mit einer Härte (Durometer) von 10 bis 100 auf der Shore-Skala A. Als eine weitere Alternative können die Pads 31 ausgewählt sein aus einer Zusammensetzung mit einer Härte (Durometer) von 22 bis 75 auf der Shore-Skala D. In jedem Fall können die Pad-Glieder 31 während der Operation und Prozedur von dem Kliniker so gewählt werden, dass sie der jeweiligen Situation angepasst sind. Zwar können die Pad-Glieder 31 vorab, vor Insertion der Vorrichtung 10 in situ, zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 inseriert sein; die verschiedenen Konfigurationen gemäß vorliegender Erfindung können jedoch einen in-situ-Austausch der Pad-Glieder 31 erlauben, um so die Flexibilität oder Elastizität der Glieder patientenspezifisch auszuwählen. Auf diese Weise werden die Pad-Glieder 31 patientenspezifisch zugeschnitten für die individuelle Umgebung des intervertebralen Raums, in dem die Vorrichtung angeordnet werden soll.
  • Die Scheibenglieder 28 und 30 und die Pads 31 können zwischen den Gehäusegliedern 12, 14 mit verschiedenen Mitteln in Position gehalten oder verriegelt sein. Die Scheibe 28, 30 kann mittels Pressfit-Verjüngung, Haltering oder anderer Mittel mit den Gehäusegliedern 12, 14 verriegelt sein. Der Schlüsselaspekt derartiger Verriegelungsmechanismen liegt darin, eine Bewegung der Scheibenglieder 28, 30 gegen das obere oder untere Gehäuseglied 12, 14 nach erfolgtem Einbau zu verhindern, um zusätzlichen Verschleiß zu verhindern.
  • Die 1 und 2 zeigen Scheibenglieder 28, 30, welche in Ausnehmungen (nur die untere Ausnehmung 50 ist in einer Explosionsdarstellung in 2 gezeigt) in jeder der Innenflächen 16, 18 der Gehäuseglieder 12, 14 angeordnet sind. Die 6 und 7 sind Draufsichten, die ein Beispiel des Gehäusegliedes 12', 14' zeigen, wobei jede Ausnehmung 50', 52 eine Rampenfläche 54, 56 umfasst, welche von einer Außenkante zu dem einwärts verjüngten Ausnehmungsbereich 50', 52 führt. Die Rampe 54, 56 erlaubt Zugriff auf die Scheibenglieder 28, 30 zwischen den Gehäusegliedern 12', 14' nach Platzierung der Gehäuseglieder 12', 14' in dem intervertebralen Raum. Dieser intraoperative Zugang zu den Scheibengliedern 28, 30 erlaubt es dem Chirurgen, verschieden große Scheibenglieder unter Lastbedingungen zu testen, um die Scheibenglieder an Ort und Stelle perfekt anzupassen. Ein derartiger Vorteil ist mit keiner der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zu erhalten.
  • Ein alternativer mechanischer Mechanismus zum Verriegeln der Scheibenglieder innerhalb der Gehäuseglieder ist in 16 gezeigt. Das repräsentative Gehäuseglied 12''' umfasst eine Ausnehmung 52'. Die Ausnehmung 52' umfasst eine im Wesentlichen bogenförmige periphere Unternut 70. Die Nut ist definiert durch einen Lippenbereich 72, welcher mindestens eine und vorzugsweise mindestens zwei Öffnungen 74, 76 umfasst. Das Scheibenglied 28''' umfasst sich radial auswärts hiervon erstreckende bajonettartige Flansche 78, 80, wobei die Flansche 78, 80 so gestaltet sind, dass sie durch Ausnehmungen 74, 76 aufgenommen werden. In der Operation kann das Scheibenglied 28''' so innerhalb der Ausnehmung 52' angeordnet werden, dass die Flansche 78, 80 mit den Ausnehmungen 74, 76 ausgerichtet sind. Nach erfolgter Anordnung kann das Scheibenglied 28''' gedreht werden, wodurch ein bajonettverschlussartiger Verriegelungsmechanismus des Scheibengliedes 28''' innerhalb des Gehäuses 12''' bereitgestellt wird, wie in 17 gezeigt.
  • Ein weiteres alternatives Beispiel für den Verriegelungsmechanismus ist in den 18 und 19 gezeigt. Das Gehäuseglied 12''' umfasst eine im Wesentlichen bogenförmige Ausnehmung 52'' mit einem offenen Endbereich 82, der sich zu einem Rand 84 des Gehäusegliedes 12''' erstreckt. Die Ausnehmung 52'' umfasst einen Lippenbereich 86, der sich um einen wesentlichen Teil derselben erstreckt und eine Innennut 88 zwischen der Sitzfläche 90 der Ausnehmung 52'' und dem Lippenbereich 86 definiert. Armbereiche 92, 94 sind Fortführungen des Lippenbereichs 86, erstrecken sich aber ausgehend und separat von peripheren Enden 96, 98 des Gehäusegliedes 12'''. Die Armbereiche 92, 94 weisen eine federartige Qualität auf, so dass sie von dem durch die Ausnehmung 52'' definierten bogenförmigen Kreis auswärts ausgelenkt werden können. Jeder der Arme 92, 94 weist einen Ellbogenbe reich 100, 102 auf, der sich von jedem Armbereich 92 bzw. 94 zu der Sitzfläche 90 hin erstreckt. Das Scheibenglied 28''' umfasst einen im Wesentlichen bogenförmigen peripheren, sich radial auswärts erstreckenden Flanschbereich 104. Der Flanschbereich 104 umfasst zwei Stoßkanten 106, 108. In der Operation werden der Flansch 104 und das Scheibenglied 28''' innerhalb der ringförmigen Ausnehmung oder Nut 88 angeordnet, wobei die Arme 92, 94 auswärts ausgelenkt werden. Nach erfolgter Anordnung in der Ausnehmung 52'', wie in 19 gezeigt, kommen die Ellbogen 100, 102 mit den Stoßflächen 106, 108 des Scheibengliedes 28''' in Eingriff, wodurch das Scheibenglied 28''' an Ort und Stelle verriegelt wird. Durch Auswärtsauslenken der Arme 92, 94 kann das Scheibenglied 28''' selektiv aus dem verriegelten Eingriff gelöst werden, um weitere Anpassung der Wahl des Scheibengliedes während einer Operationsprozedur zu ermöglichen.
