DE102008050233A1

DE102008050233A1 - Instrument zur Messung des Distraktionsdrucks zwischen Wirbelkörpern

Info

Publication number: DE102008050233A1
Application number: DE102008050233A
Authority: DE
Inventors: Franz Jun Copf
Original assignee: Individual
Current assignee: Spontech Spine Intelligence Group AG
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-08
Also published as: US20110257655A1; CN102227191A; EP2330983A2; WO2010037558A2; ZA201102608B; WO2010037558A3

Abstract

Ein Instrument zur Messung des Distraktionsdrucks zwischen Wirbelkörpern weist eine Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) zur Einleitung einer Druckkraft auf Oberflächen gegenüberliegender Wirbelkörper und eine der Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) zugeordnete Messeinrichtung (50; 84) zur Bestimmung der auf die Wirbelkörper ausgeübten Druckkraft auf. Erfindungsgemäß trägt wenigstens ein Endbereich der Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) einen Anlagekörper (10), der zum Eingriff in einen konkav gewölbten und von einem Knochenring umschlossenen Dom der Wirbelkörper ausgebildet ist. Der Anlagekörper ist um mindestens eine Schwenkachse gegenüber der Stelleinrichtung verschwenkbar und/oder hat eine so konvex gewölbte Anlagefläche, dass der Anlagekörper beim Eingriff in den Dom gleitbeweglich gegenüber dem Wirbelkörper um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Instrument zur Messung des Distraktionsdrucks zwischen Wirbelkörpern, das eine Stelleinrichtung zur Einleitung einer Druckkraft auf Oberflächen gegenüberliegender Wirbelkörper und eine der Stelleinrichtung zugeordnete Messeinrichtung zur Bestimmung der auf die Wirbelkörper ausgeübten Druckkraft aufweist.
Ein derartiges Instrument ist aus der DE 603 01 238 T2 bekannt.
Eine Möglichkeit zur Behandlung von Schäden an Bandscheiben besteht darin, die beschädigte Bandscheibe zu entfernen und durch eine Bandscheibenprothese zu ersetzen. Dabei wird die Bandscheibenprothese in ein Bandscheibenfach in der Wirbelsäule eingesetzt, das durch zwei benachbart angeordnete Wirbelkörper begrenzt ist.
Bandscheibenprothesen sollen eine möglichst geringe Beeinträchtigung der Beweglichkeit des Patienten gewährleisten und sind häufig als gelenkig miteinander verbundene Prothesenplatten ausgeführt. Um eine vorteilhafte Anpassung der Bandscheibenprothese an die anatomischen Gegebenheiten zu ermöglichen, ist es aus der WO 2007/003438 A2 bekannt, Bandscheibenprothesen in unterschiedlichen Konfigurationen bereitzustellen. Die Konfigurationen unterscheiden sich z. B. hinsichtlich der Größe der Prothesenplatten, des Abstands zwischen den Prothesenplatten und der Lage des Bewe gungszentrums, d. h. des Drehpunkts, um den die Prothesenplatten zueinander verschwenkt werden können. Hierzu weist die Bandscheibenprothese Zwischenelemente auf, die als Gelenkelemente oder Schwenkwinkelbegrenzer ausgeführt sein können. In den bekannten Prothesenplatten sind Aufnahmeschächte vorgesehen, die zur Aufnahme der Zwischenelemente ausgebildet sind. Mit den austauschbaren Zwischenelementen kann der Abstand und der maximalen Schwenkwinkel zwischen den Prothesenplatten eingestellt und die Lage des Bewegungszentrums festgelegt werden.
Aus der WO 2007/003439 A2 ist ein Implantationsverfahren für eine Bandscheibenprothese bekannt, bei dem zunächst die defekte Bandscheibe aus dem Bandscheibenfach zwischen den Wirbelkörpern entfernt wird. Anschließend werden Knochenwucherungen derart abgetragen, dass ebene Anlageflächen für die Prothesenplatten geschaffen werden. Sodann wird in Abhängigkeit von der Größe des Bandscheibenfachs und sonstiger anatomischer Gegebenheiten die Konfiguration der einzusetzenden Bandscheibenprothese festgelegt. Hierzu werden geeignete Komponenten, etwa Prothesenplatten, Zwischenelemente oder Keilelemente, die zwischen den Prothesenplatten und den Anlageflächen angeordnet werden, aus Sätzen gleichartiger Komponenten ausgewählt und zusammengestellt.
