RU2286748C2

RU2286748C2 - Intervertebral implant

Info

Publication number: RU2286748C2
Application number: RU2004127922/14A
Authority: RU
Inventors: Клод МАТЬЕ (CH); Клод МАТЬЕ; Крис М. Дж. КАИН (AU); Крис М. Дж. КАИН
Original assignee: Синтез Аг Чур
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2006-11-10
Also published as: RU2004127922A

Abstract

FIELD: medicine; traumatology; orthopedics.

SUBSTANCE: intervertebral implant can be used for preventing weakening of connection between intervertebral implant and fixing aids for bones due to motionless joint between intervertebral implant and longitudinal fixing members even at weakened bone structure. Intervertebral implant is made in form of three-dimensional case, which has top and lower sides. Mentioned sides are suitable for fitting closely to end plates of two adjacent bodies of vertebra. Case also has left side and right side surfaces, front and back surfaces and horizontal central plane which lies between top side and lower side. Case is pierced by several openings which are suitable for placing longitudinal fixing members, axes of which members cross horizontal central plane. At least one opening is made in such a manner that longitudinal member, disposed in the opening, is mounted for tight connection with intervertebral implant. Case has front plate on its front surface, which plate is disposed in vertical to horizontal central plane. Openings pass through front plate. Longitudinal fixing members are fixed in front plate. Front plate of intervertebral implant is made in form of insertion.

EFFECT: improved efficiency of operation.

8 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к межпозвонковому имплантату, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.The invention relates to an intervertebral implant, according to the restrictive part of paragraph 1 of the claims.

Из GB-A-2207607 известен такой межпозвонковый имплантат, который имеет форму подковы с несколькими цилиндрическими отверстиями. Отверстия выполнены внутри гладкими и имеют лишь упор для головок, подлежащих введению в них винтов для остеосинтеза. Недостатки такого расположения заключаются в том, что введенные в головки крепежные винты могут быть закреплены в кости только их стержнем без создания жесткого соединения с подковообразным межпозвонковым имплантатом. Как только возникает ослабление закрепления стержня винта в кости, то межпозвонковый имплантат становится подвижным относительно винта, и существует тенденция к миграции винтов для остеосинтеза с опасностью для кровеносных сосудов. Кроме того, ослабление посадки межпозвонкового имплантата может приводить к ложному суставу.An intervertebral implant is known from GB-A-2207607, which has the shape of a horseshoe with several cylindrical openings. The holes are smooth inside and have only an emphasis for the heads to be inserted screws for osteosynthesis. The disadvantages of this arrangement are that the fixing screws inserted into the heads can only be fixed to the bone with their shaft without creating a rigid connection with the horseshoe-shaped intervertebral implant. As soon as loosening of the screw shaft in the bone occurs, the intervertebral implant becomes movable relative to the screw, and there is a tendency to the migration of screws for osteosynthesis with a risk to blood vessels. In addition, a weakened fit of the intervertebral implant can lead to a false joint.

Приведенное выше описание уровня техники служит лишь для пояснения области изобретения и не означает, что цитируемый уровень техники к моменту этой заявки или ее приоритета действительно был опубликован или был публично известен.The above description of the prior art serves only to clarify the scope of the invention and does not mean that the cited prior art at the time of this application or its priority was really published or was publicly known.

В основу изобретения положена задача создания межпозвонкового имплантата, выполненного с возможностью предотвращения ослабления соединения между межпозвонковым имплантатом и средствами фиксации костей даже при ослаблении костной структуры.The basis of the invention is the task of creating an intervertebral implant, made with the possibility of preventing the weakening of the connection between the intervertebral implant and means of fixing the bones even when the bone structure is weakened.

Поставленная задача решается, согласно изобретению, с помощью межпозвонкового имплантата, который имеет признаки пункта 1 формулы изобретения.The problem is solved, according to the invention, using an intervertebral implant, which has the characteristics of paragraph 1 of the claims.

При решении указанной задачи обеспечивается технический результат, заключающийся в предотвращении ослабления соединения между межпозвонковым имплантатом и средствами фиксации костей, даже при ослаблении костной структуры, за счет неподвижного соединения между межпозвонковым имплантатом и продольными элементами фиксации.When solving this problem, a technical result is provided that consists in preventing a weakening of the connection between the intervertebral implant and bone fixation means, even when the bone structure is weakened, due to the fixed connection between the intervertebral implant and the longitudinal fixation elements.