  • Ferner, wie am besten in den 6 und 7 gezeigt, können die Pad-Glieder 31 in jeweiligen Ausnehmungen 58, 60 in dem unteren und oberen Gehäuseglied 12', 14' angeordnet sein. Es ist bevorzugt, wenn die Pad-Glieder 31 mit den Gehäusegliedern 12', 14' permanent verbunden werden mittels mechanischer Mechanismen und/oder verschiedenen Adhäsivmaterialien, Z.B. Cyanoarylaten, Urethanen und anderen Adhäsivmaterialien für medizinische Zwecke. Diese Liste von Adhäsivmaterialien, ebenso wie andere Auflistungen von Komponenten in der vorliegenden Anmeldung, sind rein beispielhaft und nicht erschöpfend gemeint.
  • Beispiele für mechanische Mechanismen zum Verriegeln der Pad-Glieder 31 in Ausnehmungen in den Gehäusegliedern sind in den 20-23 gezeigt. Ein derartiger Mechanismus ist ein Hinterschneidungsverriegelungsmechanismus, wie in den 20-22 gezeigt. Ein Gehäuseglied 12'''' umfasst eine zentrale Ausnehmung 52, wie in 6 gezeigt, die einen Rampenbereich 56 aufweist. Der Rampenbereich 56 umfasst eine zentral angeordnete Zungennut 57, wel che die Insertion einer spatelartigen Vorrichtung unter ein innerhalb der Ausnehmung 52 angeordnetes Scheibenglied erlaubt, um das Scheibenglied aus der Ausnehmung herauszunehmen, ähnlich der Verwendung eines schuhlöffelartigen Mechanismus. Ausnehmungen 60' umfassen Hinterschneidungsausnehmungen 110, 112 für einen Verriegelungseingriff mit einem peripheren Flanschbereich 114, der sich von einem Rand 116 eines Pad-Gliedes 31' erstreckt. Weil das Pad-Glied aus einem auslenkbaren Material hergestellt ist, kann der Flanschbereich 114 mit Presssitz in die Hinterschneidung 110, 112 gefügt werden. Der Hinterschneidungsverriegelungsmechanismus verhindert effektiv ein Lösen des Pad-Gliedes 31' mit dem Gehäuseglied 12'''' in situ. Es versteht sich, dass der obere Flansch 118 mit einem ähnlichen Hinterschneidungsverriegelungsdetail von Ausnehmungen innerhalb des gegenüberliegenden Gehäusegliedes (nicht gezeigt) verriegelt wird.
  • Ein alternativer Verriegelungsmechanismus zwischen dem Pad-Glied und dem Gehäuseglied kann eine Zunge-und-Nut-Anordnung sein wie in 23 gezeigt. Der Zungenbereich 122 kann an dem Pad oder an dem Gehäuse angeordnet sein; die Nut 124 kann an dem jeweils anderen der beiden Glieder, welche sind Pad und Gehäuse, angeordnet sein. Anders gesagt: eines der Verriegelungsglieder kann die Zunge 122 umfassen, und das jeweils andere Verriegelungsglied umfasst die Nut 124. Als Alternative hierzu oder zu den anderen aufgezeigten Verriegelungsmechanismen kann die Ausnehmung und/oder das Pad mehrfache Nuten oder Schlitze sowie mehrfache Zungen aufweisen.
  • Die verschiedenen Ausnehmungen oder Taschen 50', 52, 58, 60 können verschiedene relative Größen und Gestalten aufweisen. Beispielsweise kann das obere Gehäuseglied 12' eine größere Ausnehmung oder Tasche zum Lagern einer relativ größeren Scheibe 28 aufweisen, und das untere Gehäuseglied 14' kann eine kleinere Ausnehmung oder Tasche (wobei größer und kleiner sich auf den Durchmesser der ringförmigen Ausnehmung beziehen) zum Lagern einer relativ kleineren unteren Scheibe 30 aufweisen, wodurch ein größerer Bewegungsumfang an der Lagerflächengrenzfläche bereitgestellt wird.
