DE4423826B4 - Keramische Wirbelprothese - Google Patents
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Abstract
Wirbelprothese,
die in einen zwischen einem oberen und einem unteren Wirbelkörper bei
mindestens einer entfernten Zwischenwirbelscheibe gebildeten Hohlraum
eingesetzt wird, mit einer oberen und einer unteren nach außen gerichteten
konvexen Kontaktfläche
(12), die mit dem oberen bzw. dem unteren Wirbelkörper in
Kontakt kommt, wobei die obere und die untere Kontaktfläche (12)
jeweils eine gewölbte
Oberfläche
hat, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wirbelprothese aus Keramik besteht und daß die gewölbte Fläche einer jeden Kontaktfläche (12)
in einem Schnitt parallel zur Einführrichtung (A) einen vorderen
Wölbflächenabschnitt
(12a) mit größerem Krümmungsradius
und einen in Einführrichtung
(A) gesehen hinteren Wölbflächenabschnitt
(12b) mit geringerem Krümmungsradius
in Kombination hat.
Description
- Die Erfindung betrifft eine keramische Wirbelprothese nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie kann eine oder mehrere Zwischenwirbelscheiben ersetzen, die bei einer operativ ausgeführten Resektion entfernt worden sind.
- Wenn eine Nervenwurzel wegen eines Defektes der Zwischenwirbelscheibe oder Bandscheibe, beispielsweise am Halswirbel, einem Druck ausgesetzt wird, können häufig verschiedene neurologische Symptome auftreten. Um den Menschen von diesen Symptomen zu befreien, wird der defekte Abschnitt normalerweise ruhiggestellt und fixiert und es erfolgt ein herkömmlicher Heilprozeß, beispielsweise unter Anwendung einer Streckung. Wenn der Schmerz nicht nachläßt oder die Verletzung zu schwer ist, um durch ein derartiges Heilverfahren geheilt zu werden, so wird am Patienten eine Operation durchgeführt. Es sind zwei Operationsverfahren verfügbar, bei denen die defekte Zwischenwirbelscheibe vor dem Wirbelkörper entfernt wird bzw. der Wirbelbogen teilweise im hinteren Teil des Wirbelkörpers entfernt wird, so daß die Hernie versorgt wird. Das erste Operationsverfahren, bei dem die verletzte Zwischenwirbelscheibe vor dem Wirbelkörper entfernt wird, wird als Vorwärtsadhäsion bezeichnet, bei der ein Knochen implantiert und in einem Hohlraum, der zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper ausgebildet ist, adhäsiv befestigt wird.
- Bei dieser Vorwärtsadhäsion wird in vielen Fällen der eigene Darmbeinknochen als der zu implantierende Knochen verwendet. Jedoch kann durch die Entfernung des Darmbeins der Patient wegen sekundärer Invasionserscheinungen belastet werden. Daher werden neuerdings Prothesen, beispielsweise Keramikprothesen, verwendet und an Stelle des eigenen Darmbeinknochens implantiert. Im allgemeinen sind die Keramikprothesen in einem Organismus sehr stabil und in einem hohen Maße biologisch kompatibel.
- Keramik ist jedoch brüchig sowie hart und zeigt daher bei Stößen ungünstiges Verhalten. Für eine Wirbelprothese ist es erforderlich, daß sie eine mechanische Festigkeit hat, die stark genug ist, um der Druckbelastung zu widerstehen, die vom oberen und vom unteren Wirbelkörper ausgeübt wird. Zusätzlich muß die Wirbelprothese in direkten Kontakt mit dem Knochen gebracht oder direkt an diesem befestigt werden, ohne daß zwischen der Prothese und dem Knochen weiches Gewebe vorhanden ist, wobei zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper keine Knochenresorption auftreten darf.