Bei einer gesunden Wirbelsäule üben die Wirbelkörper auch bei unbelasteter Wirbelsäule Druckkräfte auf die dazwischen liegenden Bandscheiben aus. Die Druckkräfte werden vor allem durch den die Wirbelsäule umgebenden Bandapparat erzeugt. Der Erfinder hat erkannt, dass zur Vermeidung von Fehlbelastungen, Irritationen und pathologischen Veränderungen an der Wirbelsäule diese Druckkräfte nach dem Ein setzen der Bandscheibenprothese erhalten bleiben sollten. Hierzu ist es erforderlich, die Druckkräfte zu ermitteln, die bei einer gesunden Wirbelsäule auf die Bandscheiben wirken. Dies kann z. B. mit Hilfe von kinematischen Simulationen der Wirbelsäule des Patienten geschehen. Sind die idealen Druckkräfte bekannt, so muss die Größe der Bandscheibenprothese, und zwar insbesondere der Abstand zwischen den Außenflächen der Prothesenplatten, so gewählt werden, dass sich die idealen Druckkräfte einstellen.
Aus der DE 603 01 238 T2 geht ein zangenartiges Distraktionsdruck-Messinstrument hervor, das eine zwischen Betätigungsgriffen angeordnete Messdose zur Ermittlung einer Druckkraft auf die Wirbelkörper sowie eine Abstandsmesseinrichtung aufweist. Sobald der behandelnde Arzt mit Hilfe des bekannten Instruments die Wirbelkörper ausreichend weit auseinander gedrückt hat, was er anhand der von der Messdose ermittelten Druckkraft beurteilen kann, wird der Abstand der Wirbelkörper an der Abstandsmesseinrichtung abgelesen.
Nachteilig hierbei ist jedoch, dass eine Krafteinleitung während des Distraktionsvorgangs bedingt durch die Form des Instruments nur an einem kleinen Bereich des harten Knochenrings der Wirbelkörper erfolgt. Somit kann selbst bei paralleler Führung der Stellarme des Instruments eine Verkippung der Wirbelköper nicht ausgeschlossen werden. Der Distraktionsdruck wird dann bei Verhältnissen gemessen, wie sie nach dem Einsetzen der Bandscheibenprothese im Allgemeinen nicht herrschen. Ein so gemessener Distraktionsdruck hat deswegen wenig Aussagekraft und ist nur eingeschränkt bei der Konfiguration der Bandscheibenprothese hilfreich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Instrument der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass der behandelnde Arzt den Distraktionsdruck unter realistischeren und besser reproduzierbaren Verhältnissen messen kann. Dies wiederum kann den Arzt z. B. befähigen, die einzusetzende Bandscheibenprothese besser zu konfigurieren.
Diese Aufgabe wird durch ein Instrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß trägt wenigstens ein Endbereich der Stelleinrichtung einen Anlagekörper, der zum Eingriff in einen konkav gewölbten und von einem Knochenring umschlossenen Dom der Wirbelkörper ausgebildet ist. Der Anlagekörper ist um mindestens eine Schwenkachse gegenüber der Stelleinrichtung verschwenkbar und/oder hat einen so konkav gewölbten Eingriffsbereich, dass der Anlagekörper beim Eingriff in den Dom gleitbeweglich gegenüber dem Wirbelkörper um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Instruments werden die Distraktionskräfte somit nicht mehr am Knochenring auf den Wirbelkörper eingeleitet, sondern in den von dem Knochenring umschlossenen Dom der Wirbelkörper. Dadurch wird vermieden, dass die Wirbelkörper beim Einleiten der Distraktionskräfte zu stark verkippt werden und dass deswegen ein Druck gemessen wird, der sich unter realen Verhältnisse im Allgemeinen nicht einstellt.
Das Gewebe innerhalb des Knochenrings ist allerdings im Vergleich zum Knochenring relativ weich und würde deswegen nachgeben, wenn die Kräfte nur über eine kleine Fläche eingeleitet werden. Der Anlagekörper sollte deswegen eine größere Anlagefläche haben, mit der er an dem Dom anliegt. Bei einem Anlagekörper mit größerer Anlagefläche bestände wiederum die Gefahr, dass der vom Arzt gemessene Distraktionsdruck davon abhängt, wie der Arzt das Instrument mit dem Anlagekörper gegenüber den Wirbelkörpern ausrichtet.
