WO2010060423A2 - Intervertebral implant - Google Patents

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Privelop-Spine Ag
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    • A61F2310/0073Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal carbides
    • A61F2310/00754Coating made of chromium carbide
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    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
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    • A61F2310/00389The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
    • A61F2310/00862Coating made of boron nitride
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    • A61F2310/00389The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
    • A61F2310/0088Coating made of titanium nitride
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    • A61F2310/00389The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
    • A61F2310/00892Coating made of zirconium nitride
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    • A61F2310/00389The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
    • A61F2310/00898Coating made of niobium nitride
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    • A61F2310/00389The prosthesis being coated or covered with a particular material
    • A61F2310/00592Coating or prosthesis-covering structure made of ceramics or of ceramic-like compounds
    • A61F2310/00856Coating or prosthesis-covering structure made of compounds based on metal nitrides
    • A61F2310/00904Coating made of hafnium nitride

Definitions

  • the present invention relates to an intervertebral implant comprising a cover plate and a base plate and a cylindrically configured articulating surface between the cover plate and the intervertebral disk, which tilt only by rotation about the lateral axis and thus a tilting movement due to rotation about the lateral axis only in anterior allows posterior direction.
  • an intervertebral implant comprising a cover plate and a base plate and a cylindrically configured articulating surface between the cover plate and the intervertebral disk, which tilt only by rotation about the lateral axis and thus a tilting movement due to rotation about the lateral axis only in anterior allows posterior direction.
  • the spine represents the physical center of movement of the human body. It carries the body weight, is capable of complex movements and able to absorb and balance the forces acting on it.
  • the human spine consists of a total of 24 vertebrae, the sacrum and the coccyx. The individual vertebrae are going through
  • the spine is divided into five sections, namely the cervical spine (7 cervical vertebrae, C1 - C7), the thoracic spine (12 thoracic vertebrae, Th 1 - Th 12), the lumbar spine (5 lumbar vertebrae, L1 - L5), the sacrum and the coccyx.
  • Each vertebra consists of a bony vertebral body, a vertebral arch spanning the spinal cord, one transverse process and one posterior spinous process on each side.
  • the state of the art is to stiffen the spine in the loaded area. With plate or bar materials, painful regions are bridged, which stiffen over time due to lack of movement.
  • the stiffeners are ventral (lying to the abdomen, on the side of the vertebrae or dorsally (belonging to the back, lying to the back) in the area of the vertebral arches (pedicles).
  • the body's own material (annulus fibrosus and nucleus pulposus) is surgically removed and a placeholder is used instead.
  • a placeholder is used instead.
  • rigid cages are used, which are filled depending on the system with bone cement or with bone chips.
  • US 2002/0128715 A1 discloses an artificial intervertebral disc which consists of a deformable, elastic inner body, which can be deformed within certain predefined limits and is surrounded by a rigid outer skeleton.
  • this artificial disc the natural degrees of freedom of movement are achieved by a predetermined limited deformation of the inner body.
  • the imitation of the movement possibilities of a natural vertebral segment can be improved in all known artificial intervertebral discs. It has not yet been possible to give an artificial spinal disc implant the degrees of freedom of movement given to a natural vertebral segment. Due to the defective function of the known implants, the mobility of the spine is not optimally restored. Imbalanced load peaks during the movement provoke the sinking of the implants into the vertebral body. Furthermore, in the known systems, the problem arises either they are not load-stable and do not do justice to the sustained loads acting on the spinal column, or the materials do not meet the requirements with regard to biocompatibility. In addition, the growth behavior is still insufficient and these processes can lead to renewed pressure on the nerve root.
  • German patent DE 103 61 772 discloses an intervertebral disc implant, comprising a base plate, a cover plate and a vortex washer, wherein the intervertebral disk is mounted on the base plate, that translation and rotational movements are possible and the cover plate is mounted on the intervertebral disk that the articulating surface of the intervertebral disk and the articulating surface of the cover plate are each on a spherical surface with the same radii.
  • This embodiment is able to ensure a good mobility of the artificial intervertebral disc implant due to the possible translational and rotational movements, but is not yet able to distinguish between the different possibilities of movement in a lateral vertebral segment in the lateral and in the posterior anterior direction.
  • Object of the present invention is to provide an intervertebral disc implant, which achieves a maximum of anatomical compatibility and the movement degrees of freedom of a natural disc optimally mimicking even under continuous load and thus can replace a natural disc permanently.
  • the present invention relates to a vertebral intermediate implant, comprising a base plate, a cover plate and a vortex washer, which may also be an integral part of the base plate or the cover plate, wherein the Intervertebral disk has the shape of a half-cylinder whose longitudinal axis extends in the lateral direction or extends parallel to the lateral axis.
  • intervertebral implants according to the invention are designed in such a way that tilting movements in the lateral direction are prevented and admitted in posterior (backward) and anterior (forward) directions. At the same time, translatory movements in the lateral direction are preferably made possible and largely prevented in the posterior and anterior direction.
  • the inter-vertebral implants described herein permit such forms of motion that the physiological movement pattern can be very accurately imitated.
  • the intermediate intervertebral implants according to the invention which may also be referred to as artificial intervertebral discs, are preferably constructed in three parts, i. from a cover plate, a base plate and a separate intervertebral disk.
  • the intervertebral implants according to the invention can also be designed in two parts. In such a case, the intervertebral disk is firmly connected to the base plate or the cover plate and forms a unit with this.
  • Vertebral intermediate implants are in two parts and consist of a base plate, which contains as an integrated Bestanteil the intervertebral disk and a cover plate.
  • a base plate which contains as an integrated Bestanteil the intervertebral disk and a cover plate.
  • intervertebral disk in the cover plate, so that such intervertebral implants consist of cover plate with integrated intermediate intervertebral disk and base plate.
  • Intervertebral disk take place. The same applies if the Intervertebral disk is firmly connected to the cover plate or integrated in this.
  • intervertebral intervertebral discs preferred are the three-part embodiments of the intervertebral intervertebral discs according to the invention, as these translational movement of the intervertebral disk with respect to the base plate and a rotational movement of the intervertebral disk with respect to the cover plate or just a translational movement of the intervertebral disk with respect to the cover plate and a rotational movement of the intervertebral disk with respect to the Base plate is possible.
  • rotational movement can not be 360 degrees.
  • rotational movement and translational movement are only possible to a limited extent, as well as a natural vertebral segment can move.
  • the articulating surface of the intervertebral disk according to the invention is designed semi-cylindrical.
  • FIG. 2 shows the semi-cylindrical intervertebral disk according to the invention.
  • semi-cylindrical is meant a plano-convex form, i. a plane surface and a cylindrical surface with a defined radius.
  • the intervertebral disc has a planar articulating surface for translational movement and a semi-cylindrical articulating surface for performing rotational or tilting movements with respect to the respective base plate or cover plate.
  • the intervertebral implant eliminates the plane articulating surface and the possibility of translational motion, because on this surface, the intervertebral disk with the respective plate (base plate or cover plate) is firmly connected, so that a total of a base plate or a cover plate with a semi-cylindrical articulating Area results.
  • the ends of the half-cylinder may also be flat, that is, just as you would define a half-cylinder, or designed as a cone attachment or as a ball attachment.
  • the cone top can be the cone tip preferably rounded or spherical.
  • the ends, ie the side surfaces of the half-cylinder are designed spherical.
  • the vortex washer designed as a half-cylinder is arranged along or parallel to the lateral axis, so that the rotational or tilting or tilting movements in the retroflexing direction
  • Tilting or rotational movement is possible to some extent, but not to the retroflexion-anteflexion axis and of course not to the axial axis.
  • the axes are shown in a spinal column segment.
  • the axial axis is the axis along the spinal column
  • the retroflexion anteflexion axis is the axis running through the abdomen and back
  • the lateral axis is the axis perpendicular to the axial axis and perpendicular to the retroflexion anteflexion axis.
  • the present invention thus relates to two-piece or preferably three-part intervertebral implants comprising a base plate, a cover plate and an integrated or separate intervertebral disk, wherein the intervertebral disk has the shape of a half-cylinder, the longitudinal axis extending in the lateral direction.
  • the intervertebral disk thus has a plane articulating surface, which preferably rests plan on the base plate but can also rest flat on the cover plate in another embodiment.
  • the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is located in a corresponding recess of the cover plate or in the other embodiment in a corresponding recess of the base plate.
  • the intervertebral disk thus lies with its surface articulating surface on a likewise plan designed articulating surface of the base plate.
  • the base plate is also designed so that it can be attached to the underlying vertebral body, with any common configurations for attachment are possible, which are not essential to the invention and therefore not further elaborated. All known for vortex shims mounting options can also be used in the intervertebral discs invention.
  • the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is in a corresponding semi-cylindrical recess of the cover plate.
  • the convex articulating surface of the plano-convex intervertebral disk lies in a correspondingly concave recess in the cover plate, so that a sliding, tilting, tilting or rotational movement of the cover plate on the intervertebral disk about the lateral axis is possible.
  • Radius of the semi-cylindrical recess in the cover plate (embodiment A) or in the base plate (embodiment B) are identical or nearly identical.
  • Figure 6 and Figure 7 show a cover plate with a semi-cylindrical recess, wherein the side surfaces of the half-cylinder are not flat, but leak in a spherical part surface or a hemisphere.
  • half-cylinder is understood to mean a cylinder cut along its longitudinal axis, wherein the cylinder does not necessarily have to be cut through in the middle, ie where the resulting flat surface has the largest diameter, but can be cut through in the middle region, where the resulting flat surface does not have the largest possible diameter.
  • the intervertebral disk as part of the entire cylinder represents the smaller piece, i. the cutting has taken place above the central surface and not below the central surface of the cylinder.
  • the cover plate also has means for attachment to the overlying vertebral body, which are also not essential to the invention, may have a conventional design and will not be further elaborated.
  • the cover plate lies with its plan articulating surface on the plan articulating surface of the intervertebral disk and the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is inserted into a corresponding recess in the base plate.
  • embodiments A and B differ only in that in embodiment A, the rotational, tilting, tilting or rotating movement between the intermediate vortex disc and the cover plate and in the embodiment B, the rotational, tilting, tilting or rotational movement between the Intervertebral disk and the base plate takes place, wherein embodiment A is preferred.
  • the translational movements of the intervertebral disk relative to the base plate are independent of the possible rotational, tilting, tilting or rotational movements of the cover plate relative to the intervertebral disk.
  • all three parts of the intervertebral implant according to the invention can be moved, whereby the natural degrees of freedom of movement of the spine can be mimicked as best as possible.
  • fastening means come cones, bulges, half cylinders, brackets, pins, flanges and the like, and other conceivable means for limiting the translation movement of intervertebral disk on base plate in question, which are preferably mounted on the base plate.
  • the base plate can also be provided only with or in addition to an edge which surrounds the base plate at least partially and can be designed segmented, jagged, wavy or continuous.
  • various fasteners may be combined with each other, and two, three, four, five, six or more fasteners such as pins, bosses, brackets, pins, flanges and the like may be provided.
  • fastening means are preferred, which are completely covered by the intervertebral disk.
  • On the base plate or on the edge of the base plate mounted lateral boundaries in the form of, for example, edges, brackets, beads, rails or the like are less preferred because they represent a point of attachment for tissue and can be overgrown with trades and / or cartilage, whereby the mobility of Intervertebral disk on base plate is limited again.
  • fastening means are preferred which are completely concealed, ie are not accessible to tissue, cartilage and muscles. Completely hidden are the fasteners, for example, if they are located inside the implant, for example, be covered by the intervertebral disk.
  • Figures 4 and 5 show a base plate of a preferred embodiment of the invention (A ') with two preferably centered pins arranged. Accordingly, the intervertebral disk has one or two recesses for receiving these pins.
  • Figure 3 shows a vortex washer with an elongated and slightly anteriorly curved recess for receiving the two pins of the base plate, wherein preferably the recess is longer than the distance between the two pins to each other, so that a translational movement of the two pins in the recess in the lateral direction possible is.
  • Figure 11 shows a vortex washer with an elongate cylindrical recess on the flat surface.
  • the base plate has a corresponding semi-cylindrical elevation, which is shown in Fig. 13, which fits into the recess in the intervertebral disk, wherein the increase on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk, so that a translational movement of the intervertebral disk on the base plate of a few millimeters is made possible.
  • the term "length of the increase” refers to the length of the axis of rotation, if one would regard the increase on the base plate as a cylinder.
  • the length of the axis of rotation is called, if one would consider the recess as a cylinder. These lengths then correspond to the height of the cylinder.
  • the height of the cylinder of the increase In order to allow a translation movement of the intervertebral disk on the base plate, the height of the cylinder of the increase must be smaller than the height of the cylinder of the recess. The height difference is the distance, which can translate the intervertebral disk on the base plate from one extreme point to the other.
  • such a limitation of the translational movement in the lateral direction can also be realized by two pins or two hemispheres or two cones or the like on the base plate, which are spaced apart from one another by less than the height defined above Cylinder of the recess in the intervertebral disk.
  • FIG. 12 is a further preferred embodiment of the embodiment according to the invention according to FIG. 11, with the difference that the recess in the intervertebral disk and, correspondingly, the elevation on the base plate are slightly bent.
  • the radius of curvature of the increase on the base plate as well as the recess in the intervertebral disk is in the range of 10 mm to 100 mm, preferably between 30 mm and 80 mm and particularly preferably between 40 mm and 70 mm.
  • the length of the elevation on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk.
  • a lateral translational movement is also possible in the embodiment according to FIGS.
  • FIG. 16 shows the embodiment of the implant according to the invention according to FIGS. 12 and 14 with a cover plate inclined relative to the base plate, wherein the cover plate is also displaced in translation relative to the base plate. It can be seen that base plate du cover plate are not moved along a straight line parallel to each other, but have been shifted to each other on a curved path, because the lateral posterior areas of the cover plate protrude beyond the lateral posterior areas of the base plate.
  • the base plate may thus have one or more preferably centered mounted guide and / or receiving pins extending in the direction of the axial axis.
  • the pins have a diameter of from 2 to 15, preferably from 3 to 12 mm, more preferably from 5 to 10 mm and especially preferably from 6 to 9 mm and a height from 1 to 5 mm, preferably from 2 to 4 mm and in particular preferably from 3 to 4 mm.
  • a pin preferably has a cylindrical shape or conical shape, but with generally ellipsoidal forms can be used.
  • a single pin should be mounted largely centered on the base plate and two pins should in principle each have the same distance to the outer edge of the base plate, so be arranged symmetrically in a sense.
  • the intervertebral disk has a recess suitable for receiving the pin or pins and preferably the two pins or the fastening means, wherein this recess should have a larger diameter than that of the pins.
  • a recess is preferably oblong shaped and further preferably bent banana-shaped slightly towards the abdomen (anterior).
  • an elongated recess for receiving two pins and two individual recesses may be provided, which are preferably round, O-shaped to ellipsoidal and the 1, 2-fold to 5-fold, preferably 1, 5-fold to 3.0 Have a diameter of the pin to allow a translational movement.
  • the longer diameter of the oval or ellipsoid extends along the lateral axis.
  • the respective pin can be set in the limits defined by the recess or the
  • Intervertebral discs are preferably designed so that, overall, a translational movement of the intervertebral disk on the base plate is made possible in the lateral direction, regardless of whether the recess contains one or more pins.
  • the translational movement in the anterior and posterior directions should only amount to one tenth to a maximum of one fifth of the path of the translational movement possible in the lateral direction.
  • the intervertebral disk on the baseplate can preferably be from a centered position 0 to 5 mm, preferably 0.5-3 mm, more preferably 1 to 2.5 mm and particularly preferably 1.5. 2.0 mm in the lateral direction and 0 to 1 mm, preferably 0.1 - 0.75 mm, more preferably 0.15 - 0.5 mm and particularly preferably 0.2 - 0.3 mm move in the anteflexion as well as in the retroflexion direction.
  • This information refers to the distance from the centered position to an extreme position. The double distances are traveled from an extreme position to the other extreme position.
  • the intervertebral disk may have different thicknesses, which may be 3 mm, 6 mm, 9 mm or 12 mm, for example.
  • the intervertebral disk is preferably non-deformable and made of a hard material such as PEEK [poly (ether ether ketone)], UHMWPE or a metal such as e.g. Titanium or titanium oxide or a ceramic.
  • a further preferred embodiment according to the invention comprises two pins, which are preferably mounted centrally on the base plate or mounted dorsally or ventrally offset.
  • the intervertebral disk accordingly has two recesses, which have a larger diameter compared to the diameter of a pin.
  • the intervertebral disk can move freely within the recesses around the pins, wherein the translational movement as well as the rotational movement about the axial or anatomical axis in the context of the recesses is possible.
  • a free rotation of 360 degrees is not possible.
  • Figures 11, 12, 13 and 14 show two preferred embodiments of a three-part implant, wherein the base plate and cover plate on the side facing the bone are serrated and roughened to allow a better ingrowth into the bone.
  • Fig. 11 is an elongated or semi-cylindrical recess on the flat surface in the intervertebral disk to see.
  • the partially cylindrical recess in the base plate can be seen, which serves to receive the partially cylindrical surface of the intervertebral disk.
  • the implant is viewed from another angle, and the underside of the base plate and the surface of the cover plate facing the intervertebral disk are discernible.
  • the cylindrical elevation has largely the radius of the recess in the intervertebral disk, but is not as long as the recess in the intervertebral disk, so that the intervertebral disk can translate in the lateral direction on this cylindrical elevation.
  • This embodiment according to FIGS. 11 and 13 permits only a translatory movement in the lateral direction and only one tilting movement in the anterior-posterior direction and thus limits the degrees of freedom of movement in relation to the spatial orientation.
  • Figures 12 and 14 show another preferred three-part embodiment wherein the recess in the intervertebral disk is banana-shaped, i. has the shape of a bent cylinder.
  • the elevation on the cover plate has a corresponding shape, but does not completely fill the recess in the intervertebral disk, i. the recess in the intervertebral disk is longer, so that a curved sliding movement of the intervertebral disk on the cover plate is made possible. This results in a mobility in the lateral direction, but not on a straight line, but on a curved path.
  • the part-cylindrical surface of the intervertebral disk which allows the tilting or tilting movement, is strictly cylindrical, i. not bent, such as a banana, because only a cylinder surface or cylinder surface allows tilting or tilting movement.
  • FIGS. 15 and 16 corresponds to the embodiment according to Figures 11 and 13 and shows the implant in an anterior inclined shape (i.e., ventral approximated plates and dorsal plates dilated), wherein the base plate and cover plate are not displaced in the lateral direction against each other.
  • an anterior inclined shape i.e., ventral approximated plates and dorsal plates dilated
  • FIG. 16 shows an implant according to the invention according to FIGS. 12 and 14 in a posteriorly inclined position, the base plate and cover plate being displaced laterally relative to one another. Since the elevation on the cover plate is designed semi-banana-shaped, the cover plate relative to the base plate is not displaced against each other along a straight line, but the displacement against each other takes place along a curve. Thus, in Fig. 16 to recognize that the cover plate and the base plate are anteriorly inclined away from each other, wherein due to the lateral translational movement along a curve, cover plate and base plate are no longer side surface parallel to each other, but the cover plate is slightly rotated relative to the base plate.
  • lateral brackets can be provided instead of pins.
  • the limited by the laterally attached to the base plate holders base surface of the base plate is designed to be larger than the resting bottom surface of the intervertebral disk, so that the intervertebral disk translational and / or rotational movements on the base plate or relative to the base plate can perform and indeed in the context of lateral mounts.
  • Such mounts may be, for example, a solid or discontinuous, straight or wavy bead on the edge or a raised edge.
  • the semi-cylindrical articulating surface is mounted on the semi-cylindrical surface of the articulating plate (cover plate: embodiment A, A ', base plate: embodiment B, B') in such a way that the articulating surfaces of both implant parts lie on a cylindrical part surface.
  • articulating surface is meant the surface of the intervertebral disk or the surface of the cover plate (embodiment A, A ') or the base plate (embodiment B, B'), which may come into contact with the respective other surface in the possible movements ,
  • the contact surface is to be understood as the area where, at a certain frozen position, the intervertebral disk and the cover plate (embodiment A, A ') or the intervertebral disk and the base plate (embodiment B, B') both parts come into contact with each other.
  • the contact surface of the intervertebral disk with the cover plate (embodiment A, A ') or the intervertebral disk with the base plate (embodiment B, B') is located on a partial surface of a cylinder.
  • the articulating surface of the cover plate (Embodiment A, A ') also corresponds to the contact surface and in the embodiment B and B' corresponds to the articulating surface of the base plate of the contact surface.
  • the radii increase according to the size of the disc implant.
  • Radiopaque implants for the lumbar region have radii of 25-45 mm, for the thoracic region of 20-40 mm and for the cervical region of 15-35 mm.
  • the contact area is at least one area of 500 mm 2 , preferably of at least 600 mm 2 , more preferably of at least 700 mm 2 and particularly preferably of at least 800 mm 2 .
  • the contact area depends on the size of the implant and larger intervertebral implants also have a larger contact area. Contact surfaces of this size distribute the mechanical load on the intervertebral disk and lead to a longer life of the implant.
  • the contact surface between the cover plate and intervertebral disk is maximized even with complex movements, since no point-shaped or linear contact surface, but a cylindrical contact surface is obtained.
  • the articulating surface of the cover plate convex or plano-convex and articulating the cover plate surface of the intervertebral disc concave or plano-concave or the articulating surface of the cover plate is concave or plankonkav and articulating with the cover plate surface of the intervertebral disc convex or plano-convex formed, the latter variant is preferred.
