DE10004712C1

DE10004712C1 - Knochenplatte

Info

Publication number: DE10004712C1
Application number: DE2000104712
Authority: DE
Inventors: Robert Schultz
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: WO2001056489A1

Abstract

Um bei einer Knochenplatte zur Verbindung von mindestens zwei Knochenteilen, insbesondere Wirbelkörpern, mit einem plattenförmigen Anlagebereich für jedes Knochenteil und mit mindestens einer Durchstecköffnunhg für eine Knochenschraube in jedem Anlagebereich, eine gewisse Relativbewegungsmöglichkeit der Knochenteile zu erhalten, wird vorgeschlagen, daß zwischen zwei Anlagebereichen mindestens ein quer zur Längsrichtung der Knochenplatte verlaufender Schlitz in der Knochenplatte angeordnet ist, der an einer Seitenkante der Knochenplatte beginnt und sich mindestens bis zur halben Breite der Knochenplatte erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knochenplatte zur Verbin dung von mindestens zwei Knochenteilen, insbesondere Wirbelkörpern, mit einem plattenförmigen Anlagebereich für jedes Knochenteil und mit mindestens einer Durch stecköffnung für eine Knochenschraube in jedem Anlage bereich.

Derartige Knochenplatten werden verwendet, um zwei Kno chenteile relativ zueinander möglichst exakt und dauer haft zu fixieren, beispielsweise zwei Fragmente nach einer Fraktur eines Knochens oder zwei benachbarte Wir belkörper, die bei einer Schädigung der Bandscheibe so fixiert werden sollen, daß die Bandscheibe entlastet wird.

Bei herkömmlichen Knochenplatten führt eine solche Fi xierung dazu, daß die benachbarten und über die Kno chenplatte festgelegten Knochenteile relativ zueinander völlig unbeweglich sind, und dies ist in manchen Fällen nicht erwünscht. So wäre es beispielsweise bei der Festlegung von Wirbelkörpern günstig, in geringem Um fang eine Annäherung der Wirbelkörper und auch eine Verschwenkung der Wirbelkörper gegeneinander zu ermög lichen, da dies der natürlichen Bewegung der Wirbelkör per näher käme als eine völlig starre Fixierung der Wirbelkörper; dadurch werden die Möglichkeiten der Re generation einer geschädigten Bandscheibe verbessert.

Es sind zu diesem Zwecke Fixiereinrichtungen an der Wirbelsäule bekannt, die gewisse Bewegungen der Wirbel körper relativ zueinander zulassen. Dabei handelt es sich um Fixationssysteme, bei denen in die Wirbelkörper eingeschraubte Pedikelschrauben an ihren aus den Wir belkörpern hervorstehenden Enden über Stäbe oder Seile miteinander verbunden werden, die dann ihrerseits eine gewisse Flexibilität aufweisen und daher den Pedikel schrauben ermöglichen, sich in geringem Umfange gegen einander zu verschieben und gegeneinander zu neigen (EP 0 381 588 B1; WO 95/19149 A1; EP 0 677 277 A2; EP 0 516 567 B1; WO 98/22033 A1; WO 94/14384 A2; EP 0 669 109 B1; FR 2745706 A1; WO 93/20771 A1).

Diese Systeme sind relativ kompliziert aufgebaut, da zwischen den Pedikelschrauben und den Haltestäben oder -seilen zusätzlich Klemmvorrichtungen vorgesehen werden müssen, die eine starre Verbindung herstellen und in der Lage sind, hohe Drehmomente zu übertragen. Außerdem sind derartige Systeme sperrig, da die Haltestäbe und Halteseile im Abstand zu den Knochenteilen an den Pedi kelschrauben anliegen müssen. Das Anlegen ist kompli ziert, da nicht nur die Pedikelschrauben eingesetzt sondern auch die Klemmverbindungen hergestellt und fi xiert werden müssen.

Diese Stab- oder Seilsysteme sind daher nur begrenzt geeignet, insbesondere bei minimalinvasiver Technik an Knochenteilen eingesetzt zu werden, wenn deren defi nierte Verbindung gewünscht wird unter Einräumung eines geringen Bewegungsspielraums.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Kno chenplatte so auszubilden, daß sie die Möglichkeit ei ner begrenzten Bewegung der mit ihr verbundenen Kno chenteile bietet.

Diese Aufgabe wird bei einer Knochenplatte der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen zwei Anlagebereichen mindestens ein quer zur Längsrichtung der Knochenplatte verlaufender Schlitz in der Knochenplatte angeordnet ist, der an einer Seiten kante der Knochenplatte beginnt und sich mindestens bis zur halben Breite der Knochenplatte erstreckt.

