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VeröffentlichungsnummerWO1999011203 A1
PublikationstypAnmeldung
AnmeldenummerPCT/AT1998/000201
Veröffentlichungsdatum11. März 1999
Eingetragen26. Aug. 1998
Prioritätsdatum28. Aug. 1997
Auch veröffentlicht unterEP1009339A1
VeröffentlichungsnummerPCT/1998/201, PCT/AT/1998/000201, PCT/AT/1998/00201, PCT/AT/98/000201, PCT/AT/98/00201, PCT/AT1998/000201, PCT/AT1998/00201, PCT/AT1998000201, PCT/AT199800201, PCT/AT98/000201, PCT/AT98/00201, PCT/AT98000201, PCT/AT9800201, WO 1999/011203 A1, WO 1999011203 A1, WO 1999011203A1, WO 9911203 A1, WO 9911203A1, WO-A1-1999011203, WO-A1-9911203, WO1999/011203A1, WO1999011203 A1, WO1999011203A1, WO9911203 A1, WO9911203A1
ErfinderRonald J. Sabitzer, Franz K. Fuss
AntragstellerSabitzer Ronald J, Fuss Franz K
Zitat exportierenBiBTeX, EndNote, RefMan
Externe Links:  Patentscope, Espacenet
Prosthesis of the spinal column
WO 1999011203 A1
Zusammenfassung
In a spinal column prosthesis for insertion into the intervertebral space of the spinal column after surgical removal of the intervertebral disk, it is provided that the prosthesis (6), which in the inserted state is designed in a single piece, has a curved surface (9) at its top side, is movable relative to the cranial vertebra (1) and is fixed to the caudal vertebra (3) by anchoring and connecting means (11) arranged on the bottom side (10) of the prosthesis. The axis of rotation (7) between adjacent vertebrae (1, 3) when bending forwards and backwards (5) lies in the caudal vertebra (3). This makes it possible to preserve the natural mobility between adjacent vertebrae (1, 3) and to keep the natural centre of rotation in its physiological position.
Ansprüche  übersetzt aus folgender Sprache: Deutsch  (OCR-Text kann Fehler enthalten)
P atentanspr ├╝ che P atentanspr ├╝ che
1. Wirbels├ñulen-Prothese zum Einbringen in den Zwischenwirbelspalt der Wirbels├ñule nach chirurgischer Entfernung der Bandscheibe, dadurch gekennzeichnet, da├ƒ die in eingebautem Zustand einst├╝ckig ausgebildete Prothese (6) eine gew├╢lbte Oberfl├ñche (9, 9a, 9b, 9c, 9d) an der Prothesen-Oberseite (8) aufweist und gegen├╝ber dem cranialen Wirbelk├╢rper (1) beweglich ist, da├ƒ die Prothese (6) durch Verankerungs- und Verbindungsmittel (11) an der Prothesen-Unterseite (10) mit dem caudalen Wirbelk├╢rper (3) unbeweglich verbunden ist und da├ƒ die Rotationsachse (7) zwischen den benachbarten Wirbelk├╢rpem (1, 3) bei Vor- und Zur├╝ckbeugen (5) im caudalen Wirbelk├╢rper (3) liegt. 1. Wirbels├ñulen prosthesis for insertion into the intervertebral gap of Wirbels├ñule after surgical removal of the disc, characterized in that the da├ƒ when installed einst├╝ckig trained prosthesis (6) a gew├╢lbte Oberfl├ñche ( 9, 9a, 9b, 9c, 9d) on the prosthesis upper side (8) and the cranial gegen├╝ber Wirbelk├╢rper (1) is movable, the prosthesis (6) da├ƒ by anchoring and connection means ( 11) on the prosthesis lower side (10) is immovably connected to the caudal Wirbelk├╢rper (3) and da├ƒ the axis of rotation (7) between the adjacent Wirbelk├╢rpem (1, 3) in pre- and Zur├ ╝ckbeugen (5) in the caudal Wirbelk├╢rper (3).
2. Wirbelsäulen-Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prothese (6) aus zwei gleich großen, im wesentlichen symmetrischen, miteinander zusammensetzbaren Teilen besteht. 2. Wirbelsäulen prosthesis according to claim 1, characterized in that daß the prosthesis (6) of two equal großen, substantially symmetrical with each other assemblable parts.
3. Wirbelsäulen-Prothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum cranialen Wirbelkörper (1) gewandte, gewölbte Oberfläche der Prothese (6) in wenigstens einer Schnittansicht von einer Kugel- (9a), Ellipsoid- (9b), Sattel- (9c) oder Zylinder-Oberfläche (9d) gebildet ist. 3. Wirbelsäulen prosthesis according to claim 1 or 2, characterized in that the daß for cranial Wirbelkörper (1) facing, gewölbte Oberfläche the prosthesis (6) in at least one cross-sectional view of a ball - (9a), ellipsoid (9b), fifth (9c) or cylinder Oberfläche (9d) is formed.
4. Wirbelsäulen-Prothese nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungs- und Verbindungsmittel von wenigstens einem Steg oder Fortsatz (11) gebildet sind, welcher insbesondere eine körnige, poröse, gerippte, gezahnte oder aufgerauhte Oberfläche (13) aufweist. 4. are Wirbelsäulen prosthesis according to claim 1, 2 or 3, characterized daß the anchoring and connection means of at least one web or projection (11) formed, which in particular a körnige, poröse having ribbed, toothed or roughened Oberfläche (13).
5. Wirbelsäulen-Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungs- und Veranke- rungsmittel (11) an der Prothese (6) über eine Steck- oder Gewindeverbindung (14) lösbar festgelegt sind. 5. Wirbelsäulen prosthesis according to one of Ansprüche 1 to 4, characterized daß, the connecting and anchoring means (11) to the prosthesis (6) über a plug-in or threaded connection (14 ) are set lösbar.
6. Wirbelsäulen-Prothese nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Oberfläche (9, 9a, 9b, 9c, 9d) entlang von zwei im wesentlichen normal aufeinander stehenden Schnittlinien eine unterschiedliche Wöl- bung bzw. Krümmung aufweisen. 6. Wirbelsäulen prosthesis according to one of Ansprüche 1 to 5, characterized in that the daß gewölbte Oberfläche (9, 9a, 9b, 9c, 9d) along two substantially perpendicular to each other standing cut lines a different environment Wöl- or have Krümmung.
Beschreibung  übersetzt aus folgender Sprache: Deutsch  (OCR-Text kann Fehler enthalten)