  • both the first and the second variant there are another two possible embodiments, namely, in variant 1, the concave vortex washer with a convexly configured Articulate cover plate or with a convex designed base plate, while in a preferred variant 2, the convexly configured intervertebral disk with a concave cover plate (embodiment A, A ') or with a concave designed base plate (embodiment B, B') can articulate.
  • the concave or convex configurations continue to be the semi-cylindrical configurations, ie the radius of the rounding remains unchanged.
  • concave and convex are used only to indicate the direction of curvature of the semi-cylindrical configuration.
  • a preferred embodiment of the intervertebral implant thus comprises a base plate, a vortex washer and a cover plate, wherein the intervertebral disk is mounted on the base plate, the limited translational and / or rotational movements are possible and the cover plate (embodiment A ') is mounted on the intervertebral disk in that the articulating surface of the intervertebral disk as well as the articulating surface of the cover plate lie on a respective partial surface of a cylinder, the cylinders having the same radii.
  • a further preferred embodiment of the intervertebral implant thus comprises a base plate, a vortex washer and a cover plate, wherein the intervertebral disk is mounted on the cover plate, the limited
  • (Embodiment B ') is mounted on the intervertebral disk such that the articulating surface of the intervertebral disk as well as the articulating surface of the base plate lie on a respective partial surface of a cylinder, wherein the cylinders have the same radii.
  • the cover plate can be tilted up to 20 degrees relative to the base plate from a parallel position to each other.
  • the cover plate (embodiment A, A ') or even the base plate (embodiment B, B') can up to 20 degrees relative to the base plate (embodiment A, A ') or to the cover plate (embodiment B, B') starting from a parallel position inclined to each other.
  • cover and base plates are preferred, which taper conically.
  • the cover and base plates are thicker on their ventral side than on their dorsal side to better reproduce the natural shape of a vertebral segment.
  • Cover plate or base plate or cover and base plate preferably have on their ventral side double the thickness, as on the dorsal side.
  • cover plate or base plate or cover and base plate on a slope of 3%, preferably 6% and more preferably 8% from the dorsal to the ventral end. It is particularly preferred if the mutually facing sides of the cover plate and base plate have no chamfer and only the opposite sides of the cover plate and base plate are chamfered. In a further preferred embodiment, either only base plate or only cover plate is tapered.
  • the bevel of the cover plate and / or base plate can be up to 10 degrees, preferably 2 to 8 degrees (ventral wide and dorsally expiring). It is further preferred if, according to the curvature of the spinal column, the bending of the cover plate and / or the base plate is adapted to the physiological conditions, wherein preferably the cover plate in cranial (toward the head) direction has a different degree of angulation than the base plate in the caudal direction (towards the foot) direction.
  • the spine viewed from the side, describes a double S (kyphosis / lordosis). Especially in the area of the lumbar spine (lordosis), the vertebral bodies are in an angled open angle to each other. To the corresponding
  • the implant with its cover and base plates should be adaptable to these angular vertebrae.
  • the background here is to provide an ideal force transfer to the implant, to minimize the risk of dislocation of the intervertebral disk and to adjust the ligamentous structures of the spinal column according to physiology. Of course, these aspects would benefit the longevity of the implant. If the intervertebral disc space is filled in accordance with the anatomical structures and the intervertebral disk is ideally loaded, the wear of the polyethylene of the intervertebral disk is reduced. Since a vortex washer made of polyethylene, PEEK or other plastics is most susceptible to wear, a particularly preferred embodiment of the present invention uses a metal swirl washer, optionally coated with a ceramic coating.
  • the base plate and the cover plate have a convex curvature of the bone-facing surface.
  • the convex curvature of the cover plates to the bone, as well as the vertebral bodies have a curvature (concave) and thus a sintering of the implant can be prevented in the bone.
  • the bone trabeculae structure would be loaded according to the physiology, more surface would be available for the growth of the bone and the risk of dislocation of the implant would be reduced.
  • the convexity is preferably in a range of 1 - 5mm, ie at the highest point, the survey is up to 5mm.
  • the intervertebral disk and the base plate can be moved relative to each other.
  • the intervertebral disc implant according to the invention is designed in such a way that the intervertebral disk is mounted on the base plate (embodiment A, A ') or on the cover plate (embodiment B, B') such that the intervertebral disk in the horizontal plane is a few degrees about the axial torsion axis (axial axis) can be rotated.
  • the movement of the base plate and cover plate relative to each other is comparable to a movement of two equal parallel plates, between which there is a half cylinder, i. a cylinder is cut along a surface through its longitudinal axis, wherein the respective plate contacts the cylinder at least along a partial surface of the cylinder surface.
  • the movement of the plates zueinender is similar to the movement of the base and cover plate of the intervertebral implant according to the invention to each other, due to the design of the base and cover plate and intervertebral disk, a lateral flexion movement and preferably a retroflexion movement can be performed only to a lesser extent than one Anteflexionschi.
  • Tilt or rotational movements are therefore possible only on the cylinder part surface and only about the cylinder part surface longitudinal axis, ie about the lateral axis and thus only in retroflexion and Anteflexionsraum. If, furthermore, the tilting, tilting or rotational movement about the lateral axis in the direction of retroflexion is allowed to be greater than in the anteflexing direction, then one has the natural forms of movement of a natural vertebral segment so the possibilities of movement between two vertebral bodies replicated as best as possible.
  • the base and cover plates can rotate up to a maximum of 10 degrees relative to each other, preferably up to 8 degrees, more preferably up to 6 degrees, and most preferably up to 4 degrees.
  • a retroflective bending movement may be up to 10 degrees, preferably up to 15 degrees, and most preferably up to 20 degrees, from a centered position.
  • Anteflexion bending movement may be up to 20 degrees, preferably up to 25 degrees, and most preferably up to 30 degrees, from a centered position.
  • a bending movement in the lateral direction is not possible.
  • the intervertebral disk is further preferably designed such that it has a size such that in all possible movements, the cover plate does not touch the base plate. Furthermore, the edges of the cover and base plate have a bend of the facing corners away from each other. This angulation of the edges of the base plate and the bottom plate and the configuration of the intervertebral disk are essential for a long operability of the implants according to the invention, since the touching or rubbing (impingement) of cover on base plate to abrasion and the release of particles up to larger Implant pieces can lead, which reduce the life of the implant drastically.
  • the intervertebral disk i. the intervertebral disc preferably made of a hard plastic such as PEEK or polyethylene and in particular Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE), wherein titanium can be used with a ceramic coating for the intervertebral disk.
  • a hard plastic such as PEEK or polyethylene and in particular Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE), wherein titanium can be used with a ceramic coating for the intervertebral disk.
  • UHMWPE Ultra High Molecular Weight Polyethylene
  • HDPE high density PE
  • UHMWPE melt mass flow rate of less than 0.1 g / 10 min
  • ASTM D 4020 the limit is 3.1 * 106 g / mol.
  • the stated mean molecular weight of today's UHMWPEs is between 3.5 * 106 and 107 g / mol, depending on the manufacturer and the measuring method used.
  • Ultra High Molecular Weight Polyethylene is a polyethylene according to ISO 5834-2 standard, Chirulen® and TIVAR® Premium are high purity PEUHMW implants for use in endoprosthetics. As preferred articulation partners they are used in artificial hip, knee, elbow and shoulder joints.
  • the base plate as well as the cover plate and in some embodiments also the intervertebral disk of the implants according to the invention are usually constructed completely from a hard material, in particular a ceramic, a metal or a metal alloy such as titanium, zirconium, oxidized zirconium, hafnium, platinum, rhodium , Niobium, medical grade stainless steel, CoCr steel (Cobalt Crom), tantalum and may also consist of fiber reinforced plastics (glass / carbon fibers with appropriate matrix), PEEK [poly (etheretherketone)] or polymer materials in general.
  • metal alloys metals such as aluminum, medical steel and / or gold may also be added.
  • a metal and preferably titanium or a titanium alloy is used to produce the intervertebral disk.
  • Embodiments which have a base plate made of titanium or a titanium alloy, a cover plate made of titanium or a titanium alloy and a swirl intermediate plate made of titanium or a titanium alloy, so-called hard-hard pairings result between the cover plate and intervertebral disk as well as between the base plate and intervertebral disk.
  • the titanium or the titanium alloy is provided with a ceramic coating.
  • embodiments are also possible which do not use plastic for the intervertebral disk but a metal or a metal alloy, which is preferably still provided with a ceramic coating.
  • the titanium materials approved for medical technology should in particular comply with DIN ISO 5832-3. In principle, the approval of titanium and titanium alloys as medical material is regulated according to DIN ISO 5832-1 to 5832-12 standards.
  • titanium alloys such as Ti-6AlV, Ti-Nb-Ta-Zr, Ti-Al6-Nb7 (according to ISO 5832-11) or Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr can thus also be used according to the invention.
  • Titanium alloys are preferred in which the titanium content is at least 50% by weight, more preferably 65% by weight, even more preferably 80% by weight and most preferably 90% by weight. Further, the use of pure titanium or coated or uncoated CoCr alloys to make the entire disc implant is preferred.
  • the base and bottom plates may be cemented or cementless implanted into the bone or attached to the vertebral bone, with cementless anchoring being preferred.
  • titanium is preferably used as the material for the base body of the base and / or cover plate. Titanium as the base material of the base and cover plate according to the invention is biologically inert, therefore it grows firmly on the bone, can be cemented without cement and is not allergenic.
  • the acceptance of the physiological tissue on the implant is substantially improved. Due to the use of materials that are particularly suitable to withstand tribological stresses, the wear of the artificial material is minimized and thus significantly increases the life (life) of the implant.
  • Bone cells can anchor directly to biocompatible materials if they have a textured surface whose open roughness ranges from 50 to 400 ⁇ m.
  • the surface of the base plate as well as the cover plate facing the bone has a roughness of at least Rz 50 ⁇ m, preferably of at least Rz 60 ⁇ m.
  • Rz 50 ⁇ m preferably of at least Rz 50 ⁇ m.
  • Rz 60 ⁇ m preferably of at least Rz 60 ⁇ m.
  • other degrees of roughness can be used, including spongiosa metal.
  • the roughness is indicated either as Rz or Ra (DIN 4762, 4768, 4775, ISO 4288). Rz denotes the average roughness depth. The average roughness
  • Rz is the arithmetic mean of the largest single roughness depths of several adjoining individual measurement sections. Ra, however, rough value the arithmetic centers. Ra is the generally recognized and internationally applied roughness parameter. It is the arithmetic mean of the absolute values of profile deviations within the reference distance. The measured value Ra is always smaller than the one on the same
  • Roughness profile determined Rz value.
  • the base and / or cover plate of the disc implant according to the invention are preferably coated with a metallic or ceramic coating, which may have a variable number of individual layers or a different layer thickness.
  • Ceramic coatings include nitrides, carbides and phosphides of preferably semi-metals and metals or metal alloys. Examples of ceramic coatings are boron nitrides, titanium-niobium nitride, titanium-calcium-phosphide (Ti-Ca-P), Cr-Al-N, Ti-Al-N, Cr-N, TiAIN-CrN, Ti-Al-.
  • Ti-Nb-N titanium-niobium nitride
  • Ti-Nb-N titanium niobium nitride
  • This ceramic coating of the particular articulating implant surfaces has a hardness that is many times higher than that of conventionally used materials. Due to this hardness, the surface is highly polishable and protected against titanium abrasion.
  • the geometry of the articulating compartments is chosen such that the areas exposed to the decay can be maximized.
  • the geometry of the joint partner is chosen so that a flat contact surface between the base plate and intervertebral disk (embodiment A, A ') or between the cover plate and intervertebral disk (embodiment B, B') and a cylindrical surface section between the intervertebral disk and cover plate (embodiment A, A ') or between intervertebral disk and base plate (embodiment B, B'), the tribologically loaded surfaces are maximized, which ultimately reduces the wear of the implants of the invention.
  • the prostheses of the prior art can usually be used only on a maximum of two floors in the back.
  • the invention
  • Intervertebral implants can also be used on more than two levels in the spine.
  • the individual intervertebral implants are adapted to the size and geometry of their respective situation, so that spinal disorders, spinal injuries as well as spinal disorders can be treated by such multiple implants.
  • Such spinal disorders, spinal injuries as well as spinal disorders which can be treated by an intervertebral implant according to the invention or by a set of intervertebral implants according to the invention include, for example, scoliosis, i. the lateral curvature of the spine, also called spinal curvature, disc herniation, which means the emergence of the nucleus disc against the adjacent vertebral bodies or the nerve roots and kyphosis, which refers to the curvature of the spine to the rear.
  • scoliosis i. the lateral curvature of the spine, also called spinal curvature, disc herniation, which means the emergence of the nucleus disc against the adjacent vertebral bodies or the nerve roots and kyphosis, which refers to the curvature of the spine to the rear.
  • spinal disorders spinal injuries as well as spinal disorders can be treated by the intervertebral implants according to the invention: Discus fracture (ie disc damage), black disc (degenerative disc, which appears black in the X-ray), spontaneous deformation, ie the deformation of vertebral bodies by diseases, bone changes or tumors, lumbago or commonly referred to as lumbago or lumbar pain, of which one violent, usually sudden understands occurring pain in the crura and lumbar region. Lumbago is most commonly caused by changes in the intervertebral discs.
  • Discus fracture ie disc damage
  • black disc degenerative disc, which appears black in the X-ray
  • spontaneous deformation ie the deformation of vertebral bodies by diseases, bone changes or tumors
  • lumbago or commonly referred to as lumbago or lumbar pain of which one violent, usually sudden understands occurring pain in the crura and lumbar region.
  • Lumbago is most commonly caused by changes in the intervertebral discs.
  • Spondylosis deformans ie disease of the vertebral bodies and intervertebral discs with severe pain in motion
  • widow's hump which is a spinal curvature in older women, caused by bone loss due to the altered hormonal position after the climaterium (menopause), spondylomyelitis, ie inflammation of the vertebrae and spinal cord, osteochondrosis, what describes the alteration and degeneration of intervertebral discs, as well as osteofibrosis, which refers to the disorders of the skeleton in adolescents, spina bifida also known under crevice vertebrae, especially the congenital clefting of the spine, lordosis, among which the expert
  • Curvature of the spine forward caused by a hollow back understands Spondylotosis, ie the sliding of a vertebral body by a whole vertebral width, usually the 5th lumbar vertebra on the sacrum, Schipper disease, which caused by heavy overexertion break, mostly the 7th cervical or of the 1st thoracic spinous process referred to, myelomeningocele, by which the skilled person understands the congenital deformity of the vertebral arches, brachialgia, which refers to the pain in the arms and shoulders due to changes in the cervical vertebra, Baastrup sign, causing the bending of the spine forward with broadening the spinous processes and crushing of the intervening tissue, which is usually associated with severe low back pain and pressure pain of the spinous processes, vertebral ankylosis, refers to the bony stiffening of the spine with severe pain in the trunk, arms and legs and paralysis of the limb muscles, Scheuermann disease, with which the expert bone and cartilage inflammation
  • FIG. 1 shows two vertebrae with vertebral body, vertebral canal, vertebral arch, transverse process, spinous process and the associated intervertebral disks and the axes along and perpendicular to the spinal column;
  • Figure 2 shows a vortex washer with inventive semi-cylindrical shape, wherein the two ends or side surfaces are configured not spherical but spherical or more precisely quarter spherical;
  • Figure 3 shows the intervertebral disk from its plane side, the quarter-spherical ends or side surfaces are clearly visible and also the recess for receiving the guide pins of the underlying or resting plate can be seen, the recess oblong and slightly bent towards the belly so ventral is;
  • Figure 4 shows a base plate with two pins or guide pins, which are received in the corresponding recess in the intervertebral disk, wherein the base plate is designed plan and thus result in flat articulating surfaces, the intervertebral disk can be mounted movable in translation on the base plate;
  • FIG. 5 shows a base plate with two centrally arranged pins.
  • the base plate is rectangular with rounded edges, this shape is not mandatory and round, oval or asymmetrical shapes can be used;
  • Figure 6 shows a cover plate, wherein the semi-cylindrical recess for
  • Figure 7 shows the cover plate from its underside with the elongated semi-cylindrical recess as an articulating surface for receiving the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk;
  • FIG. 8 shows a three-part intervertebral implant according to the invention comprising a base plate with two centrally arranged cylindrical pins, a semi-cylindrical intervertebral disk with quarter-spherical side surfaces and an elongated recess on the planar articulating surface (not shown) for receiving the two pins of the base plate and a cover plate with corresponding semi-cylindrical recess for receiving the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk;
  • FIG. 9 shows the same embodiment of the invention as Figure 8, wherein in Figure 9, the elongated and slightly ventrally curved recess in the plane articulating surface of the intervertebral disk is visible;
  • Figure 10 shows schematically an inventive implant with intervertebral disk with flat side surfaces in an inclined or tilted position, wherein the size ratios and shape of cover plate, intervertebral disk and base plate are abstracted and do not correspond to the actual conditions;
  • FIG. 11 shows an embodiment according to the invention of a three-part intervertebral implant with a semi-cylindrical shape
  • Intervertebral disk for a directed tilting movement which has on its flat surface a semi-cylindrical or channel-like recess for the support and for a limited lateral translational movement;
  • the semi-cylindrical or channel-like recess in the intervertebral disk is straight, i. without curvature and serves to accommodate the semi-cylindrical elevation on the base plate (not shown, but visible in Figure 13), wherein the length of the semi-cylindrical elevation on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk, so that in the lateral direction, the intervertebral disk on the
  • Base plate can be moved to the respective stop of the increase
  • Figure 12 schematically shows an embodiment according to the invention, which corresponds to that of FIG. 11, with the difference that the recess in the intervertebral disk is not rectilinear but curved, whereby a slightly curved translational movement in lateral
  • FIG. 13 shows the embodiment according to the invention according to FIG. 11 from a different perspective, so that the semi-cylindrical elevation or
  • FIG. 14 schematically shows the same embodiment as FIG.
  • Base plate is shown as the uppermost component and the cylindrical but slightly curved elevation on the base plate can be seen, which in the corresponding recess in the
  • Vortex disc comes to lie so that a translational
  • FIG. 15 shows the embodiment according to the invention according to FIGS. 11 and 13 in the assembled and after state;
  • Figure 16 shows schematically;
  • an intervertebral implant consists of a cover plate as shown in FIGS. 6 and 7, a vortex washer as shown in FIGS. 2 and 3, and a base plate as disclosed in FIGS. 4 and 5.
  • the intervertebral implant has a size suitable for replacement of a L3 / 4 vertebral segment.
  • Smaller embodiments of the intervertebral implant described in Example 1 are to be prepared without problems by a person skilled in the art.
  • the contact surfaces, in particular between the intervertebral disk and the cover plate but also between the intervertebral disk and the base plate corresponding to the size of the smaller embodiments can be correspondingly smaller. The same applies to the values given above for the translational movements in lateral as well as retroflexion anteflexion direction.
  • the cover plate consists of titanium used in medical technology.
  • the bone-facing surface of the cover plate is rough, so that ingrowth or growth of bone cells is made possible.
  • the roughness Rz is about 60 ⁇ 5 microns.
  • the articulating surfaces of the cover plate is half-cylindrical plano-concave designed as shown in Fig. 6 and coated with a ceramic layer of Ti-Nb-N.
  • the layer thickness is 3 - 5 microns.
  • the base plate is also made of titanium and has a shape as shown in Fig. 4.
  • the bone-facing surface of the base plate is rough designed with a roughness Rz of about 60 ⁇ 5 microns.
  • the bearing surface for the Intervertebral disk is coated with a ceramic coating of Ti-Nb-N.
  • the layer thickness is 3 - 5 microns.
  • the intervertebral disk facing surface of the base plate is planar, except for the two centrally disposed cylindrical
  • the pins have a cylindrical shape with a height of 5 mm and a diameter of 7 mm. Also the pins are with a ceramic
  • the baseplate is shown rectangular, of course it can also have other contours and vary in thickness, i. be thicker on the ventral side than on the dorsal side.
  • the intervertebral disk has a shape as shown in FIGS. 2 and 3.
  • Fig. 9 shows the bottom surface of the intervertebral disk with an elongated slightly ventrally curved recess for receiving the guide pins of the base plate.
  • Figures 2 and 8 show the top of the intervertebral disk with its semi-cylindrical convex designed articulating surface. The articulating surface lies on a partial surface of a cylinder with the radius R.
  • the intervertebral disk is made of UHMWPE.
  • the cover plate facing side of the intervertebral disk is convex and semi-cylindrical and has a radius of 25 mm.
  • an areal distribution of load and no punctiform or linear load distribution on the intervertebral disk is achieved.
  • the entire articulating surface of the concave sink or recess in the cover plate corresponds to the contact surface.
  • intervertebral disk on its base plate side facing an elongated slightly curved recess, which is shown in Fig. 3 and 9.
  • This recess is provided for receiving the pins of the base plate.
  • the pins are shown in Figures 4, 5, 8 and 9.
  • the intervertebral disk lies with its longitudinal axis parallel to the lateral axis, so that bending, tilting or rotating movements about the lateral axis in Anteflexions- and Retroflexionsraum are possible, but are suppressed in the lateral direction.
  • the intervertebral disk can perform limited translational movements and minimal rotational movements on the base plate.
  • the rotational movement is physiological to about 1, 5
  • the pins on the base plate have a diameter of 6 mm.
  • the recess in the intervertebral disk has a longitudinal diameter in the lateral direction of 18 mm and in the retroflexion anteflexion direction of 8 mm.
  • the intervertebral disk can move on the base plate in the lateral direction 2 mm or a total of 4 mm from a lateral extreme position to the other.
  • the intervertebral disk on the base plate can move 1 mm in the retroflexion direction and 1 mm in the anteflexion direction or a total of 2 mm from the dorsal extreme position to the ventral extreme position.
  • the base and cover plates can be inclined up to 20 degrees to each other.