  • Die verschiedenen Figuren zeigen, dass die Außenflächen 20, 22 der verschiedenen Ausführungsformen der Gehäuseglieder 12, 14 Flansche aufweisen können, die insgesamt mit 60 bezeichnet sind. Die Flansche 60 oder Finnen, wie sie auf dem Fachgebiet manchmal bezeichnet werden, stellen einen Mechanismus für die Fixation an die intervertebralen Flächen bereit. Verschiedene Beispiele, z.B. die in den 1 und 2 gezeigten, sind Konstrukte mit zwei Finnen. Andere Beispiele, z.B. die in den 8, 12 und 13 gezeigten, sind Konstrukte mit einer einzigen Finne oder einem einzigen Flansch. In Abhängigkeit von der Natur der Oberflächen, mit denen die Außenflächen 20, 22 zur Anlage kommen, kann der Chirurg verschiedene Flansch- oder Finnenkonfigurationen wählen. Ferner können die Finnen 60 in alternativen Positionen angeordnet sein, entweder zentral, wie in vielen der Figuren gezeigt, oder peripher, wie in 14 gezeigt, zur spezifischen Verwendung mit anterioren Extensionsplatten, wie bei Schraubenfixationen. Die Flansche, z.B. der Flansch 60''''''', kann eine durch ihn hindurchgehende Bohrung 62 aufweisen, die entweder eine glatte Oberfläche oder ein Gewinde aufweisen kann, in Abhängigkeit von ihrem vorgesehenen Einsatz.
  • Die Außenflächen 20, 22 können glatt sein, was eine leichtere Revision ermöglicht, weil sie minimales bis gar kein Einwachsen erlauben, oder sie können texturiert sein. Eine Texturierung der Außenflächen 20, 22 erlaubt das Einwachsen für eine langfristige Fixation der Anordnung 10. Poröse Beschichtungen, Plasmasprühen, Strahlbehandlung, maschinelle Bearbeitung, chemisches Ätzen oder Abtragen sind Beispiele für Techniken zum Erzeugen von einwachsfähigen Oberflächen. Ferner können Beschichtungen aufgebracht sein, die das Knochenwachstum verbessern. Beispiele für derartige Beschichtungen sind Hydroxyapatit und knochenmorphogene Proteine.
  • Die 20 und 21 zeigen eine Struktur, die für weitere Rotationsstabilität der Vorrichtung in situ sorgt. Das Gehäuseglied 12'''' Spitzbereiche 126, 128, die sich von der Außenfläche 20' desselben erstrecken. Die Spitzbereiche 126, 128 funktionieren in Verbindung mit dem Flanschbereich 61', um an eine gegenüberliegende vertebrale Fläche anzugreifen. Die Spitzbereiche 126, 128, welche radial peripher von dem zentral angeordneten Flansch 61' angeordnet sind, stellen mindestens einen Dreipunkt-Kontakt mit der vertebralen Oberfläche her, wodurch Rotation des Gehäusegliedes 12'''' relativ hierzu vermieden wird. Es versteht sich, dass die Spitzbereiche 126, 128 in verschiedenen Konfigurationen ausgestaltet sein können, und dass das Maß, um das sie von der Außenfläche 20' vorstehen, verschieden sein kann, so dass sie an die jeweilige Wirbelflächengestalt angepasst zugeschnitten werden können.
  • Alternativ, wie in den 30-40 gezeigt, kann die Bandscheibe 10'''''''' als zwei separate Stücke ausgebildet sein, die in einen intervertebralen Raum inseriert werden, insgesamt mit 146 in 30 bezeichnet. Der Vorteil dieser Ausbildungsform der Bandscheibe 10'''''''' liegt darin, dass die Insertion der Bandscheiben 10'''''''' von posterior erfolgen kann. Die zwei Bandscheiben 10'''''''' funktionieren so, dass die Einheiten in Tandem arbeiten und effektiv zu einer einzigen künstlichen Bandscheibenanordnung werden. Die Anordnung der zwei Bandscheiben 10'''''''' erlaubt jeder Bandscheibe 10'''''''' auf einer Seite der Wirbelsäule in den intervertebralen Raum 146 inseriert zu werden und in Zusammenarbeit als eine einzige künstliche Bandscheibenanordnung 10'''''''' zu wirken. Die zwei Bandscheiben 10'''''''' sind in Richtung der Mittellinie des Vertebralkörpers 146 anguliert. Obschon hierin zwei Bandscheibenanordnungen 10'''''''' beschrieben sind, können auch mehr als zwei Bandscheiben 10'''''''' verwendet werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