WIRBELSÄULEN-PROTHESE SPINE-GRAFT

Die Erfindung betrifft eine Wirbelsäulen-Prothese zum Einbringen in den Zwischenwirbelspalt der Wirbelsäule nach chirurgischer Entfernung der Bandscheibe. The invention relates to a spinal prosthesis for introduction into the intervertebral gap of the spinal column after surgical removal of the disc.

Der Discus intervertebralis (Zwischenwirbelscheibe, Bandscheibe) hat zwei Aufgaben: Gewährleistung der Beweglichkeit zweier Wirbel zueinander und Stoßdämpferwirkung. The intervertebral disc (intervertebral disc, intervertebral disc) has two tasks: ensuring the mobility of two vertebrae to each other and shock effect. Aus ver- schiedenen medizinischen Gründen kann eine Entfernung des Discus (der Bandscheibe) nötig sein. For various medical reasons may be necessary removal of the Discus (the disc). Vorweg gesagt, es gibt keine chirurgische Standardtherapie für bzw. nach Discusent- fernung. Anticipation said, there is no standard surgical therapy for or after Discusent- distance. Als operative Möglichkeit werden im allgemeinen drei Operationsmethoden verwendet: A: Fusion, B: weder Discus-Ersatz noch Fusion, C: Discusersatz (gibt es nur in der Lendenwirbelsäule). As an operative possibility surgical methods are generally three uses: A: Fusion, B: neither Discus spare nor fusion, C: disk replacements (there are only in the lumbar spine).

Bei Fusion werden mittels diverser Verblockungsmöglichkeiten zwei benachbarte Wirbelkörper so miteinander verbunden, daß sowohl die Beweglichkeit als auch die Stoßdämpferwirkung verloren gehen. When the merger of two adjacent vertebral bodies are joined together by means of various Verblockungsmöglichkeiten that both the mobility and the shock absorber effect is lost.

Weder Discusersatz noch Fusion führen zu einer abnormen Beweglichkeit mit fehlender Stoßdämp erwirkung. Neither disk replacements nor fusion lead to abnormal motility with lack Bumper St obtaining.

Es gibt folgende Prothesen- bzw. Implantattypen (nur für die Lendenwirbelsäule), die zur Einbringung in den Zwischenwirbelraum (Intervertebralspalt) gedacht sind: The following prosthesis or implant types (only for the lumbar spine), which are intended for insertion into the intervertebral space (Intervertebralspalt):

a) Das Implantat besteht nur aus einem einzigen Stück, welches eventuell elastische Eigenschaften aufweist und mit den Wirbelkörpem nicht verbunden ist. a) The implant consists of a single piece which may have elastic properties and is not connected to the vertebral bodies. Diese Implantate gewährleisten eine reduzierte Beweglichkeit und eventuell eine gewisse Stoßdämpferwirkung. These implants provide a reduced mobility and possibly a certain shock effect. Der Drehpunkt dieser Implantate liegt im Implantat selbst und nicht im unteren Wirbelkörper, wie dies physiologischerweise der Fall ist. The fulcrum of these implants is the implant itself and not in the lower vertebrae, as physiologically the case. aa) keine elastischen Eigenschaften: Als Implantat wird eine Stahlkugel eingebaut (Fernström ball-bearing prothesis) aa) no elastic properties: The implant is a steel ball fitted (Fernström ball-bearing prothesis)

ab) elastische Eigenschaften: Implantate mit folgenden Pa- tentnummern: WO 94/23671, WO 93/16664, DE 37 41 493 AI, US-A tentnummern implants with the following paper: from) elastic properties WO 94/23671, WO 93/16664, DE 37 41 493 Al, US-A

4 874 382, US-A 5 047 055, US-A 5 108 438, US-A 5 192 326, EP-A 0 304 305, US-A 5 320 644. 4,874,382, US-A 5,047,055, US-A 5,108,438, US-A 5,192,326, EP-A 0304305, US-A 5,320,644.