- Die Form der Prothese sollte derart sein, daß der herauszuschneidende Knochenabschnitt so klein wie möglich ist, denn die Prothese muß abhängig von ihrer Gestalt teilweise entfernt werden können. Bekannte Prothesen, die nicht aus Keramik sind, unterliegen, verglichen mit einem fehlerlosen Knochen, einer bestimmten Druckbelastung wegen wiederholter Absorption und Knochenresorption, um einen ausgeglichenen Zustand aufrechtzuerhalten. Eine keramische Wirbelprothese jedoch, bei der keine Knochenresorption auftritt, sollte so geformt sein, daß der Kompressionsdruck gleichmäßig verteilt wird. Bei den konventionellen keramischen Wirbelprothesen wurde hauptsächlich Wert auf die Materialfestigkeit der Prothese gelegt, um den Widerstand gegen die Druckbelastung zu erhöhen. Die Gestalt der Prothese blieb bislang weitgehend außer Betracht. Weiterhin wurden keine Anstrengungen unternommen, um die Größe des zu entfernenden Knochens zu reduzieren.
- weiterhin ist es erforderlich, den Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper zu vergrößern, um die Wirbelprothese zwischen diesen Körpern einzufügen. Die konventionelle Wirbelprothese kann selbst nicht den Abstand zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper vergrößern. Daher ist es erforderlich, ein spezielles Erweiterungswerkzeug zu verwenden, wodurch die Operationszeit verlängert wird. Eine bekannte, langgestreckte Prothese wird dazu verwendet, mehrere herausgenommene Wirbelkörper zu ersetzen. Diese Prothese ist im allgemeinen als kreisförmiger oder winkelförmiger Ständer ausgebildet, der sich linear in vertikaler Richtung erstreckt. Eine solche Prothese stimmt nicht mit dem Profil der kontinuierlich gekrümmten Wirbelkörper überein. Die bekannte Prothese ist daher morphologisch unnatürlich.
- Eine Wirbelprothese nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP 63-300758 A und der
DE 2 263 842 A bekannt. - Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Keramikprothese anzugeben, deren Widerstand gegen Druckbeanspruchung erhöht ist und bei der keine Knochenresorption auftritt.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Form der Keramikprothese von hoher Bedeutung ist. Die Kontaktober fläche des Wirbelkörpers mit der Zwischenwirbelscheibe ist makroskopisch eine konkave Oberfläche. Die Wirbelprothese, die die Zwischenwirbelscheibe ersetzt, hat bei der Erfindung eine konvexe Oberfläche entsprechend der konkaven Kontaktoberfläche. Dadurch erhöht. sich der Widerstand gegen eine Druckbeanspruchung, und eine Knochenresorption wird vermieden. Weiterhin ergibt sich eine Minimierung des Betrags an Wirbelknochen, der resektioniert werden muß. Außerdem läßt sich die Keramikprothese nach der Erfindung leicht einsetzen und die Stabilität der Prothese nach dem Einsetzen wird erhöht.
- Die nach außen konvex gewölbten Kontaktoberflächen der Wirbelprothese erhöhen den Widerstand gegen Druckbelastungen, die durch den oberen und den unteren Wirbelkörper ausgeübt werden. Da die Kontaktflächen der Wirbelkörper, die mit der Prothese in Kontakt gelangen, makroskopisch gesehen konkave Oberflächen sind, kann der Betrag an Knochen der zu resektionierenden Wirbelkörper, welcher von den konvexen Oberflächen der Prothese abhängt, minimiert werden. Der Eingriff der konkaven Kontaktoberflächen der Wirbelkörper und der konvexen Kontaktoberflächen der Prothese führt zu einer hohen Widerstandsfähigkeit gegen Kompressionsbelastung nicht nur in vertikaler Richtung, d.h. in Längsrichtung der Wirbelsäule, sondern auch in lateraler Richtung, die geringfügig von der Längsrichtung abweicht, denn der Druck wird im wesentlichen gleichförmig verteilt. Die Druckverteilung verhindert, daß der Knochen des Wirbels durch die Prothese resorbiert wird, d.h. es findet keine Knochenresorption statt. Demnach wird ein Absinken der Prothese verhindert, so daß sie ordnungsgemäß und stabil als Ersatz für die herausgenommene Zwischenwirbelscheibe für lange Zeit ohne Deformation der verbleibenden Wirbel funktioniert.