  • Jede der Bandscheiben 10'''''''' umfasst ein oberes Gehäuseglied 12'''''''' und ein unteres Gehäuseglied 14''''''''. Die Gehäuseglieder 12'''''''' und 14'''''''' umfassen jeweils einen Schlitz 35' innerhalb der Gehäuseglieder 12'''''''', 14''''''''. Der Schlitz 35' erlaubt dem Lager 23, sich innerhalb des Schlitzes 35' als Antwort auf die Bewegung des Gehäuses 14 frei zu bewegen oder zu "schwimmen". Wie in den 31, 33-34 und 38-39 gezeigt, kann der Schlitz 35' in jeder Gestalt ausgebildet sein, welche die richtige Bewegung des Lagers 23 erlaubt; vorzugsweise ist der Schlitz 35' jedoch als offenendiger U-förmiger Schlitz mit einem Sitz 39' und Seitenwänden 37' ausgeführt. Die Seitenwände 37' halten das Lager 23 in der richtigen Ausrichtung innerhalb des Gehäuses 12'''''''', 14''''''''. Wie im Vorstehenden offenbart, kann das Lager 23 innerhalb des Schlitzes 35' schwimmen, wodurch das Lager 23 beweglich sein und sich frei in jeder zur Bereitstellung der richtigen Lagerung für das Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' erforderlichen Richtung bewegen kann. Das Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' limitiert die Bewegung des Lagers 23. Die Größe des Gehäuses 12'''''''', 14'''''''', insbesondere des Schlitzes 35', in dem das Lager 23 angeordnet ist, limitiert die Bewegung des Lagers 23. Ferner kann der Schlitz 35' Stoßfänger 130, 132 umfassen, um die Bewegung des Lagers 23 weiter zu limitieren, Dämpfung der Bewegung des Lagers 23 bereitzustellen und Verdrängung des Lagers aus dem Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' zu verhindern. Die Stoßfänger 130, 132 können von jeder Größe sein, die ausreichend ist, um die notwendigen Limitationen für das Lager 23 bereitzustellen. Beispielsweise kann ein einziger Stoßfänger für beide Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' verwendet werden. Alternativ kann jedes Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' einen separaten Stoßfänger 130, 132 umfassen. Die Stoßfänger 130, 132 sind ferner geeignet zur Lastteilung und damit zum Verhindern eines Kontaktes zwischen den Gehäusegliedern 12'''''''', 14''''''''. Die Stoßfänger 130, 132 sind so gestaltet, dass sie mit der Gestalt des Schlitzes 35' konform sind. Anders ausgedrückt: die Stoßfänger 130, 132 sind so gestaltet, dass sie präzise in den Schlitz 35' passen, in dem die Stoßfänger 103, 132 versetzt werden. Vorzugsweise erstrecken sich die Stoßfänger 130, 132 nicht über die Länge des Gehäuses 12'''''''', 14'''''''' hinaus. Die Stoßfänger 130, 132 weisen Wände 134 bzw. 136 auf, die an die Wand 37' des Schlitzes 35' angreifen. Dies erlaubt es, die Stoßfänger 130, 132 ausgerichtet zu halten und die Stoßfänger 130, 132 an einer Bewegung zu hindern.
  • Das obere Gehäuse 12'''''''' kann entweder einen Schlitz 35' umfassen, der identisch ist mit dem des unteren Gehäuses 14'''''''', oder es kann ein einziges Stück umfassen mit einem passenden Lager, welches dasjenige des Lagers 23 komplementiert. Anders ausgedrückt: das obere Gehäuse 12'''''''' kann entweder einen Schlitz 35' aufweisen, der identisch zu der Gestalt des Schlitzes 35' des unteren Gehäuses 14'''''''' ist, so dass sich das Lager 23 in beiden Gehäusen 12'''''''', 14'''''''' gleichermaßen bewegt, oder das obere Gehäuse 12'''''''' kann so ausgebildet sein, dass nur ein einziges Stück verwendet wird und es keine Bewegung innerhalb der oberen Platte des Lagers 23 gibt.
  • Das Lager 23' umfasst Seitenarme 138, 140, welche in gleitbeweglichem Eingriff mit der Wand 37' des Schlitzes 35' stehen. Das Lager 23' wird also via die Seitenarme 138, 140 und die Stoßfänger 130, 132 innerhalb des Schlitzes 35' in Position gehalten.
  • Ferner kann das Lager 23 inkorporiert an der Lagerfläche 24 verschiedene Formen aufweisen, wie in den Figuren gezeigt. Im Einzelnen zeigt 32 die Lagerfläche 24', wobei die Fläche 24' eine sphärische Fläche ist. Die sphärische Fläche 24' erlaubt, dass das Rotationszentrum des Lagers 23' im Zentrum der Sphäre existiert. Deshalb funktioniert das Scheibenpaar 10'''''''' als eine einzige künstliche Bandscheibe mit einem Rotationszentrum. Alternativ kann das Lager 23 eine Oberfläche aufweisen, die entweder konvex, 24'', oder konkav, 24''', ist. Diese Ausführungsform ist im Einzelnen in den 9 und 10 ge zeigt, wobei der Zentrumsbereich des Lagers 23' entweder konvex oder konkav ist und ein flacher Bereich 29 des Lagers 23 vorhanden ist. Wenn eine konvexe oder konkave Oberfläche 24'' bzw. 24''' verwendet wird, ist das Rotationszentrum nicht in dem Zentrum für Seit-zu-Seit-Rotation. Die Anordnung ist also etwas resistent gegen Seit-zu-Seit-Neigung, lässt sich aber leichter ausrichten.