  • the embodiment of the invention allows degrees of freedom of movement as in a natural vortex segment, which are avoided even with complex movements through the superimposed cylinder part surfaces of intervertebral disk and cover plate load peaks on the intervertebral disk.

Abstract

The invention relates to intervertebral disk implants which imitate the natural degrees of freedom of movement by allowing translational and/or rotational movements of the disk located between the vertebrae relative to the bottom plate independently of the possible movements of the cover plate relative to said disk located between the vertebrae. Said movements can be performed by mounting the disk located between the vertebrae on the bottom plate by means of fastening means disposed inside the implant in such a way that translational and/or rotational movements are made possible. Furthermore, the contact surface between the cover plate and the disk located between the vertebrae is semi-cylindrical such that the contact surface is maximized.

Description

Zwischenwirbelimplantat Intervertebral implant
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zwischenwirbelimplantat umfassend eine Deckplatte und eine Grundplatte und eine zylindrisch ausgestaltete artikulierende Oberfläche zwischen der Deckplatte und der Wirbelzwischenscheibe, welche die Neigung durch Rotation nur um die laterale Achse und damit eine Kippbewegung aufgrund von Rotation um die laterale Achse nur in anteriore-posteriore Richtung zuläßt. Durch diese Ausgestaltung wird die natürliche Bewegungsfreiheit eines Wirbelsäulensegments am besten nachempfunden.The present invention relates to an intervertebral implant comprising a cover plate and a base plate and a cylindrically configured articulating surface between the cover plate and the intervertebral disk, which tilt only by rotation about the lateral axis and thus a tilting movement due to rotation about the lateral axis only in anterior allows posterior direction. By this embodiment, the natural freedom of movement of a spinal column segment is best modeled.
Die Wirbelsäule stellt das physikalische Bewegungszentrum des menschlichen Körpers dar. Sie trägt das Körpergewicht, ist zu komplexen Bewegungen befähigt und vermag die an ihr angreifenden Kräfte abzufangen und auszugleichen.The spine represents the physical center of movement of the human body. It carries the body weight, is capable of complex movements and able to absorb and balance the forces acting on it.
Die menschliche Wirbelsäule besteht aus insgesamt 24 Wirbeln, dem Kreuzbein und dem Steißbein. Die einzelnen Wirbel werden durchThe human spine consists of a total of 24 vertebrae, the sacrum and the coccyx. The individual vertebrae are going through
Wirbelzwischenscheiben, den Bandscheiben getrennt. Die Wirbelsäule wird in fünf Abschnitte unterteilt, nämlich die Halswirbelsäule (7 cervicale Wirbel, C1 - C7), die Brustwirbelsäule (12 thorakale Wirbel, Th 1 - Th 12), die Lendenwirbelsäule (5 lumbale Wirbel, L1 - L5), das Kreuzbein und das Steißbein.Intervertebral discs, the intervertebral discs separated. The spine is divided into five sections, namely the cervical spine (7 cervical vertebrae, C1 - C7), the thoracic spine (12 thoracic vertebrae, Th 1 - Th 12), the lumbar spine (5 lumbar vertebrae, L1 - L5), the sacrum and the coccyx.
Jeder Wirbel besteht aus einem knöchernen Wirbelkörper, einen das Rückenmark umspannenden Wirbelbogen, an den Seiten jeweils einen Querfortsatz sowie einen nach hinter weisenden Dornfortsatz.Each vertebra consists of a bony vertebral body, a vertebral arch spanning the spinal cord, one transverse process and one posterior spinous process on each side.
In den medizinischen Fachdisziplinen Chirurgie, Orthopädie und Neurochirurgie gehört der künstliche Bandscheibenersatz von traumatisch-, rheumatisch- oder degenerativ veränderten Wirbelsäulen zu den operativen Eingriffen.In the medical disciplines of surgery, orthopedics and neurosurgery, artificial disc replacement of traumatically, rheumatically or degeneratively modified spinal columns is part of the surgical interventions.
Stand der Technik ist, die Wirbelsäule im belasteten Bereich zu versteifen. Mit Platten- oder Stangenmaterialien werden schmerzhafte Regionen überbrückt, welche im Laufe der Zeit aufgrund mangelnder Bewegung versteifen. Üblicherweise werden die Versteifungen ventral (zum Bauch hin liegend, bauchseitig) an den Wirbelkörpern oder aber dorsal (zum Rücken gehörig, zum Rücken hin liegend) im Bereich der Wirbelbögen (Pedikel) vorgenommen.The state of the art is to stiffen the spine in the loaded area. With plate or bar materials, painful regions are bridged, which stiffen over time due to lack of movement. Usually, the stiffeners are ventral (lying to the abdomen, on the side of the vertebrae or dorsally (belonging to the back, lying to the back) in the area of the vertebral arches (pedicles).
Für den künstlichen Ersatz der Bandscheibe wird dabei das körpereigene Material (Annulus fibrosus und Nucleus pulposus) operativ entfernt und stattdessen ein Platzhalter eingesetzt. Hier kommen zumeist starre Cages zum Einsatz, welche systemabhängig mit Knochenzement oder aber mit Knochenspänen gefüllt werden.For the artificial replacement of the intervertebral disc, the body's own material (annulus fibrosus and nucleus pulposus) is surgically removed and a placeholder is used instead. Here mostly rigid cages are used, which are filled depending on the system with bone cement or with bone chips.
Nachteile der bekannten Systeme sind, dass zur Behandlung der Symptome eine Versteifung / Fusion des jeweiligen Bewegungssegmentes akzeptiert wird. Eine Restauration der Wirbelsäule in Form und Funktion wird nicht erreicht. Die Folge von solchen Eingriffen sind eingeschränkte Beweglichkeit und das "adjacent-disc- syndrom" (Bandscheibenschaden des an eine Fusion angrenzenden Bandscheibenfaches durch Überlastung derselben, da es die resultierenden Bewegungskräfte aus dem versteiften Segment mit tragen muss).Disadvantages of the known systems are that a stiffening / fusion of the respective movement segment is accepted for the treatment of the symptoms. A restoration of the spine in shape and function is not achieved. The result of such procedures is limited mobility and adjacent disc syndrome, which overloads the intervertebral disc space adjacent to a fusion because it must carry the resulting movement forces from the stiffened segment.
In den letzten Jahren sind Systeme entstanden, welche darauf abzielen, die Beweglichkeit der Wirbelkörpersegmente zu erhalten und nicht die beiden Wirbel im Bereich der defekten Bandscheibe miteinander starr zu verbinden. Derartige Systeme setzen vor allem viskoses oder deformierbares Material umgeben durch eine starre Außenhülle ein.In recent years, systems have been developed which aim to maintain the mobility of the vertebral segments and not rigidly connect the two vertebrae in the area of the defective disc. Such systems mainly use viscous or deformable material surrounded by a rigid outer shell.
US 2002/0128715 A1 offenbart beispielsweise eine künstliche Bandscheibe, welche aus einem deformierbaren, elastischen Innenkörper besteht, der in gewissen vordefinierten Grenzen verformbar ist und von einem starren Außenskelett umgeben wird. Durch diese künstliche Bandscheibe werden die natürlichen Bewegungsfreiheitsgrade durch eine vorbestimmte eingeschränkte Deformation des Innenkörpers erreicht.US 2002/0128715 A1, for example, discloses an artificial intervertebral disc which consists of a deformable, elastic inner body, which can be deformed within certain predefined limits and is surrounded by a rigid outer skeleton. By this artificial disc, the natural degrees of freedom of movement are achieved by a predetermined limited deformation of the inner body.
Verbesserungswürdig sind bei allen bekannten künstlichen Bandscheiben die Imitation der Bewegungsmöglichkeiten eines natürlichen Wirbelsegments. Es ist bisher noch nicht gelungen, einem künstlichen Bandscheibenimplantat die einem natürlichen Wirbelsegment gegebenen Bewegungsfreiheitsgrade zu verleihen. Durch die mangelhafte Funktion der bekannten Implantate wird die Beweglichkeit der Wirbelsäule nicht optimal wiederhergestellt. Unausgleichbare Lastspitzen während des Bewegungsablaufs provozieren das Einsinken der Implantate in den Wirbelkörper. Ferner stellt sich bei den bekannten Systemen die Problematik, dass sie entweder nicht belastungsstabil sind und den an der Wirbelsäule wirkenden Dauerbelastungen nicht gerecht werden, oder aber die Materialien hinsichtlich Biokompatibilität nicht den Anforderungen genügen. Hinzu kommt, dass das Anwachsverhalten noch immer unzureichend ist und diese Prozesse zu erneutem Druck auf die Nervenwurzel führen können.The imitation of the movement possibilities of a natural vertebral segment can be improved in all known artificial intervertebral discs. It has not yet been possible to give an artificial spinal disc implant the degrees of freedom of movement given to a natural vertebral segment. Due to the defective function of the known implants, the mobility of the spine is not optimally restored. Imbalanced load peaks during the movement provoke the sinking of the implants into the vertebral body. Furthermore, in the known systems, the problem arises either they are not load-stable and do not do justice to the sustained loads acting on the spinal column, or the materials do not meet the requirements with regard to biocompatibility. In addition, the growth behavior is still insufficient and these processes can lead to renewed pressure on the nerve root.
Etliche der vorgenannten Nachteile des Standes der Technik konnten durch die Erfindung der Anmelderin, welche Gegenstand des deutschen Patents DE 103 61 772 sowie der europäischen Patentanmeldung EP 04803009.2 ist, bereits behoben werden. Das deutsche Patent DE 103 61 772 offenbart ein Bandscheibenimplantat, umfassend eine Grundplatte, eine Deckplatte und eine Wirbelzwischenscheibe, wobei die Wirbelzwischenscheibe so auf der Grundplatte gelagert ist, dass Translations- und Rotationsbewegungen möglich sind und die Deckplatte so auf der Wirbelzwischenscheibe gelagert ist, dass die artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe als auch die artikulierende Oberfläche der Deckplatte auf jeweils einer Kugelteilfläche mit denselben Radien liegen. Diese Ausführungsform vermag aufgrund der möglichen Translations- und Rotationsbewegungen eine gute Beweglichkeit des künstlichen Bandscheibenimplantats zu gewährleisten, vermag aber noch nicht zwischen den bei einem natürlichen Wirbelsegment unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten in laterale und in posteriore-anteriore Richtung zu unterscheiden.Several of the aforementioned disadvantages of the prior art have already been overcome by the Applicant's invention, which is the subject of German Patent DE 103 61 772 and European Patent Application EP 04803009.2. The German patent DE 103 61 772 discloses an intervertebral disc implant, comprising a base plate, a cover plate and a vortex washer, wherein the intervertebral disk is mounted on the base plate, that translation and rotational movements are possible and the cover plate is mounted on the intervertebral disk that the articulating surface of the intervertebral disk and the articulating surface of the cover plate are each on a spherical surface with the same radii. This embodiment is able to ensure a good mobility of the artificial intervertebral disc implant due to the possible translational and rotational movements, but is not yet able to distinguish between the different possibilities of movement in a lateral vertebral segment in the lateral and in the posterior anterior direction.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bandscheibenimplantat bereitzustellen, welches ein Maximum an anatomischer Kompatibilität erreicht und die Bewegungsfreiheitsgrade einer natürlichen Bandscheibe bestmöglichst auch bei Dauerbelastung imitiert und somit eine natürliche Bandscheibe auf Dauer ersetzen kann.Object of the present invention is to provide an intervertebral disc implant, which achieves a maximum of anatomical compatibility and the movement degrees of freedom of a natural disc optimally mimicking even under continuous load and thus can replace a natural disc permanently.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung eines Zwischenwirbelimplantats gemäß Patentanspruch 1 sowie dessen Verwendung gemäß Patentanspruch 17 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Figuren.This object is achieved by providing an intervertebral implant according to claim 1 and its use according to claim 17. Further advantageous embodiments, aspects and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description, the examples and the figures.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wirbelzwischenimplantat, umfassend eine Grundplatte, eine Deckplatte und eine Wirbelzwischenscheibe, welche auch integraler Bestandteil der Grundplatte oder der Deckplatte sein kann, wobei die Wirbelzwischenscheibe die Form eines Halbzylinders besitzt, dessen Längsachse in laterale Richtung verläuft bzw. sich parallel zur lateralen Achse erstreckt.The present invention relates to a vertebral intermediate implant, comprising a base plate, a cover plate and a vortex washer, which may also be an integral part of the base plate or the cover plate, wherein the Intervertebral disk has the shape of a half-cylinder whose longitudinal axis extends in the lateral direction or extends parallel to the lateral axis.
Da ein natürliches Wirbelsegment neben der Rotationsbewegung auch die Translationsbewegung in gewissem Umfang zulässt, entstehen komplexe Bewegungsmuster, welche nur durch Wirbelzwischenimplantate nachempfunden werden können, welche verschiedene Formen der Bewegung in unterschiedlichem Ausmaß in definierte Richtungen zulassen.Since a natural vertebral segment allows, in addition to the rotational movement and the translational movement to some extent, arise complex movement patterns, which can be modeled only by intervertebral implants, which allow different forms of movement to varying degrees in defined directions.
Derartige kinematische Bewegungen vermögen die herkömmlichen Bandscheibenimplantate des Standes der Technik nicht zu ermöglichen. Die erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantate sind jedoch derart ausgestaltet, dass Neigebewegungen in lateraler Richtung unterbunden und in posteriore (nach hinten) und anteriore (nach vorne) Richtung zugelassen werden. Bevorzugt werden zeitgleich Translationsbewegungen in laterale Richtung ermöglicht und in posteriore und anteriore Richtung weitgehend unterbunden. Erfindungsgemäß lassen die hierin beschriebenen Wirbelzwischenimplantate jedoch derartige Bewegungsformen zu, so dass das physiologische Bewegungsmuster sehr genau imitiert werden kann.Such kinematic movements are not capable of the conventional disc implants of the prior art. However, the intervertebral implants according to the invention are designed in such a way that tilting movements in the lateral direction are prevented and admitted in posterior (backward) and anterior (forward) directions. At the same time, translatory movements in the lateral direction are preferably made possible and largely prevented in the posterior and anterior direction. However, according to the invention, the inter-vertebral implants described herein permit such forms of motion that the physiological movement pattern can be very accurately imitated.
Die erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantate, welche auch als künstliche Bandscheiben bezeichnet werden können, sind bevorzugt dreiteilig aufgebaut, d.h. aus einer Deckplatte, einer Grundplatte und einer separaten Wirbelzwischenscheibe. Die erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantate können aber auch zweiteilig ausgestaltet sein. In einem solchen Fall ist die Wirbelzwischenscheibe fest mit der Grundplatte oder auch der Deckplatte verbunden und bildet mit dieser eine Einheit. DerartigeThe intermediate intervertebral implants according to the invention, which may also be referred to as artificial intervertebral discs, are preferably constructed in three parts, i. from a cover plate, a base plate and a separate intervertebral disk. However, the intervertebral implants according to the invention can also be designed in two parts. In such a case, the intervertebral disk is firmly connected to the base plate or the cover plate and forms a unit with this. such
Wirbelzwischenimplantate sind zweiteilig und bestehen aus einer Grundplatte, welche als integrierten Bestanteil die Wirbelzwischenscheibe enthält und einer Deckplatte. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die Wirbelzwischenscheibe in die Deckplatte zu integrieren, so dass derartige Wirbelzwischenimplantate aus Deckplatte mit integrierter Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte bestehen.Vertebral intermediate implants are in two parts and consist of a base plate, which contains as an integrated Bestanteil the intervertebral disk and a cover plate. Of course, it is also possible to integrate the intervertebral disk in the cover plate, so that such intervertebral implants consist of cover plate with integrated intermediate intervertebral disk and base plate.
Ist bei den zweiteiligen Ausführungsformen die Wirbelzwischenscheibe in die Grundplatte integriert oder fest mit dieser verbunden, kann natürlich keineIs in the two-part embodiments, the intervertebral disk integrated into the base plate or firmly connected to this, of course, no
Relativbewegung von Grundplatte zur integrierten oder fest verbundenenRelative movement of base plate to integrated or firmly connected
Wirbelzwischenscheibe stattfinden. Gleiches gilt, wenn die Wirbelzwischenscheibe fest mit der Deckplatte verbunden ist oder in diese integriert ist.Intervertebral disk take place. The same applies if the Intervertebral disk is firmly connected to the cover plate or integrated in this.
Bevorzugt sind jedoch die dreiteiligen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantate, da bei diesen eine Translationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe in Bezug zur Grundplatte und eine Rotationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe in Bezug auf die Deckplatte oder eben eine Translationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe in Bezug zur Deckplatte und eine Rotationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe in Bezug auf die Grundplatte möglich ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, kann keine Rotationsbewegung um 360 Grad stattfinden. Rotationsbewegung und Translationsbewegung sind natürlich nur beschränkt in dem Umfang möglich, wie auch ein natürliches Wirbelsegment sich bewegen kann.However, preferred are the three-part embodiments of the intervertebral intervertebral discs according to the invention, as these translational movement of the intervertebral disk with respect to the base plate and a rotational movement of the intervertebral disk with respect to the cover plate or just a translational movement of the intervertebral disk with respect to the cover plate and a rotational movement of the intervertebral disk with respect to the Base plate is possible. As will be explained in more detail below, rotational movement can not be 360 degrees. Of course, rotational movement and translational movement are only possible to a limited extent, as well as a natural vertebral segment can move.
Um die eingeschränkte Rotationsbewegung um die laterale Achse zu ermöglichen, ist die artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe erfindungsgemäß halbzylindrisch ausgestaltet.In order to allow the limited rotational movement about the lateral axis, the articulating surface of the intervertebral disk according to the invention is designed semi-cylindrical.
Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße halbzylindrische Wirbelzwischenscheibe. Unter dem Begriff halbzylindrisch wird eine plankonvexe Form verstanden, d.h. eine plane Fläche und eine zylindrische Fläche mit definiertem Radius.FIG. 2 shows the semi-cylindrical intervertebral disk according to the invention. By the term semi-cylindrical is meant a plano-convex form, i. a plane surface and a cylindrical surface with a defined radius.
Bei der dreiteiligen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantats besitzt die Wirbelzwischenscheibe somit eine plane artikulierende Fläche zur Ausführung von Translationsbewegungen und eine halbzylindrische artikulierende Fläche zur Ausführung von Rotations- bzw. Kippoder Neigebewegungen in Bezug auf die jeweilige Grundplatte oder Deckplatte.Thus, in the three-piece embodiment of the intervertebral intervertebral implant according to the invention, the intervertebral disc has a planar articulating surface for translational movement and a semi-cylindrical articulating surface for performing rotational or tilting movements with respect to the respective base plate or cover plate.
Bei der zweiteiligen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantats entfällt die plane artikulierende Fläche und die Möglichkeit der Translationsbewegung, weil über diese Fläche die Wirbelzwischenscheibe mit der jeweiligen Platte (Grundplatte oder Deckplatte) fest verbunden ist, so dass sich insgesamt eine Grundplatte oder eine Deckplatte mit einer halbzylindrischen artikulierenden Fläche ergibt.In the two-part embodiment of the intervertebral implant according to the invention eliminates the plane articulating surface and the possibility of translational motion, because on this surface, the intervertebral disk with the respective plate (base plate or cover plate) is firmly connected, so that a total of a base plate or a cover plate with a semi-cylindrical articulating Area results.
Die Enden des Halbzylinders können ferner plan sein, d.h. genau so wie man einen Halbzylinder auch definieren würde, oder als Kegelaufsatz oder als Kugelaufsatz ausgestaltet sein. Beim Kegelaufsatz kann die Kegelspitze vorzugsweise abgerundet oder kugelförmig sein. In Figur 2 sind die Enden, d.h. die Seitenflächen des Halbzylinders kugelförmig ausgestaltet.The ends of the half-cylinder may also be flat, that is, just as you would define a half-cylinder, or designed as a cone attachment or as a ball attachment. The cone top can be the cone tip preferably rounded or spherical. In Figure 2, the ends, ie the side surfaces of the half-cylinder are designed spherical.
Ferner ist erfindungswesentlich, dass die als Halbzylinder ausgestaltete Wirbelzwischenscheibe entlang oder parallel zur lateralen Achse angeordnet ist, so dass die Rotations- bzw. Kipp- oder Neigebewegungen in RetroflexionsrichtungFurthermore, it is essential to the invention that the vortex washer designed as a half-cylinder is arranged along or parallel to the lateral axis, so that the rotational or tilting or tilting movements in the retroflexing direction
(anterior) und in Anteflexionsrichtung (posterior) möglich ist, jedoch nicht in laterale Richtung. Dies bedeutet, dass um die laterale Achse eine Dreh-, Neige-,(anterior) and in anteflexion direction (posterior) is possible, but not in the lateral direction. This means that around the lateral axis a turning, tilting,
Kipp- oder Rotationsbewegung in gewissem Ausmaß möglich ist, jedoch nicht um die Retroflexion-Anteflexions-Achse und natürlich auch nicht um die axiale Achse.Tilting or rotational movement is possible to some extent, but not to the retroflexion-anteflexion axis and of course not to the axial axis.
In Figur 1 sind die Achsen in ein Wirbelsäulensegment eingezeichnet. Als axiale Achse wird die Achse entlang der Wirbelsäule, als Retroflexion-Anteflexions- Achse die Achse verlaufend durch Bauch und Rücken und als laterale Achse die Achse senkrecht zur axialen Achse und senkrecht zur Retroflexion-Anteflexions- Achse bezeichnet.In Figure 1, the axes are shown in a spinal column segment. The axial axis is the axis along the spinal column, the retroflexion anteflexion axis is the axis running through the abdomen and back and the lateral axis is the axis perpendicular to the axial axis and perpendicular to the retroflexion anteflexion axis.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit zweiteilige oder vorzugsweise dreiteilige Wirbelzwischenimplantate umfassend eine Grundplatte, eine Deckplatte und eine integrierte oder separate Wirbelzwischenscheibe, wobei die Wirbelzwischenscheibe die Form eines Halbzylinders besitzt, dessen Längsachse in laterale Richtung verläuft.The present invention thus relates to two-piece or preferably three-part intervertebral implants comprising a base plate, a cover plate and an integrated or separate intervertebral disk, wherein the intervertebral disk has the shape of a half-cylinder, the longitudinal axis extending in the lateral direction.