b) Das Implantat besteht aus einem einzigen Stück, welches aus harten Deckplatten und aus einem elastischen Kern besteht. b) The implant consists of a single piece, which consists of hard cover plates and of an elastic core. Die Deckplatten besitzen eventuell Verbindungs- oder Verankerungsmittel gegenüber den Wirbelkörpern. The cover plates may have joint or anchor itself against the vertebral bodies. Diese Implantate gewährleisten eine reduzierte Beweglichkeit und eine gewisse Stoßdämpferwirkung. These implants provide a reduced mobility and a certain shock effect. Der Drehpunkt dieser Im- plantate liegt im Implantat selbst und nicht im unteren Wirbelkörper, wie dies physiologischerweise der Fall ist. The fulcrum of these implants is the implant itself and not in the lower vertebrae, as physiologically the case. Das betrifft Implantate mit folgenden Patentnummern: CH 671 691 A5, WO 90/11740, US-A 4 911 718, US-A 5 071 437, US-A 5 171 281, EP 0 346 269 A2 , EP 0 310 837 AI. The concerns with implants following patent numbers: CH 671 691 A5, WO 90/11740, US-A 4,911,718, US-A 5,071,437, US-A 5,171,281, EP 0346269 A2, EP 0310837 AI.

c) Das Implantat ist fix mit beiden Wirbelkörpem verbunden und besteht aus mindestens zwei Teilen, die beweglich miteinander verbunden sind, wie dies beispielsweise der FR-A 2 718 635 zu entnehmen ist. c) The implant is fixedly connected to two vertebral bodies and consists of at least two parts which are movably connected with each other as can be seen, for example, FR-A 2,718,635. Jeder Teil ist mit einem Wirbel- körper fest verbunden. Each part is a body fixed to a vortex. Zwischen diesen Teilen können elastische Elemente eingebaut sein. elastic elements may be incorporated between these parts. Diese zwei Teile gewährleisten eine reduzierte Beweglichkeit und eventuell eine gewisse Stoßdämpferwirkung. These two parts ensure reduced mobility and possibly a certain shock effect. Der Drehpunkt dieser Implantate liegt im Implantat selbst oder am Rand des Implantats und nicht - wie normalerweise - im unteren Wirbelkörper. The fulcrum of these implants is the implant itself or at the edge of the implant and not - as usually - in the lower vertebrae. Unter "Rand" ist zu verstehen: Oberseite des Implantats (= Unterseite des oberen Wirbels; WO 93/10725), Unterseite des Implantats (= Oberseite des unteren Wirbels; US-A 5 314 477), Hinterseite des Implantats (US-A 4 759 769). The term "edge" is to be understood: top of the implant (= bottom side of the upper vertebra; WO 93/10725), the underside of the implant (= top of the lower vertebra; US-A 5,314,477), rear side of the implant (US-A 4 759 769).

ca) keine elastischen Eigenschaften: Implantate mit folgenden Patentnummern: US-A 5 314 477, EP 0 560 141 AI, US-A 5 258 031, US-A 5 246 458, EP-A 0 177 728, DE 35 29 761 AI, WO 93/10725. ca) no elastic properties: implants with the following patent numbers: US-A 5,314,477, EP 0,560,141 Al, US-A 5,258,031, US-A 5,246,458, EP-A 0,177,728, DE 35 29 761 AI , WO 93/10725.

cb) elastische Eigenschaften: Implantate mit folgenden Pa- tentnummern: WO 94/26213, EP 0 566 810 AI, DE 41 09 941 AI, cb) elastic properties: tentnummern implants following patent: WO 94/26213, EP 0566810 Al, DE 41 09 941 AI,

DE 42 13 771 Cl, US-A 4 309 777, US-A 5 002 576, US-A 4 759 769, US-A 4 946 378, US-A 4 873 477. DE 42 13 771 Cl, US-A 4,309,777, US-A 5,002,576, US-A 4,759,769, US-A 4,946,378, US-A 4,873,477.

Bei all diesen Implantattypen entsprechend dem oben ange- führten Stand der Technik wird die Beweglichkeit innerhalb der Prothese erzeugt; In all these types of implants according to the indicated above led prior art mobility is generated inside the prosthesis; nur bei der Fernström ball-bearing prothesis erfolgt die Bewegung zwischen Implantat und beiden Wirbelkörpern. only when Fernström ball-bearing prothesis, the movement between the implant and the two vertebral bodies. Es gibt kein Implantat, das gegenüber einem Wirbelkörper beweglich und gegenüber dem anderen unbeweglich ist. There is no implant and is movable relative to the other immovably relative to a vertebral body.