- Die Kontaktoberflächen der Prothese, die die Wirbel berühren, bestehen aus einer Zusammensetzung gewölbter Oberflächen mit verschiede nen Krümmungen. Beispielsweise kann bei einer zusammengesetzten gewölbten Oberfläche die Wölbung bzw. der Krümmungsradius in einem Abschnitt senkrecht zur Einsetzrichtung der Prothese von der Wölbung in einem Abschnitt parallel zur Einsetzrichtung verschieden sein.
- Vorzugsweise nimmt die Breite der Prothese nach und nach in Richtung des vorderen Endes, gesehen in der Einsetzrichtung, ab, so daß die Prothese leicht in einen Hohlraum oder Raum zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper eingesetzt werden kann. Vorzugsweise hat die Prothese eine Keilform.
- Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine verbesserte Halswirbelprothese nach dem Anspruch 6. Sie hat eine Kurvenform, die mit der morphologischen natürlichen Form übereinstimmt.
- Vorzugsweise beträgt der Krümmungsradius der vorderen Oberfläche der Halswirbelprothese 100 bis 200 mm. Der Krümmungsradius der hinteren Oberfläche kann gleich groß oder auch verschieden sein. Wenn der Krümmungsradius der hinteren Oberfläche kleiner als der der vorderen Oberfläche ist, kann die Halswirbelprothese leicht von der Vorderseite der Wirbel her eingesetzt werden.
- Das Keramikmaterial der Prothese besteht aus Aluminiumkeramik, Zirkonkeramik oder Kalziumphosphatkeramik etc.. Unter diesen Keramikwerkstoffen ist insbesondere Kalziumphosphatkeramik vorteilhaft einsetzbar, da eine spontane Adhäsion des Kalziumphosphatkeramikmaterials mit den zugehörigen Wirbeln stattfindet, die sich aus der festen Verbindung zwischen diesen ergibt. Als Kalziumphospatkeramik kann vorteilhafterweise eine Kalziumphospatzusammensetzung verwendet werden, deren Ca-P-Verhältnis von 1,0 bis 2,0 reicht, beispielsweise Hydroxylapatit, Tricalciumphospat, Tetracalciumphosphat, Calciumhydrogenphospat etc. Diese Substan zen können einzeln, als Mischung oder als Zusammensetzung verwendet werden.
- Vorzugsweise besteht die Wirbelprothese aus porösem Calciumphosphatkeramik, deren Porosität (wahre Porosität)
20 bis 55 %, vorzugsweise 30 bis 45 % Prozent, beträgt. Bei porösen Keramiken kann eine beschleunigte Adhäsion an den Wirbelkörpern erwartet werden, da Ostheoplast in die Poren an der Kontaktoberfläche zwischen der Wirbelprothese und den Wirbelkörpern eindringt. Dies beschleunigt die Wiederherstellung der Funktion der Wirbel. Wenn die wahre Porosität unter 20 % liegt, ist die Zahl der Poren zu klein, um die erwähnten Vorteile zur Wirkung zu bringen. Wenn umgekehrt die Porosität größer als 55 % ist, ist die mechanische Festigkeit der Prothese zu klein, um der Kompressionsbeanspruchung zu widerstehen. Die wahre Porosität bezieht sich auf einen Prozentwert des totalen Volumens der geschlossenen Poren (Zellen) und der offenen Poren (Zellen) bezogen auf eine Volumeneinheit. - Die Keramikwirbelprothese kann wie folgt hergestellt werden: Beim folgenden Beispiel wird Hydroxylapatit-Keramik verwendet. Phosphatsalz und Calciumsalz werden in einen an sich bekannten Naßprozess synthetisiert, um Hydroxylapatit-Schlamm zu erhalten. Der Schlamm wird in einem Trockner vom Drehtrommeltyp oder ähnliches getrocknet, um Hydroxylapatit-Pulver zu erhalten. Das Pulver wird in die Form der Keramikwirbelprothese gepreßt, beispielsweise durch eine statische Hydraulikpresse vom Trockentyp. Das Preßteil wird bei 1000 bis 1200°C in einem elektrischen Ofen gebrannt, um die Wirbelprothese bzw. die Halswirbelprothese zu erhalten. Alternativ ist es möglich, einen Schlammgießprozeß, einen Spritzgießprozeß einzusetzen, oder grüne Keramik (green compact) zu produzieren, die durch eine Werkzeugmaschine zu einer vorbestimmten Form bearbeitet wird.