Die Wirbelzwischenscheibe besitzt somit eine plane artikulierende Fläche, welche plan vorzugsweise auf der Grundplatte aufliegt aber auch in einer anderen Ausführungsform plan auf der Deckplatte aufliegen kann. Die halbzylindrische artikulierende Fläche der Wirbelzwischenscheibe liegt in einer entsprechenden Aussparung der Deckplatte oder in der anderen Ausführungsform in einer entsprechenden Aussparung der Grundplatte.The intervertebral disk thus has a plane articulating surface, which preferably rests plan on the base plate but can also rest flat on the cover plate in another embodiment. The semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is located in a corresponding recess of the cover plate or in the other embodiment in a corresponding recess of the base plate.
Bei Ausführungsform A liegt somit die Wirbelzwischenscheibe mit ihrer planen artikulierenden Fläche auf einer ebenfalls plan ausgestalteten artikulierenden Fläche der Grundplatte. Die Grundplatte ist zudem so ausgestaltet, das diese mit dem unterliegenden Wirbelkörper befestigt werden kann, wobei beliebige gängige Ausgestaltungen für die Befestigung möglich sind, welche nicht erfindungswesentlich sind und daher auch nicht weiter ausgeführt werden. Alle für Wirbelzwischenscheiben bekannte Befestigungsmöglichkeiten können auch bei den erfindungsgemäßen Wirbelzwischenscheiben eingesetzt werden. Die halbzylindrische artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe liegt in einer entsprechend halbzylindrischen Aussparung der Deckplatte. Anders gesagt liegt die konvexe artikulierende Oberfläche der plankonvexen Wirbelzwischenscheibe in einer entsprechend konkav ausgestalteten Aussparung in der Deckplatte, so dass eine gleitende Dreh-, Neige-, Kipp- oder Rotationsbewegung von Deckplatte auf der Wirbelzwischenscheibe um die laterale Achse möglich ist.In embodiment A, the intervertebral disk thus lies with its surface articulating surface on a likewise plan designed articulating surface of the base plate. The base plate is also designed so that it can be attached to the underlying vertebral body, with any common configurations for attachment are possible, which are not essential to the invention and therefore not further elaborated. All known for vortex shims mounting options can also be used in the intervertebral discs invention. The semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is in a corresponding semi-cylindrical recess of the cover plate. In other words, the convex articulating surface of the plano-convex intervertebral disk lies in a correspondingly concave recess in the cover plate, so that a sliding, tilting, tilting or rotational movement of the cover plate on the intervertebral disk about the lateral axis is possible.
Bei allen Ausführungsformen ist sehr bevorzugt, wenn die Radien der halbzylindrischen artikulierenden Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe und derIn all embodiments, it is highly preferred if the radii of the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk and the
Radius der halbzylindrischen Aussparung in der Deckplatte (Ausführungsform A) oder in der Grundplatte (Ausführungsform B) identisch oder nahezu identisch sind.Radius of the semi-cylindrical recess in the cover plate (embodiment A) or in the base plate (embodiment B) are identical or nearly identical.
Nahezu identisch bedeutet, dass die halbzylinderförmige Aussparung natürlich minimal größer sein muss als die halbzylinderförmige Wirbelzwischenscheibe, damit eine Dreh-, Neige-, Kipp- oder Rotationsbewegung möglich ist. Dass beideAlmost identical means that the semi-cylindrical recess must of course be slightly larger than the semi-cylindrical intervertebral disk, so that a rotational, tilting, tilting or rotating movement is possible. That both
Radien nicht absolut identisch sein können, ist dem Fachmann bewusst.Radii can not be absolutely identical, the expert is aware.
Figur 6 und Figur 7 zeigen eine Deckplatte mit einer halbzylinderförmigen Aussparung, wobei die Seitenflächen des Halbzylinders nicht plan sind, sondern in einer Kugelteilfläche oder einer Halbkugel auslaufen.Figure 6 and Figure 7 show a cover plate with a semi-cylindrical recess, wherein the side surfaces of the half-cylinder are not flat, but leak in a spherical part surface or a hemisphere.
Unter dem Begriff "Halbzylinder" wird ein entlang seiner Längsachse plan durchgeschnittener Zylinder verstanden, wobei der Zylinder nicht zwangsläufig in der Mitte durchgeschnitten sein muss, also dort wo die entstandene plane Fläche den größten Durchmesser hat, sondern im mittleren Bereich durchgeschnitten sein kann, wo die entstandene plane Fläche nicht den größtmöglichen Durchmesser hat. Dabei ist jedoch bevorzugt, wenn die Wirbelzwischenscheibe als Teil des gesamten Zylinders das kleinere Stück darstellt, d.h. das Schneiden oberhalb der Mittelfläche und nicht unterhalb der Mittelfläche des Zylinders stattgefunden hat.The term "half-cylinder" is understood to mean a cylinder cut along its longitudinal axis, wherein the cylinder does not necessarily have to be cut through in the middle, ie where the resulting flat surface has the largest diameter, but can be cut through in the middle region, where the resulting flat surface does not have the largest possible diameter. However, it is preferred that the intervertebral disk as part of the entire cylinder represents the smaller piece, i. the cutting has taken place above the central surface and not below the central surface of the cylinder.
Die Deckplatte weist natürlich auch Mittel zur Befestigung an den aufliegenden Wirbelkörper auf, welche ebenfalls nicht erfindungswesentlich sind, eine herkömmliche Ausgestaltung besitzen können und auch nicht weiter ausgeführt werden.The cover plate, of course, also has means for attachment to the overlying vertebral body, which are also not essential to the invention, may have a conventional design and will not be further elaborated.
Bei der Ausführungsform B liegt die Deckplatte mit ihrer planen artikulierenden Fläche auf der planen artikulierenden Fläche der Wirbelzwischenscheibe und die halbzylindrische artikulierende Fläche der Wirbelzwischenscheibe ist in eine entsprechende Aussparung in der Grundplatte eingeführt.In the embodiment B, the cover plate lies with its plan articulating surface on the plan articulating surface of the intervertebral disk and the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk is inserted into a corresponding recess in the base plate.
Somit unterscheiden sich die Ausführungsformen A und B nur darin, dass bei Ausführungsform A die Dreh-, Neige-, Kipp- oder Rotationsbewegung zwischen der Wirbelzwischenscheibe und der Deckplatte und bei der Ausführungsform B die Dreh-, Neige-, Kipp- oder Rotationsbewegung zwischen der Wirbelzwischenscheibe und der Grundplatte stattfindet, wobei Ausführungsform A bevorzugt ist.Thus, embodiments A and B differ only in that in embodiment A, the rotational, tilting, tilting or rotating movement between the intermediate vortex disc and the cover plate and in the embodiment B, the rotational, tilting, tilting or rotational movement between the Intervertebral disk and the base plate takes place, wherein embodiment A is preferred.
Um nun die natürlichen Bewegungsmuster eines Wirbelsäulensegments noch besser zu imitieren, sind in weiteren bevorzugten Ausführungsformen Translationsbewegungen der Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte (Ausführungsform A') oder in Bezug zur Deckplatte (Ausführungsform B1) vorgesehen.In order to better imitate the natural movement patterns of a spinal segment, translational movements of the intervertebral disk on the base plate (embodiment A ') or in relation to the cover plate (embodiment B 1 ) are provided in further preferred embodiments.
Die Translationsbewegungen von Wirbelzwischenscheibe relativ zur Grundplatte sind unabhängig von den möglichen Dreh-, Neige-, Kipp- oder Rotationsbewegungen der Deckplatte relativ zur Wirbelzwischenscheibe. Somit können relativ zueinander alle drei Teile des erfindungsgemäßen Wirbelzwischenimplantats bewegt werden, wodurch die natürlichen Bewegungsfreiheitsgrade der Wirbelsäule bestmöglichst imitiert werden können.The translational movements of the intervertebral disk relative to the base plate are independent of the possible rotational, tilting, tilting or rotational movements of the cover plate relative to the intervertebral disk. Thus, relative to each other all three parts of the intervertebral implant according to the invention can be moved, whereby the natural degrees of freedom of movement of the spine can be mimicked as best as possible.
Die Lagerung der Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte in einer Weise, dass Tanslationsbewegungen von Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte relativ zueinander möglich sind, kann auf verschiedene Weisen realisiert werden.The mounting of the intervertebral disk on the base plate in such a way that Tanslationsbewegungen intervertebral disk and base plate relative to each other are possible, can be realized in various ways.
Eine Realisierungsmöglichkeit umfasst die Verwendung von Befestigungsmitteln. Als Befestigungsmittel kommen Zapfen, Auswölbungen, Halbzylinder, Halterungen, Stifte, Flansche und dergleichen sowie andere denkbare Mittel zur Beschränkung der Translationsbewegung von Wirbelzwischenscheibe auf Grundplatte in Frage, welche bevorzugt auf der Grundplatte angebracht werden. Die Grundplatte kann ferner nur oder zusätzlich mit einem Rand versehen sein, der die Grundplatte zumindest teilweise umgibt und segmenthaft, zackig, wellenförmig oder durchgängig ausgestaltet sein kann. Darüber hinaus können verschiedene Befestigungsmittel miteinander kombiniert werden und es können auch zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Befestigungsmittel wie z.B. Zapfen, Auswölbungen, Halterungen, Stifte, Flansche und dergleichen vorgesehen sein. Insbesondere sind Befestigungsmittel bevorzugt, welche durch die Wirbelzwischenscheibe vollständig verdeckt sind. Auf der Grundplatte oder am Rand der Grundplatte angebrachte seitliche Begrenzungen in Form von beispielsweise Rändern, Halterungen, Wulste, Schienen oder dergleichen sind weniger bevorzugt, da diese einen Anlagerungspunkt für Gewebe darstellen und mit Gewerbe und/oder Knorpel bewachsen werden können, wodurch die Beweglichkeit von Wirbelzwischenscheibe auf Grundplatte wieder eingeschränkt wird. Somit sind insbesondere Befestigungsmittel bevorzugt, welche vollständig verdeckt sind, d.h. nicht zugänglich für Gewebe, Knorpel und Muskeln sind. Vollständig verdeckt sind die Befestigungsmittel, wenn sie beispielsweise im Innern des Implantats liegen, beispielsweise durch die Wirbelzwischenscheibe abgedeckt werden.One implementation possibility involves the use of fastening means. As fasteners come cones, bulges, half cylinders, brackets, pins, flanges and the like, and other conceivable means for limiting the translation movement of intervertebral disk on base plate in question, which are preferably mounted on the base plate. The base plate can also be provided only with or in addition to an edge which surrounds the base plate at least partially and can be designed segmented, jagged, wavy or continuous. In addition, various fasteners may be combined with each other, and two, three, four, five, six or more fasteners such as pins, bosses, brackets, pins, flanges and the like may be provided. In particular, fastening means are preferred, which are completely covered by the intervertebral disk. On the base plate or on the edge of the base plate mounted lateral boundaries in the form of, for example, edges, brackets, beads, rails or the like are less preferred because they represent a point of attachment for tissue and can be overgrown with trades and / or cartilage, whereby the mobility of Intervertebral disk on base plate is limited again. Thus, in particular, fastening means are preferred which are completely concealed, ie are not accessible to tissue, cartilage and muscles. Completely hidden are the fasteners, for example, if they are located inside the implant, for example, be covered by the intervertebral disk.
Figur 4 und 5 zeigen eine Grundplatte einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform (A') mit zwei vorzugsweise zentriert angeordneten Stiften. Dementsprechend weist die Wirbelzwischenscheibe eine oder zwei Aussparungen zur Aufnahme dieser Stifte auf. Figur 3 zeigt eine Wirbelzwischenscheibe mit einer länglichen und leicht nach anterior gebogenen Aussparung zur Aufnahme der beiden Stifte der Grundplatte, wobei vorzugsweise die Aussparung länger ist als der Abstand der beiden Stifte zueinander, so dass eine Translationsbewegung der beiden Stifte in der Aussparung in laterale Richtung möglich ist.Figures 4 and 5 show a base plate of a preferred embodiment of the invention (A ') with two preferably centered pins arranged. Accordingly, the intervertebral disk has one or two recesses for receiving these pins. Figure 3 shows a vortex washer with an elongated and slightly anteriorly curved recess for receiving the two pins of the base plate, wherein preferably the recess is longer than the distance between the two pins to each other, so that a translational movement of the two pins in the recess in the lateral direction possible is.
Die Figur 11 zeigt eine Wirbelzwischenscheibe mit einer länglichen zylinderförmigen Aussparung auf der flachen bzw. planan Fläche. Die Grundplatte weist eine entsprechende halbzylinderförmige Erhöhung auf, die in Fig. 13 gezeigt ist, welche in die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe passt, wobei die Erhöhung auf der Grundplatte kürzer ist, als die Länge der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe, so dass eine Translationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte von einigen Millimetern ermöglicht wird. Als "Länge der Erhöhung" wird die Länge der Drehachse bezeichnet, wenn man die Erhöhung auf der Grundplatte als einen Zylinder betrachten würde. Als "Länge der Aussparung" in der Wirbelzwischenscheibe wird die Länge der Drehachse bezeichnet, wenn man die Aussparung als einen Zylinder betrachten würde. Diesen Längen entsprechen dann der Höhe des Zylinders. Um eine Translationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte zu ermöglichen, muss die Höhe des Zylinders der Erhöhung kleiner sein als die Höhe des Zylinders der Aussparung. Der Höhenunterschied ist die Wegstrecke, welche die Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte translatorisch von einem Extrempunkt zum anderen zurücklegen kann. Anstelle eines Halbzylinders als Erhöhung auf der Grundplatte kann eine solche Limitierung der Translationsbewegung in laterale Richtung auch durch zwei Stifte oder zwei Halbkugeln oder zwei Kegeln oder ähnlichem auf der Grundplatte realisiert werden, welche einen Abstand zueinander haben, der kleiner ist als die oben definierte Höhe des Zylinders der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe.Figure 11 shows a vortex washer with an elongate cylindrical recess on the flat surface. The base plate has a corresponding semi-cylindrical elevation, which is shown in Fig. 13, which fits into the recess in the intervertebral disk, wherein the increase on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk, so that a translational movement of the intervertebral disk on the base plate of a few millimeters is made possible. The term "length of the increase" refers to the length of the axis of rotation, if one would regard the increase on the base plate as a cylinder. As the "length of the recess" in the intervertebral disk, the length of the axis of rotation is called, if one would consider the recess as a cylinder. These lengths then correspond to the height of the cylinder. In order to allow a translation movement of the intervertebral disk on the base plate, the height of the cylinder of the increase must be smaller than the height of the cylinder of the recess. The height difference is the distance, which can translate the intervertebral disk on the base plate from one extreme point to the other. Instead of a half cylinder as an elevation on the base plate, such a limitation of the translational movement in the lateral direction can also be realized by two pins or two hemispheres or two cones or the like on the base plate, which are spaced apart from one another by less than the height defined above Cylinder of the recess in the intervertebral disk.
Figur 12 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform zu der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Figur 11 mit dem Unterschied, dass die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe und entsprechend die Erhöhung auf der Grundplatte leicht gebogen ist. Der Krümmungsradius der Erhöhung auf der Grundplatte als auch der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe liegt im Bereich von 10 mm bis 100 mm, bevorzugt zwischen 30 mm und 80 mm und insbesondere bevorzugt zwischen 40 mm und 70 mm. Auch hier gilt wieder wie für die Figuren 11 und 13 beschrieben, dass die Länge der Erhöhung auf der Grundplatte kürzer ist als die Länge der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe. Dies führt dazu, dass auch bei der Ausführungsform gemäß Figuren 12 und 14 eine laterale Translationsbewegung möglich ist, jedoch nicht entlang einer Geraden Linie sonder auf einer leicht gekrümmten Kurvenbahn. Betrachtet man nun das gesamte Implantat, so zeigt Figur 16 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Implantats gemäß Figuren 12 und 14 mit relativ zur Grundplatte geneigter Deckplatte wobei die Deckplatte zudem translatorisch zur Grundplatte verschoben ist. Dabei ist zu erkennen, dass Grundplatte du Deckplatte nicht entlang einer Geraden parallel zueinander verschoben sind, sondern auf einer Kurvenbahn zueinander verschoben wurden, weil die lateralen posterioren Bereiche der Deckplatte über die lateralen posterioren Bereiche der Grundplatte hinausragen.FIG. 12 is a further preferred embodiment of the embodiment according to the invention according to FIG. 11, with the difference that the recess in the intervertebral disk and, correspondingly, the elevation on the base plate are slightly bent. The radius of curvature of the increase on the base plate as well as the recess in the intervertebral disk is in the range of 10 mm to 100 mm, preferably between 30 mm and 80 mm and particularly preferably between 40 mm and 70 mm. Again, as described for FIGS. 11 and 13, the length of the elevation on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk. As a result, a lateral translational movement is also possible in the embodiment according to FIGS. 12 and 14, but not along a straight line but rather on a slightly curved curved path. If one now considers the entire implant, FIG. 16 shows the embodiment of the implant according to the invention according to FIGS. 12 and 14 with a cover plate inclined relative to the base plate, wherein the cover plate is also displaced in translation relative to the base plate. It can be seen that base plate du cover plate are not moved along a straight line parallel to each other, but have been shifted to each other on a curved path, because the lateral posterior areas of the cover plate protrude beyond the lateral posterior areas of the base plate.
Die Grundplatte kann somit einen oder mehrere bevorzugt zentriert angebrachte Führungs- und/oder Aufnahmestifte aufweisen, die sich in Richtung der axialen Achse erstrecken. Anstelle der zentrierten Positionierung kann der oder die Führungs- und/oder Aufnahmestift(e) auch dezentral beispielsweise dorsal oder ventral versetzt angebracht sein. Bevorzugt weisen die Stifte einen Durchmesser von 2 bis 15, bevorzugt von 3 bis 12 mm, weiter bevorzugt von 5 - 10 mm und insbesondere bevorzugt von 6 bis 9 mm und eine Höhe von 1 bis 5 mm, bevorzugt von 2 - 4 mm und insbesondere bevorzugt von 3 - 4 mm auf. Femer besitzt ein solcher Stift bevorzugt eine Zylinderform oder Kegelform, wobei jedoch generell ellipsoide Formen Verwendung finden können. Ein einzelner Stift sollte weitgehend zentriert auf der Grundplatte angebracht werden und zwei Stifte sollten grundsätzlich jeweils denselben Abstand zur Außenkante der Grundplatte haben, also in gewisser Weise symmetrisch angeordnet sein.The base plate may thus have one or more preferably centered mounted guide and / or receiving pins extending in the direction of the axial axis. Instead of the centered positioning of the guide and / or receiving pin (s) and decentralized, for example, dorsal or ventral offset be attached. Preferably, the pins have a diameter of from 2 to 15, preferably from 3 to 12 mm, more preferably from 5 to 10 mm and especially preferably from 6 to 9 mm and a height from 1 to 5 mm, preferably from 2 to 4 mm and in particular preferably from 3 to 4 mm. Furthermore, such a pin preferably has a cylindrical shape or conical shape, but with generally ellipsoidal forms can be used. A single pin should be mounted largely centered on the base plate and two pins should in principle each have the same distance to the outer edge of the base plate, so be arranged symmetrically in a sense.
Die Wirbelzwischenscheibe weist erfindungsgemäß eine zur Aufnahme des Stiftes oder der Stifte und vorzugsweise der beiden Stifte bzw. der Befestigungsmittel geeignete Aussparung auf, wobei diese Aussparung einen größeren Durchmesser als die der Stifte besitzen sollte. Eine derartige Aussparung ist bevorzugt länglich geformt und des weiteren vorzugsweise bananenförmig ein wenig zum Bauch hin (anterior) gebogen. Anstelle einer länglichen Aussparung zur Aufnahme von zwei Stiften können auch zwei einzelne Aussparungen vorgesehen werden, welche vorzugsweise rund, O-förmig bis ellipsoid sind und den 1 ,2-fachen bis 5-fachen, vorzugsweise den 1 ,5-fachen bis 3,0-fachen Durchmesser des Stiftes besitzen, um eine Translationsbewegung zuzulassen. Bei ovalen einzelnen Aussparungen erstreckt sich der längere Durchmesser des Ovals oder des Ellipsoids entlang der lateralen Achse.According to the invention, the intervertebral disk has a recess suitable for receiving the pin or pins and preferably the two pins or the fastening means, wherein this recess should have a larger diameter than that of the pins. Such a recess is preferably oblong shaped and further preferably bent banana-shaped slightly towards the abdomen (anterior). Instead of an elongated recess for receiving two pins and two individual recesses may be provided, which are preferably round, O-shaped to ellipsoidal and the 1, 2-fold to 5-fold, preferably 1, 5-fold to 3.0 Have a diameter of the pin to allow a translational movement. For oval single recesses, the longer diameter of the oval or ellipsoid extends along the lateral axis.
