DE102008006492B4

DE102008006492B4 - Wirbelkörperersatzimplantat

Info

Publication number: DE102008006492B4
Application number: DE102008006492.0A
Authority: DE
Inventors: Stephan Lindner
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2015-08-06
Anticipated expiration: 2028-01-30
Also published as: DE102008006492B9; DE102008006492A1; US20090192612A1; US8337558B2

Abstract

Wirbelkörperersatzimplantat mit einem unteren Anlageteil zur Anlage an einem unteren Wirbelkörper und mit einem oberen Anlageteil zur Anlage an einem oberen Wirbelkörper, wobei beide Anlageteile längs eines Verschiebeweges relativ zueinander stufenlos verschiebbar sind, so dass die Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates veränderbar ist, mit einer Klemmeinrichtung zur Fixierung der beiden Anlageteile in einer beliebigen Zwischenposition längs des Verschiebeweges, welche ein an einem Anlageteil lageveränderlich gelagertes Klemmelement umfasst, welches gegen eine Klemmfläche am anderen Anlageteil andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (26) gegenüber dem Verschiebeweg geringfügig geneigt ist, so dass sich die Klemmfläche (26) beim Zusammenschieben der Anlageteile (2, 3) dem Klemmelement (19) zunehmend annähert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wirbelkörperersatzimplantat mit einem unteren Anlageteil zur Anlage an einem unteren Wirbelkörper und mit einem oberen Anlageteil zur Anlage an einem oberen Wirbelkörper, wobei beide Anlageteile längs eines Verschiebeweges relativ zueinander stufenlos verschiebbar sind, so dass die Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates veränderbar ist, mit einer Klemmeinrichtung zur Fixierung der beiden Anlageteile in einer beliebigen Zwischenposition längs des Verschiebeweges, welche ein an einem Anlageteil lageveränderlich gelagertes Klemmelement umfasst, welches gegen eine Klemmfläche am anderen Anlageteil andrückbar ist.
Es sind Wirbelkörperersatzimplantate mit zwei gegeneinander verschiebbaren Anlageteilen bekannt, bei denen die Anlageteile durch formschlüssig ineinander eingreifende Teile relativ zueinander festlegbar sind ( DE 198 04 765 C2 ; EP 1 121 075 B1 ). In beiden Fällen sind die Anlageteile in bestimmten Stufen relativ zueinander fixierbar, die durch die Geometrie der formschlüssig ineinander eingreifenden Teile bestimmt werden.
Ein Wirbelkörperersatzimplantat, bei dem die Anlageteile stufenlos gegeneinander verschoben und in beliebiger Relativposition relativ zueinander fixiert werden können, ist in der DE 10 2005 022 920 B4 beschrieben. Mittels eines Hydraulikmediums können die beiden Anlageteile stufenlos auseinandergeschoben werden, und zur Fixierung eines erreichten Abstandes der beiden Anlageteile kann bei diesem bekannten Wirbelkörperersatzimplantat mittels einer Stellschraube ein Klemmelement in einem der beiden Anlageteile so gegen das andere Anlageteil vorgeschoben werden, dass an einer Klemmfläche des anderen Anlageteils eine Verklemmung der beiden Anlageteile erfolgt. Auf diese Weise ist eine stufenlose Einstellung und Beibehaltung der Höhe des gesamten Wirbelkörperersatzimplantates möglich.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Klemmwirkung zur Fixierung des Abstandes der beiden Anlageteile zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Wirbelkörperersatzimplantat der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klemmfläche gegenüber dem Verschiebeweg geringfügig geneigt ist, so dass sich die Klemmfläche beim Zusammenschieben der Anlageteile dem Klemmelement zunehmend annähert.
Durch diese Neigung der Klemmfläche wird erreicht, dass die Klemmwirkung beim Zusammenschieben der beiden Anlageteile vergrößert wird. Dadurch ergibt sich eine zusätzliche Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes Zusammendrücken der beiden Anlageteile. Selbst wenn die Klemmwirkung des Klemmelementes bei der anfänglichen Fixierung der beiden Anlageteile nicht ausreichend sein sollte oder im Laufe der Zeit nachlassen sollte, würde dies nur zu einer sehr geringfügigen Annäherung der Anlageteile führen, da durch die Neigung der Klemmfläche durch dieses Zusammenschieben zwangsläufig eine Vergrößerung der Klemmkraft erzeugt wird, d. h. die ungenügende Klemmkraft, die zu einer unerwünschten Annäherung der beiden Anlageteile führt, wird gerade durch diese Annäherung sofort wieder ausgeglichen, so dass die beiden Anlageteile sich auch in diesem Falle nur minimal aufeinander zu bewegen können.