  • Die Gehäuse 12'''''''', 14'''''''' können gleichzeitig inseriert werden, ohne zunächst das schwimmende Lager 23 zu inkorporieren. Dies erlaubt die Insertion der Bandscheibe 10'''''''' in die intervertebralen Räume, und nach erfolgter Insertion der Bandscheibe 10'''''''' können die Stoßfänger 130, 132 und das Lager 23 an ihren Platz innerhalb des Schlitzes 35' geschoben werden. Bei einer Ausführungsform gemäß vorliegender Erfindung umfassen das untere Gehäuseglied 12''''''''' und das obere Gehäuseglied 14''''''''' eine Ausnehmung 52''' zum Lagern eines Positionierrings 15 oder eines Federmechanismus 15 und Lagerscheiben 28'''', 30'''' darin (siehe 41 und 42). Die Ausnehmung 52''' umfasst eine im Wesentlichen bogenförmige periphere Unternut 70'' oder Wand 70'' und eine untere Oberfläche 19, die auf "Super-finish"-Glätte gebracht sein kann. Die Ausnehmung 52''' nimmt den Positionierring 15 darin auf und die Unternut 70'' sichert den Positionierring 15. Die Unternut 70'' ist definiert durch einen Lippenbereich 72''. Die Gehäuse 12''''''''', 14''''''''' umfassen mindestens eine Öffnung 17 zum Einführen von Schrauben in dieselben, um die Gehäuse 12''''''''', 14''''''''' an einem Vertebralkörper zu sichern. Der Positionierring 15 kann fest oder entfernbar mit den Gehäusen 12''''''''', 14''''''''' verbunden sein. Ähnlich können die Lagerscheiben 28'''', 30'''' fest oder entfernbar mit den Gehäusen 12''''''''', 14''''''''' verbunden sein.
  • Der Positionierring 15 oder das Federglied 15 ist elastomer und kann aus jedem Material sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Gummi, Silicon, Polyurethan, Urethan-Komposite, Kunststoffe, Polymere, Elastomere und beliebige andere ähnliche Elastomermaterialien, wie sie dem Fachmann bekannt sind. Der Positionierring 15 ist im Detail in den 41-46 dargestellt. Vorzugsweise ist der Positionierring 15 oder das Federglied 15 ein im Wesentlichen ringförmiger Körper mit einer axial verlaufenden Bohrung durch denselben hindurch, welche einen Durchgang definiert. Obschon der Positionierring eine kreisförmige Gestalt aufweist, kann eine beliebige ähnliche oder geeignete Ausgestaltung verwendet werden, z.B. eine ovale Form. Ferner weist der im Wesentlichen ringförmige Körper einen sich radial einwärts in Richtung zu der Bohrung hin erstreckenden Sitz auf zum Lagern der Lagerscheiben 28, 30 darin und weist ein sich radial auswärts von der Bohrung erstreckendes Eingriffsglied auf zum Eingriff in die Ausnehmung 52 des Gehäusegliedes 12, 14 und zum Sichern des Positionierrings innerhalb der Ausnehmung 52. Vorzugsweise kann das Eingriffsglied jeder Teil des im Wesentlichen ringförmigen Körpers sein, der sich radial von der Bohrung erstreckt. Das Eingriffsglied umfasst – ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein – einen sich verjüngenden Rand, Flansch und dergleichen. Das Eingriffsglied ist so gestaltet, dass es von der Ausnehmung aufgenommen werden kann, und die Ausnehmung greift sicher an dem Eingriffsglied an, was in der Sicherung des Positionierrings innerhalb der Ausnehmung resultiert.
  • Der Zweck des Positionierrings 15 oder des Federgliedes 15 liegt in der Absorption von Druckbelastungen zwischen den Lagerscheiben 28, 30 und der Unternut 70'' oder Wand'' der Ausnehmung des Gehäusegliedes bei gleichzeitiger Kontrolle der Bewegung und Position der Lagerscheiben 28, 30. Der Positionierring 15 puffert und stellt eine Vorspannung bereit zur Absorption von Kompression und Seitenkräften, wobei er zugleich als Feder wirkt, um die Lagerscheiben 28, 30 zu rezentrieren, nachdem sie durch vertebrale Funktion versetzt worden sind.
  • Die Lagerscheiben 28'''', 30'''' sind innerhalb der Öffnung des Positionierrings 15 oder des Federmechanismus 15 angeordnet. Die Lagerscheiben 28'''', 30'''' können sich innerhalb des Positionierrings 15 und damit der Gehäuse 12''''''''', 14''''''''' darin bewegen. Jedoch ist die Bewegung innerhalb der Gehäuse 12''''''''', 14''''''''' "semi-constrained" durch den Positionierring 15. Der Positionierring wirkt als Feder zum Selbstzentrieren der Lagerscheiben 28'''', 30'''' und als Stoßabsorptionsglied. Da die Lagerscheiben 28'''', 30'''' frei schwimmen können, wirkt der Positionierring 15 als Dämpfer und Selbstzentrierungsfeder. Deshalb kann das Lager in jede Richtung translatieren, während der Positionierring eine Kraft ausübt, um das Lager zurück zum Zentrum zu drücken. Je weiter sich das Lager bewegt, umso mehr Kraft übt der Positionierring 15 aus. Jede vertebrale oder spinale Bewegung erlaubt Lastteilung und Dämpfung der Kräfte für die Wirbelsäule. Bei Lastübertragung bewegen sich die Lagerscheiben 28'''', 30'''' und die Kraft wird durch den Positionierring 15 oder Federmechanismus 15 geteilt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Lagerscheiben 28''''', 30''''' zusammen mit dem Positionierring 15' ovalförmig. Ferner ist die an jedem Gehäuseglied 12'''''''''', 14'''''''''' angeordnete Ausnehmung 52'''' ovalförmig, während die Gehäuseglieder 12, 14 auch ovalförmig, kreisförmig oder von beliebiger anderer geeigneter Gestalt sein können, wie dem Fachmann bekannt. Die Ausnehmung 52'''' nimmt den Positionierring 15' darin auf, und eine Unternut 70''' sichert den Positionierring 15'. Die Unternut 70''' ist durch einen Lippenbereich 72''' definiert. Wie in den 43-48 gezeigt, können die Lagerscheiben 28''''', 30''''' innerhalb der ovalen Ausnehmung 52''' fest angeordnet sein, oder die Lagerscheiben 28''''', 30''''' können innerhalb der ovalen Ausnehmung 52''' der Gehäuseglieder 12'''''''''', 14'''''''''' schwimmend angeordnet (d.h. bewegliche Lagerscheiben) sein. Die Lagerscheiben 28''''', 30''''' weisen ovale Umfangsaußenseiten 21 und eine sphäri sche Oberfläche auf, die zu den Lagerflächen 24, 26 gearbeitet ist. 44 illustriert die ungefähre Gestalt des Positionierrings 15'. 45 zeigt den Positionierring 15' an Ort und Stelle innerhalb der Ausnehmung 52'''' und illustriert die ovale Gestalt mit mehr Detail. 46 illustriert ein oberes Gehäuseglied 14'''''''''', wobei die Lagerscheibe 30''''' an dem oberen Gehäuseglied 14'''''''''' fixiert ist. Der Außenumfang der Lagerscheiben ist oval, während die Lagerfläche 24, 26 sphärisch ist.