Aufgrund der größeren Ausgestaltung der jeweiligen Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe im Vergleich zum jeweiligen Stift der Grundplatte, kann der jeweilige Stift sich in den durch die Aussparung festgelegten Grenzen bzw. dieDue to the larger design of the respective recess in the intervertebral disk in comparison to the respective pin of the base plate, the respective pin can be set in the limits defined by the recess or the
Wirbelzwischenscheibe sich innerhalb dieser Grenzen translatorisch auf derIntervertebral disk translates within these limits on the
Grundplatte bewegen. Die Aussparung oder die Aussparungen in derMove base plate. The recess or the recesses in the
Wirbelzwischenscheibe sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass insgesamt eine Translationsbewegung der Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte vorzugsweise in laterale Richtung ermöglicht wird, ungeachtet, ob die Aussparung einen oder mehrere Stifte enthält.Intervertebral discs are preferably designed so that, overall, a translational movement of the intervertebral disk on the base plate is made possible in the lateral direction, regardless of whether the recess contains one or more pins.
Bevorzugt ist eine zugelassene Translationsbewegung in laterale Richtung, wobei auch eine geringere Translationsbewegung in anteriore und posteriore Richtung zugelassen werden kann. Die Translationsbewegung in anteriore und posteriore Richtung sollte jedoch nur ein zehntel bis maximal ein fünftel der Wegstrecke der in lateraler Richtung möglichen Translationsbewegung betragen.Preference is given to an approved translatory movement in the lateral direction, wherein a smaller translatory movement in the anterior and posterior directions can also be permitted. The translational movement in the anterior and posterior directions, however, should only amount to one tenth to a maximum of one fifth of the path of the translational movement possible in the lateral direction.
Gibt man diese Relationen in absoluten Zahlen wieder, so kann sich bevorzugt die Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte aus einer zentrierten Position 0 bis 5 mm, bevorzugt 0,5 - 3 mm, weiter bevorzugt 1 - 2,5 mm und insbesondere bevorzugt 1 ,5 - 2,0 mm in lateraler Richtung sowie 0 bis 1 mm, bevorzugt 0,1 - 0,75 mm, weiter bevorzugt 0,15 - 0,5 mm und insbesondere bevorzugt 0,2 - 0,3 mm in Anteflexions- als auch in Retroflexionsrichtung bewegen. Diese Angaben beziehen sich auf die Strecke von der zentrierten Position zu einer Extremposition. Die doppelten Wegstrecken werden ausgehend von einer Extremposition bis zur anderen Extremposition zurückgelegt.If these relations are reproduced in absolute numbers, then the intervertebral disk on the baseplate can preferably be from a centered position 0 to 5 mm, preferably 0.5-3 mm, more preferably 1 to 2.5 mm and particularly preferably 1.5. 2.0 mm in the lateral direction and 0 to 1 mm, preferably 0.1 - 0.75 mm, more preferably 0.15 - 0.5 mm and particularly preferably 0.2 - 0.3 mm move in the anteflexion as well as in the retroflexion direction. This information refers to the distance from the centered position to an extreme position. The double distances are traveled from an extreme position to the other extreme position.
Die Wirbelzwischenscheibe kann je nach Implantatgröße, welche sich danach richtet, zwischen welche Wirbel das Zwischenwirbelimplantat eingesetzt werden soll verschiedene Dicken aufweisen, welche beispielsweise 3 mm, 6 mm, 9 mm oder 12 mm betragen können. Ferner ist die Wirbelzwischenscheibe vorzugsweise nicht deformierbar und aus einem harten Material hergestellt wie beispielsweise PEEK [Poly(etheretherketone)], UHMWPE oder einem Metall wie z.B. Titan oder Titanoxid oder einer Keramik.Depending on the size of the implant, which depends on which vertebrae the intervertebral implant is to be inserted, the intervertebral disk may have different thicknesses, which may be 3 mm, 6 mm, 9 mm or 12 mm, for example. Further, the intervertebral disk is preferably non-deformable and made of a hard material such as PEEK [poly (ether ether ketone)], UHMWPE or a metal such as e.g. Titanium or titanium oxide or a ceramic.
Eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform umfasst zwei Stifte, welche auf der Grundplatte bevorzugt zentral platziert oder dorsal oder ventral versetzt angebracht sind. Die Wirbelzwischenscheibe weist dementsprechend zwei Aussparungen auf, welche im Vergleich zum Durchmesser eines Stiftes einen größeren Durchmesser besitzen. Dadurch kann sich die Wirbelzwischenscheibe innerhalb der Aussparungen translatorisch frei um die Stifte bewegen, wobei die Translationsbewegung als auch die Rotationsbewegung um die axiale oder anatomische Achse im Rahmen der Aussparungen möglich ist. Bei dieser Ausgestaltung ist eine freie Rotation um 360 Grad natürlich nicht möglich.A further preferred embodiment according to the invention comprises two pins, which are preferably mounted centrally on the base plate or mounted dorsally or ventrally offset. The intervertebral disk accordingly has two recesses, which have a larger diameter compared to the diameter of a pin. As a result, the intervertebral disk can move freely within the recesses around the pins, wherein the translational movement as well as the rotational movement about the axial or anatomical axis in the context of the recesses is possible. In this embodiment, of course, a free rotation of 360 degrees is not possible.
Die Figuren 11 , 12, 13 und 14 zeigen zwei bevorzugte Ausführungsformen eines dreiteiligen Implantats, wobei Grundplatte und Deckplatte auf der dem Knochen zugewandten Seite zackig strukturiert und aufgeraut sind, um ein besseres Einwachsen in den Knochen zu ermöglichen. In Fig. 11 ist eine längliche oder halbzylinderförmige Aussparung auf der planen Oberfläche in der Wirbelzwischenscheibe zu sehen. Ferner ist auch die teilzylinderförmige Aussparung in der Grundplatte zu erkennen, welche zur Aufnahme der teilzylinderförmigen Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe dient. In der korrespondierenden Figur 13 schaut man von einem anderen Winkel auf das Implantat und man erkennt die Unterseite der Grundplatte sowie die der Wirbelzwischenscheibe zugewandten Fläche der Deckplatte. Auf dieser Fläche der Deckplatte ist eine zylinderförmige Erhebung mit kugelförmigen lateralen Seitenflächen zu erkennen, wobei über dieser Erhebung die Wirbelzwischenscheibe zu liegen kommt. Die zylinderförmige Erhebung hat weitgehend den Radius der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe, ist jedoch nicht so lang wie die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe, so dass die Wirbelzwischenscheibe in lateraler Richtung über diese zylinderförmige Erhebung translatorisch gleiten kann. Diese Ausführungsform gemäß Figuren 11 und 13 läßt in laterale Richtung nur eine Translationsbewegung und in anteriore- postteriore Richtung nur eine Kippbewegung zu und limitiert somit die Bewegungsfreiheitsgrade in Bezug auf die räumliche Orientierung.Figures 11, 12, 13 and 14 show two preferred embodiments of a three-part implant, wherein the base plate and cover plate on the side facing the bone are serrated and roughened to allow a better ingrowth into the bone. In Fig. 11 is an elongated or semi-cylindrical recess on the flat surface in the intervertebral disk to see. Furthermore, the partially cylindrical recess in the base plate can be seen, which serves to receive the partially cylindrical surface of the intervertebral disk. In the corresponding FIG. 13, the implant is viewed from another angle, and the underside of the base plate and the surface of the cover plate facing the intervertebral disk are discernible. On this surface of the cover plate is a cylindrical elevation with spherical lateral side surfaces to recognize, with this survey the Intervertebral disc comes to rest. The cylindrical elevation has largely the radius of the recess in the intervertebral disk, but is not as long as the recess in the intervertebral disk, so that the intervertebral disk can translate in the lateral direction on this cylindrical elevation. This embodiment according to FIGS. 11 and 13 permits only a translatory movement in the lateral direction and only one tilting movement in the anterior-posterior direction and thus limits the degrees of freedom of movement in relation to the spatial orientation.
Die Figuren 12 und 14 zeigen eine weitere bevorzugte dreiteilige Ausführungsform, wobei die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe bananenförmig ist, d.h. die Form eines gebogenen Zylinders hat. Die Erhebung auf der Deckplatte hat eine entsprechende Form, füllt aber die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe nicht vollständig aus, d.h. die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe ist länger, so dass eine kurvenförmige Gleitbewegung der Wirbelzwischenscheibe auf der Deckplatte ermöglicht ist. Damit ergibt sich auch eine Beweglichkeit in lateraler Richtung, jedoch nicht auf einer Geraden, sondern auf einer Kurvenbahn.Figures 12 and 14 show another preferred three-part embodiment wherein the recess in the intervertebral disk is banana-shaped, i. has the shape of a bent cylinder. The elevation on the cover plate has a corresponding shape, but does not completely fill the recess in the intervertebral disk, i. the recess in the intervertebral disk is longer, so that a curved sliding movement of the intervertebral disk on the cover plate is made possible. This results in a mobility in the lateral direction, but not on a straight line, but on a curved path.
In allen Ausführungsformen ist jedoch die teilzylindrische Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe, welche die Kipp- oder Neigebewegung ermöglicht, strikt zylinderförmig, d.h. nicht etwa gebogen wie beispielsweise eine Banane, weil nur eine Zylinderoberfläche bzw. Zylinderteiloberfläche eine Neigebewegung oder Kippbewegung ermöglicht.In all embodiments, however, the part-cylindrical surface of the intervertebral disk, which allows the tilting or tilting movement, is strictly cylindrical, i. not bent, such as a banana, because only a cylinder surface or cylinder surface allows tilting or tilting movement.
Die gemäß den beiden Ausführungsformen gezeigt in den Figuren 11 und 13 sowie 12 und 14 möglichen Bewegungen sind in den Figuren 15 und 16 dargestellt. Figur 15 korrespondiert zu der Ausführungsform gemäß den Figuren 11 und 13 und zeigt das Implantat in anterior geneigter Form (d.h. ventral Platten angenähert und dorsal Platten aufgeweitet), wobei Grundplatte und Deckplatte in lateraler Richtung nicht gegeneinander verschoben sind.The movements possible according to the two embodiments shown in FIGS. 11 and 13 as well as 12 and 14 are shown in FIGS. 15 and 16. Figure 15 corresponds to the embodiment according to Figures 11 and 13 and shows the implant in an anterior inclined shape (i.e., ventral approximated plates and dorsal plates dilated), wherein the base plate and cover plate are not displaced in the lateral direction against each other.
Fig. 16 zeigt ein erfindungsgemäßes Implantat gemäß den Figuren 12 und 14 in einer nach posterior geneigten Position, wobei Grundplatte und Deckplatte lateral gegeneinander verschoben sind. Da die Erhebung auf der Deckplatte halb- bananenförmig ausgestaltet ist, wird die Deckplatte gegenüber der Grundplatte gegeneinander nicht entlang einer Geraden verschoben, sondern die Verschiebung gegeneinander erfolgt entlang einer Kurve. Somit ist in Fig. 16 zu erkennen, dass Deckplatte und Grundplatte anterior voneinander weg geneigt sind, wobei aufgrund der lateralen Translationsbewegung entlang einer Kurve, Deckplatte und Grundplatte nicht mehr seitenflächen-parallel zueinander sind, sonder die Deckplatte gegenüber der Grundplatte etwas gedreht ist.FIG. 16 shows an implant according to the invention according to FIGS. 12 and 14 in a posteriorly inclined position, the base plate and cover plate being displaced laterally relative to one another. Since the elevation on the cover plate is designed semi-banana-shaped, the cover plate relative to the base plate is not displaced against each other along a straight line, but the displacement against each other takes place along a curve. Thus, in Fig. 16 to recognize that the cover plate and the base plate are anteriorly inclined away from each other, wherein due to the lateral translational movement along a curve, cover plate and base plate are no longer side surface parallel to each other, but the cover plate is slightly rotated relative to the base plate.
Anstelle von zwei Stiften können auch drei oder mehr verwendet werden, welche in der Regel mit gleichmäßigen Abständen auf der Grundplatte angebracht werden. Ferner können anstelle von Stiften auch seitliche Halterungen vorgesehen werden. Dabei wird die durch die seitlich an der Grundplatte befestigten Halterungen begrenzte Bodenfläche der Grundplatte größer ausgestaltet, als die aufliegende Bodenfläche der Wirbelzwischenscheibe, so dass die Wirbelzwischenscheibe Translations- und/oder Rotationsbewegungen auf der Grundplatte bzw. relativ zur Grundplatte ausführen kann und zwar im Rahmen der seitlichen Halterungen. Derartige Halterungen können beispielsweise ein durchgezogener oder unterbrochener, geradliniger oder wellenförmiger Wulst am Rand oder ein erhöhten Rand sein.Instead of two pins, three or more can be used, which are usually mounted at regular intervals on the base plate. Furthermore, lateral brackets can be provided instead of pins. In this case, the limited by the laterally attached to the base plate holders base surface of the base plate is designed to be larger than the resting bottom surface of the intervertebral disk, so that the intervertebral disk translational and / or rotational movements on the base plate or relative to the base plate can perform and indeed in the context of lateral mounts. Such mounts may be, for example, a solid or discontinuous, straight or wavy bead on the edge or a raised edge.
Erfindungsgemäß ist die halbzylindrische artikulierende Oberfläche derart auf der halbzylindrischen Oberfläche der artikulierenden Platte (Deckplatte: Ausführungsform A, A'; Grundplatte: Ausführungsform B, B') gelagert, dass die artikulierenden Flächen beider Implantatsteile auf einer Zylinderteilfläche liegen.According to the invention, the semi-cylindrical articulating surface is mounted on the semi-cylindrical surface of the articulating plate (cover plate: embodiment A, A ', base plate: embodiment B, B') in such a way that the articulating surfaces of both implant parts lie on a cylindrical part surface.
Unter "artikulierende Oberfläche" ist die Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe bzw. die Oberfläche der Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder der Grundplatte (Ausführungsform B, B') zu verstehen, die mit der jeweils anderen Oberfläche bei den möglichen Bewegungen in Berührung kommen kann.By "articulating surface" is meant the surface of the intervertebral disk or the surface of the cover plate (embodiment A, A ') or the base plate (embodiment B, B'), which may come into contact with the respective other surface in the possible movements ,
Diese miteinander in Berührung kommenden, artikulierenden Oberflächen der Wirbelzwischenscheibe als auch der Deckplatte oder der Grundplatte liegen auf einem Teil der Oberfläche eines Zylinders.These interacting articulating surfaces of the intervertebral disk and the cover plate or base plate lie on a portion of the surface of a cylinder.
Als Kontaktoberfläche soll die Fläche verstanden werden, wo bei einer bestimmten eingefrorenen Stellung von der Wirbelzwischenscheibe und der Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder von der Wirbelzwischenscheibe und der Grundplatte (Ausführungsform B, B') beide Teile miteinander in Berührung kommen. Somit liegt auch die Kontaktfläche der Wirbelzwischenscheibe mit der Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder der Wirbelzwischenscheibe mit der Grundplatte (Ausführungsform B, B') auf einer Teilfläche eines Zylinders.The contact surface is to be understood as the area where, at a certain frozen position, the intervertebral disk and the cover plate (embodiment A, A ') or the intervertebral disk and the base plate (embodiment B, B') both parts come into contact with each other. Thus, the contact surface of the intervertebral disk with the cover plate (embodiment A, A ') or the intervertebral disk with the base plate (embodiment B, B') is located on a partial surface of a cylinder.
Die artikulierende Oberfläche der Deckplatte (Ausführungsform A, A') entspricht ferner der Kontaktfläche und bei der Ausführungsform B und B' entspricht die artikulierende Oberfläche der Grundplatte der Kontaktfläche.The articulating surface of the cover plate (Embodiment A, A ') also corresponds to the contact surface and in the embodiment B and B' corresponds to the articulating surface of the base plate of the contact surface.
Die Radien der Halbzylinder, d.h. der Kontaktflächen als Teilfläche eines Zylinders von Wirbelzwischenscheibe und zugehöriger artikulierender Platte weisen Größenordnungen von R = 15 - 45 mm auf. Entsprechend der Größe des Bandscheibenimplantats nehmen auch die Radien zu. Bandscheibenimplantate für den lumbalen Bereich weisen Radien von 25 - 45 mm, für den thorakalen Bereicht von 20 - 40 mm und für den cervicalen Bereich von 15 - 35 mm auf.The radii of the half cylinders, i. the contact surfaces as a partial surface of a cylinder of intervertebral disk and associated articulating plate have orders of magnitude of R = 15 - 45 mm. The radii increase according to the size of the disc implant. Radiopaque implants for the lumbar region have radii of 25-45 mm, for the thoracic region of 20-40 mm and for the cervical region of 15-35 mm.
Die Kontaktfläche ist mindestens eine Fläche von 500 mm2, bevorzugt von mindestens 600 mm2, weiter bevorzugt von mindestens 700 mm2 und insbesondere bevorzugt von mindestens 800 mm2. Auch hier ist zu berücksichtigen, dass die Kontaktfläche von der Größe des Implantats abhängt und größere Zwischenwirbelimplantate auch eine größere Kontaktfläche besitzen. Kontaktflächen dieser Größe verteilen die mechanische Belastung auf der Wirbelzwischenscheibe und führen zu einer längeren Lebensdauer des Implantats.The contact area is at least one area of 500 mm 2 , preferably of at least 600 mm 2 , more preferably of at least 700 mm 2 and particularly preferably of at least 800 mm 2 . Again, it should be noted that the contact area depends on the size of the implant and larger intervertebral implants also have a larger contact area. Contact surfaces of this size distribute the mechanical load on the intervertebral disk and lead to a longer life of the implant.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird die Kontaktfläche zwischen Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe auch bei komplexen Bewegungen maximiert, da keine punktförmige oder linienförmige Kontaktfläche, sondern eine zylinderförmige Kontaktfläche erhalten wird.This embodiment of the invention, the contact surface between the cover plate and intervertebral disk is maximized even with complex movements, since no point-shaped or linear contact surface, but a cylindrical contact surface is obtained.
Dabei sind grundsätzlich zwei Ausführungsformen denkbar. Zum einen kann die artikulierende Oberfläche der Deckplatte konvex bzw. plankonvex und die mit der Deckplatte artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe konkav bzw. plankonkav ausgestaltet werden oder die artikulierende Oberfläche der Deckplatte wird konkav bzw. plankonkav und die mit der Deckplatte artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe konvex bzw. plankonvex ausgebildet, wobei letztere Variante bevorzugt ist. Sowohl zur ersten als auch zur zweiten Variante gibt es weitere zwei mögliche Ausführungsformen, nämlich bei Variante 1 kann die konkav ausgestaltete Wirbelzwischenscheibe mit einer konvex ausgestalteten Deckplatte oder mit einer konvex ausgestalteten Grundplatte artikulieren, während bei bevorzugter Variante 2 die konvex ausgestaltete Wirbelzwischenscheibe mit einer konkav ausgestalteten Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder mit einer konkav ausgestalteten Grundplatte (Ausführungsform B, B') artikulieren kann. Dabei sind die konkaven oder konvexen Ausgestaltungen weiterhin die halbzylindrischen Ausgestaltungen, d.h. der Radius der Rundung bleibt unverändert. Die Begriffe konkav und konvex werden nur benutzt, um die Krümmungsrichtung der halbzylinderförmigen Ausgestaltung anzugeben.In principle, two embodiments are conceivable. On the one hand, the articulating surface of the cover plate convex or plano-convex and articulating the cover plate surface of the intervertebral disc concave or plano-concave or the articulating surface of the cover plate is concave or plankonkav and articulating with the cover plate surface of the intervertebral disc convex or plano-convex formed, the latter variant is preferred. Both the first and the second variant, there are another two possible embodiments, namely, in variant 1, the concave vortex washer with a convexly configured Articulate cover plate or with a convex designed base plate, while in a preferred variant 2, the convexly configured intervertebral disk with a concave cover plate (embodiment A, A ') or with a concave designed base plate (embodiment B, B') can articulate. In this case, the concave or convex configurations continue to be the semi-cylindrical configurations, ie the radius of the rounding remains unchanged. The terms concave and convex are used only to indicate the direction of curvature of the semi-cylindrical configuration.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Zwischenwirbelimplantats umfasst somit eine Grundplatte, eine Wirbelzwischenscheibe und eine Deckplatte, wobei die Wirbelzwischenscheibe so auf der Grundplatte gelagert ist, das eingeschränkte Translations- und/oder Rotationsbewegungen möglich sind und die Deckplatte (Ausführungsform A') so auf der Wirbelzwischenscheibe gelagert ist, dass die artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe als auch die artikulierende Oberfläche der Deckplatte auf jeweils einer Teilfläche eines Zylinders liegen, wobei die Zylinder dieselben Radien besitzen.A preferred embodiment of the intervertebral implant thus comprises a base plate, a vortex washer and a cover plate, wherein the intervertebral disk is mounted on the base plate, the limited translational and / or rotational movements are possible and the cover plate (embodiment A ') is mounted on the intervertebral disk in that the articulating surface of the intervertebral disk as well as the articulating surface of the cover plate lie on a respective partial surface of a cylinder, the cylinders having the same radii.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Zwischenwirbelimplantats umfasst somit eine Grundplatte, eine Wirbelzwischenscheibe und eine Deckplatte, wobei die Wirbelzwischenscheibe so auf der Deckplatte gelagert ist, das eingeschränkteA further preferred embodiment of the intervertebral implant thus comprises a base plate, a vortex washer and a cover plate, wherein the intervertebral disk is mounted on the cover plate, the limited
Translations- und/oder Rotationsbewegungen möglich sind und die GrundplatteTranslational and / or rotational movements are possible and the base plate
(Ausführungsform B') so auf der Wirbelzwischenscheibe gelagert ist, dass die artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe als auch die artikulierende Oberfläche der Grundplatte auf jeweils einer Teilfläche eines Zylinders liegen, wobei die Zylinder dieselben Radien besitzen.(Embodiment B ') is mounted on the intervertebral disk such that the articulating surface of the intervertebral disk as well as the articulating surface of the base plate lie on a respective partial surface of a cylinder, wherein the cylinders have the same radii.