- Die oben erwähnten Verfahren sind einsetzbar, um eine dichte Wirbelprothese zu produzieren, deren Porosität kleiner als 10 % ist. Um eine Wirbelprothese mit einer Porosität größer als 20 % herzustellen, werden ein Schaummittel und Wasser zugesetzt und mit dem Hydroxylapatit-Pulver vermischt, um einen geschäumten Schlamm zu erhalten, der dann getrocknet wird. Der getrocknete Schlamm wird von einer Fräsmaschine oder ähnliches bearbeitet, um die vorbestimmte Form der Prothese zu erhalten, die danach bei 1000 bis 1200°C in einem elektrischen Ofen gebrannt wird, um das Endprodukt zu erhalten, d.h. die Wirbelprothese. Bei dem beschriebenen Prozeß ist es alternativ möglich Puder zuzufügen, das eine Substanz enthält, die unter Temperatureinfluß verschwindet, so daß die Mischung geformt und gebrannt wird, um die Wirbelprothese herzustellen.
- Weiterhin kann die Wirbelprothese aus Keramik oder Keramikwerkstoff hergestellt werden, die einen dichten Mittelstück und ein dieses umgebende poröses Umfangsteil haben. Der dichte Mittelabschnitt trägt hauptsächlich dazu bei, daß die mechanische Festigkeit insgesamt erhöht wird, während der poröse Umfangsteil hauptsächlich eine beschleunigte Haftung der Prothese an den Wirbelkörpern bewirkt. Um eine solche Prothese mit einem dichten Mittelabschnitt und einem diesen umgebenden porösen Umfangsteil zu produzieren, wird beispielsweise ein getrocknetes dichtes Material entsprechend dem Mittelabschnitt in ein getrocknetes poröses Material entsprechend dem Umfangsabsteil eingefügt und die Zusammensetzung gebrannt; oder das getrocknete dichte Material wird an das getrocknete poröse Material durch Apatit-Schlamm angeklebt und die Zusammensetzung gebrannt.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:
-
1 eine Draufsicht auf eine Keramikwirbelprothese, -
2 eine Vorderansicht des Beispiels nach1 , -
3 eine Seitenansicht des Beispiels nach1 von rechts, -
4 eine schematische Ansicht der Wirbelprothese nach den1 bis3 , die zwischen Wirbelkörper eingefügt ist, -
5 einen Querschnitt einer Halswirbelprothese, -
6 und7 eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht von links des Beispiels nach5 , -
8 eine perspektivische Ansicht des Beispiels nach5 , und -
9 eine schematische Ansicht der in den5 bis8 dargestellten Halswirbelprothese, die zwischen Wirbelkörper eingesetzt ist. - Die
1 bis3 zeigen eine Wirbelprothese10 aus Keramik. Die Wirbelprothese10 ist in der Draufsicht im wesentlichen rechteckförmig entsprechend der Querschnittsform eines Wirbelkörpers (eines Halswirbels oder eines Brustwirbels). Die Prothese10 ist in bezug auf die Mittelachse (Mittelebene) in vertikaler Richtung Z symmetrisch. Sie hat einen keilförmigen Mittelabschnitt11 , der an der oberen und an der unteren Oberfläche mit einer gewölbten Kontaktoberfläche12 versehen ist, die konvexe Oberflächen bilden. - Der keilförmige Mittelabschnitt
11 hat eine Breite, die graduell in Richtung seines vorderen Endes in einem Bereich in Richtung parallel der Richtung A (d.h. in der z-x-Ebene) abnimmt, in der die Prothese zwischen die Wirbelkörper eingeführt wird, wie in2 zu sehen ist. - In einem Bereich parallel zur Einführrichtung A (d.h. in der z-x-Ebene) sind die Kontakflächen