По существу возможны два различных варианта выполнения для реализации жесткого соединения.In essence, two different embodiments are possible for realizing a rigid connection.

В первом варианте выполнения, по меньшей мере, одно из отверстий имеет внутреннюю резьбу. Соответствующий винт для остеосинтеза с резьбовой головкой можно жестко свинчивать с имплантатом.In the first embodiment, at least one of the holes has an internal thread. The corresponding screw for osteosynthesis with a threaded head can be rigidly screwed onto the implant.

Во втором варианте выполнения на передней поверхности трехмерного корпуса установлена расположенная вертикально к горизонтальной средней плоскости межпозвонкового имплантата передняя пластина, через которую проходят отверстия и в которой могут быть жестко закреплены продольные элементы фиксации. Это имеет по сравнению с состоящими из двух частей имплантатами, согласно уровню техники, в которых передняя пластина имплантируется в отдельной стадии операции, то преимущество, что имплантацию межпозвонкового имплантата можно проводить в одну стадию и тем самым проще и быстрей. Другое преимущество основывается на том, что за счет этого фиксация межпозвонкового имплантата происходит, возможно, фронтально на теле позвонка, т.е. там, где как правило имеется хороший костный материал. Результатом является переднее ограничение подвижности без возникновения за счет этого увеличенного риска для окружающих структур, как это имеет место при использовании межпозвонкового имплантата, согласно уровню техники. Нагрузка воспринимается все еще межпозвонковым имплантатом с его сжатием, а не передней пластиной или фиксирующими винтами.In the second embodiment, on the front surface of the three-dimensional body, a front plate is installed vertically to the horizontal middle plane of the intervertebral implant through which the holes pass and in which the longitudinal fixation elements can be rigidly fixed. This has compared with the two-part implants, according to the prior art, in which the front plate is implanted in a separate stage of the operation, the advantage is that the implantation of the intervertebral implant can be carried out in one stage and thereby easier and faster. Another advantage is based on the fact that due to this, the intervertebral implant is fixed, possibly frontally on the vertebral body, i.e. where there is usually good bone material. The result is anterior limitation of mobility without causing this increased risk to surrounding structures, as is the case with the use of an intervertebral implant according to the prior art. The load is still perceived by the intervertebral implant with its compression, and not by the front plate or fixing screws.

В другом варианте выполнения передняя пластина расположена с возможностью смещения в трехмерном корпусе, так что она может сдвигаться относительно трехмерного корпуса в вертикальном направлении. За счет этого обеспечивается (stress shielding) защита, соответственно, нейтрализация механических напряжений, которая обеспечивает постепенное согласование концевых пластинок с межпозвонковым имплантатом во время процесса заживления.In another embodiment, the front plate is biased in the three-dimensional case, so that it can be shifted relative to the three-dimensional case in the vertical direction. This ensures (stress shielding) protection, respectively, the neutralization of mechanical stresses, which ensures the gradual matching of the end plates with the intervertebral implant during the healing process.

В другом варианте выполнения передняя пластина изготовлена из другого материала, чем трехмерный корпус.In another embodiment, the front plate is made of a different material than the three-dimensional body.

В другом варианте выполнения, по меньшей мере, одно отверстие сужается конусообразно в направлении нижней стороны, так что в нем может жестко закрепляться винт для остеосинтеза с соответствующей конусной головкой. Коническое отверстие предварительно имеет угол конусности, который меньше получающегося угла трения. Конусность конического отверстия целесообразно составляет от 1:3,75 до 1:20,00, предпочтительно от 1:5 до 1:15.In another embodiment, at least one hole tapers conically in the direction of the lower side, so that a screw for osteosynthesis with a corresponding conical head can be rigidly fixed therein. The conical hole previously has a taper angle that is smaller than the resulting angle of friction. The taper of the conical hole is suitably from 1: 3.75 to 1: 20.00, preferably from 1: 5 to 1:15.

В другом варианте выполнения боковые поверхности межпозвонкового имплантата выполнены все по существу выпуклыми.In another embodiment, the lateral surfaces of the intervertebral implant are all substantially convex.