Die Probleme, die sich nach operativer Versorgung ergeben, sind folgende: The problems that arise after surgical treatment, are as follows:

a) die Beweglichkeit ist aufgehoben: Dadurch werden die Nachbarsegmente (benachbarte Bandscheiben) insofern überbelastet, als sie die verlorengegangene Beweglichkeit mitübernehmen müssen. a) the mobility is lifted: As a result, the neighboring segments (adjacent intervertebral discs) are far overloaded when they need mitübernehmen the lost mobility.

b) die Stoßdämpferwirkung ist aufgehoben: Dies führt zu keiner Belastung der Nachbarsegmente, da es weitere Strukturen gibt, die diese Stoßdämpferwirkung übernehmen (Bänder, Muskeln) ; b) the shock absorber effect is eliminated this does not lead to pollution of the neighboring segments, as there are other structures that assume this shock effect (ligaments, muscles); außerdem gibt es bei den großen Gelenken der unteren Extremität (Hüft-, Knie-, Sprunggelenk) auch keine als Stoßdämpfer wirkenden Einrichtungen. there is also in the large joints of the lower extremity (hip, knee, ankle) and not as a shock absorber acting devices.

c) eine Beweglichkeit ist vorhanden und das Implantat ist mit den Wirbeln nicht verbunden: Der Drehpunkt liegt hierbei an falscher Stelle und zwar mitten im Implantat. c) a movement exists, and the implant is not connected to the vertebrae: The fulcrum is here at the wrong place and that the middle of the implant. Dies führt zu einer unnatürlichen Beanspruchung der weiteren Einrichtungen der Wirbelsäule (Bänder, Gelenke, Muskeln) und zu Schmerzen in diesen Strukturen, sodaß diese nicht mehr optimal funktionieren können. This leads to an unnatural strain on the other institutions of the spine (ligaments, joints, muscles) and pain in these structures so that they can no longer function optimally. Weiters kommt es durch den fal- sehen Drehpunkt zu Scherkräften, die das Implantat aus dem Zwischenwirbelspalt herausdrängen können. Furthermore, it comes through the false view fulcrum to shearing forces that can crowd out the implant from the intervertebral space.

d) eine Beweglichkeit ist vorhanden und das Implantat ist mit beiden Wirbeln fest verbunden: Der Drehpunkt liegt hiebe! d) a movement exists, and the implant is fixed to two vertebrae: The fulcrum chops! an falscher Stelle, mitten im Implantat oder an dessen Rand. at the wrong place, in the implant or at its edge. Dadurch, daß Teile des Implantats mit den Wirbeln fest verbunden sind, schreibt die (unphysiologische) Kinematik des Implantats den Wirbeln die Kinematik vor. The fact that parts of the implant are fixed to the vertebrae, writes the (non-physiological) kinematics of the implant to the vertebrae before the kinematics. Dies führt wiederum zu einer unnatürlichen Beanspruchung der weiteren Einrichtungen der Wirbelsäule (Bänder, Gelenke, Muskeln) und zu Scherkräften zwischen Implantat und Wirbel. This in turn leads to an unnatural strain on the other institutions of the spine (ligaments, joints, muscles) and shear forces between the implant and vertebrae. Durch die feste Verbindung des Implantats mit beiden Wirbeln kann nun das Implantat durch die unnatürliche Kinematik nicht aus dem Zwischenwirbelspalt herausgedrängt werden. The firm connection of the implant with two vertebrae, the implant now can not be forced out of the intervertebral gap by the unnatural kinematics. Dadurch werden die Befestigungsmittel und der Knochen überbeansprucht, sodaß die Gefahr einer Implantatlockerung besteht. Thus, the fastener and the bone are overused, so the risk of implant loosening is. Dies ist die einzige Möglichkeit des Knochens, auf die unnatürliche Kinematik zu reagieren, da er durch die feste Verbindung keine weitere Möglichkeit der Anpassung besitzt. This is the only possibility of the bone to respond to the unnatural kinematics, because it has by the solid compound no further possibility of adjustment.

Weitere Nachteile ergeben sich dadurch, daß Implantate, die aus zwei oder mehr Teilen bestehen, aufgrund der geringen Größe nicht an der Halswirbelsäule eingebaut werden können. Further disadvantages arise in that implants that consist of two or more parts, given the small size can not be installed on the cervical spine.