12 mit einem vorderen kleinen gewölbten Flächenabschnitt12a mit einem großen Krümmungsradius sowie mit einem hinteren, großen, gewölbten Flächenabschnitt12b mit einem kleinen Krümmungsradius versehen. Die beiden Flächen12a ,12b sind miteinander kombiniert und gehen ineinander über. Die gewölbte Fläche12 hat im Querschnitt in der z-y-Ebene senkrecht zur Einführrichtung A eine Wölbfläche mit einer einzigen Wölbung bzw. einem Krümmungsradius, wie in3 dargestellt ist. - Die Prothese
10 ist zwischen die Wirbelkörper20 mit dem vorderen kleinen Oberflächenabschnitt12a als Führungsende eingefügt, wie aus4 zu sehen ist. - Da der kleine, gewölbte Flächenabschnitt
12a eine kleinere Wölbung (der Krümmungsradius ist größer) hat, als der große, gewölbte Flächenabschnitt12b , und der keilförmige Abschnitt11 die Dicke am vorderen Ende verringert, kann die Prothese10 zwischen die Wirbelkörper20 eingeführt werden, wobei der Raum zwischen den Wirbelkörpern wegen des Keileffekts insgesamt vergrößert wird. Wenn das Einsetzen abgeschlossen ist, verteilen die Kontaktoberflächen12 mit den Abschnitten12a und12b die Kompressionsbelastung, die durch die Wirbelkörper20 ausgeübt wird, im wesentlichen gleichmäßig und es findet keine Knochenresorption statt, so daß die Prothese stabil zwischen den Wirbelkörpern20 gehalten wird. Der Anteil der Wirbelkörper20 , der wegzuschneiden ist, kann so klein wie möglich sein, da die konvexen Oberflächen12 den Oberflächen der zugehörigen Wir belkörper20 entsprechen, die makroskopisch gesehen konkave Oberflächen sind. - Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Mittelabschnitt, obwohl er die Form eines Keils hat, die Form einer parallelen Platte haben. Die Prothese
10 hat weiterhin eine symmetrische Gestalt in bezug auf die Mittelachse in vertikaler Richtung. Demgemäß kann die Prothese entweder mit der oberen oder mit der unteren Seite in den2 und3 nach oben weisend eingeführt werden. Alternativ kann die Prothese10 eine asymmetrische Gestalt haben. - Im folgenden werden Beispiele für den Herstellprozeß der Keramikprothese
10 beschrieben. - Beispiel 1:
- Ein Hydroxylapatit-Schlamm wurde in einem Naßherstellprozeß vorbereitet. Der so erhaltene Schlamm wurde durch einen Trockner vom Drehtrommeltyp, hergestellt durch Nishimura Tekkou Seisakusho Co. Ltd., getrocknet, um Hydroxylapatit-Pulver zu erhalten. Das Pulver wurde bei 800°C in einem elektrischen Ofen für drei Stunden kalziniert, um ein leichtes Hantieren zu erreichen. Das kalzinierte Pulver wurde von einer Metallpresse gepreßt, um grüne Keramik in Form eines Zylinders zu erhalten, dessen Durchmesser und Länge 35 mm bzw. 35 mm waren. Die grüne Keramik wurde bei einem hydraulischen Druck von 1 Tonne/cm2 durch eine statische Hydraulikpresse gepreßt, um eine zylindrische grüne Keramik zu erhalten, die eine mechanische Festigkeit hat, die groß genug ist, um sie zu bearbeiten. Die zylindrische grüne Keramik wurde durch eine NC-Fräsmaschine bearbeitet, um Produkte verschiedener Größen herzustellen, deren Gestalt in den