Верхняя сторона и/или нижняя сторона межпозвонкового имплантата целесообразно выполнены не плоскими, а предпочтительно выпуклыми. За счет этого можно обеспечить лучшее согласование с концевыми пластинками соседних позвонковых тел.The upper side and / or lower side of the intervertebral implant is expediently made not flat, but preferably convex. Due to this, it is possible to provide better coordination with the end plates of adjacent vertebral bodies.

Отверстия предпочтительно не проходят через левую и правую боковую поверхность межпозвонкового имплантата. Отверстия предпочтительно не проходят также через переднюю поверхность.The holes preferably do not extend through the left and right lateral surfaces of the intervertebral implant. The holes also preferably do not pass through the front surface.

В другом предпочтительном варианте выполнения, по меньшей мере, два отверстия проходят параллельно друг другу. За счет этого облегчается введение межпозвонкового имплантата при имплантации.In another preferred embodiment, at least two holes extend parallel to each other. Due to this, the introduction of an intervertebral implant during implantation is facilitated.

В другом предпочтительном варианте выполнения, по меньшей мере, два отверстия проходят с расхождением, глядя с передней стороны. За счет этого можно достигать винтами для остеосинтеза зоны тела позвонка, которая, по сравнению с его центром, имеет лучшее качество кости. Оси отверстий целесообразно проходят относительно горизонтальной средней плоскости под углом в диапазоне от 25 до 70°, предпочтительно от 35 до 55°. За счет этого обеспечивается лучшая доступность при установке винтов.In another preferred embodiment, at least two openings extend divergingly from the front. Due to this, it is possible to achieve screws for osteosynthesis of the area of the vertebral body, which, in comparison with its center, has the best bone quality. The axis of the holes expediently extend relative to the horizontal mid-plane at an angle in the range from 25 to 70 °, preferably from 35 to 55 °. This ensures better accessibility when installing screws.

В другом варианте выполнения отверстия не пересекают горизонтальную среднюю плоскость.In another embodiment, the openings do not intersect the horizontal median plane.

В зависимости от обстоятельств, с межпозвонковым имплантатом могут быть жестко соединены два, три, четыре или же более продольных элементов фиксации, при этом, по меньшей мере, один элемент фиксации должен целесообразно пересекать верхнюю сторону, и, по меньшей мере, один элемент фиксации должен пересекать нижнюю сторону межпозвонкового имплантата.Depending on the circumstances, two, three, four or more longitudinal fixation elements can be rigidly connected to the intervertebral implant, while at least one fixation element should expediently cross the upper side, and at least one fixation element should cross the lower side of the intervertebral implant.

Продольные элементы фиксации предпочтительно применяются в виде винтов для остеосинтеза с головкой и стержнем, при этом головка предпочтительно снабжена наружной резьбой.The longitudinal fixation elements are preferably used in the form of screws for osteosynthesis with a head and a shaft, while the head is preferably provided with an external thread.

В другом варианте выполнения головка продольного элемента фиксации имеет увеличенный диаметр, и дополнительно предусмотрена подкладная шайба для этой головки, которая предназначена для опоры на тело позвонка.In another embodiment, the head of the longitudinal fixation element has an increased diameter, and an washer for this head is additionally provided, which is designed to support the vertebral body.

Межпозвонковый имплантат может быть изготовлен из любого переносимого телом материала, однако корпус целесообразно состоит из переносимой телом пластмассы, предпочтительно неармированной пластмассы. Преимущество по сравнению с уже известными в импланталогии армированными волокном пластмассами состоит в том, что не вскрываются усиливающие волокна, что является клиническим недостатком. В таком состоящем из неармированной пластмассы корпусе можно целесообразно применять винты для остеосинтеза, наружная резьба которых имеет угол при вершине профиля резьбы в диапазоне от 11 до 14°, предпочтительно от 12 до 13°. Относительно небольшой наклон профиля резьбы обеспечивает большую зажимную силу, за счет чего уменьшается радиальное расширение и опасность возникновения трещин в пластмассе. Наружная резьба винтов для остеосинтеза целесообразно имеет угол подъема в диапазоне от 6 до 10°, предпочтительно от 7 до 9°. Этот специальный угол подъема создает самоторможение в резьбе и тем самым защищает винт для остеосинтеза от самопроизвольного ослабления.The intervertebral implant can be made of any material carried by the body, however, the housing expediently consists of body-transferred plastic, preferably unreinforced plastic. An advantage over the fiber reinforced plastics already known in implantology is that the reinforcing fibers do not open, which is a clinical disadvantage. In such a case consisting of unreinforced plastic, it is possible to use screws for osteosynthesis, the external thread of which has an angle at the apex of the thread profile in the range from 11 to 14 °, preferably from 12 to 13 °. The relatively small inclination of the thread profile provides greater clamping force, thereby reducing radial expansion and the risk of cracking in the plastic. The external thread of the screws for osteosynthesis expediently has an elevation angle in the range of 6 to 10 °, preferably 7 to 9 °. This special angle of elevation creates self-braking in the thread and thereby protects the screw for osteosynthesis from spontaneous loosening.