Andererseits wird durch die sehr geringe Neigung der Klemmfläche vermieden, dass beim Andrücken des Klemmelements an die Klemmfläche die Anlageelemente auseinandergedrückt werden. Bei einer sehr viel stärkeren Neigung der Klemmfläche könnte eine solche Verschiebung aufgrund des schrägen Verlaufes der Klemmfläche eintreten, dies ist aber nicht der Fall bei einer nur sehr geringen Neigung der Klemmfläche gegenüber dem Verschiebeweg. Die Neigung der Klemmfläche liegt im Übrigen vorzugsweise zwischen 1° und 10°, insbesondere zwischen 1° und 3°.
Es ist günstig, wenn die Klemmfläche eben ist.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmelement eine der Klemmfläche zugewandte Anlagefläche aufweist, deren Neigung von der der Klemmfläche derart abweicht, dass das Klemmelement nur am Rand der Anlagefläche gegen das Klemmelement drückt. Bei dieser Ausführungsform liegt also das Klemmelement mit seiner Anlagefläche nicht vollflächig an der Klemmfläche an, sondern nur in einem sehr kleinen Randbereich, der dadurch eine sehr hohe Flächenpressung zwischen dem Klemmelement einerseits und der Klemmfläche andererseits erzeugt, wenn das Klemmelement gegen die Klemmfläche gedrückt wird. Insbesondere kann das Klemmelement eine Anlagefläche aufweisen, die parallel zum Verschiebeweg angeordnet ist, so dass der Winkel zwischen Klemmfläche und Anlagefläche dem Neigungswinkel zwischen der Klemmfläche und dem Verschiebeweg entspricht.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist dagegen vorgesehen, dass das Klemmelement eine der Klemmfläche zugewandte und an der Klemmfläche zur Anlage gelangende Anlagefläche aufweist, die so klein ist, dass sich die Anlagefläche beim Andrücken an die Klemmfläche in diese eingräbt. Eine solche Kerbwirkung führt zu einer verstärkten Fixierung der beiden Anlageteile relativ zueinander, durch das Eingraben der Anlagefläche in die Klemmfläche wird somit eine Annäherung der Anlageteile sehr wirksam verhindert. Die Anlagefläche kann entweder sehr klein ausgebildet sein oder aber es ergibt sich zwangsläufig eine sehr kleine effektive Kontaktfläche, wenn die Anlagefläche eine Neigung aufweist, die von der der Klemmfläche abweicht.
Das Klemmelement kann beispielsweise eine Klemmschraube sein.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmelement eine der Klemmfläche zugewandte Anlagefläche aufweist, deren Neigung gegenüber dem Verschiebeweg der Neigung der Klemmfläche entspricht. In diesem Falle haben also Klemmfläche und Anlagefläche dieselbe Neigung gegenüber dem Verschiebeweg und legen sich beim Andrücken des Klemmelementes vollflächig aneinander an. Auch dies führt zu einer sehr effektiven Fixierung der beiden Anlageteile und verhindert sicher ein ungewolltes Zusammenschieben der Anlageteile.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmelement in einer Führung des einen Anlageteils verschieblich geführt ist und dass zur Verschiebung des Klemmelements eine in die Führung eintauchende und an dem Klemmelement anliegende Stellschraube vorgesehen ist.
Das Klemmelement kann dabei insbesondere die Form eines Ringes oder einer kreiszylindrischen Scheibe aufweisen, deren Mittelachse parallel zur Verschieberichtung des Klemmelementes in der Führung angeordnet ist.
Besonders günstig ist es, wenn an einem Anlageelement ein seitlich abstehender Führungsstutzen angeordnet ist, dessen Innenwand die Führung für das Klemmelement ausbildet und in den die Stellschraube einschraubbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch einen durchgehenden Kanal der Stellschraube und durch eine zentrale Öffnung des Klemmelements hindurch eine Hydraulikleitung in das Innere des einen Anlageelementes hindurchführt. Durch diese Hydraulikleitung kann ein Hydraulikmedium, beispielsweise eine physiologische Kochsalzlösung, in das Innere des Wirbelkörperersatzimplantates eingeführt werden, dieses Hydraulikmedium dient dann in der Art eines hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregates zum Auseinanderschieben der beiden Anlageteile.