Bei den erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann zudem die Deckplatte bis zu 20 Grad relativ zur Grundplatte ausgehend von einer parallelen Lage zueinander geneigt werden. Anders gesagt, die Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder eben die Grundplatte (Ausführungsform B, B') kann bis zu 20 Grad relativ zur Grundplatte (Ausführungsform A, A') oder zur Deckplatte (Ausführungsform B, B') ausgehend von einer parallelen Lage zueinander geneigt werden.In the embodiments according to the invention, moreover, the cover plate can be tilted up to 20 degrees relative to the base plate from a parallel position to each other. In other words, the cover plate (embodiment A, A ') or even the base plate (embodiment B, B') can up to 20 degrees relative to the base plate (embodiment A, A ') or to the cover plate (embodiment B, B') starting from a parallel position inclined to each other.
Ferner sind Deck- und Grundplatten bevorzugt, welche konisch zulaufen. Deck- und Grundplatte sind auf ihrer ventralen Seite dicker als auf ihrer dorsalen Seite, um die natürliche Form eines Wirbelsegments besser nachzubilden. Deckplatte oder Grundplatte oder Deck- und Grundplatte weisen vorzugsweise auf ihrer ventralen Seite die doppelte Dicke auf, wie auf der dorsalen Seite. Alternativ weisen Deckplatte oder Grundplatte oder Deck- und Grundplatte eine Steigung von 3%, bevorzugt 6% und insbesondere bevorzugt 8% vom dorsalen zum ventralen Ende auf. Insbesondere bevorzugt ist, wenn die einander zugewandten Seiten von Deckplatte und Grundplatte keine Abschrägung aufweisen und nur die einander abgewandten Seiten von Deckplatte und Grundplatte abgeschrägt sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist entweder nur Grundplatte oder nur Deckplatte konisch zulaufend. Die Abschrägung von Deckplatte und/oder Grundplatte kann bis zu 10 Grad, bevorzugt 2 bis 8 Grad betragen (ventral breit und nach dorsal auslaufend). Ferner ist bevorzugt, wenn gemäß der Krümmung der Wirbelsäule die Abwinkelung der Deckplatte und/oder der Grundplatte den physiologischen Bedingungen angepasst wird, wobei vorzugsweise die Deckplatte in craniale (zum Kopf hin) Richtung eine, anderen Grad der Abwinkelung aufweist, wie die Grundplatte in kaudale (zum Fuß hin) Richtung. Die Wirbelsäule beschreibt von der Seite betrachtet ein Doppel-S (Kyphose / Lordose). Speziell im Bereich der Lendenwirbelsäule (Lordose) stehen die Wirbelkörper in einem nach ventral geöffneten Winkel zueinander. Um das entsprechendeFurthermore, cover and base plates are preferred, which taper conically. The cover and base plates are thicker on their ventral side than on their dorsal side to better reproduce the natural shape of a vertebral segment. Cover plate or base plate or cover and base plate preferably have on their ventral side double the thickness, as on the dorsal side. Alternatively, cover plate or base plate or cover and base plate on a slope of 3%, preferably 6% and more preferably 8% from the dorsal to the ventral end. It is particularly preferred if the mutually facing sides of the cover plate and base plate have no chamfer and only the opposite sides of the cover plate and base plate are chamfered. In a further preferred embodiment, either only base plate or only cover plate is tapered. The bevel of the cover plate and / or base plate can be up to 10 degrees, preferably 2 to 8 degrees (ventral wide and dorsally expiring). It is further preferred if, according to the curvature of the spinal column, the bending of the cover plate and / or the base plate is adapted to the physiological conditions, wherein preferably the cover plate in cranial (toward the head) direction has a different degree of angulation than the base plate in the caudal direction (towards the foot) direction. The spine, viewed from the side, describes a double S (kyphosis / lordosis). Especially in the area of the lumbar spine (lordosis), the vertebral bodies are in an angled open angle to each other. To the corresponding
Bandscheibenfach ideal versorgen zu können, sollte das Implantat mit seinen Deck- und Bodenplatten an diese im Winkel zueinander stehenden Wirbelkörper anpassbar sein. Hintergrund ist hier, für eine ideale Krafteinleitung auf das Implantat zu sorgen, das Risiko der Luxation der Wirbelzwischenscheibe zu minimieren und die Bandstrukturen der Wirbelsäule der Physiologie entsprechend einzustellen. Diese Aspekte kämen natürlich der Langlebigkeit des Implantates zugute. Ist das Bandscheibenfach den anatomischen Strukturen entsprechend ausgefüllt und wird die Wirbelzwischenscheibe ideal belastet, so wird der Verschleiß des Polyethylens der Wirbelzwischenscheibe reduziert. Da eine Wirbelzwischenscheibe aus Polyethylen, PEEK oder auch anderen Kunststoffen dem Verschleiß am stärksten ausgesetzt wird, verwendet eine insbesondere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Wirbelzwischenscheibe aus Metall, optional beschichtet mit einer Keramikbeschichtung.To be able to supply the intervertebral disc compartment ideally, the implant with its cover and base plates should be adaptable to these angular vertebrae. The background here is to provide an ideal force transfer to the implant, to minimize the risk of dislocation of the intervertebral disk and to adjust the ligamentous structures of the spinal column according to physiology. Of course, these aspects would benefit the longevity of the implant. If the intervertebral disc space is filled in accordance with the anatomical structures and the intervertebral disk is ideally loaded, the wear of the polyethylene of the intervertebral disk is reduced. Since a vortex washer made of polyethylene, PEEK or other plastics is most susceptible to wear, a particularly preferred embodiment of the present invention uses a metal swirl washer, optionally coated with a ceramic coating.
Ferner ist bevorzugt, wenn die Grundplatte als auch die Deckplatte eine konvexe Wölbung der zum Knochen gerichteten Oberfläche aufweisen. Insbesondere bevorzugt ist die konvexe Wölbung der Deckplatten zum Knochen hin, da auch die Wirbelkörper eine Wölbung (konkav) aufweisen und so einer Sinterung des Implantates in den Knochen vorgebeugt werden kann. Vorteil wäre, dass die Knochentrabekelstruktur entsprechend der Physiologie belastet werden würde, mehr Fläche zum Anwachsen des Knochens zur Verfügung stünde und die Luxationsgefahr des Implantates reduziert würde. Die Konvexität liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich von 1 - 5mm, d.h. an der höchsten Stelle beträgt die Erhebung bis zu 5mm.It is further preferred if the base plate and the cover plate have a convex curvature of the bone-facing surface. Particularly preferred is the convex curvature of the cover plates to the bone, as well as the vertebral bodies have a curvature (concave) and thus a sintering of the implant can be prevented in the bone. Advantage would be that the bone trabeculae structure would be loaded according to the physiology, more surface would be available for the growth of the bone and the risk of dislocation of the implant would be reduced. The convexity is preferably in a range of 1 - 5mm, ie at the highest point, the survey is up to 5mm.
Zusätzlich zu der Bewegungsmöglichkeit von Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe zueinander können Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte relativ zueinander bewegt werden. Das erfindungsgemäße Bandscheibenimplantat ist derart ausgestaltet, dass die Wirbelzwischenscheibe so auf der Grundplatte (Ausführungsform A, A') oder eben so auf der Deckplatte (Ausführungsform B, B') gelagert ist, dass die Wirbelzwischenscheibe in der horizontalen Ebene wenige Grad um die axiale Torsionsachse (axiale Achse) gedreht werden kann.In addition to the possibility of movement of the cover plate and the intervertebral disk relative to each other, the intervertebral disk and the base plate can be moved relative to each other. The intervertebral disc implant according to the invention is designed in such a way that the intervertebral disk is mounted on the base plate (embodiment A, A ') or on the cover plate (embodiment B, B') such that the intervertebral disk in the horizontal plane is a few degrees about the axial torsion axis (axial axis) can be rotated.
Die Bewegung der Grundplatte und Deckplatte zueinander ist vergleichbar mit einer Bewegung von zwei gleichen parallelen Platten, zwischen denen sich ein halber Zylinder befindet, d.h. ein Zylinder durchgeschnitten entlang einer Fläche durch seine Längsachse, wobei die jeweilige Platte den Zylinder zumindest entlang einer Teilfläche der Zylinderoberfläche berührt. Die Bewegung der Platten zueinender ist vergleichbar mit der Bewegung von Grund- und Deckplatte des erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantats zueinander, wobei aufgrund der Gestaltung von Grund- und Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe, eine laterale Beugebewegung nicht und vorzugsweise eine Retroflexionsbewegung nur in geringerem Umfang ausgeführt werden kann, als eine Anteflexionsbewegung.The movement of the base plate and cover plate relative to each other is comparable to a movement of two equal parallel plates, between which there is a half cylinder, i. a cylinder is cut along a surface through its longitudinal axis, wherein the respective plate contacts the cylinder at least along a partial surface of the cylinder surface. The movement of the plates zueinender is similar to the movement of the base and cover plate of the intervertebral implant according to the invention to each other, due to the design of the base and cover plate and intervertebral disk, a lateral flexion movement and preferably a retroflexion movement can be performed only to a lesser extent than one Anteflexionsbewegung.
Es ist erfindungswesentlich, dass laterale Beugebewegungen ausgeschlossen werden, da diese Bewegungsfreiheit bei einem natürlichen Wirbelsegment auch nicht gegeben ist. Dies wird erfindungsgemäß durch die Ausgestaltung der Wirbelzwischenscheibe als Halbzylinder erreicht, dessen Längsachse entlang der lateralen Achse verläuft. Dadurch werden laterale Beugebewegungen der artikulierenden Platte auf der Wirbelzwischenscheibe unterbunden, weil sich sonst die artikulierende Platte von der Wirbelzwischenscheibe abheben müsste und dies aufgrund des durch die Wirbelsäule ausgeübten Druckes nicht geschehen kann. Kipp-, . Neige- oder Rotationsbewegungen sind daher nur auf der Zylinderteilfläche möglich und nur um die Zylinderteilflächenlängsachse, d.h. um die laterale Achse und damit nur in Retroflexions- und Anteflexionsrichtung. Läßt man ferner die Kipp-, Neige- oder Rotationsbewegung um die laterale Achse in Retroflexionsrichtung stärker zu als in Anteflexionsrichtung, so hat man die natürlichen Bewegungsformen eines natürlichen Wirbelsegments also die Bewegungsmöglichkeiten zwischen zwei Wirbelkörper bestmöglichst nachgebildet.It is essential to the invention that lateral flexion movements are excluded, since this freedom of movement is also not given in the case of a natural vertebral segment. This is inventively achieved by the design of the intervertebral disk as a half cylinder, whose longitudinal axis extends along the lateral axis. As a result, lateral Beugebewegungen the articulating plate are prevented on the intervertebral disk, because otherwise the articulating plate would have to stand out from the intervertebral disk and this can not be done due to the pressure exerted by the spine. Tilting,. Tilt or rotational movements are therefore possible only on the cylinder part surface and only about the cylinder part surface longitudinal axis, ie about the lateral axis and thus only in retroflexion and Anteflexionsrichtung. If, furthermore, the tilting, tilting or rotational movement about the lateral axis in the direction of retroflexion is allowed to be greater than in the anteflexing direction, then one has the natural forms of movement of a natural vertebral segment so the possibilities of movement between two vertebral bodies replicated as best as possible.
Grund- und Deckplatte können sich bis maximal 10 Grad relativ zueinander drehen, bevorzugt bis zu 8 Grad, weiter bevorzugt bis zu 6 Grad und insbesondere bevorzugt bis zu 4 Grad.The base and cover plates can rotate up to a maximum of 10 degrees relative to each other, preferably up to 8 degrees, more preferably up to 6 degrees, and most preferably up to 4 degrees.
Eine Retroflexionsbeugebewegung kann bis zu 10 Grad, bevorzugt bis zu 15 Grad und insbesondere bevorzugt bis zu 20 Grad ausgehend von einer zentrierten Position erfolgen. Eine Anteflexionsbeugebewegung kann bis zu 20 Grad, bevorzugt bis zu 25 Grad und insbesondere bevorzugt bis zu 30 Grad ausgehend von einer zentrierten Position erfolgen. Eine Beugebewegung in lateraler Richtung ist nicht möglich.A retroflective bending movement may be up to 10 degrees, preferably up to 15 degrees, and most preferably up to 20 degrees, from a centered position. Anteflexion bending movement may be up to 20 degrees, preferably up to 25 degrees, and most preferably up to 30 degrees, from a centered position. A bending movement in the lateral direction is not possible.
Die Wirbelzwischenscheibe ist ferner vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie eine solche Größe hat, dass bei sämtlichen möglichen Bewegungen die Deckplatte nicht die Grundplatte berührt. Ferner weisen die Ränder von Deck- und Grundplatte eine Abwinkelung der einander zugewandten Ecken voneinander weg auf. Diese Abwinkelung der Ränder von Grund- und Bodenplatte sowie die Ausgestaltung der Wirbelzwischenscheibe sind wesentlich für eine lange Funktionsfähigkeit der erfindungsgemäßen Implantate, da das Berühren bzw. Reiben (Impingement) von Deck- auf Grundplatte zu einem Abrieb und zur Freisetzung von Partikeln bis hin zu größeren Implantatstücken führen kann, welche die Lebensdauer des Implantats drastisch vermindern. Zudem kann der Fall der Luxation der Wirbelzwischenscheibe dann auftreten, wenn Grund- und Deckplatte sich berühren und die Kontaktfläche zwischen Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe aufgrund einer angehobenen Deckplatte verringert wird. Aus den vorgenannten Gründen ist daher unbedingt ein Impingement von Deck- und Grundplatte zu vermeiden.The intervertebral disk is further preferably designed such that it has a size such that in all possible movements, the cover plate does not touch the base plate. Furthermore, the edges of the cover and base plate have a bend of the facing corners away from each other. This angulation of the edges of the base plate and the bottom plate and the configuration of the intervertebral disk are essential for a long operability of the implants according to the invention, since the touching or rubbing (impingement) of cover on base plate to abrasion and the release of particles up to larger Implant pieces can lead, which reduce the life of the implant drastically. In addition, the case of dislocation of the intervertebral disk can occur when the base and cover plate touch and the contact surface between the cover plate and intervertebral disk is reduced due to a raised cover plate. For the above reasons, it is therefore essential to avoid impingement of the cover and base plate.
Ferner kann die Wirbelzwischenscheibe, d.h. die Bandscheibe bevorzugt aus einem harten Kunststoff wie PEEK oder Polyethylen und insbesondere Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) bestehen, wobei auch Titan mit einer Keramikbeschichtung für die Wirbelzwischenscheibe verwendet werden kann.Furthermore, the intervertebral disk, i. the intervertebral disc preferably made of a hard plastic such as PEEK or polyethylene and in particular Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE), wherein titanium can be used with a ceramic coating for the intervertebral disk.
Die Bezeichnung „ultrahochmolekulares Polyethylen" ist nicht eindeutig. Als HDPE (high density PE) gilt derzeit ein PE mit einer Molmasse von unter 200.000 g/mol. Nach DIN ISO 11542 ist PE mit einer Schmelze-Massefließrate von unter 0,1 g/10 min als UHMWPE definiert (wobei dies einer Molmasse von über 106 g/mol entspräche), nach der ASTM D 4020 liegt die Grenze bei 3,1*106 g/mol. Die angegebene, mittlere Molmasse heutigen UHMWPEs liegt, je nach Hersteller und verwendeter Messmethodik zwischen 3,5*106 und 107g/mol. Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) ist ein Polyethylen nach ISO 5834-2 Standard, Chirulen® und TIVAR® Premium sind hochreine Implantatwerkstoffe aus PEUHMW für den Einsatz in der Endoprothetik. Als bevorzugte Artikulationspartner werden sie in künstlichen Hüft-, Knie-, Ellenbogen- und Schultergelenken eingesetzt.The term "ultra-high molecular weight polyethylene" is ambiguous: HDPE (high density PE) is currently a PE with a molecular weight of less than 200,000 g / mol. According to DIN ISO 11542, PE with a melt mass flow rate of less than 0.1 g / 10 min is defined as UHMWPE (this would correspond to a molar mass of more than 106 g / mol), according to ASTM D 4020 the limit is 3.1 * 106 g / mol. The stated mean molecular weight of today's UHMWPEs is between 3.5 * 106 and 107 g / mol, depending on the manufacturer and the measuring method used. Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) is a polyethylene according to ISO 5834-2 standard, Chirulen® and TIVAR® Premium are high purity PEUHMW implants for use in endoprosthetics. As preferred articulation partners they are used in artificial hip, knee, elbow and shoulder joints.
Die Grundplatte als auch die Deckplatte und bei einigen Ausführungsformen auch die Wirbelzwischenscheibe der erfindungsgemäßen Implantate sind in der Regel vollständig aus einem harten Material aufgebaut, insbesondere einer Keramik, einem Metall oder einer Metalllegierung wie beispielsweise Titan, Zirkonium, oxidiertem Zirkonium, Hafnium, Platin, Rhodium, Niobium, medizinischem Edelstahl, CoCr-Stahl (Cobalt-Crom), Tantal und können aber auch aus faserverstärkten Kunststoffen (Glas- / Carbonfasern mit entsprechender Matrix), PEEK [Poly(etheretherketone)] oder Polymerwerkstoffen allgemein bestehen. Bei den Metalllegierungen können ferner Metalle wie Aluminium, medizinischer Stahl und/oder Gold zugesetzt werden.The base plate as well as the cover plate and in some embodiments also the intervertebral disk of the implants according to the invention are usually constructed completely from a hard material, in particular a ceramic, a metal or a metal alloy such as titanium, zirconium, oxidized zirconium, hafnium, platinum, rhodium , Niobium, medical grade stainless steel, CoCr steel (Cobalt Crom), tantalum and may also consist of fiber reinforced plastics (glass / carbon fibers with appropriate matrix), PEEK [poly (etheretherketone)] or polymer materials in general. For the metal alloys, metals such as aluminum, medical steel and / or gold may also be added.
Bei weiteren insbesondere bevorzugten Ausführungsformen wird ein Metall und vorzugsweise Titan bzw. eine Titanlegierung eingesetzt, um die Wirbelzwischenscheibe herzustellen. Bei diesen weiter bevorzugtenIn further particularly preferred embodiments, a metal and preferably titanium or a titanium alloy is used to produce the intervertebral disk. In these further preferred
Ausführungsformen, welche eine Grundplatte aus Titan oder einer Titanlegierung, eine Deckplatte aus Titan oder einer Titanlegierung als auch eine Wirbelzwischenscheibe aus Titan oder einer Titanlegierung besitzen, ergeben sich sogenannte hart-hart-Paarungen und zwar zwischen Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe als auch zwischen Grundplatte und Wirbelzwischenscheibe. Bei diesen Systemen ist ferner insbesondere bevorzugt, wenn das Titan bzw. die Titanlegierung mit einer keramischen Beschichtung versehen ist. Grundsätzlich sind auch Ausführungsformen möglich, welche für die Wirbelzwischenscheibe keinen Kunststoff sondern ein Metall oder eine Metalllegierung verwenden, welche vorzugsweise noch mit einer keramischen Beschichtung versehen ist. Die für die Medizinaltechnik zugelassenen Titanwerkstoffe sollten insbesondere die DIN ISO 5832-3 erfüllen. Grundsätzlich regelt sich die Zulassung von Titan und Titanlegierungen als Medizinalwerkstoff nach den DIN ISO 5832-1 bis 5832- 12 Normen.Embodiments which have a base plate made of titanium or a titanium alloy, a cover plate made of titanium or a titanium alloy and a swirl intermediate plate made of titanium or a titanium alloy, so-called hard-hard pairings result between the cover plate and intervertebral disk as well as between the base plate and intervertebral disk. In these systems, it is also particularly preferred if the titanium or the titanium alloy is provided with a ceramic coating. In principle, embodiments are also possible which do not use plastic for the intervertebral disk but a metal or a metal alloy, which is preferably still provided with a ceramic coating. The titanium materials approved for medical technology should in particular comply with DIN ISO 5832-3. In principle, the approval of titanium and titanium alloys as medical material is regulated according to DIN ISO 5832-1 to 5832-12 standards.
Neben dem reinen Titan können somit auch Titanlegierungen wie beispielsweise Ti-6AI^V, Ti-Nb-Ta-Zr, Ti-AI6-Nb7 (nach ISO 5832-11 ) oder Ti-29Nb-13Ta- 4.6Zr erfindungsgemäß Verwendung finden. Bevorzugt sind Titanlegierungen, bei denen der Titananteil mindestens 50 Gew.-%, weitere bevorzugt 65 Gew.-%, noch weiter bevorzugt 80 Gew.-% und insbesondere bevorzugt 90 Gew.-% beträgt. Ferner ist die Verwendung von reinem bzw. medizinischem Titan oder von beschichteten oder unbeschichteten CoCr-Legierungen zur Herstellung des gesamten Bandscheibenimplantats bevorzugt.In addition to pure titanium, titanium alloys such as Ti-6AlV, Ti-Nb-Ta-Zr, Ti-Al6-Nb7 (according to ISO 5832-11) or Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr can thus also be used according to the invention. Titanium alloys are preferred in which the titanium content is at least 50% by weight, more preferably 65% by weight, even more preferably 80% by weight and most preferably 90% by weight. Further, the use of pure titanium or coated or uncoated CoCr alloys to make the entire disc implant is preferred.
Grund- und Bodenplatte können zementiert oder zementfrei in den Knochen implantiert oder an dem Wirbelknochen befestigt werden, wobei die zementfreie Verankerung bevorzugt ist.The base and bottom plates may be cemented or cementless implanted into the bone or attached to the vertebral bone, with cementless anchoring being preferred.