Die Aufgabenstellung der Erfindung betrifft eine Prothese, die die physiologische bzw. natürliche Beweglichkeit aufrechterhält und das Bewegungs-Drehzentrum in seiner physiologischen Lage bewahrt. The object of the invention relates to a prosthesis, which maintains the physiological or natural mobility and preserves the movement center of rotation in its physiological position. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Wirbelsäulen-Prothese im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die in eingebautem Zustand einstückig ausgebildete Prothese eine gewölbte Oberfläche an der Prothesen-Oberseite aufweist und gegenüber dem cranialen Wirbelkörper beweglich ist, daß die Prothese durch Veranke- rungs- und Verbindungsmittel an der Prothesen-Unterseite mit dem caudalen Wirbelkörper unbeweglich verbunden ist und daß die Rotationsachse zwischen den benachbarten Wirbelkörpem bei Vor- und Zurückbeugen im caudalen Wirbelkörper liegt. To achieve this object the invention spinal prosthesis is essentially characterized in that in the installed state integral prosthesis has a curved surface on the prosthesis-top and is opposite the cranial vertebral body movable so that the prosthesis reNCy and connecting means by anchoring is connected to the prosthetic bottom motionless with the caudal vertebral body and that the axis of rotation between the adjacent vertebral bodies with forward and back bends in the caudal vertebra is. Die Prothese ist bei Operationen, bei welchen der Discus (Bandscheibe) entfernt wird, in den Zwischenwirbelraum einzubringen. The prosthesis is in operations, in which the Discus (disc) away before putting in the intervertebral space. Das Implantat bzw. die Prothese ist erfindungs- gemäß so konstruiert, daß der craniale (obere [am stehenden Menschen]) Wirbelkörper gegenüber der einstückig ausgebildeten Prothese beweglich ist und die Prothese gegenüber dem caudalen (unteren) Wirbelkörper nicht beweglich ist. The implant or prosthesis is inventively designed so that the cranial (upper [the people standing]) vertebrae opposite the integral prosthesis is movable and the prosthesis over the caudal (bottom) vertebral body is not movable. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Wirbelsäulen-Prothese gelingt nicht nur eine zuverlässige Verankerung der Prothese in dem caudalen Wirbelkörper, sondern es kann durch die gleichzeitig erfindungsgemäß vorgesehene Beweglichkeit der in eingebautem Zustand einstückig ausgebildeten Prothese die physiologische bzw. natürliche Beweglichkeit der benachbar- ten Wirbelkörper durch Vorsehen der Rotationsachse zwischen den benachbarten Wirbelkörpem im caudalen Wirbelkörper, wie dies der natürlichen Drehachse zwischen benachbarten Wirbelkörpern entspricht, aufrechterhalten werden. The inventive design of the spinal prosthesis succeeds not only a reliable anchoring of the prosthesis in the caudal vertebrae, but it can be done by simultaneously inventively provided mobility of the integral in the installed state prosthesis physiological or natural movement of adjacent vertebrae by providing the axis of rotation between the adjacent vertebral bodies in the caudal vertebrae, as this corresponds to the natural axis of rotation between adjacent vertebral bodies, be maintained.

Für den Fall von beengten Platzverhältnissen ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Prothese aus zwei gleich großen, im wesentlichen symmetrischen, miteinander zusammensetzbaren Teilen besteht, wobei sich jedoch auch bei dieser Ausführungsform in eingebautem Zustand eine ein- stückige Prothese ergibt, welche relativ zum cranialen Wirbelkörper entlang der gewölbten Oberfläche beweglich ist, während die erfindungsgemäße Prothese im caudalen Wirbel- körper unbeweglich verankert ist. In the event of limited space is provided in a preferred embodiment, the prosthesis consists of two equal-sized, substantially symmetrical, each with elements, which, however, also in this embodiment in the installed state results in a single lump prosthesis relative to cranial vertebral body along the curved surface is movable, while the prosthesis of the invention is anchored body motionless in the caudal vertebral.

Zur Erzielung einer entsprechenden Anzahl von Freiheits- graden der Bewegung zwischen den benachbarten Wirbelkörpe bei Einbau der erfindungsgemäßen Prothese ist darüberhinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die zum cranialen Wirbelkörper gewandte, gewölbte Ober- fläche der Prothese in wenigstens einer Schnittanischt von einer Kugel-, Ellipsoid-, Sattel- oder Zylinder-Oberfläche gebildet ist, wobei sich durch entsprechende Wahl der gewölbten Oberfläche und eine entsprechende Orientierung beim Einbau der Prothese unterschiedliche Freiheitsgrade der Bewegung zwischen den benachbarten Wirbelkörpem erzielen lassen. To achieve a corresponding number of freedom of movement between the adjacent straight Wirbelkörpe when installing the prosthesis is also in accordance with a further preferred embodiment provides that the facing the cranial vertebrae, domed surface of the prosthesis in at least one of a ball Schnittanischt , ellipsoid, saddle or cylinder surface is formed, which can be by appropriate selection of the curved surface and a corresponding orientation when installing the prosthesis achieve different degrees of freedom of movement between the adjacent vertebral bodies. Eine unterschiedliche Auswahl von Freiheitsgraden läßt sich hiebei dadurch erzielen, daß die gewölbte Ober- fläche entlang von zwei im wesentlichen normal aufeinander stehenden Schnittlinien eine unterschiedliche Wölbung bzw. Krümmung aufweisen, wie dies einer bevorzugten Ausführungs- form der erfindungsgemäßen Prothese entspricht. A different selection of degrees of freedom can be achieved hiebei characterized in that the curved surface along two substantially normal standing by successive cut lines have a different curvature or curvature, as the form of a preferred embodiment of the prosthesis according to the invention corresponds.