Um derartige Zufälligkeiten bei der Messung auszuschließen, lässt sich erfindungsgemäß der Anlagekörper bei der Messung gegenüber der Stelleinrichtung um mindestens eine, vorzugsweise aber um drei orthogonale Schwenkachsen verschwenken. Eine solche Verschwenkbarkeit kann entweder dadurch erreicht werden, dass der Anlagekörper fest mit seiner Anlagefläche an dem Dom anliegt, aber gegenüber der Stelleinrichtung verschwenkbar angeordnet ist. Insbesondere dann, wenn die Wölbung der Anlagefläche zumindest im Wesentlichen komplementär zur konkaven Wölbung des Doms ist, kann sich der Anlagekörper selbständig gegenüber dem Wirbelkörper in eine bestimmte Orientierung drehen, in der die Anlagefläche des Anlagekörpers mit maximalem Flächenkontakt an dem Dom anliegt. Dadurch wird eine definierte Ausrichtung des Anlagekörpers geschaffen, die zu besser vergleichbaren Messergebnissen führt.
Im Allgemeinen wird eine komplementäre Wölbung dazu führen, dass die Anlagefläche zumindest im Wesentlichen die Form eine Rampe hat. Einzelheiten zu dieser Form sind der eingangs genannten WO 2007/003438 A2 (vgl. insbesondere die 31 bis 37) entnehmen, deren Inhalt insoweit zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Eine relative Verschwenkbarkeit zwischen der Stelleinrichtung einerseits und dem Wirbelkörper andererseits kann aber alternativ auch dadurch geschaffen werden, dass der Anlagekörper eine so konvex gewölbte Anlagefläche hat, dass der Anlagekörper beim Eingriff in den Dom gleitbeweglich gegenüber dem Wirbelkörper um eine, vorzugsweise um drei, Schwenkachsen verschwenkbar ist. Im einfachsten Falle handelt es sich dann bei dem Anlagekörper um einen Kopf mit einer kugelkalottenförmigen Anlagefläche, der sich von alleine in der Kuppel des Doms zentriert, so dass auch dadurch eine definierte Stellung des Anlagekörpers gegenüber dem Wirbelkörper erreicht wird. Der Anlagekörper kann aber auch so ausgebildet sein, dass die Wölbung der Anlagefläche zumindest im Wesentlichen komplementär zur Wölbung des Doms sein. In diesem Falle muss der Arzt durch Hin- und Herbewegungen die Position erfühlen, in der die Anlagefläche des Anlagekörpers den größtmöglichen Kontakt mit dem Dom hat. Im Allgemeinen wird dies dazu führen, dass die Anlagefläche zumindest im Wesentlichen die Form eine Rampe hat.
Vor allem dann, wenn die Wölbung der Anlagefläche zumindest im Wesentlichen komplementär zur Wölbung des Doms ist, was wie vorstehend erwähnt im Allgemeinen zur Ausbildung einer Rampenform führt, kann der Anlagekörper lösbar über eine Schnittstelle mit der Stelleinrichtung verbunden sein. Dies ermöglicht es, unterschiedliche Anlagekörper mit der Stelleinrichtung zu verbinden. Bei der Auswahl des mit der Stelleinrichtung zu verbindenden Anlagekörpers kann der Arzt z. B. biometrische Daten berücksichtigen, die er zuvor von dem betroffenen Wirbelsäulenabschnitt des zu behandelnden Patienten ermittelt hat.
Ferner ermöglicht es die lösbare Verbindung zwischen Anlagekörper und Stelleinrichtung, Anlagekörper zu verwenden, die zumindest teilweise die Abmessungen einer zwischen die Wirbelkörper einzusetzenden Prothesenplatte hat. Die Prothesenplatten können an die individuellen anatomischen Gegebenheiten des Patienten angepasst sein. Der Anlagekörper ist dann eine Art ”Dummy-Prothesenplatte”, die z. B. eine gegenüber der später einzusetzenden Prothesenplatte verringerte Dicke aufweist, ansonsten aber (insbesondere im Hinblick auf die Anlagefläche) die gleiche Form hat.
Bei geeignet ausgelegter Schnittstelle kann sogar die Möglichkeit geschaffen werden, als Anlagekörper die später zwischen die Wirbelkörper einzusetzende Prothesenplatte zu verwenden.