Для улучшения закрепления винта для остеосинтеза в пластмассовом корпусе отверстие может быть металлической гильзой с внутренней резьбой. Межпозвонковый имплантат может также лишь частично состоять из пластмассы, а в зоне отверстий - из металла. За счет этого обеспечивается в целом лучшее направление и закрепление винтов для остеосинтеза в межпозвонковом имплантате.To improve the fastening of the screw for osteosynthesis in a plastic case, the hole may be a metal sleeve with an internal thread. The intervertebral implant can also only partially consist of plastic, and in the area of the holes of metal. Due to this, in general, the best direction and fastening of screws for osteosynthesis in the intervertebral implant is ensured.

В другом предпочтительном варианте выполнения отверстия могут иметь гладкую внутреннюю стенку, в которую может врезаться резьбовая головка металлического продольного элемента фиксации.In another preferred embodiment, the openings may have a smooth inner wall into which the threaded head of the metal longitudinal fixation element can bite.

Ниже приводится подробное описание изобретения и модификаций изобретения со ссылками на чертежи двух примеров выполнения, на которых изображено:The following is a detailed description of the invention and modifications of the invention with reference to the drawings of two examples of execution, which depict:

фиг.1 - частичный разрез межпозвонкового имплантата с установленными винтами для остеосинтеза, в изометрической проекции;figure 1 is a partial section of an intervertebral implant with installed screws for osteosynthesis, in isometric view;

фиг.2 - межпозвонковый имплантат, согласно фиг.1, на виде спереди;figure 2 - intervertebral implant according to figure 1, in front view;

фиг.3 - межпозвонковый имплантат, согласно фиг.1, на виде сбоку;figure 3 - intervertebral implant according to figure 1, in side view;

фиг.4 - межпозвонковый имплантат, согласно фиг.1, на виде сверху;figure 4 - intervertebral implant according to figure 1, in a top view;

фиг.5 - частичный разрез межпозвонкового имплантата с передней вставкой, на виде спереди;5 is a partial section of the intervertebral implant with the front insert, in front view;

фиг.6 - вертикальный продольный разрез межпозвонкового имплантата, согласно фиг.5;6 is a vertical longitudinal section of an intervertebral implant, according to figure 5;

фиг.7 - горизонтальный поперечный разрез межпозвонкового имплантата, согласно фиг.5.Fig.7 is a horizontal cross section of an intervertebral implant, according to Fig.5.

Показанный на фиг.1-4 межпозвонковый имплантат состоит из трехмерного корпуса 10 с выпукло изогнутой верхней стороной 1 и также выпукло изогнутой нижней стороной 2, которые обе предназначены для прилегания к концевым пластинкам соседних позвонковых тел. Для лучшего закрепления верхняя сторона 1 и нижняя сторона 2 могут быть также структурированы и снабжены канавками, ребрами или зубцами или же иметь лишь шершавую поверхность.1 to 4, the intervertebral implant consists of a three-dimensional body 10 with a convex curved upper side 1 and also a convex curved lower side 2, which are both designed to fit to the end plates of adjacent vertebral bodies. For better fixing, the upper side 1 and the lower side 2 can also be structured and provided with grooves, ribs or teeth, or have only a rough surface.