Für eine ordnungsgemäße Verankerung der Prothese im unteren bzw. caudalen Wirbelkörper ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, daß die Verankerungs- und Verbindungsmittel von wenigstens einem Steg oder Fortsatz gebildet sind, welcher insbesondere eine körnige, poröse, gerippte, gezahnte oder aufgerauhte Oberfläche aufweist. For proper anchoring of the prosthesis in the lower or caudal vertebrae, the invention provides preferred that the anchoring and connection means are formed by at least one web or projection, which in particular has a granular, porous, ribbed, toothed or roughened surface. Für eine Anpassung an unterschiedliche Einsatzzwecke bzw. für eine Verwendung unterschiedlicher Verankerungs- bzw. Verbindungsmittel mit einem Grundkörper der Prothese ist darübherinaus bevorzugt vorgesehen, daß die Verbindungs- und Verankerungsmittel an der Prothese über eine Steck- oder Gewindeverbindung lösbar festgelegt sind. For adaptation to different applications or for use of different anchoring or connecting means having a main body of the prosthesis darübherinaus is preferably provided that the connecting and anchoring means are releasably secured to the prosthesis via a plug-in or threaded connection.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich dadurch, daß a) das Implantat in allen Wirbelsäulen-Abschnitten (Hals-, Brust- und Lendenwirbelsäule) eingesetzt werden kann, da es die individuelle Kinematik jedes Abschnittes berücksichtigt und in jeder nötigen Größe hergestellt werden kann; The advantages of the invention result from the fact that a) the implant in all spinal segments (cervical, thoracic and lumbar spine) can be used, since it can be individual kinematics of each section considered and produced in any required size; b) es von ventral (vorne) und von dorsal (hinten) eingebaut werden kann; b) it can be installed from the anterior (front) and posterior (back); c) es aus einem Teil (oder aus Einbaugründen aus zwei Teilen, linker und rechter Teil) besteht, der nur mit dem unteren Wirbelkörper verbunden ist; c) it consists of a part (or for installation reasons of two parts, left and right part), which is only connected to the lower vertebral body; d) es aufgrund seiner Form maximal drei Freiheitsgrade der Bewegung gewährleistet und die physiologischen Bewegungs- achsen in ihrer natürlichen Lage bewahrt, wobei vor allem der Drehpunkt bei Ante- und Retroversion im mittleren Bereich des caudalen Wirbelkörpers liegt; d) it ensures due to its shape up to three degrees of freedom of movement and the physiological motion axes in their natural position preserves, where especially the fulcrum at ante- and retroversion located in the central region of the caudal vertebral body; e) der craniale Wirbelkörper gegenüber der Prothese beweglich ist, sodaß sich das Knochengewebe der Prothese durch physiologische Umbauvorgänge anpassen kann; e) of the cranial vertebral body with respect to the prosthesis is movable, so that the bone tissue of the prosthesis can customize by physiological remodeling; und f) aufgrund der Punkte d) und e) die dem Bewegungssegment zugehörigen Strukturen (Bänder, Gelenke, Muskeln) nicht überbeansprucht werden. and f) due to the points d) and e) the motion segment associated structures (ligaments, joints, muscles) are not overloaded.

Die Erfindung wird nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung anhand von schematisch darge- stellten Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei: The invention is described in detail below with reference to the accompanying drawings based on schematically illustrated exemplary embodiments, wherein:

Fig. 1 ein intaktes Wirbelsäulensegment in einer Seitenansicht zeigt; FIG. 1 is an intact spinal segment in a side view;

Fig. 2 ein Wirbelsäulen-Bewegungssegment von der Seite mit einer erfindungsgemäßen Wirbelsäulen-Prothese (kinematische Wirbelsäulen-Prothese) zeigt; Fig. 2 is a spinal motion segment of the side having a spinal prosthesis (kinematic spinal prosthesis) are presented;

Fig. 3 einen sagittalen Schnitt (Schnittfläche von der Seite gesehen) durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Prothese zeigt; . (Sectional area seen from the side) Figure 3 is a sagittal section through an embodiment of a prosthesis according to the invention; und Fig. 4 einen frontalen Schnitt (Schnittfläche von vorne ge- sehen) durch weitere abgewandelte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Prothese mit unterschiedlicher Krümmung der Oberfläche entsprechend den Pfeilen IV der Fig. 2 und 3 zeigt, wobei Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils III der Fig. 4 ist. and Fig. 4 is a frontal section (section area of the front GE see) by means of further modified embodiments of the prosthesis according to the invention with different curvature of the surface according to the arrows IV of FIG. 2 and 3, where Fig. 3 is a view in the direction of arrow III of FIG. 4.

Ein natürliches, intaktes Wirbelsäulen-Bewegungssegment (Fig. 1) von der Seite (Vorderseite nach links, Hinterseite nach rechts, stehender Mensch) besteht aus dem cranialen (oberen) Wirbelkörper 1, dem caudalen (unteren) Wirbelkörper 3 und dem dazwischen befindlichen Discus (2, Bandscheibe). A natural, intact spinal motion segment (Fig. 1) from the side (front left, rear right, standing man) consists of the cranial (upper) vertebra 1, the caudal (lower) vertebrae 3 and the intervening Discus ( 2 disc). Die Bewegungsrichtung 5 des oberen Wirbels 1 bei Vor- und Rückbeugen (Ante/Retro-Version) erfolgt um einen Drehpunkt 4, der im unteren Wirbel 3 liegt. The direction of motion 5 of the upper vertebra 1 at pre- and backbends (Ante / retro version) takes place about a pivot point 4, which is in the lower vertebra. 3