1 bis3 gezeigt ist, wobei ein Schrumpfen der grünen Keramik während eines Brennprozesses berücksichtigt wurde. Die Produkte wurden dann bei 1100°C für zwei Stunden in einem elektrischen Ofen gebrannt, um verschiedene Größen von Prothesen zu erhalten. Die Prothesen wurden bei Patienten unter Verwendung des Vorwärtsadhäsions-Prozesses eingepflanzt, die an Zwischenwirbelscheiben-Hernie oder ähnliches litten. Es wurden gute Resultate erzielt. - Beispiel 2:
- Hydroxylapatit-Schlamm wurde durch einen Naßherstellprozeß vorbereitet und durch einen Trockner vom Drehtrommeltyp, hergestellt durch Nishmura Tekkou Seisakusho Co. Ltd., getrocknet, um Hydroxylapatit-Pulver zu erhalten. Das Pulver wurde bei 800°C in einem elektrischen Ofen für drei Stunden kalziniert, um ein leichtes Hantieren des Materials zu erreichen.
- Es wurden 100 g Eiweiß-Albumin zugefügt und nach und nach mit 200 g des kalzinierten Pulvers durch eine Kugelmühle vom Trockentyp gemischt. Danach wurde 500 g Wasser dem gemischten Pulver zugefügt und für 15 min durch einen Handmixer aufgeschäumt. Danach wurde die geschäumte Mischung auf eine Petrischale von 20 cm Durchmesser und 5 cm Tiefe überführt und bei 80°C für 24 Stunden in einem Trockner getrocknet, um einen getrockneten porösen Körper zu erhalten. Der poröse Körper wurde in Parallelpipedon geschnitten und von einer NC-Werkzeug- und Fräsmaschine bearbeitet, um Produkte verschiedener Größen zu erhalten, deren jeweilige Gestalt in den
1 bis3 dargestellt ist, wobei eine Schrumpfung während des Brennprozesses berücksichtigt wurde. Die Produkte wurden dann bei 1200°C für drei Stunden in einem elektrischen Ofen gebrannt, um Prothesen verschiedener Größen zu erhalten. Die Prothesen wurden Patienten duch die Vorwärtsadhäsions-Methode implantiert, die an einer Zwischenwirbelscheiben-Hernie oder ähnliches litten. Es wurden gute Resultate erzielt. - Die
5 bis9 zeigen eine Halswirbelprothese30 aus Keramik für mehrere Halswirbel. Die Prothese30 hat die Form eines Bogens entsprechend der Form der Halswirbelsäule, so daß, wenn die Prothese30 eingepflanzt und befestigt ist, ihre Oberfläche, die der vorderen Fläche der Halswirbelsäule entspricht, aus einer konvexen Oberfläche31 besteht. Die obere und die untere Oberfläche der Prothese30 , die mit dem oberen und dem unteren Wirbelkörper20 in Kontakt gebracht wird, haben konvexe Oberflächen32 . - Zu beachten ist, daß der Krümmungsradius der vorderen Oberfläche
31 , die der vorderen Oberfläche der Halswirbelsäule entspricht, nicht notwendigerweise mit dem Krümmungsradius der hinteren Oberfläche33 übereinstimmen muß. Beispielsweise, wenn der Krümmungsradius der konvexen vorderen Oberfläche31 größer als der Krümmungsradius der konkaven hinteren Oberfläche33 ist, kann die Prothese30 leichter in einen Hohlraum eingeführt werden, der gebildet wird, wenn mehrere Wirbelkörper resektioniert worden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel betragen die Krümmungsradien der konvexen Oberfläche31 und der konkaven Oberfläche33 etwa 160 mm bzw. 150 mm. - Wenn die Halswirbelprothese