Die Klemmfläche des anderen Anlageteils kann bei einer bevorzugten Ausführungsform durch den Boden einer seitlichen Vertiefung in einer Seitenwand des anderen Anlageteils gebildet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden Anlageteile längs des Verschiebeweges teleskopierend gegeneinander verschiebbar sind.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht eines Wirbelkörperersatzimplantates mit einem unterhalb des Implantates angeordneten Wirbelkörper;
2: eine Explosionsansicht des Wirbelkörperersatzimplantates der 1 ohne Anlageplatten und ohne Einfüllstutzen für ein Hydraulikmedium;
3: eine Querschnittsansicht der Teile des Wirbelkörperersatzimplantates der 2 im zusammengesetzten Zustand bei vollständig zusammengeschobenen Anlageteilen und bei gelöster Klemmeinrichtung;
4: eine Ansicht ähnlich 3 bei auseinander geschobenen Anlageteilen und gelöster Klemmeinrichtung und
5: eine Ansicht ähnlich 4 mit gespannter Klemmeinrichtung.
Das in der Zeichnung dargestellte Wirbelkörperersatzimplantat 1 umfasst ein unteres Anlageteil 2 und ein oberes Anlageteil 3. Das Wirbelkörperersatzimplantat 1 soll einen oder mehrere Wirbelkörper ersetzen und legt sich mit seinem unteren Anlageteil 2 an einen unteren Wirbelkörper 4 an, mit seinem oberen Anlageteil 3 an einen oberen Wirbelkörper, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dadurch können die beiden dem Wirbelkörperersatzimplantat 1 benachbarten Wirbelkörper gegeneinander abgestützt werden.
Das untere Anlageteil 2 weist eine kreiszylindrische Basis 5 auf, an die sich an der Oberseite ein kreiszylindrischer Abschnitt 6 anschließt, dessen Außendurchmesser geringer ist als der Außendurchmesser der Basis 5. An der Basis 5 ist eine untere Stützplatte 7 festgelegt, die nur in 1 dargestellt ist und die aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit bei den Darstellungen der 2 bis 5 weggelassen ist.
Das obere Anlageteil 3 weist einen Zylinder 8 auf, der an seiner Oberseite 9 geschlossen ist und an seiner Unterseite 10 offen. An diesem Zylinder 8 ist ebenso wie beim unteren Anlageteil 2 eine obere Stützplatte 11 angeordnet, die auch nur in 1 dargestellt und in den 2 bis 5 zur Erhöhung der Übersichtlichkeit weggelassen ist.
Der Außendurchmesser des kreiszylindrischen Abschnittes 6 des unteren Anlageteils 2 entspricht dem Innendurchmesser des Zylinders 8, der Abschnitt 6 taucht teleskopierend in den Innenraum des Zylinders 8 ein, so dass die beiden Anlageteile 2 und 3 teleskopierend gegeneinander verschiebbar sind, dabei ändert sich die Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates 1.
Zur Verschiebung der beiden Anlageteile 2 und 3 gegeneinander kann der Innenraum 12, der von dem oberen Anlageteil 3 einerseits und dem in ihm teleskopierend verschiebbar gelagerten unteren Anlageteil 2 andererseits gebildet wird, mit einem Hydraulikmedium gefüllt werden, beispielsweise mit physiologischer Kochsalzlösung. Dazu sind der Abschnitt 6 des unteren Anlageteils 2 und die Innenwand des oberen Anlageteils 3 gegeneinander abgedichtet, beispielsweise mittels einer in der Zeichnung nicht gesondert dargestellten Dichtung.