  • Unter Rotationsbelastung greift der Positionierring 15' an den ovalen Umfangsaußenseiten 21 der Lagerscheiben 28''''', 30''''' und die Unternut 70''' der Ausnehmung 52'''' der Gehäuseglieder 12'''''''''', 14'''''''''' an. Je größer die Rotation, umso mehr Druckkraft wird gegen den Positionierring 15' ausgeübt. Deshalb wirkt die Bandscheibe 10 ähnlich wie eine normale anatomische Bandscheibe, wobei der Anulus Bewegung erlaubt, gleichzeitig aber eine Einschränkung ("constraint") exzessiver Bewegung bereitstellt. Bei einer derartigen Rotation wirkt der Positionierring 15' als Feder, welche den Rotationskräften entgegenwirkt, um Rotation zu erlauben und zugleich übermäßige Rotation hieraus zu verhindern. Der Positionierring 15' kann in der Härte (Durometer) variiert werden, um mehr Bewegung oder weniger Bewegung zu erzeugen, indem die effektive Federrate des Materials verändert wird. Somit können patientenspezifische Positionierringe 15' gewählt werden basierend auf den Bedürfnissen des Patienten. In Fällen von degenerierten Facettengelenken kann die Bandscheibe 10 dadurch kompensieren, dass ein Positionierring 15' von höherer Härte (Durometer) verwendet und dem Chirurgen volle Optimierungsmöglichkeit während der Operation gewährt wird.
  • Unter Translationsbelastungen wirkt der Positionierring 15' als Feder, um einer übermäßigen Bewegung einen Widerstand entgegenzusetzen und zugleich als Feder zum Selbstzentrieren des Bandscheibenkonstruktes zu wirken. Wie in den Figuren gezeigt, erlaubt der ovale Aspekt die notwendige Eingriffsfläche, um die Kombination von Vorteilen zu ermöglichen. Ferner: durch die Verwendung einer derartigen ovalen Oberfläche bleibt der Positionierring 15' zu allen Zeiten in Kompression, so dass maximaler Vorteil und Leistungsverhalten von verschiedenen Polymeren erlaubt wird. Für den Fachmann könnte die ovale Ausnehmung 52'''' jede längliche Oberfläche sein, die effektiv einen Momentenarm bereitstellt, um Kraft auf den Positionierring 15' auszuüben.
  • Es können verschiedene Verfahren verwendet werden zur Insertion der vorliegenden Erfindung in situ. Beispielsweise kann eine zusammengebaute Vorrichtung 10, wie in 1 gezeigt, zwischen den intervertebralen Räumen während der Operation angeordnet werden, nachdem Raum, Tiefe und Höhe berechnet wurden. Alternativ können die einander gegenüberstehenden Gehäuseglieder 12, 14 zwischen den intervertebralen Räumen angeordnet und Pads 31 und Scheibenglieder 24, 26 in situ vor ihrer Fixation getestet werden, um eine patientenspezifische Bemessung zu erlauben. Die vorliegende Erfindung stellt also allgemein ein Verfahren bereit zum Zusammenbauen einer künstlichen Bandscheibe 10 in vivo durch Inserieren des oberen und des unteren Gehäusegliedes 12, 14 in einen intervertebralen Raum und Anordnen von Puffer-Pads 31 zwischen den Innenflächen 16, 18 der Gehäuseglieder 12, 14, wodurch die Pads in Kompression gebracht werden. Das Paar von Scheibengliedern 28, 30 wird zwischen die Innenflächen der Platten 16, 18 inseriert. Die Scheibenglieder 28, 30 weisen aneinanderstoßende reibungsarme Oberflächen 24, 26 zwischen ihnen auf. Die Scheibenglieder 28, 30 sind von den Pads 31 umgeben, wodurch die Scheibenglieder 28, 30 und Pads 31 unter Druckkräften stehen und diese Druckkräfte teilen. Dieser Schritt, bei dem die Lagerflächen 24, 26 und Stoßabsorber-Pads 31 sich die Absorption der Druckkräfte teilen und die Relativbewegung der Gehäuseglieder 12, 14 limitieren, ist ein Vorteil, der im Stand der Technik nicht zu finden ist.