Wenn nur Schlitze vorgesehen sind, die an derselben Seitenkante der Knochenplatte enden, so ermöglichen diese eine Verschwenkung der beiden Anlagebereiche die ser Knochenplatte gegeneinander, wenn die Anlageberei che gegeneinander gedrückt werden. Die Verschwenkung erfolgt dabei um eine Achse, die senkrecht auf der Ebe ne der Knochenplatte liegt, der Schwenkwinkel wird da durch begrenzt, daß die Seitenwände des Schlitzes oder der Schlitze aneinander zur Anlage kommen.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß bei einer Kno chenplatte mit mehreren Schlitzen benachbarte Schlitze an gegenüberliegenden Seitenkanten der Knochenplatte beginnen. Dann ermöglicht diese Knochenplatte nicht nur eine Verschwenkung um die genannte Schwenkachse, son dern auch eine Kompression in Längsrichtung der Kno chenplatte, wobei diese Kompression dadurch begrenzt wird, daß die beiden Seitenwände aller Schlitze anein ander zur Anlage kommen.

Die Bewegungsmöglichkeiten einer solchen Knochenplatte sind somit eingeschränkt auf eine Kompression in axia ler Richtung und auf eine Verschwenkung um eine senk recht auf der Knochenplatte stehende Schwenkachse, ein Verbiegen aus der Knochenplattenebene heraus ist dage gen weitgehend unterbunden, gegen eine solche Bewegung bietet eine Knochenplatte im Gegensatz zur herkömmli chen flexiblen Stab- oder Seilsystemen eine hohe Fe stigkeit.

Es kann vorgesehen sein, daß die Länge der Schlitze größer ist als die halbe Breite der Knochenplatte, bei spielsweise kann die Länge des oder der Schlitze minde stens dreiviertel der Breite der Knochenplatte betra gen, dies hängt unter anderem davon ab, wie weich die Knochenplatte gegenüber Kompression und Verschwenkung sein soll und welche Festigkeitseigenschaften gegen ein Verbiegen aus der Knochenplatte heraus gewünscht wer den.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schlitze an ihrem in der Knochenplatte liegen den Ende in einer Erweiterung enden, die vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist. Diese Erweiterung bildet eine Entlastung und verhindert in diesem Bereich eine Beschädigung des Plattenmaterials durch überhöhte Span nungen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Seitenwände des oder der Schlitze in Richtung auf das offene, an einer Seitenkante der Knochenplatte liegende Ende konvergie ren. Dadurch wird sichergestellt, daß bei einer Kom pression oder Verschwenkung die Seitenwände im Bereich ihres offenen Endes aneinander zur Anlage kommen und dadurch die weitere Kompression beziehungsweise Ver schwenkung begrenzen.

Die Kompressions- und Verschwenkbewegung der Knochen platte wird insbesondere bei Verbindung von Wirbelkör pern auf ein relativ geringes Maß begrenzt, so kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Summe der kleinsten Breiten aller zur selben Seite der Platte hin offenen Schlitze zwischen jeweils zwei Anlagebereichen zwischen 0,5 und 2 mm liegt.

Es ist weiterhin günstig, wenn die Knochenplatte im Be reich der Schlitze eine größere Dicke aufweist als in den Anlagebereichen. Dadurch wird die Knochenplatte in den mit Schlitzen versehenen Abschnitten gegen eine Verbiegung aus der Knochenplattenebene heraus ver stärkt, so daß trotz der Querschnittsschwächung durch die Schlitze die Festigkeit gegen eine solche Biegung erhalten bleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Knochenplatte im Bereich der Schlitze mit einer verschleißmindernden Beschichtung versehen ist.

Günstig ist es, wenn die Knochenplatte im Anlagebereich mindestens einen quer zur Plattenfläche abstehenden Dorn trägt, vorzugsweise einen Dorn mit einem rechteck förmigen Querschnitt. Dieser Dorn tritt in das Knochen material des Knochenteils ein, an dem der Anlagebereich anliegt, und fixiert zusammen mit der in das Knochen teil eingedrehten Knochenschraube den Anlagebereich der Knochenplatte zuverlässig relativ zum Knochenteil, ins besondere auch gegen eine Verdrehung in der Plattenebe ne.

Es ist dadurch sichergestellt, daß die Relativbewegung der Knochenteile zueinander ausschließlich durch den mit Schlitzen versehenen Teil der Knochenplatte gesteu ert wird.