Zur Einführung des Hydraulikmediums in den Innenraum 12 ist in diesem ein koaxial zu dem Abschnitt 6 angeordnetes Rohrstück 13 eingesetzt, in welches ein radial in das Wirbelkörperersatzimplantat 1 eintretendes Einfüllrohr 14 einmündet (1). Dieses Einfüllrohr durchsetzt eine längliche Öffnung 15 in der Seitenwand des Abschnittes 6 und einen seitlich an das obere Anlageteil 3 angeformten Führungsstutzen 16, aus dem es hervorsteht. Dieser Führungsstutzen 16 trägt ein Innengewinde 17 in seinem radial außen hegenden Bereich und bildet in seinem radial innen liegenden Bereich eine glatte Innenwand 18 aus (2). Im Bereich mit der glatten Innenwand 18 ist ein ringförmiges Klemmelement 19 parallel zur Längsrichtung des Führungsstutzens 16 verschieblich geführt, und in das Innengewinde 17 ist eine Stellschraube 20 eingeschraubt mit einem rosettenförmigen Kopf 21, deren dem Kopf 21 gegenüberliegendes Ende 22 sich an dem Klemmelement 19 abstützt. Die Stellschraube 20 weist einen durchgehenden Kanal 23 auf, und ausgerichtet mit diesem Kanal 23 ist in dem Klemmelement 19 eine zentrale Öffnung 24 vorgesehen, durch diese Öffnung 24 und den Kanal 23 ragt das Einfüllrohr 14 hindurch, dieses wird also unmittelbar umgeben von dem Klemmelement 19 und der Stellschraube 20.
In der Seitenwand des Abschnittes 6 ist im Bereich der länglichen Öffnung 15 eine Vertiefung 25 angeordnet, die die längliche Öffnung 15 seitlich überragt. Der Boden 26 dieser Vertiefung 25 bildet eine Klemmfläche aus, gegen die beim Einschrauben der Stellschraube 20 in das Innengewinde 17 das Klemmelement 19 angedrückt wird. Der Boden ist dabei eben ausgebildet und seine Breite entspricht der Breite des Klemmelementes 19. Gegenüber der Verschieberichtung der beiden Anlageteile 2 und 3 ist der Boden 26 geringfügig geneigt, so dass am unteren Ende des Abschnittes 6 der Abstand des Bodens 26 von der Mittelachse des Abschnittes 6 größer ist als am oberen Ende. Durch diese Neigung des Bodens 26 verringert sich der Abstand des Bodens 26 von dem Klemmelement 19, wenn die beiden Anlageteile 2, 3 einander angenähert werden.
Die Neigung des Bodens 26 gegenüber der Verschieberichtung ist gering und liegt in der Größenordnung zwischen 1° und 10°, insbesondere zwischen 1° und 3°.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die dem Boden 26 zugewandte Anlagefläche 27 des Klemmelementes 19 parallel zur Verschieberichtung, ist also gegenüber dem Boden 26 um denselben Winkel geneigt, um den der Boden 26 gegenüber der Verschieberichtung geneigt ist. Beim Vorschieben des Klemmelementes 19 durch Einschrauben der Stellschraube 20 legt sich daher die Anlagefläche 27 nur im unteren Randbereich an den die Klemmfläche ausbildenden Boden 26 an, wie dies aus der Darstellung der 5 deutlich wird. Die Anlagefläche ist damit sehr klein und die Anlage erfolgt im Bereich der Kante des Klemmelementes 19. Dadurch ist es möglich, dass beim kräftigen Andrücken des Klemmelementes 19 am Boden 26 die Anlagefläche 27 sich geringfügig in den Boden 26 eingräbt und dadurch zuverlässig eine weitere Annäherung der beiden Anlageteile 2 und 3 verhindert.
Bei einem anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Anlagefläche 27 auch parallel zum Boden 26 verlaufen, so dass eine vollflächige Anlage erreicht wird, wenn das Klemmelement 19 gegen den Boden 26 vorgeschoben wird.
Zum Einsetzen des Wirbelkörperersatzimplantates 1 wird dieses zunächst bei zusammengeschobenen Anlageteilen und ohne Anlage des Klemmelementes 19 am Boden 26 eingesetzt (3).
Nach dem Einsetzen werden die beiden Anlageteile 2, 3 durch Einfüllen eines Hydraulikmediums in den Innenraum 12 auseinandergeschoben, bis die gewünschte Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates 1 erreicht ist. In einem nächsten Schritt wird die Stellschraube 20 in das Innengewinde 17 eingeschraubt, so dass dadurch das Klemmelement 19 kräftig gegen den Boden 26 angedrückt wird. Dadurch wird die Relativposition der beiden Anlageteile 2, 3 fixiert. Anschließend kann der Innenraum 12 wieder entleert werden, die auf diese Weise eingestellte und fixierte Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates 1 bleibt dann erhalten.