Während der Operation wird die Prothese bzw. das Implantat 6 (Fig. 2) zwischen die Wirbelkörper 1, 3 eingebracht. During surgery, the prosthesis or implant 6 (Fig. 2) is inserted between the vertebral bodies 1, 3. Die Bewegungsrichtung 5) des oberen Wirbels 1 bei Vor- und Rückbeugen (Ante/Retro-Version) erfolgt nunmehr um einen Dreh- punkt 7, der im unteren Wirbel 3 liegt und durch die Prothesenform vorgegeben ist und im wesentlichen dem natürlichen Drehpunkt 4 gemäß Fig. 1 entspricht. The direction of movement 5) of the upper vertebra 1 at pre- and backbends (Ante / retro version) now takes place around a pivot point 7, which is in the lower vertebrae 3 and is determined by the prosthesis shape and essentially the natural pivot point 4 of FIG corresponds.. 1

Die einstückig ausgebildete Prothese 6 (Fig. 3) gliedert sich in eine Oberseite 8 und eine Unterseite 10. An der Oberseite 8 befindet sich die für die Beweglichkeit relevante Oberfläche 9. Die Krümmung der Oberfläche bestimmt den Drehpunkt 7 für Vor- und Rückbeugen (Krümmungsmittelpunkt = RotationsZentrum bei Kreisgeometrie) . The integral prosthesis 6 (Fig. 3) is divided into a top 8 and a bottom 10. At the top 8 is relevant to the mobility of surface 9. determines the curvature of the surface of the pivot point 7 for forward and backbends (center of curvature = center of rotation for circular geometry). An der Unterseite 10 befinden sich Verankerungs- und Verbindungsmittel 11 für die Verankerung der Prothese 6 in dem unteren Wirbelkörper 3, sodaß die Unbeweglichkeit der Prothese 6 gegenüber dem unteren Wirbelkörper 3 gewährleistet ist. to anchoring and connecting means 11 are located on the bottom 10 for anchoring the prosthesis 6 in the lower vertebral body 3, so that the immobility of the prosthesis 6 warrants to the lower vertebral body. 3 In Fig. 3 und auch in Fig. 2 ist eine Versenkung der Prothese 6 im unteren Wirbelkörper 3 als Verankerungsmittel gezeichnet. In Fig. 3 and also in FIG. 2 is a sinking of the prosthesis 6 is drawn in the lower vertebral body 3 as anchoring means.

Im frontalen Schnitt (Schnittfläche von vorne gesehen) durch die Prothese (Fig. 4) zeigen sich abgewandelte Ausführungs- formen möglicher unterschiedlicher Krümmungen der Oberfläche der Prothese 6: Kugel-Oberfläche 9a, Ellipsoid-Oberfläche 9b, Sattel-Oberfläche 9c, Zylinder-Oberfläche 9d. In frontal section (sectional area seen from the front) through the prosthesis (Fig. 4) show modified embodiments of possible different curvatures of the surface of the prosthesis 6: ball-surface 9a, ellipsoidal surface 9b, saddle-surface 9c, cylinder surface 9d.

Bei Verwendung einer Prothese 6 ergeben sich für die Beweg- lichkeit folgende Verhältnisse: When using a prosthesis 6 arise for the mobility of the following conditions:

-A) Die Oberseite 8 besitzt eine gewölbte Oberfläche 9. Die Wölbung gibt die Kinematik in der Bewegungsrichtung 5 des oberen bzw. cranialen Wirbelkörpers vor. -A) The top 8 has a curved surface 9. The curvature is the kinematics in the direction of motion 5 of the upper or cranial vertebral body before. Bei Vor- und Rückbeugung (Ante- und Retroversion) der Wirbelsäule liegt der Drehpunkt 7 der Bewegung im unteren Wirbelkörper 3. When supply and return diffraction (ante- and retroversion) of the spine of the fulcrum 7 of the movement in the lower vertebral body. 3

Der Krümmungsmittelpunkt der Prothese (bei sagittal geschnittener Prothese, Schnittfläche von der Seite gesehen; Fig. 3) muß daher an derselben Stelle liegen. The center of curvature of the prosthesis (in sagittal sectional prosthesis sectional area seen from the side; Fig. 3) must therefore be at the same location. Entspricht die Krümmung der Kreisgeometrie, dann ist der Krümmungsmittelpunkt gleich dem Drehpunkt 7 (RotationsZentrum) . Corresponds to the curvature of the circular geometry, the center of curvature is equal to the fulcrum 7 (center of rotation). wird das Implantat von vorne betrachtet (frontaler Schnitt, Schnittfläche von vorne betrachtet; Fig. 4), dann kann die Wölbung unterschiedlich sein. the implant is viewed from the front (frontal section, viewed sectional area from the front; Fig. 4), then the curvature can be different. Ist die Krümmung aus seitlicher Ansicht 9 identisch mit der aus vorderer Ansicht 9a, dann entspricht die Oberseite der Prothese der Kreisgeometrie. Is the curvature of 9 side view identical to that of front view 9a, then corresponds to the upper side of the prosthesis of the circular geometry. Die Prothese gewährleistet daher drei Freiheitsgrade der Bewegung: Thus, the prosthesis provides three degrees of freedom:

-a) Vor/Rückbeugen um eine horizontale Achse -b) Seitenbeugen um eine sagittale Achse, und -c) Rotation um eine vertikale Achse. -a) Before / backbends about a horizontal axis b) side bends around a sagittal axis, and c) rotating about a vertical axis.