Im einfachsten Fall weist eine Knochenplatte zwei Anla gebereiche auf, zwischen denen sich ein Schlitz oder mehrere Schlitze befinden, es ist aber auch möglich, Knochenplatten mit mindestens drei Anlagebereichen vor zusehen, zwischen denen jeweils Schlitze angeordnet sind, so daß beispielsweise auch die Verbindung von drei nebeneinanderliegenden Wirbelkörpern mit einer solchen Knochenplatte möglich wird.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungs formen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht längs Linie 1-1 in Fig. 2 durch zwei benachbarte Wirbelkörper und eine diese verbindende, mit Querschlit zen versehene Knochenplatte;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Wirbelkörper und die Knochenplatte der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 bei einem Aus führungsbeispiel zur Verbindung von drei nebeneinander liegenden Wirbelkörpern.

Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel der Verbin dung von zwei oder mehreren Wirbelkörpern erläutert, die Erfindung kann aber auch bei der Verbindung von an deren Knochenteilen oder Knochenfragmenten Anwendung finden, bei denen eine Verbindung unter Beibehaltung einer gewissen Relativbewegungsmöglichkeit gewünscht wird.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Knochenplatte 1 dient der Verbindung von zwei benachbarten Wirbelkör pern 2, zwischen denen eine Bandscheibe 3 angeordnet ist.

Die Knochenplatte 1 hat die Form eines länglichen Plat tenstreifens, sie endet an beiden Seiten jeweils in ei nem Anlagebereich 4, dessen Breite gegenüber dem zwi schen den Anlagebereichen 4 liegenden Mittelbereich 5 reduziert ist. In jedem Anlagebereich 4 ist eine Durch stecköffnung 6 für eine Knochenschraube 7 vorgesehen, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Durchstecköffnung 6 einen kugelkalottenförmigen Quer schnitt, an dem ein ebenfalls kugelkalottenförmiger Kopf 8 der Knochenschraube 7 so angelegt werden kann, daß die Knochenschraube 7 gegenüber der Knochenplatte in gewissem Umfange geneigt werden kann (Fig. 1).

Auf ihrer dem Knochen zugewandten Seite ist die Kno chenplatte 1 eben ausgebildet, auf dieser Seite trägt sie unmittelbar neben den Durchstecköffnungen jeweils einen senkrecht von der Knochenplatte 1 abstehenden Dorn 9, der im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist und sich etwa über die halbe Breite der Knochenplatte 1 erstreckt. Dieser Dorn 9 ist einstückig mit der Kno chenplatte 1 ausgebildet und zwischen den Seitenrändern 10 der Knochenplatte 1 mittig positioniert.

Der Mittelbereich 5 der Knochenplatte 1 weist eine grö ßere Dicke auf als die beiden Anlagebereiche 4, bei spielsweise kann die Dicke in diesem Bereich 20 bis 40% größer sein als im Anlagebereich 4.

In diesem Mittelbereich 5 sind mehrere Querschlitze 11 angeordnet, die jeweils an einem Seitenrand 10 der Kno chenplatte 1 beginnen und sich über einen erheblichen Teil der Breite der Knochenplatte 1 erstrecken, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa über dreiviertel der Breite der Knochenplatte 1. Jeder Querschlitz 11 weist zwei ebene, vom offenen Ende 12 des Querschlitzes 11 ausgehend divergierende Seitenwände 13 auf, die am geschlossenen Ende des Querschlitzes 11 in eine im we sentlichen kreisförmige Erweiterung 14 einmünden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier derar tige Querschlitze in geringfügigem Abstand nebeneinan der längs der Knochenplatte 1 angeordnet, wobei jeweils benachbarte Querschlitze 11 zu gegenüberliegenden Sei tenrändern 10 der Knochenplatte 1 hin offen sind, die benachbarten Querschlitze 11 sind also jeweils entge gengesetzt angeordnet.

Die Knochenplatte 1 besteht aus einem körperverträgli chen Material, das in geringem Umfange elastisch ver formbar ist, beispielsweise aus Titan, aus einer Titan legierung, es ist jedoch auch die Verwendung eines Ver bundwerkstoffes möglich, beispielsweise von karbonfa serverstärktem Polyetheretherketon. Durch die Breite und die Dimensionierung der Querschlitze 11 kann die Beweglichkeit der Knochenplatte 1 eingestellt werden, so daß nur eine begrenzte Kompression und eine begrenz te Verschwenkung der Anlagebereiche in der Ebene der Knochenplatte möglich sind. Beispielsweise können bei der Verbindung von benachbarten Wirbelkörpern Knochen platten zur Anwendung kommen, die etwa eine Länge von 50 mm, eine Breite von knapp 20 mm und eine Dicke von 4 mm aufweisen, wobei die Breite der Schlitze an deren offenem Ende 12 0,3 mm beträgt und ihr Abstand 1 bis 2 mm. Mit einer solchen Knochenplatte kann in axialer Richtung eine maximale Kompression von 0,6 mm erreicht werden und eine maximale Verbiegung in der Größenord nung von 2,5°. Selbstverständlich können diese Abmes sungen entsprechend den Anforderungen abgeändert wer den, dies gilt auch für die Anzahl der Querschlitze.