Selbst bei hohen Kräften, die die beiden Anlageteile 2, 3 gegeneinander drücken, besteht keine Gefahr, dass diese unerwünscht gegeneinander verschoben werden. Jegliche Annäherung der beiden Anlageteile 2 und 3 führt nämlich wegen der Neigung des Bodens 26 gegenüber der Verschieberichtung zu einer sofortigen Erhöhung der Klemmkräfte des Klemmelementes 19 am Boden 26 und wirkt damit dieser unerwünschten Annäherung entgegen. Durch die Neigung des Bodens 26 wird also eine zusätzliche Sicherung für den Fall erreicht, dass die Klemmkräfte des Klemmelementes 19 aus irgendeinem Grunde nicht ausreichen sollten. Beim Zusammendrücken der beiden Anlageteile 2 und 3 erhöhen sich diese Klemmkräfte selbsttätig und verhindern so ein weiteres Zusammendrücken.

Claims

Wirbelkörperersatzimplantat mit einem unteren Anlageteil zur Anlage an einem unteren Wirbelkörper und mit einem oberen Anlageteil zur Anlage an einem oberen Wirbelkörper, wobei beide Anlageteile längs eines Verschiebeweges relativ zueinander stufenlos verschiebbar sind, so dass die Höhe des Wirbelkörperersatzimplantates veränderbar ist, mit einer Klemmeinrichtung zur Fixierung der beiden Anlageteile in einer beliebigen Zwischenposition längs des Verschiebeweges, welche ein an einem Anlageteil lageveränderlich gelagertes Klemmelement umfasst, welches gegen eine Klemmfläche am anderen Anlageteil andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (26) gegenüber dem Verschiebeweg geringfügig geneigt ist, so dass sich die Klemmfläche (26) beim Zusammenschieben der Anlageteile (2, 3) dem Klemmelement (19) zunehmend annähert.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (26) eben ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Klemmfläche (26) gegenüber dem Verschiebeweg zwischen 1° und 10° liegt.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Klemmfläche (26) gegenüber dem Verschiebeweg zwischen 1° und 3° liegt.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) eine der Klemmfläche (26) zugewandte Anlagefläche (27) aufweist, deren Neigung von der der Klemmfläche (26) derart abweicht, dass das Klemmelement (19) nur am Rand der Anlagefläche (27) gegen das Klemmelement (19) drückt.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) eine Anlagefläche (27) aufweist, die parallel zum Verschiebeweg angeordnet ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) eine der Klemmfläche (26) zugewandte und an der Klemmfläche (26) zur Anlage gelangende Anlagefläche aufweist, die so klein ist, dass sich die Anlagefläche beim Andrücken an die Klemmfläche (26) in diese eingräbt.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement eine Klemmschraube ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) eine der Klemmfläche (26) zugewandte Anlagefläche (27) aufweist, deren Neigung gegenüber dem Verschiebeweg der Neigung der Klemmfläche (26) entspricht.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) in einer Führung (16, 17, 18) des einen Anlageteils (3) verschieblich geführt ist und dass zur Verschiebung des Klemmelements (19) eine in die Führung (16, 17, 18) eintauchende und an dem Klemmelement (19) anliegende Stellschraube (20) vorgesehen ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (19) die Form eines Ringes oder einer kreiszylindrischen Scheibe aufweist, deren Mittelachse parallel zur Verschieberichtung des Klemmelementes (19) in der Führung (16, 17, 18) angeordnet ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Anlageelement (3) ein seitlich abstehender Führungsstutzen (16) angeordnet ist, dessen Innenwand (18) die Führung für das Klemmelement (19) ausbildet und in den die Stellschraube (20) einschraubbar ist.
Wirbelkörperersatzimplantat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen durchgehenden Kanal (23) der Stellschraube (20) und durch eine zentrale Öffnung (24) des Klemmelements (19) hindurch eine Hydraulikleitung (14) in das Innere (12) des einen Anlageelements (3) hindurchführt.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der voranstehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfläche (26) des anderen Anlageteils (2) durch den Boden einer seitlichen Vertiefung (25) in einer Seitenwand des anderen Anlageteils (2) gebildet wird.
Wirbelkörperersatzimplantat nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anlageteile (2, 3) längs des Verschiebeweges teleskopierend gegeneinander verschiebbar sind.