30 eingesetzt wird, bildet die konvexe vordere Oberfläche31 ein Führungsteil, wie in der8 dargestellt ist. Demnach hat die Prothese30 eine natürliche Wölbung entsprechend der Halswirbelsäule. Wenn das Einsetzen der Prothese30 vollzogen ist, verteilt die konvexe Kontaktoberfläche32 , die mit den Wirbelkörpern20 in Kontakt gebracht wird, wegen ihrer konvexen Form die Kompressionsbelastung durch die Wirbelkörper20 im wesentlichen gleichmäßig, so daß die Prothese30 stabil zwischen den Wirbelkörpern20 ohne Knochenresorption gehalten werden kann. Der von den Wirbelkörpern20 wegzuschneidende Teil ist minimal, da die Oberflächen der Wirbelkörper20 makroskopisch gesehen konkave Oberflächen sind, wie weiter oben bereits erläutert worden ist. - Beispiele des Herstellprozesses der Halswirbelprothese
30 werden im folgenden erläutert. - Beispiel 3:
- Tricalciumphosphat-Pulver, vermarktet von Taiheiyou Kagaku Co. Ltd., wurde bei 1800°C für drei Stunden in einem elektrischen Ofen kalziniert. Es wurde durch einen Röntgenanalysator festgestellt, daß das kalzinierte Pulver eine Hydroxylapatat-Kristallstruktur hatte. Das kalzinierte Pulver wurde durch eine Metallpresse gepreßt, um grüne Keramik in Form eines Prismas mit den Abmessungen 25 mm × 25 mm × 80 mm (Höhe) zu erhalten. Die grüne Keramik wurde bei einem hydraulischen Druck von 1 Tonne/cm2 von einer statischen Hydraulikpresse gepreßt, um eine prismenförmige grüne Keramik zu erhalten, deren mechanische Festigkeit groß genug war, um sie zu bearbeiten. Die grüne Keramik wurde dann von einer NC-Fräsmaschine bearbeitet, um Produkte verschiedener Größen herzustellen, deren jeweilige Gestalt in den
5 bis9 dargestellt ist, wobei ein Schrumpfen der grünen Keramik während des Brennprozesses berücksichtigt wurde. Die Produkte wurden dann bei 1100°C für zwei Stunden in einem elektrischen Ofen gebrannt, um Halswirbelprothesen verschiedener Größen zu erhalten. Die Halsprothesen wurden nach der Vorwärtsadhäsions-Methode Patienten implantiert, die an Zwischenwirbel-Hernie oder ähnliches litten. Es wurden gute Ergebnisse nach dem Verstreichen von sechs Monaten erzielt. - Beispiel 4:
- 50 g Eiweiß-Albumin wurden nach und nach mit 200 g kaliziniertem Hydroxylapatit-Pulver vermischt, das nach dem im Beispiel 3 beschriebenen Herstellprozeß durch eine Kugelmühle vom Trockentyp erhalten wurde. Danach wurde 500 g Wasser dem vermischten Pulver zugeführt und für 15 Minuten durch einen Handmixer aufgeschäumt. Danach wurde die geschäumte Mischung einer Petrischale von 20 cm Durchmesser und 5 cm Tiefe zugeführt und bei 80°C für 24 Stunden in einem Trockner getrocknet, um einen getrockneten porösen Körper zu erhalten. Der poröse Körper wurde in Parallel-Pipedon geschnitten und von einer NC-Fräsmaschine bearbeitet, um Produkte verschiedener Größen zu erhalten, deren jeweilige Gestalt in den