Um mit einer solchen Knochenplatte zwei Wirbelkörper miteinander zu verbinden, wird die Knochenplatte bei spielsweise ventral-lateral an die Wirbelkörper her angeführt und mit Hilfe der Knochenschrauben 7 gegen deren Außenseite gespannt, dabei treten die Dorne 9 in die Wirbelkörper 2 ein und fixieren die Knochenplatte 1 zusammen mit den Knochenschrauben 7 sicher an den Wir belkörper. Die Knochenschrauben 7 können mit einer Längsbohrung 15 versehen sein, so daß die Knochen schrauben längs eines in den Wirbelkörper eingesetzten Führungsdrahtes in den Wirbelkörper eingeschraubt wer den können, der nach dem Eindrehen der Knochenschrauben 7 wieder entfernt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 weist die Knochenplatte 1 zwei Anlagebereiche 4 und einen einzigen dazwischen angeordneten Mittelbereich 5 auf.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind insgesamt drei im Abstand voneinander angeordnete Anlagebereiche 4 vorgesehen, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Anlagebereichen 4 ein Mittelbereich 5 mit Querschlitzen 11 vorgesehen ist, mit einer solchen Knochenplatte kön nen drei benachbarte Wirbelkörper 2 relativ zueinander so fixiert werden, daß in Längsrichtung der Knochen platte eine geringe Kompressionsmöglichkeit verbleibt und daß benachbarte Wirbelkörper 2 in geringem Umfange um eine Schwenkachse gegeneinander verschwenkt werden können, die senkrecht auf der Knochenplatte 1 steht. Eine Verschwenkung aus der Knochenplattenebene 1 heraus ist dagegen durch die Stabilität des Mittelbereichs 5 weitgehend ausgeschlossen, insbesondere durch die Ver dickung des Mittelbereichs 5 gegenüber den Anlageberei chen 4.

Claims

1. Knochenplatte zur Verbindung von mindestens zwei Knochenteilen, insbesondere Wirbelkörpern, mit einem plattenförmigen Anlagebereich für jedes Knochenteil und mit mindestens einer Durchsteck öffnung für eine Knochenschraube in jedem Anlage bereich, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Anlagebereichen (4) mindestens ein quer zur Längsrichtung der Knochenplatte (1) verlaufender Schlitz (11) in der Knochenplatte (1) angeordnet ist, der an einer Seitenkante (10) der Knochen platte (1) beginnt und sich mindestens bis zur halben Breite der Knochenplatte (1) erstreckt.

2. Knochenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Länge des oder der Schlitze (11) mindestens dreiviertel der Breite der Kno chenplatte (1) beträgt.

3. Knochenplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß bei einer Knochenplatte (1) mit mehreren Schlitzen (11) benachbarte Schlitze (11) an gegenüberliegenden Seitenkanten (10) der Kno chenplatte (1) beginnen.

4. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (11) an ihrem in der Knochenplatte (1) liegenden Ende in einer Erweiterung (14) enden.

5. Knochenplatte nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Erweiterung (14) kreisförmig ausgebildet ist.

6. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten wände (13) des oder der Schlitze (11) in Richtung auf das offene, an einer Seitenkante (10) der Knochenplatte (1) liegende Ende (12) konvergie ren.

7. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der kleinsten Breiten aller zur selben Seite der Knochenplatte (1) hin offenen Schlitze (11) zwi schen jeweils zwei Anlagebereichen (4) zwischen 0,5 und 2 mm liegt.

8. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochen platte (1) im Bereich der Schlitze (11) eine größere Dicke aufweist als in den Anlagebereichen (4).

9. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Knochen platte (1) im Bereich des Schlitzes (11) mit ei ner verschleißmindernden Beschichtung versehen ist.

10. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Anla gebereich (4) mindestens einen quer zur Platten fläche abstehenden Dorn (9) trägt.

11. Knochenplatte nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichnet, daß der Dorn (9) im Querschnitt recht eckig ist.

12. Knochenplatte nach einem der voranstehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie minde stens drei Anlagebereiche (4) umfaßt, zwischen denen jeweils Schlitze (11) angeordnet sind.