  • Eine Verwendung des Lagers gemäß vorliegender Erfindung ist eine künstliche Bandscheibe zum Ersatz einer geschädigten Bandscheibe in der Wirbelsäule. Die künstliche Bandscheibe 10 gemäß vorliegender Anmeldung umfasst ein bewegliches Lager 23, welches dem Lager 23 Bewegung erlaubt, um Bandscheibenbewegung einzustellen und zu kompensieren. Durch die Selbsteinstellungsmöglichkeit des Lagers kann das Lager 23 sich unter Translationsbelastungsbedingungen freier bewegen bei gleichzeitiger Maximierung der Kontaktfläche der oberen und der unteren Lagerfläche 20, 24.
  • In Anwendungen wie der Lendenwirbelsäule sind das obere Scheibenglied und das untere Scheibenglied relativ zueinander anguliert, um die Wirbelsäulenkrümmung zu erhalten. Die Lastverteilungs-Dämpfer- und Puffer-Pads stehen stets unter einer gewissen Belastung, wenn sich die Wirbelsäule bewegt, obgleich sie für eine neutrale unbelastete Situation eingestellt werden können, wenn die Wirbelsäule sich nicht bewegt.
  • Die Lastverteilungs-Dämpfer- und Puffer-Pads erzeugen ferner ein elastisches Mittel der Selbstzentrierung des Bandscheibenkonstruktes. Die Rotationsauslenkung der Bandscheibenkräfte zwingt die Pads dazu, in einer Weise zu wirken, die der Kraft entgegenwirkt, so dass eine einzigartige Selbstzentrierungsfähigkeit erlaubt wird. In einer idealen Situation, in der die Facetten des Patienten unkompromittiert und das ligamentäre Gleichgewicht intakt ist, ist dies nicht notwendig. Ligamentäres Gleichgewicht und geschädigte Facetten machen jedoch beim Stand der Technik eine künstliche Bandscheibe normalerweise bestenfalls fragwürdig. In solchen Fällen stellt es einen großen Vorteil dar, dass sich mit der Fähigkeit zur Selbstzentrierung und Bewegungsrestriktion (die Pads sind elastisch und restringieren somit die Bewegung durch Dehnung und Rückkehr in die Ruhelage) die Möglichkeit ergibt, die Indikation auf Patienten auszuweiten, die derzeit als außerhalb des Bereichs der Technologie der künstlichen Bandscheiben liegend angesehen werden. Bei einer Ausfüh rung mit schwimmendem Lager erzeugt die Fähigkeit zur Selbstzentrierung in Kombination mit den Dämpfungsfähigkeiten der Pads ein ideales System für eine künstliche Bandscheibe.
  • Die Pads können ferner gemäß den Anforderungen des jeweiligen Patienten und Chirurgen angepasst werden. In solchen Fällen, wo der Bewegungsumfang infolge kompromittierter Facetten restringiert werden muss, kann ein härterer, weniger elastischer Pad inseriert werden. Weil ein weniger elastischer Pad sich weniger bewegt und dehnt, wird die Bandscheibe automatisch in ihrer Bewegung restringiert. Diese Methode der Anpassung von Pads kann intraoperativ erfolgen, um chirurgische und patientenspezifische Bedingungen zu kompensieren.
  • Wie im Vorstehenden beschrieben, kann jede der obigen Ausführungsformen in einer Zervikalbandscheiben-Operationsprozedur verwendet werden. Mit Bezug auf die Ausführungsform der Gehäuseglieder 12, 14, die in den 41 und 42 veranschaulicht ist, beginnt die generelle Prozedur mit der Entfernung der geschädigten Bandscheibe (49-57 illustrieren die Prozedur). Sodann wird ein Probengriff an der Probe angebracht und die Probe in den Bandscheibenraum inseriert (49). Die Probe wird angepasst, bis die Bandscheibenhöhe in etwa wiederhergestellt ist, wobei darauf geachtet wird, die Bänder nicht zu überdehnen. Unter Verwendung einer Bohrführung werden Pilotlöcher an den vier Führungsplattenlochlokalisationen gebohrt (50). Die Führungsplatte wird mit selbstschneidenden Führungsplattenschrauben gesichert (51). Mittels des Endplattenpräparationsinstrumentes werden Reibscheiben inseriert, die der Probennummer angepasst sind. Dann ist die Tiefe des Instrumentes auf der Skala auf die passende Nummer einzustellen. Nach erfolgter Einstellung wird das Instrument unter Gedrückthalten des Knopfes in den Bandscheibenraum hinein bewegt (52). Die Finnen an dem Instrument bleiben im Eingriff in dem Schlitz an der Führungsplatte für Stabilität. Sobald die maximale Tiefe erreicht ist, wird das Endplattenpräparationsinstrument entfernt (53). Sodann werden die Führungsplattenschrauben und die Führungsplatte entfernt (54). Der Bandscheibenhalter, mit den Löchern in der Platte ausgerichtet zu den Löchern in den Wirbeln, wird inseriert bis zum vollständigen Sitz (55). Sodann werden Schrauben in Gewindelöcher eingeführt, um die Bandscheibe an den Vertebralkörpern zu sichern (56). Schließlich wird die Bandscheibeninsertionsvorrichtung entfernt (57).