Дополнительно к этому трехмерный корпус 10 имеет левую боковую поверхность 3 и правую боковую поверхность 4, а также переднюю поверхность 5 и заднюю поверхность 6. Корпус 10 может быть выполнен также полым, а его боковая поверхность может быть снабжена перфорацией.In addition, the three-dimensional body 10 has a left side surface 3 and a right side surface 4, as well as a front surface 5 and a rear surface 6. The body 10 can also be hollow, and its side surface can be provided with perforations.

Корпус 10 снабжен несколькими пронизывающими корпус 10 отверстиями 9, которые подходят для размещения продольных элементов 20 фиксации. Предпочтительно, имеется четыре таких отверстия 9.The housing 10 is provided with several holes 9 piercing the housing 10, which are suitable for accommodating the longitudinal fixing elements 20. Preferably, there are four such openings 9.

Оси 19 отверстий 9 пересекают горизонтальную среднюю плоскость 7, которая расположена между верхней стороной 1 и нижней стороной 2.The axis 19 of the holes 9 intersect the horizontal middle plane 7, which is located between the upper side 1 and the lower side 2.

По меньшей мере, одно из отверстий 9 выполнено так, что размещенный в нем продольный элемент 20 фиксации может жестко соединяться с межпозвонковым имплантатом. Для этой цели отверстия 9 выполнены коническими.At least one of the holes 9 is designed so that the longitudinal fixation element 20 located therein can be rigidly connected to the intervertebral implant. For this purpose, the holes 9 are made conical.

Элементы 20 фиксации предпочтительно являются винтами для остеосинтеза с головкой 21 и острием 22. Головка 21 конически сужается в направлении стержня 23, при этом конусность головки 21 соответствует конусности отверстия 9. Дополнительно к этому четыре отверстия 9 могут иметь внутреннюю резьбу 11.The fixation elements 20 are preferably osteosynthesis screws with a head 21 and a tip 22. The head 21 is tapered in the direction of the rod 23, the taper of the head 21 corresponding to the taper of the hole 9. In addition, the four holes 9 can have an internal thread 11.

В показанном на фиг.5-7 варианте выполнения трехмерный корпус 10 имеет на своей передней поверхности 5 предпочтительно металлическую вставку 8, в которой закреплены элементы 20 фиксации. При этом вставка 8 расположена в трехмерном корпусе 10 с возможностью вертикального смещения.In the embodiment shown in FIGS. 5-7, the three-dimensional housing 10 preferably has a metal insert 8 on its front surface 5 in which the fixing elements 20 are fixed. In this case, the insert 8 is located in a three-dimensional housing 10 with the possibility of vertical displacement.

Claims

1. The intervertebral implant is made in the form of a three-dimensional body (10), containing

(A) the upper side (1) and the lower side (2), which are suitable for adhering to the end plates of two adjacent vertebral bodies;

(B) the left side surface (3) and the right side surface (4);

(C) the front surface (5) and the rear surface (6);

(D) the horizontal middle plane (7) lying between the upper side (1) and the lower side (2), and

(E) several holes (9) penetrating the housing (10) to accommodate the longitudinal fixing elements (20), the axes (19) of which intersect the horizontal median plane, while

(F) at least one hole (9) is configured such that a longitudinal fixation element (20) located therein provides a rigid connection with an intervertebral implant, wherein

(G) a three-dimensional housing (10) on its front surface (5) has a front plate (8) located vertically to the horizontal middle plane (7) through which holes (9) pass and in which the longitudinal fixing elements (20) are secured characterized in that the front plate of the intervertebral implant is made in the form of an insert.

2. The intervertebral implant according to claim 1, characterized in that the front plate (8) is located in a three-dimensional body (10) vertically to the middle plane (7) with the possibility of displacement.

3. An intervertebral implant according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the front plate (8) is made of a different material than the three-dimensional body (10).

4. Intervertebral implant according to claim 3, characterized in that the front plate (8) is metal.

5. The intervertebral implant according to claim 1, characterized in that at least one hole (9) has an internal thread (11).

6. The intervertebral implant according to claim 1, characterized in that at least one of the holes (9) is tapered tapering towards the lower side (2).

7. The intervertebral implant according to claim 6, characterized in that the conical opening (9) has a conical angle that is less than the generatrix of the angle of friction.

8. The intervertebral implant according to claim 7, characterized in that the taper of the conical opening (9) is in the range from 1: 3.75 to 1: 20.00, preferably in the range from 1: 5 to 1:15.