Ist die Krümmung aus seitlicher Ansicht 9 nicht identisch mit der Krümmung aus vorderer Ansicht aber entweder gleichsinnig gekrümmt 9b oder gegensinnig gekrümmt 9c, dann entspricht die Oberseite der Prothese entweder der Ellipsoid- Geometrie oder der Sattel-Geometrie. If the curvature of the lateral view 9 different from the curvature of front view but either the same direction or in opposite directions curved 9b curved 9c corresponds to the top of the prosthesis either the ellipsoid geometry or the saddle geometry. Die Prothese 6 gewähr- leistet dann nur zwei Freiheitsgrade der Bewegung: -a) Vor/Rückbeugen um eine horizontale Achse -b) Seitbeugen um eine sagittale Achse The prosthesis 6 granted then provides only two degrees of freedom: -a) Before / backbends about a horizontal axis b) Side Bend around a sagittal axis

Ist die Krümmung aus seitlicher Ansicht 9 nicht identisch mit der aus vorderer Ansicht und letztere ist nicht gekrümmt 9b, dann entspricht die Oberseite der Prothese der Zylinder- Geometrie. Is the curvature of a side view 9 is not identical to the front view of the latter and is not curved 9b, then corresponds to the upper side of the prosthesis of the cylinder geometry. Die Prothese gewährleistet dann nur einen Freiheitsgrad der Bewegung: -a) Vor/Rückbeugen um eine horizontale Achse The prosthesis guaranteed only one degree of freedom of movement: -a) Before / backbends about a horizontal axis

Die unterschiedlichen Krümmungen der Oberflächen aus vorderer Ansicht (Fig. 4) sind nötig, um dem unterschiedlichen Bewegungsverhalten der einzelnen funktioneilen Wirbelsäulenabschnitte Rechnung zu tragen. The different curvatures of the surfaces of front view (Fig. 4) are necessary in order to take the different movement behavior of each functional spinal segments account.

-B) Die Unterseite 10 der einstückigen Prothese 6 muß so beschaffen sein, daß eine Bewegung derselben gegenüber dem unteren bzw. caudalen Wirbelkörper 3 (sei es Rotation oder Translation) ausgeschlossen ist. B) The bottom 10 of the one piece prosthesis 6 must be such that a movement thereof relative to the lower or caudal vertebrae 3 (either rotation or translation) is excluded. Diese Unbeweglichkeit ist durch die Verankerungs- und Verbindungsmittel 11 gegeben. This immobility is given by the anchoring and connection means 11th Diese können sein: Stege oder ein oder mehrere Fortsätze 11, die in den unteren Wirbelkörper 3 eingesenkt werden; These may be: one or more ribs or projections 11 which are sunk into the lower vertebral body 3; eine körnige, poröse, gerippte, gezähnte oder aufgerauhte Unter- fläche 13, in die das Knochengewebe einwachsen kann; a granular, porous, ribbed, serrated or roughened bottom surface 13, in which the bone tissue can grow; Knochenzement zur Verbindung von Prothese und Knochen. Bone cement for connecting the prosthesis and bone. Die Verbindungsmittel müssen nicht unbedingt fix mit der Prothese verbunden sein, sondern können auch zwecks leichterem Einbau mittels Steckverbindung oder Gewinde an der Prothese befestigt werden, wie dies in Fig. 4 durch eine lösbare Verbindung 14 angedeutet ist. The connection means may not necessarily be connected to fix the prosthesis, but can be fixed by means of plug-in or screw on the prosthesis also contact lighter installation, as indicated in Fig. 4 by a releasable connection 14.

-C) Als Variante kann die Prothese auch aus zwei gleich großen Teilen (rechter Teil und linker Teil) bestehen, wie dies in Fig. 4 bei der Ausbildung der Prothese mit der Krümmung 9a durch die Teile 6 und 6' angedeutet ist, wobei die Teilung im wesentlichen entlang der Schnittlinie 12 erfolgt. C) As a variant, the prosthesis also of two equal parts (right part and left part) are made, as indicated in Fig. 4 in the formation of the prosthesis with the curvature 9a through the parts 6 and 6 ', whereby the division is made essentially along the section line 12th Dies ist dann der Fall, wenn knapp bemessene chirur- gische Zugangswege eine leichtere Einbringung der Prothese (hier: kleinere Teile der Prothese) erfordern. This is the case when scarcely measured surgical access routes for easier insertion of the prosthesis (here: smaller portions of the prosthesis) require. Nach Zusammensetzung der Teile im Zwischenwirbelspalt ergibt sich aber die oben beschriebene einstückige Form der Prothese 6 in eingebautem Zustand. After composition of the parts in the intervertebral space, however, results in the above-described one-piece shape of the prosthesis 6 in the installed state. Der Vorteil liegt in diesem Fall darin, daß die Prothese insbesondere an der Lendenwirbelsäule auch von hinten (dorsal) eingebaut werden kann. The advantage in this case is that the prosthesis can be installed in particular in the lumbar spine and from the back (dorsal).

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