5 bis9 dargestellt ist, wobei ein Schrumpfen während des Brennprozesses berücksichtigt wurde. Die Produkte wurden dann bei 1200°C für zwei Stunden in einem elektrischen Ofen gebrannt, um Halwirbelprothesen verschiedener Größen zu erhalten. Die Prothesen wurden nach dem Vorwärtsadhäsionsprozess Patienten eingepflanzt, die an Zwischenwirbel-Hernie oder ähnliches litten. Es wurden gute Resultate nach Ablauf von sieben Monaten erzielt. - Die Halswirbelprothese für mehrere Wirbelkörper kann vorteilhafterweise in einen Hohlraum durch einen Vorwärtsadhäsions-Prozeß implantiert werden, nachdem mehrere Wirbelkörper entfernt worden sind. Die Halswirbelprothese kann die von dem zugehörigen oberen und unteren Wirbelkörper ausgeübte Kompressionsbelastung gleichmäßig verteilen, wodurch ein erhöhter widerstand gegen Druckbelastung erzielt wird. Eine Knochenresorption findet nicht statt. Der Knochenanteil, der aus dem Wirbelkörper während der von einem Arzt durchgeführten Operation resektioniert wird, kann minimiert werden. Die Halswirbelprothese kann auf einfache Weise zwischen die Wirbelkörper eingeführt werden. Die Prothese wird zwischen den Wirbelkörpern für eine lange Zeit stabil gehalten. Weiterhin dient die Halswirbelprothese als ein morphologisch natürliches Ersatzmittel.
Claims (8)
- Wirbelprothese, die in einen zwischen einem oberen und einem unteren Wirbelkörper bei mindestens einer entfernten Zwischenwirbelscheibe gebildeten Hohlraum eingesetzt wird, mit einer oberen und einer unteren nach außen gerichteten konvexen Kontaktfläche (
12 ), die mit dem oberen bzw. dem unteren Wirbelkörper in Kontakt kommt, wobei die obere und die untere Kontaktfläche (12 ) jeweils eine gewölbte Oberfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelprothese aus Keramik besteht und daß die gewölbte Fläche einer jeden Kontaktfläche (12 ) in einem Schnitt parallel zur Einführrichtung (A) einen vorderen Wölbflächenabschnitt (12a ) mit größerem Krümmungsradius und einen in Einführrichtung (A) gesehen hinteren Wölbflächenabschnitt (12b ) mit geringerem Krümmungsradius in Kombination hat. - Wirbelprothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der gewölbten Oberfläche in einem Schnitt in Richtung senkrecht zur Einführrichtung (A) der Prothese in den Hohlraum von der Wölbung in einem Schnitt in Richtung parallel zur Einführrichtung (A) verschieden ist.
- Wirbelprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Calciumphosphat-Keramik besteht.
- Wirbelprothese nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Keramik mit einer Porosität von 20 bis 55 % besteht.
- Halswirbelprothese für mehrere Wirbelkörper, wobei die Halswirbelprothese in einen Hohlraum eingesetzt wird, der durch Resektion mehrerer nebeneinanderliegender Halswirbel gebildet wird, gekennzeichnet durch eine nach außen gerichtete gebogene vordere Oberfläche (
31 ), die den vorderen Flächen der entfernten Wirbelkörper entspricht, und durch eine obere und eine untere nach außen gerichtete konvexe Kontaktoberfläche (32 ), die mit dem zugehörigen oberen und dem unteren Wirbelkörper in Kontakt gelangen. - Halswirbelprothese nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung der nach außen gebogenen vorderen Oberfläche (
31 ) von der Wölbung der hinteren Oberfläche (33 ) verschieden ist. - Halswirbelprothese nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Calciumphosphat-Keramik besteht.
- Halswirbelprothese nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Keramik mit einer Porosität von 20 bis 55 % besteht.
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