Ferner wird als Material für den Grundkörper der Grund- und/oder Deckplatte vorzugsweise Titan eingesetzt. Titan als Grundmaterial der erfindungsgemäßen Grund- und Deckplatte ist biologisch inert, verwächst daher fest mit dem Knochen, kann zementfrei verankert werden und ist nicht allergen.Furthermore, titanium is preferably used as the material for the base body of the base and / or cover plate. Titanium as the base material of the base and cover plate according to the invention is biologically inert, therefore it grows firmly on the bone, can be cemented without cement and is not allergenic.
Durch die Wahl biokompatibler, inerter Materialien wird die Akzeptanz des physiologioschen Gewebes auf das Implantat wesentlich verbessert. Aufgrund der Verwendung von Materialien, welche besonders geeignet sind, tribologischen Belastungen standzuhalten, wird der Verschleiß des künstlichen Materials minimiert und somit die Lebensdauer (Standzeit) des Implantats wesentlich erhöht.By choosing biocompatible, inert materials, the acceptance of the physiological tissue on the implant is substantially improved. Due to the use of materials that are particularly suitable to withstand tribological stresses, the wear of the artificial material is minimized and thus significantly increases the life (life) of the implant.
Knochenzellen können sich direkt auf biokompatiblen Werkstoffen verankern, wenn ihnen eine strukturierte Oberfläche zur Verfügung steht, deren offene Rauhigkeit im Bereich von 50 bis 400 μm liegt.Bone cells can anchor directly to biocompatible materials if they have a textured surface whose open roughness ranges from 50 to 400 μm.
Damit die Grund- und Deckplatte fest mit dem Knochen insbesondere bei zementfreier Befestigung verwachsen, besitzt die dem Knochen zugewandte Oberfläche der Grund - als auch der Deckplatte eine Rauhigkeit von mindestens Rz 50 μm, bevorzugt von mindestens Rz 60 μm. Natürlich können auch andere Rauhigkeitsgrade verwendet werden bis hin zu Spongiosametall.In order for the base and cover plate to grow together firmly with the bone, in particular in the case of cement-free fastening, the surface of the base plate as well as the cover plate facing the bone has a roughness of at least Rz 50 μm, preferably of at least Rz 60 μm. Of course, other degrees of roughness can be used, including spongiosa metal.
Die Rauhigkeit wird entweder als Rz oder Ra (DIN 4762, 4768, 4775, ISO 4288) angegeben. Rz bezeichnet die gemittelte Rauhtiefe. Die gemittelte RauhtiefeThe roughness is indicated either as Rz or Ra (DIN 4762, 4768, 4775, ISO 4288). Rz denotes the average roughness depth. The average roughness
Rz ist das arithmetische Mittel aus den größten Einzelrauhtiefen mehrerer aneinandergrenzenden Einzelmessstrecken. Ra bezeichnet hingegen den arithmetischen Mitten rauh wert. Ra ist der allgemein anerkannte und international angewendete Rauheitsparameter. Er ist der arithmetische Mittelwert der absoluten Werte der Profilabweichungen innerhalb der Bezugsstrecke. Der gemessene Zahlenwert Ra ist immer kleiner als der auf dem gleichenRz is the arithmetic mean of the largest single roughness depths of several adjoining individual measurement sections. Ra, however, rough value the arithmetic centers. Ra is the generally recognized and internationally applied roughness parameter. It is the arithmetic mean of the absolute values of profile deviations within the reference distance. The measured value Ra is always smaller than the one on the same
Rauheitsprofil ermittelte Rz-Wert.Roughness profile determined Rz value.
Grund- und/oder Deckplatte des erfindungsgemäßen Bandscheibenimplantats sind vorzugsweise mit einer metallischen oder keramischen Beschichtung überzogen, die eine variable Anzahl der einzelnen Schichten oder eine unterschiedliche Schichtdicke aufweisen kann. Keramische Beschichtungen umfassen Nitride, Carbide und Phosphide von bevorzugt Halbmetallen und Metallen bzw. Metalllegierungen. Beispiele für keramische Beschichtungen sind Bornitride, Titan-Niob-Nitrid, Titan-Calcium-Phosphid (Ti-Ca-P), Cr-Al-N, Ti-Al-N, Cr-N, TiAIN-CrN, Ti-Al-C, Cr-C, TiAIC-CrC, Zr-Hf-N, Ti-Hf-C-N, Si-C-N-Ti, Si-C-N sowie DLC (Diamond Like Carbon). Als Beschichtung wird ferner vorzugsweise eine keramische Schicht aus Titan-Niob-Nitrid (Ti-Nb-N) aufgebracht.The base and / or cover plate of the disc implant according to the invention are preferably coated with a metallic or ceramic coating, which may have a variable number of individual layers or a different layer thickness. Ceramic coatings include nitrides, carbides and phosphides of preferably semi-metals and metals or metal alloys. Examples of ceramic coatings are boron nitrides, titanium-niobium nitride, titanium-calcium-phosphide (Ti-Ca-P), Cr-Al-N, Ti-Al-N, Cr-N, TiAIN-CrN, Ti-Al-. C, Cr-C, TiAIC-CrC, Zr-Hf-N, Ti-Hf-CN, Si-CN-Ti, Si-CN and DLC (Diamond Like Carbon). As a coating, a ceramic layer of titanium-niobium nitride (Ti-Nb-N) is also preferably applied.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die artikulierende Oberfläche der Grund- und der Deckplatte mit Titan-Niob-Nitrid (Ti-Nb-N) beschichtet ist.In particular, it is advantageous if the articulating surface of the base and the cover plate with titanium niobium nitride (Ti-Nb-N) is coated.
Diese keramische Beschichtung der insbesondere artikulierenden Implantatoberflächen hat eine Härte, die um ein Vielfaches höher ist, als die von herkömmlich verwendeten Materialien. Durch diese Härte ist die Oberfläche hoch polierbar und vor Titanabtrieb geschützt.This ceramic coating of the particular articulating implant surfaces has a hardness that is many times higher than that of conventionally used materials. Due to this hardness, the surface is highly polishable and protected against titanium abrasion.
Erfindungsgemäß ist die Geometrie der artikulierenden Kompartimente derart gewählt, dass die Flächen, welche dem Verscheiß ausgesetzt sind, maximiert werden können. Dies bedeutet, dass erfindungsgemäß die Geometrie der Gelenkpartner so gewählt wird, dass über eine plane Kontaktfläche zwischen Grundplatte und Wirbelzwischenscheibe (Ausführungsform A, A') oder zwischen Deckplatte und Wirbelzwischenscheibe (Ausführungsform B, B') und einen zylindrischen Flächenausschnitt zwischen Wirbelzwischenscheibe und Deckplatte (Ausführungsform A, A') oder zwischen Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte (Ausführungsform B, B') die tribologisch belasteten Flächen maximiert werden, was den Verschleiß der erfindungsgemäßen Implantate letztendlich reduziert. Hieraus resultiert eine Verminderung der wirkenden Kräfte pro Flächeneinheit, was sich durch Reduzierung des Abriebs wiederum positiv auf die Standzeit des Implantats auswirkt. Durch die gewählte und auf den Einzelfall angepasste Geometrie des Zwischenwirbelimplantats, insbesondere der Geometrie der Wirbelzwischenscheibe, und die korrekte Platzierung des Implantats bei der Operation, wird der physiologischen Beweglichkeit der Wirbelkörpersegmente zueinander bestmöglichst entsprochen. Durch diese annähernd perfekte Imitation einer natürlichen Bandscheibe bzw. deren Beweglichkeit werden die auf die Knochen-Implantat-Grenze einwirkenden Kräfte erheblich verringert, was sich positiv auf die Langlebigkeit (Reduzierung von Verschleiß und Minimierung von Lockerungen) des Implantats auswirkt.According to the invention, the geometry of the articulating compartments is chosen such that the areas exposed to the decay can be maximized. This means that according to the invention, the geometry of the joint partner is chosen so that a flat contact surface between the base plate and intervertebral disk (embodiment A, A ') or between the cover plate and intervertebral disk (embodiment B, B') and a cylindrical surface section between the intervertebral disk and cover plate (embodiment A, A ') or between intervertebral disk and base plate (embodiment B, B'), the tribologically loaded surfaces are maximized, which ultimately reduces the wear of the implants of the invention. This results in a reduction of the effective forces per unit area, which in turn has a positive effect on the life of the implant by reducing the abrasion. By the selected and adapted to the individual case geometry of the intervertebral implant, in particular the geometry of the intervertebral disk, and the correct placement of the implant in the operation, the physiological mobility of the vertebral segments is met to best possible. This nearly perfect imitation of a natural disc or its mobility significantly reduces the forces acting on the bone-implant interface, which has a positive effect on the longevity (reduction of wear and minimization of loosening) of the implant.
Die Prothesen des Standes der Technik können zumeist nur auf maximal zwei Etagen im Rücken eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßenThe prostheses of the prior art can usually be used only on a maximum of two floors in the back. The invention
Zwischenwirbelimplantate können auch auf mehr als zwei Etagen im Rückgrat eingesetzt werden. Dabei werden die einzelnen Zwischenwirbelimplantate nach Größe und Geometrie ihrer jeweiligen Lage angepasst, so dass durch derartige Mehrfachimplantate auch Wirbelsäulenleiden, Wirbelsäulenschäden als auch Wirbelsäulenerkrankungen behandelt werden können.Intervertebral implants can also be used on more than two levels in the spine. The individual intervertebral implants are adapted to the size and geometry of their respective situation, so that spinal disorders, spinal injuries as well as spinal disorders can be treated by such multiple implants.
Zu diesen Wirbelsäulenleiden, Wirbelsäulenschäden als auch Wirbelsäulenerkrankungen, welche durch ein erfindungsgemäßes Zwischenwirbelimplantat oder durch einen Satz von erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantaten behandelt werden können, zählen beispielsweise Skoliose, d.h. die seitliche Verbiegung der Wirbelsäule, auch Rückgratverkrümmung genannt, Bandscheibenhernie, worunter man das Hervortreten des Bandscheibenkerns gegen die angrenzenden Wirbelkörper oder die Nervenwurzeln versteht sowie Kyphose, was die Biegung der Wirbelsäule nach hinten bezeichnet.Such spinal disorders, spinal injuries as well as spinal disorders which can be treated by an intervertebral implant according to the invention or by a set of intervertebral implants according to the invention include, for example, scoliosis, i. the lateral curvature of the spine, also called spinal curvature, disc herniation, which means the emergence of the nucleus disc against the adjacent vertebral bodies or the nerve roots and kyphosis, which refers to the curvature of the spine to the rear.
Ferner können durch die erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantate folgende Wirbelsäulenleiden, Wirbelsäulenschäden als auch Wirbelsäulenerkrankungen behandelt werden können: Diskusbruch (d.h. Bandscheibenschaden), Black Disc (degenerative Bandscheibe, welche im Röntgenbild schwarz erscheint), die Spontanverformung, d.h. die Verformung von Wirbelkörpern durch Krankheiten, Knochenveränderungen oder Geschwülste, Lumbago oder geläufiger als Hexenschuß oder Lendenweh bezeichnet, worunter man einen heftigen, meist plötzlich auftretenden Schmerz in der Kreuz- und Lendengegend versteht. Lumbago entsteht am häufigsten durch Veränderungen der Bandscheiben. Spondylosis deformans, d.h. Erkrankung der Wirbelkörper und Bandscheiben mit starkem Bewegungsschmerz, Witwenbuckel, worunter man eine Rückgratverkrümmung bei älteren Frauen, hervorgerufen durch Knochenschwund aufgrund der veränderten hormonellen Lage nach dem Klimaterium (Wechseljahre) versteht, Spondylomyelitis, d.h. Entzündung von Wirbeln und Rückenmark, Osteochondrose, was die Veränderung und Verkümmerung von Zwischenwirbelscheiben bezeichnet, sowie Osteofibrose, was die Erkrankungen des Skeletts bei Jugendlichen bezeichnet, Spina bifida auch bekannt unter Spaltwirbel, insbesondere die angeborene Spaltbildung der Wirbelsäule, Lordose, worunter der Fachmann dieFurthermore, the following spinal disorders, spinal injuries as well as spinal disorders can be treated by the intervertebral implants according to the invention: Discus fracture (ie disc damage), black disc (degenerative disc, which appears black in the X-ray), spontaneous deformation, ie the deformation of vertebral bodies by diseases, bone changes or tumors, lumbago or commonly referred to as lumbago or lumbar pain, of which one violent, usually sudden understands occurring pain in the crura and lumbar region. Lumbago is most commonly caused by changes in the intervertebral discs. Spondylosis deformans, ie disease of the vertebral bodies and intervertebral discs with severe pain in motion, widow's hump, which is a spinal curvature in older women, caused by bone loss due to the altered hormonal position after the climaterium (menopause), spondylomyelitis, ie inflammation of the vertebrae and spinal cord, osteochondrosis, what describes the alteration and degeneration of intervertebral discs, as well as osteofibrosis, which refers to the disorders of the skeleton in adolescents, spina bifida also known under crevice vertebrae, especially the congenital clefting of the spine, lordosis, among which the expert
Verkrümmung der Wirbelsäule nach vorn, verursacht durch einen hohlen Rücken versteht, Spondylotosis, d.h. das Abgleiten eines Wirbelkörpers um eine ganze Wirbelbreite, meistens des 5. Lendenwirbels auf das Kreuzbein, Schipperkrankheit, welche den durch schwere Überanstrengung verursachten Abrißbruch, meistens des 7. Halswirbels oder des 1. Brustwirbeldornfortsatzes bezeichnet, Myelomeningozele, worunter der Fachmann die angeborene Mißbildung von Wirbelbögen versteht, Brachialgie, was die Schmerzen in den Armen und Schultern aufgrund von Veränderungen im Bereich der Halswirbel bezeichnet, Baastrup-Zeichen, was die Verbiegung der Wirbelsäule nach vorn mit Verbreiterung der Dornfortsätze und Zerquetschung des dazwischenliegenden Gewebes meint, das meist mit starken Kreuzschmerzen und Druckschmerz der Dornfortsätze verbunden ist, Wirbelankylose, bezeichnet die knöcherne Versteifung der Wirbelsäule mit starken Schmerzen in Rumpf, Armen und Beinen und Lähmungen der Gliedmuskeln, Scheuermann-Krankheit, womit der Fachmann Knochen- und Knorpelentzündungen der einzelnen Wirbelkörper, vorzugsweise der Brustwirbelsäule bei Jugendlichen bezeichnet, Zervikalsyndrom, d.h. Erkrankungen der Weichteile im Bereich der Halswirbelsäule, Lendenkyphose, d.h. Krümmung der Wirbelsäule im Bereich der Lendenwirbel, Tortikollis, d.h. Schiefhals, häufig rheumatisch bedingt als auch die Bechterew Krankheit, womit die chronisch entzündliche Wirbelsäulenerkrankung, die zu Veränderungen und Versteifung des gesamten Wirbelsäulenapparates führt gemeint ist. FigurenbeschreibungCurvature of the spine forward, caused by a hollow back understands Spondylotosis, ie the sliding of a vertebral body by a whole vertebral width, usually the 5th lumbar vertebra on the sacrum, Schipper disease, which caused by heavy overexertion break, mostly the 7th cervical or of the 1st thoracic spinous process referred to, myelomeningocele, by which the skilled person understands the congenital deformity of the vertebral arches, brachialgia, which refers to the pain in the arms and shoulders due to changes in the cervical vertebra, Baastrup sign, causing the bending of the spine forward with broadening the spinous processes and crushing of the intervening tissue, which is usually associated with severe low back pain and pressure pain of the spinous processes, vertebral ankylosis, refers to the bony stiffening of the spine with severe pain in the trunk, arms and legs and paralysis of the limb muscles, Scheuermann disease, with which the expert bone and cartilage inflammation of the individual vertebral bodies, preferably the thoracic spine in adolescents, cervical syndrome, ie diseases of the soft tissues in the cervical spine, lumbar kyphosis, ie curvature of the spine in the lumbar vertebrae, torticollis, ie torticollis, often Rheumatism-related as well as the Bechterew disease, which means the chronic inflammatory spinal disease, which leads to changes and stiffening of the entire spine apparatus. figure description
Figur 1 zeigt zwei Wirbel mit Wirbelkörper, Wirbelkanal, Wirbelbogen, Querfortsatz, Dornfortsatz und den zugehörigen Bandscheiben sowie die Achsen entlang und senkrecht zur Wirbelsäule;FIG. 1 shows two vertebrae with vertebral body, vertebral canal, vertebral arch, transverse process, spinous process and the associated intervertebral disks and the axes along and perpendicular to the spinal column;
Figur 2 zeigt eine Wirbelzwischenscheibe mit erfindungsgemäßer halbzylindrischer Form, wobei die beiden Enden oder Seitenflächen nicht plan sondern kugelförmig oder genauer viertelkugelförmig ausgestaltet sind; Figur 3 zeigt die Wirbelzwischenscheibe von ihrer planen Seite, wobei die viertelkugelförmigen Enden oder Seitenflächen deutlich zu erkennen sind und ferner die Aussparung zur Aufnahme der Führungsstifte der unterliegenden oder aufliegenden Platte zu sehen ist, wobei die Aussparung länglich und leicht zum Bauch hin also nach ventral gebogen ist;Figure 2 shows a vortex washer with inventive semi-cylindrical shape, wherein the two ends or side surfaces are configured not spherical but spherical or more precisely quarter spherical; Figure 3 shows the intervertebral disk from its plane side, the quarter-spherical ends or side surfaces are clearly visible and also the recess for receiving the guide pins of the underlying or resting plate can be seen, the recess oblong and slightly bent towards the belly so ventral is;
Figur 4 zeigt eine Grundplatte mit zwei Stiften oder Führungsstiften, welche in die entsprechende Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe aufgenommen werden, wobei die Grundplatte plan ausgestaltet ist und sich somit plane artikulierende Flächen ergeben, wobei die Wirbelzwischenscheibe translationsbeweglich auf der Grundplatte gelagert werden kann;Figure 4 shows a base plate with two pins or guide pins, which are received in the corresponding recess in the intervertebral disk, wherein the base plate is designed plan and thus result in flat articulating surfaces, the intervertebral disk can be mounted movable in translation on the base plate;
Figur 5 zeigt eine Grundplatte mit zwei zentral angeordneten Stiften. Die Grundplatte ist rechteckig mit runden Kanten, wobei diese Form nicht zwingend ist und auch runde, ovale oder unsymmetrische Formen zum Einsatz kommen können;FIG. 5 shows a base plate with two centrally arranged pins. The base plate is rectangular with rounded edges, this shape is not mandatory and round, oval or asymmetrical shapes can be used;
Figur 6 zeigt eine Deckplatte, wobei die halbzylinderförmige Aussparung zurFigure 6 shows a cover plate, wherein the semi-cylindrical recess for
Aufnahme der halbzylinderförmig ausgestalteten artikulierendenPicture of the semicylindrical articulated articulating
Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe dargestellt ist. Es ist ferner zu erkennen, dass die Aussparung entlang der Längsachse also der lateralen Achse der Deckplatte verläuft und damit Neige- bzw.Surface of the intervertebral disk is shown. It can also be seen that the recess along the longitudinal axis thus extends the lateral axis of the cover plate and thus tilt or
Rotationsbewegungen um die laterale Achse möglich sind; Figur 7 zeigt die Deckplatte von ihrer Unterseite mit der länglichen halbzylinderförmiger Aussparung als artikulierende Fläche zur Aufnahme der halbzylinderförmigen artikulierenden Fläche der Wirbelzwischenscheibe;Rotational movements about the lateral axis are possible; Figure 7 shows the cover plate from its underside with the elongated semi-cylindrical recess as an articulating surface for receiving the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk;
Figur 8 zeigt ein dreiteiliges erfindungsgemäßes Zwischenwirbelimplantat bestehend aus Grundplatte mit zwei zentral angeordneten zylinderförmigen Stiften, einer halbzylindrischen Wirbelzwischenscheibe mit viertelkugelförmigen Seitenflächen und einer länglichen Aussparung auf der planen artikulierenden Fläche (nicht gezeigt) zur Aufnahme der beiden Stifte der Grundplatte sowie einer Deckplatte mit entsprechender halbzylinderförmigen Aussparung zur Aufnahme der halbzylindrischen artikulierenden Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe;FIG. 8 shows a three-part intervertebral implant according to the invention comprising a base plate with two centrally arranged cylindrical pins, a semi-cylindrical intervertebral disk with quarter-spherical side surfaces and an elongated recess on the planar articulating surface (not shown) for receiving the two pins of the base plate and a cover plate with corresponding semi-cylindrical recess for receiving the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk;
Figur 9 zeigt dieselbe erfindungsgemäße Ausführungsform wie Figur 8, wobei in Figur 9 die längliche und leicht nach ventral gebogene Aussparung in der planen artikulierenden Fläche der Wirbelzwischenscheibe zu erkennen ist; Figur 10 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Implantat mit Wirbelzwischenscheibe mit planen Seitenflächen in geneigter oder gekippter Lage, wobei die Größenverhältnisse und Form von Deckplatte, Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte abstrahiert sind und nicht den tatsächlichen Verhältnissen entsprechen; Figur 11 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines dreiteiligen Zwischenwirbelimplantats mit einer halbzylinderförmigenFigure 9 shows the same embodiment of the invention as Figure 8, wherein in Figure 9, the elongated and slightly ventrally curved recess in the plane articulating surface of the intervertebral disk is visible; Figure 10 shows schematically an inventive implant with intervertebral disk with flat side surfaces in an inclined or tilted position, wherein the size ratios and shape of cover plate, intervertebral disk and base plate are abstracted and do not correspond to the actual conditions; FIG. 11 shows an embodiment according to the invention of a three-part intervertebral implant with a semi-cylindrical shape
Wirbelzwischenscheibe für eine gerichtete Kippbewegung, welche auf ihrer planen Fläche eine halbzylinderförmige oder kanalartige Aussparung für die Auflage und für eine eingeschränkte laterale Translationsbewegung aufweist; die halbzylinderförmige oder kanalartige Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe verläuft gerade, d.h. ohne Krümmung und dient zur Aufnahme der halbzylinderförmigen Erhöhung auf der Grundplatte (nicht gezeigt, aber in Figur 13 sichtbar), wobei die Länge der halbzylinderförmigen Erhöhung auf der Grundplatte kürzer ist als die Länge der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe, so dass in laterale Richtung die Wirbelzwischenscheibe auf derIntervertebral disk for a directed tilting movement, which has on its flat surface a semi-cylindrical or channel-like recess for the support and for a limited lateral translational movement; the semi-cylindrical or channel-like recess in the intervertebral disk is straight, i. without curvature and serves to accommodate the semi-cylindrical elevation on the base plate (not shown, but visible in Figure 13), wherein the length of the semi-cylindrical elevation on the base plate is shorter than the length of the recess in the intervertebral disk, so that in the lateral direction, the intervertebral disk on the
Grundplatte bis zum jeweiligen Anschlag der Erhöhung verschoben werden kann;Base plate can be moved to the respective stop of the increase;
Figur 12 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Ausführungsform, welche der gemäß Fig. 11 entspricht, mit dem Unterschied, dass die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe nicht geradlinig sondern gebogen verläuft, wodurch eine leicht kurvenförmige Translationsbewegung in lateraleFigure 12 schematically shows an embodiment according to the invention, which corresponds to that of FIG. 11, with the difference that the recess in the intervertebral disk is not rectilinear but curved, whereby a slightly curved translational movement in lateral
Richtung ermöglicht wird;Direction is enabled;
Figur 13 zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Figur 11 aus einer anderen Perspektive, so dass die halbzylinderförmige Erhebung oderFIG. 13 shows the embodiment according to the invention according to FIG. 11 from a different perspective, so that the semi-cylindrical elevation or
Erhöhung auf der Grundplatte erkennbar ist, welche an der planen Fläche der Wirbelzwischenscheibe anliegt, wobei die auf der Platte gezeigte halbzylinderförmige Erhebung in der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe zu liegen kommt und darin translatorisch in laterale Richtung bewegt werden kann; Figur 14 zeigt schematisch dieselbe Ausführungsform wie Fig. 12, wobei nun dieIncrease on the base plate is recognizable, which rests against the flat surface of the intervertebral disk, wherein the semicylindrical projection shown in the plate in the recess in the Intervertebral disc comes to rest and can be translationally moved in a lateral direction; FIG. 14 schematically shows the same embodiment as FIG
Grundplatte als oberstes Bauteil dargestellt ist und die zylinderförmige jedoch leicht gebogene Erhöhung auf der Grundplatte zu erkennen ist, welche in der korrespondierenden Aussparung in derBase plate is shown as the uppermost component and the cylindrical but slightly curved elevation on the base plate can be seen, which in the corresponding recess in the
Wirbelzwischenscheibe so zu liegen kommt, dass eine translatorischeVortex disc comes to lie so that a translational
Bewegung auf einer leichten Kreisbahn in vorrangig laterale Richtung ermöglicht wird; Figur 15 zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform gemäß Figur 11 und 13 im zusammengesetzten und nach Zustand; Figur 16 zeigt schematisch ; Movement on a slight circular path in the primarily lateral direction is made possible; FIG. 15 shows the embodiment according to the invention according to FIGS. 11 and 13 in the assembled and after state; Figure 16 shows schematically;
Ausführungsbeispieleembodiments
Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantats werden nun anhand der Beispiele diskutiert, wobei zu berücksichtigen ist, dass die diskutierten Beispiele vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergeben, jedoch den Schutzumfang nicht auf diese Ausführungsformen beschränkten.Preferred embodiments of the intervertebral implant according to the invention will now be discussed with reference to the examples, it being understood that the discussed examples represent advantageous embodiments of the invention, but do not limit the scope of protection to these embodiments.