  • Die Erfindung wurde beispielhaft beschrieben, wobei die verwendete Terminologie so zu verstehen ist, dass sie mehr beschreibender als begrenzender Natur ist.
  • Es ist offensichtlich, dass im Lichte der obigen Lehren zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche die Erfindung auch anders umgesetzt werden kann als speziell hierin beschrieben.

Claims (11)

  1. Künstliche Bandscheibe (10), umfassend: Gehäuseglieder (12, 14) mit voneinander beabstandeten, einander zugewandten Innenflächen (16, 18) und in entgegengesetzte Richtung weisenden Außenflächen (20, 22) zum Eingriff in voneinander beabstandete intervertebrale Flächen; selbsteinstellende Lagermittel (23), wirksam angeordnet zwischen den Innenflächen (16, 18) für eine Bewegung relativ zu den Gehäusegliedern (12, 14) zum Einstellen und Kompensieren von Bandscheibenbewegung; und Positionierringmittel (33) zum Kontrollieren von Bewegung und Position der Lagermittel und zur Absorption von Druckbelastungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen (16, 18) mindestens eine Ausnehmung (52) innerhalb jeder der Innenflächen aufweisen zum Lagern der Positionierringmittel in derselben, wobei die Ausnehmung (52) eine Unternut (70) aufweist und wobei die Positionierringmittel (33) Eingriffsmittel umfassen, welche mit der Unternut (70) in Wirkeingriff stehen.
  2. Künstliche Bandscheibe nach Anspruch 1, wobei die Positionierringmittel (33) in sicherem Eingriff mit den selbsteinstellenden Lagermitteln (23) stehen und Bewegung der Lagermittel (23) erlauben.
  3. Künstliche Bandscheibe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Gehäuseglieder (12, 14) aus einer Zusammensetzung konstruiert sind, die ausgewählt ist aus der Gruppe, welche im Wesentlichen aus Metallen, Keramiken und Kunststoffen besteht.
  4. Künstliche Bandscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseglieder (12, 14) eine Außenfläche (20, 22) mit einer Beschichtung hierauf aufweisen.
  5. Künstliche Bandscheibe nach Anspruch 4, wobei die Beschichtung ausgewählt ist aus TiN (Titannitrid), Diamant, diamantartigen Materialien, synthetischen kohlenstoffbasierten Materialien und chrombasierten Materialien.
  6. Künstliche Bandscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Lagermittel (23) aus einer Zusammensetzung konstruiert sind, die ausgewählt ist aus Metallen, Keramiken und Kunststoffen.
  7. Künstliche Bandscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Positionierringmittel (33) aus Materialien hergestellt sind, die ausgewählt sind aus Gummi, Silicon, Polyurethan, Urethan-Kompositen, Kunststoffen, Polymeren und Elastomeren.
  8. Künstliche Bandscheibe nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Gehäuseglieder (12, 14) mindestens eine Öffnung aufweisen zum Aufnehmen von mindestens einer Knochenschraube.
  9. Künstliche Bandscheibe nach Anspruch 1, wobei die Innenflächen (16, 18) eine ovale Ausnehmung (52) hierauf aufweisen; wobei die Lagermittel (28, 30) wirksam angeordnet sind innerhalb der ovalen Ausnehmung (52) zwischen den Innenflächen (16, 18); und wobei die Positioniermittel (15) Federmittel in Wirkeingriff zwischen der Ausnehmung (52) und den Lagermitteln (28, 30) zum Absorbieren von Stoß und zum Selbstzentrieren der Lagermittel (28, 30) sind.
  10. Künstliche Bandscheibe nach Anspruch 1, wobei die Innenflächen (16, 18) eine ovale Ausnehmung (52) hierauf aufweisen; wobei die Lagermittel (28, 30) oval sind und wirksam angeordnet sind innerhalb der ovalen Ausnehmung (52) zwischen den Innenflächen (16, 18); und wobei die Positionierringmittel (15) oval sind und in Wirkeingriff stehen mit der ovalen Ausnehmung (52) und den ovalen Lagermitteln (28, 30) zum Kontrollieren von Bewegung und Position der Lagermittel (28, 30) und zur Absorption von Druckbelastungen zwischen den Lagermitteln (28, 30) und den Gehäusegliedern (12, 14).
  11. Federglied (15) für eine künstliche Bandscheibe (10), umfassend: einen im Wesentlichen ringförmigen Körper mit einer axial verlaufenden Bohrung durch denselben hindurch, welche einen Durchgang definiert; sich radial einwärts in Richtung zu der Bohrung hin erstreckende Sitzmittel zum Lagern von Lagermitteln in denselben zum Einstellen und Kompensieren von Bandscheibenbewegung; und sich radial auswärts von der Bohrung erstreckende Eingriffsmittel zum Eingriff in ein Gehäuseglied (12, 14) und zum Sichern des Federglieds (15) innerhalb des Gehäuseglieds (12, 14), wobei das Federglied (15) Druckbelastungen zwischen den Lagermitteln (28, 30) und dem Gehäuseglied (12, 14) absorbiert, während es Bewegung und Position der Lagermittel (28, 30) kontrolliert, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffsmittel zum Eingriff mit einer Unternut (70) einer an dem Gehäuseglied (12) befindlichen Ausnehmung (52) ausgebildet sind.
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