Die Schnittstelle kann für eine formschlüssige Aufnahme, insbesondere für eine Verriegelung, des Anlagekörpers eingerichtet sein. Wird als Anlagekörper eine Prothesenplatte verwendet, die einen Aufnahmeschacht zur Befestigung von Gelenkelementen oder Schwenkwinkelbegrenzern hat, so kann die Schnittstelle für ein Eingreifen in einen solchen Aufnahmeschacht eingerichtet sein. Dem Aufnahmeschacht kommt dann eine Doppelfunktion zu. Zunächst dient er der Anbringung der Prothesenplatte an dem Instrument. Nach Durchführung der Messung dient er der Aufnahme der genannten Zwischenelemente.
Werden die Prothesenplatten so konfiguriert, dass ihre Außenflächen die gleichen Abstände haben wie die später einzusetzende Bandschreibenprothese, so wird es möglich, die auf die einzusetzende Bandscheibenprothese wirkenden Druckkräfte gewissermaßen vorab mit Hilfe des Instruments zu messen. Sind die dabei gemessenen Drücke zu groß oder zu klein, so kann die Konfiguration der Bandscheibenprothese noch modifiziert werden, indem z. B. andere Zwischenelemente, andere Prothesenplatten und/oder andere Keilelemente verwendet werden.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schnittstelle für eine formschlüssige Aufnahme, insbesondere für eine Verriegelung, des Anlagekörpers eingerichtet ist. Eine formschlüssige Verbindung zwischen Stelleinrichtung und Anlagekörper gewährleistet eine sichere Handhabung des Instruments während des Druckmessvorgangs, was angesichts der möglichst gering zu haltenden Größe der Operationsöffnung vorteilhaft ist. Für die formschlüssige Verbindung kann ein Eingriff des Endbereichs der Stelleinrichtung in einen hinterschnitten ausgebildeten Bereich des Anlagekörpers vorgesehen sein.
Vorzugsweise umfasst die Stelleinrichtung eine Hebelanordnung, die für eine manuelle Krafteinleitung auf die Endbereiche eingerichtet ist. Durch einen zangenartigen Aufbau der Stelleinrichtung, der für eine manuelle Krafteinleitung durch den Benutzer zur Durchführung des Distraktionsvorgangs vorgesehen ist, wird eine einfache mechanische Gestaltung des Instruments ermöglicht.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hebelanordnung zwei zumindest im Wesentlichen in paralleler Ausrichtung zueinander relativbewegliche Arme auf weist. Hierdurch wird die Tendenz der Wirbelkörper zur Verkippung während der Durchführung des Messvorgangs für die Druckkraft verringert.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stelleinrichtung ein fremdkraftbetätigbares Stellelement, insbesondere einen Fluidzylinder, umfasst. Mit Hilfe des Stellelements ist es möglich, die Druckkraft auf die Wirbelkörper einzuleiten, ohne dass ein Benutzer erhebliche Kräfte auf das Instrument ausüben muss. Zudem kann die Druckkraft entsprechend einer vorgebbaren, insbesondere linearen, Kennlinie aufgebaut werden. Eine Druckkraftbegrenzung kann vorgesehen werden, um ein Überschreiten eines vorgebbaren Maximaldrucks zu verhindern. Vorzugsweise ist das Stellelement als Fluidzylinder aufgebaut, in den ein druckbeaufschlagtes Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, eingeleitet wird.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung einen Druck- und/oder Biege- und/oder Torsionssensor umfasst. Damit wird eine während des Einsatzes auftretende, über das Instrument auf die Wirbelkörper eingeleitete, Druckkraft ermittelt. Ein Drucksensor ermöglicht eine unmittelbare Druckkraftermittlung, wenn er beispielsweise direkt unterhalb der Prothesenplatte am Instrument angeordnet ist. Mit Hilfe eines Biege- oder Torsionssensors können Deformationen ermittelt werden, die durch Reaktionskräfte am Instrument hervorgerufen werden.
Vorzugsweise umfasst die Messeinrichtung eine Anzeigeeinrichtung, die zur Ausgabe des Messergebnisses eingerichtet ist. Die Anzeigeeinrichtung kann einen Messwert, insbesondere die gemessene Druckkraft, oder ein Statussignal, das Auskunft über ein Unterschreiten, Einhalten oder Überschreiten eines einstellbaren Druckkraftwerts gibt, ausgeben. Die von der Messeinrichtung ermittelten Messwerte werden vorzugsweise an eine Auswerteeinrichtung bereitgestellt, die für die Berechnung und Anzeige der auftretenden Druckkräfte und gegebenenfalls für eine Bereitstellung von Informationen über die auszuwählenden Komponenten für die Bandscheibenprothese eingerichtet ist.