Beispiel 1example 1
Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantats besteht aus einer Deckplatte wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, einer Wirbelzwischenscheibe wie in Fig. 2 und 3 dargestellt und einer Grundplatte wie in Fig. 4 und 5 offenbart.One embodiment of an intervertebral implant according to the invention consists of a cover plate as shown in FIGS. 6 and 7, a vortex washer as shown in FIGS. 2 and 3, and a base plate as disclosed in FIGS. 4 and 5.
Das Zwischenwirbelimplantat weist eine Größe auf, welche zum Ersatz eines L3/4 Wirbelsegments geeignet ist. Kleinere Ausführungsformen des in Beispiel 1 beschriebenen Zwischenwirbelimplantats sind durch einen Fachmann ohne Probleme herzustellen. Bei diesen kleineren Ausführungsformen können die Kontaktflächen insbesondere zwischen Wirbelzwischenscheibe und Deckplatte aber auch zwischen Wirbelzwischenscheibe und Grundplatte entsprechend der Größe der kleineren Ausführungsformen entsprechend kleiner ausfallen. Gleiches gilt für die oben angegebenen Werte für die Translationsbewegungen in lateraler als auch Retroflexions-Anteflexions-Richtung.The intervertebral implant has a size suitable for replacement of a L3 / 4 vertebral segment. Smaller embodiments of the intervertebral implant described in Example 1 are to be prepared without problems by a person skilled in the art. In these smaller embodiments, the contact surfaces, in particular between the intervertebral disk and the cover plate but also between the intervertebral disk and the base plate corresponding to the size of the smaller embodiments can be correspondingly smaller. The same applies to the values given above for the translational movements in lateral as well as retroflexion anteflexion direction.
Die Deckplatte besteht aus in der Medizintechnik verwendetem Titan. Die dem Knochen zugewandte Oberfläche der Deckplatte ist rauh, so dass ein Einwachsen bzw. Anwachsen von Knochenzellen ermöglicht wird. Die Rauhigkeit Rz beträgt ca. 60 ± 5 μm. Die artikulierende Oberflächen der Deckplatte ist halbzylindrisch plankonkav ausgestaltet wie in Fig. 6 dargestellt und mit einer keramischen Schicht aus Ti-Nb-N überzogen. Die Schichtdicke beträgt 3 - 5 μm.The cover plate consists of titanium used in medical technology. The bone-facing surface of the cover plate is rough, so that ingrowth or growth of bone cells is made possible. The roughness Rz is about 60 ± 5 microns. The articulating surfaces of the cover plate is half-cylindrical plano-concave designed as shown in Fig. 6 and coated with a ceramic layer of Ti-Nb-N. The layer thickness is 3 - 5 microns.
Die artikulierende Oberfläche der Deckplatte liegt auf einer Zylinderteilfläche mit einem Radius von R = 25 mm.The articulating surface of the cover plate lies on a cylindrical surface with a radius of R = 25 mm.
Die Grundplatte besteht ebenfalls aus Titan und weist eine Form wie in Fig. 4 gezeigt auf. Die dem Knochen zugewandte Oberfläche der Grundplatte ist rauh ausgestaltet mit einer Rauhigkeit Rz von ca. 60 ± 5 μm. Die Auflagefläche für die Wirbelzwischenscheibe ist mit einer keramischen Beschichtung aus Ti-Nb-N überzogen. Die Schichtdicke beträgt 3 - 5 μm.The base plate is also made of titanium and has a shape as shown in Fig. 4. The bone-facing surface of the base plate is rough designed with a roughness Rz of about 60 ± 5 microns. The bearing surface for the Intervertebral disk is coated with a ceramic coating of Ti-Nb-N. The layer thickness is 3 - 5 microns.
Wie Fig. 4 verdeutlicht, ist die der Wirbelzwischenscheibe zugewandte Oberfläche der Grundplatte planar, bis auf die beiden zentral angeordneten zylindrischenAs Fig. 4 illustrates, the intervertebral disk facing surface of the base plate is planar, except for the two centrally disposed cylindrical
Stifte. Die Stifte weisen eine zylindrische Form mit einer Höhe von 5 mm und einem Durchmesser von 7 mm auf. Auch die Stifte sind mit einer keramischenPencils. The pins have a cylindrical shape with a height of 5 mm and a diameter of 7 mm. Also the pins are with a ceramic
Beschichtung aus Ti-Nb-N versehen. Die Grundplatte ist rechteckig dargestellt, kann natürlich auch andere Umrisse aufweisen und in ihrer Dicke variieren, d.h. auf der ventralen Seite dicker als auf der dorsalen Seite sein.Coating of Ti-Nb-N provided. The baseplate is shown rectangular, of course it can also have other contours and vary in thickness, i. be thicker on the ventral side than on the dorsal side.
Die Wirbelzwischenscheibe weist eine Gestalt wie in Fig. 2 und 3 dargestellt auf. Fig. 9 zeigt die Bodenfläche der Wirbelzwischenscheibe mit einer länglichen leicht nach ventral gebogenen Aussparung zur Aufnahme der Führungsstifte der Grundplatte. Figuren 2 und 8 zeigen die Oberseite der Wirbelzwischenscheibe mit ihrer halbzylinderförmigen konvex ausgestalteten artikulierenden Oberfläche. Die artikulierende Oberfläche liegt auf einer Teilfläche eines Zylinders mit dem Radius R.The intervertebral disk has a shape as shown in FIGS. 2 and 3. Fig. 9 shows the bottom surface of the intervertebral disk with an elongated slightly ventrally curved recess for receiving the guide pins of the base plate. Figures 2 and 8 show the top of the intervertebral disk with its semi-cylindrical convex designed articulating surface. The articulating surface lies on a partial surface of a cylinder with the radius R.
Die Wirbelzwischenscheibe besteht aus UHMWPE. Die der Deckplatte zugewandte Seite der Wirbelzwischenscheibe ist konvex und halbzylinderförmig ausgestaltet und weist einen Radius von 25 mm auf. Die konkave Senke oder Aussparung der Deckplatte mit R = 25 mm nimmt die konvexe Auswölbung der Wirbelzwischenscheibe mit ebenfalls R = 25 mm so auf, dass eine Kontaktfläche entsteht, welche auf einer Teilfläche eines Zylinders liegt. Es ergibt sich insgesamt eine Kontaktfläche von ca. 650 mm2. Dadurch wird eine flächenmäßige Lastverteilung und keine punktförmige oder linienförmige Lastverteilung auf der Wirbelzwischenscheibe erreicht.The intervertebral disk is made of UHMWPE. The cover plate facing side of the intervertebral disk is convex and semi-cylindrical and has a radius of 25 mm. The concave depression or recess of the cover plate with R = 25 mm takes on the convex bulge of the intervertebral disk also R = 25 mm so that a contact surface is formed, which lies on a partial surface of a cylinder. This results in a total contact area of about 650 mm 2 . As a result, an areal distribution of load and no punctiform or linear load distribution on the intervertebral disk is achieved.
Die gesamte artikulierende Oberfläche der konkaven Senke oder Aussparung in der Deckplatte entspricht der Kontaktfläche.The entire articulating surface of the concave sink or recess in the cover plate corresponds to the contact surface.
Ferner weist die Wirbelzwischenscheibe auf ihrer der Grundplatte zugewandten Seite eine längliche leicht gebogene Aussparung auf, welche in Fig. 3 und 9 dargestellt wird. Diese Aussparung ist für die Aufnahme der Stifte der Grundplatte vorgesehen. Die Stifte werden in Figur 4, 5, 8 und 9 gezeigt. Die Wirbelzwischenscheibe liegt mit ihrer Längsachse parallel zur lateralen Achse, so dass Beuge-, Neig- oder Rotationsbewegungen um die laterale Achse in Anteflexions- und Retroflexionsrichtung möglich sind, jedoch in laterale Richtung unterbunden werden.Furthermore, the intervertebral disk on its base plate side facing an elongated slightly curved recess, which is shown in Fig. 3 and 9. This recess is provided for receiving the pins of the base plate. The pins are shown in Figures 4, 5, 8 and 9. The intervertebral disk lies with its longitudinal axis parallel to the lateral axis, so that bending, tilting or rotating movements about the lateral axis in Anteflexions- and Retroflexionsrichtung are possible, but are suppressed in the lateral direction.
Aufgrund des größeren Durchmessers der Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe im Vergleich zum Durchmesser des Stiftes der Grundplatte kann die Wirbelzwischenscheibe eingeschränkte Translationsbewegungen und minimale Rotationsbewegungen auf der Grundplatte ausführen. Die Rotationsbewegung ist physiologisch auf ca. 1 ,5Due to the larger diameter of the recess in the intervertebral disk compared to the diameter of the pin of the base plate, the intervertebral disk can perform limited translational movements and minimal rotational movements on the base plate. The rotational movement is physiological to about 1, 5
Grad beschränkt.Limited degrees.
Die Stifte auf der Grundplatte weisen einen Durchmesser von 6 mm auf. Die Aussparung in der Wirbelzwischenscheibe besitzt einen Längsdurchmesser in lateraler Richtung von 18 mm und in Retroflexions-Anteflexions-Richtung von 8 mm.The pins on the base plate have a diameter of 6 mm. The recess in the intervertebral disk has a longitudinal diameter in the lateral direction of 18 mm and in the retroflexion anteflexion direction of 8 mm.
Ausgehend von einer zentralen Lage kann sich die Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte in lateraler Richtung 2 mm bewegen bzw. insgesamt 4 mm von einer lateralen Extremposition zur anderen. Ausgehend von einer zentralen Lage kann sich die Wirbelzwischenscheibe auf der Grundplatte 1 mm in Retroflexions- Richtung und 1 mm in Anteflexions-Richtung bzw. insgesamt 2 mm von der dorsalen Extremposition zur ventralen Extremposition bewegen.Starting from a central position, the intervertebral disk can move on the base plate in the lateral direction 2 mm or a total of 4 mm from a lateral extreme position to the other. Starting from a central position, the intervertebral disk on the base plate can move 1 mm in the retroflexion direction and 1 mm in the anteflexion direction or a total of 2 mm from the dorsal extreme position to the ventral extreme position.
Bei einer Beugebewegung können Grund- und Deckplatte bis zu 20 Grad zueinander geneigt werden.In a bending movement, the base and cover plates can be inclined up to 20 degrees to each other.
Somit erlaubt die erfindungsgemäße Ausführungsform Bewegungsfreiheitsgrade wie bei einem natürlichen Wirbelsegment, wobei auch bei komplexen Bewegungen durch die aufeinanderliegenden Zylinderteilflächen von Wirbelzwischenscheibe und Deckplatte Belastungsspitzen auf der Wirbelzwischenscheibe vermieden werden. Thus, the embodiment of the invention allows degrees of freedom of movement as in a natural vortex segment, which are avoided even with complex movements through the superimposed cylinder part surfaces of intervertebral disk and cover plate load peaks on the intervertebral disk.

Claims

Patentansprüche claims
1. Wirbelzwischenimplantat, umfassend eine Grundplatte, eine Deckplatte und eine Wirbelzwischenscheibe, wobei die Wirbelzwischenscheibe die Form eines Halbzylinders besitzt, dessen Längsachse in laterale Richtung verläuft.A vertebral intermediate implant, comprising a base plate, a cover plate and a swirl intermediate disc, wherein the intervertebral disc has the shape of a half-cylinder whose longitudinal axis extends in the lateral direction.
2. Wirbelzwischenimplantat nach Anspruch 1 , wobei die Wirbelzwischenscheibe die Form eines plankonvexen Halbzylinders besitzt.2. intervertebral implant according to claim 1, wherein the intervertebral disc has the shape of a plano-convex half-cylinder.
3. Wirbelzwischenimplantat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die lateralen Enden der Wirbelzwischenscheibe plan, halbkegelförmig oder halbkugelförmig ausgestaltet sind.3. intervertebral implant according to claim 1 or 2, wherein the lateral ends of the intervertebral disk are flat, semi-conical or hemispherical configured.
4. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Wirbelzwischenscheibe eine plane artikulierende Oberfläche besitzt, welche translationsbeweglich auf der Grundplatte gelagert ist.4. intervertebral implant according to one of claims 1 - 3, wherein the intervertebral disk has a planar articulating surface which is mounted movable in translation on the base plate.
5. Wirbelzwischenimplantat nach Anspruch 4, wobei die Wirbelzwischenscheibe in der planen artikulierenden Oberfläche mindestens eine Aussparung besitzt, welche zur Aufnahme mindestens eines auf der5. intervertebral implant according to claim 4, wherein the intervertebral disc in the planar articulating surface has at least one recess which for receiving at least one on the
Grundplatte angebrachten Stiftes oder Halbzylinders dient.Base plate mounted pin or half cylinder is used.
7. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei die Deckplatte eine zur Aufnahme der halbzylindrisch ausgestalteten artikulierenden Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe entsprechende halbzylindrische Aussparung aufweist.7. intervertebral implant according to one of claims 1-5, wherein the cover plate has a semicylindrical recess corresponding to the receiving part of the semi-cylindrical articulating surface of the intervertebral disk.
8. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die halbzylindrisch ausgestaltete artikulierende Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe und die halbzylindrisch ausgestaltete artikulierende8. vertebral intermediate implant according to one of claims 1-7, wherein the semi-cylindrical configured articulating surface of the intervertebral disk and the semi-cylindrical configured articulating
Oberfläche der Deckplatte denselben Radius besitzen.Surface of the cover plate have the same radius.
9. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Wirbelzwischenscheibe eine plane artikulierende Oberfläche besitzt, welche in lateraler Richtung translationsbeweglich auf der Deckplatte gelagert ist.9. intervertebral implant according to one of claims 1-3, wherein the intervertebral disk has a planar articulating surface, which is mounted in a translational movement on the cover plate in the lateral direction.
10. Wirbelzwischenimplantat nach Anspruch 9, wobei die Wirbelzwischenscheibe in der planen artikulierenden Oberfläche mindestens eine Aussparung besitzt, welche zur Aufnahme mindestens eines auf der Deckplatte angebrachten Stiftes dient.10. intervertebral implant according to claim 9, wherein the intervertebral disc in the planar articulating surface at least has a recess which serves to receive at least one mounted on the cover plate pin.
11. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3, 9 oder 10, wobei die Grundplatte eine zur Aufnahme der halbzylindrisch ausgestalteten artikulierenden Oberfläche der Wirbelzwischenscheibe entsprechende halbzylindrische Aussparung aufweist.11. vertebral intermediate implant according to one of claims 1 - 3, 9 or 10, wherein the base plate has a corresponding semi-cylindrical recess for receiving the semi-cylindrical articulating articulating surface of the intervertebral disk.
12. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3 oder 9 - 11 , wobei die halbzylindrisch ausgestaltete artikulierende Oberfläche der12. Vertebral intermediate implant according to one of claims 1 - 3 or 9 - 11, wherein the semicylindrical designed articulating surface of
Wirbelzwischenscheibe und die halbzylindrisch ausgestaltete artikulierende Oberfläche der Grundplatte denselben Radius besitzen.Intervertebral disk and the semi-cylindrical designed articulating surface of the base plate have the same radius.
13. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3, 7 oder 8, wobei die Wirbelzwischenscheibe und die Grundplatte fest und unbeweglich miteinander verbunden sind oder die Wirbelzwischenscheibe in die Grundplatte eingearbeitet ist.13. intervertebral implant according to one of claims 1 - 3, 7 or 8, wherein the intervertebral disk and the base plate are firmly and immovably connected to each other or the intervertebral disk is incorporated in the base plate.
14. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 3, 11 oder 12, wobei die Wirbelzwischenscheibe und die Deckplatte fest und unbeweglich miteinander verbunden sind oder die Wirbelzwischenscheibe in die Deckplatte eingearbeitet ist.14. Intervertebral implant according to one of claims 1 - 3, 11 or 12, wherein the intervertebral disk and the cover plate are fixedly and immovably connected to each other or the intervertebral disk is incorporated in the cover plate.
15. Wirbelzwischenimplantat nach einem der Ansprüche 1 - 14, wobei die Grundplatte und/oder die Deckplatte aus Titan oder einer Titanlegierung und die Wirbelzwischenscheibe aus Polyethylen oder Titan oder einer Titanlegierung bestehen.15. vertebral intermediate implant according to one of claims 1-14, wherein the base plate and / or the cover plate made of titanium or a titanium alloy and the intervertebral disk made of polyethylene or titanium or a titanium alloy.
16. Wirbelzwischenimplantat nach Anspruch 15, wobei die Wirbelzwischenscheibe aus Titan oder einer Titanlegierung besteht.16. Intervertebral implant according to claim 15, wherein the intervertebral disk consists of titanium or a titanium alloy.
17. Verwendung des Wirbelzwischenimplantats nach einem der Ansprüche 1 - 16 zur Behandlung von Skoliose, Bandscheibenhernie, Kyphose, Diskusbruch, Black Disc, Spontanverformung, Lumbago, Spondylosis deformans, Witwenbuckel, Spondylomyelitis, Osteochondrose, Osteofibrose,17. Use of the intervertebral space implant according to one of claims 1 - 16 for the treatment of scoliosis, herniated disc, kyphosis, discus fracture, black disc, spontaneous deformation, lumbago, spondylosis deformans, widow's hump, spondylomyelitis, osteochondrosis, osteofibrosis,
Spina bifida, Lordose, Spondylotosis, Schipperkrankheit, Myelomeningozele, Brachialgie, Baastrup-Zeichen, Wirbelankylose, Scheuermann-Krankheit, Zervikalsyndrom, Lendenkyphose, Tortikollis sowie der Bechterew Krankheit. Spina bifida, lordosis, spondylotosis, Schipper's disease, myelomeningocele, brachialgia, Baastrup's signs, vertebral ankylosis, Scheuermann's disease, cervical syndrome, lendencyphosis, torticollis and Bechterew's disease.
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