Vorzugsweise ist die Messeinrichtung für eine drahtlose Übertragung des Messergebnisses an eine Auswerteeinrichtung eingerichtet. Dadurch wird die Handhabbarkeit des Instruments verbessert, da keine Kabelverbindung zur Übertragung der von der Messeinrichtung ermittelten Messwerte notwendig ist. Besonders bevorzugt ist die Messeinrichtung in der Art eines RFID-Tag (Radio-Frequenz-Identifikationstechnologie-Übertragungseinrichtung) ausgebildet, der, insbesondere ohne eigene Energieversorgung, durch Anregung über ein äußeres elektromagnetisches Feld einen Messwert ermittelt und drahtlos an die Auswerteeinrichtung bereitstellt.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Konfiguration einer Bandscheibenprothese, die zur Implantation in ein zwischen zwei gegenüberliegenden Wirbelkörpern ausgebildetes Bandscheibenfach vorgesehen ist, weist die folgenden Schritte auf:

a) Einführen der Anlagekörper eines erfindungsgemäßen Instruments in die Dome zweier ein Bandscheibenfach begrenzender Wirbelkörper,
b) Einleiten einer Druckkraft auf die Wirbelkörper mit Hilfe des Instruments, bis ein vorgebbarer Maximaldruck auf die Wirbelkörper und/oder ein vorgebbarer Abstand zwischen den Wirbelkörper erreicht ist,
c) Messen des zwischen den Wirbelkörpern herrschenden Drucks und des Abstands zwischen den Wirbelkörpern;
d) Zusammenstellen einer Bandscheibenprothese aus Komponenten, wobei mindestens eine Komponente aus einem Satz von Komponenten, die einander ähnlich sind, sich aber hinsichtlich ihrer Abmessungen oder sonstigen Eigenschaften unterscheiden, unter Berücksichtigung der in Schritt c) gemessenen Größen ausgewählt wird.

Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Instruments sind in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine Prothesenplatte,
2 eine Schnittdarstellung der Prothesenplatte gemäß 1,
3 eine Ansicht von unten auf die Prothesenplatte gemäß 1,
4 eine erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Instruments in einer Seitenansicht,
5 das Instrument gemäß 4 in einer Draufsicht,
6 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Instruments in einer Neutralstellung, und
7 eine Seitenansicht des Instruments gemäß 6 in einer Betriebsstellung.
Eine in den 1 bis 3 dargestellte Prothesenplatte 10 ist aus einem metallischen Werkstoff hergestellt und weist eine in den 1 und 3 ersichtliche, nierenförmige Außenkontur auf. Eine Oberseite 12 der Prothesenplatte 10 dient zur Anlage an einen nicht dargestellten Wirbelkörper und ist mit einer Wölbung 16 versehen, die in einen Ring aus härterem Knochenmaterial des angrenzenden Wirbelkörpers einzugreifen kann. Eine Unterseite 14 der Prothesenplatte 10 weist drei Schächte 18, 20, 22 auf, die zur Aufnahme von nicht dargestellten Zwischenelementen eingerichtet sind. Der Schacht 18 dient zur Aufnahme eines Gelenkelements, das einen konkav oder konvex geformten kugelkalottenförmigen Bereich aufweist. Das jeweilige Gelenkelement bildet mit einem korrespondierenden Gelenkelement, das an einer gegenüberliegenden Prothesenplatte 10 angebracht wird, ein Kugelgelenk mit drei rotatorischen Freiheitsgraden der Bewegung. Die Schächte 20 und 22 dienen zur Aufnahme von Zwischenelementen, die als Schwenkwinkelbegrenzung für die aus zwei gegenüberliegend angeordneten Prothesenplatten 10 zu bildende Bandscheibenprothese eingesetzt werden. Um eine zuverlässige Aufnahme der Zwischenelemente in den Schächten 18, 20, 22 zu gewährleisten, sind jeweils in Randbereichen der Schächte 18, 20, 22 Nuten 24 vorgesehen, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und die eine Festlegung der Zwischenelemente in der Art einer Nut-Feder-Verbindung ermöglichen. Der Querschnitt der Nut 24 ist in der Darstellung der 2 gut zu erkennen. Weitere Einzelheiten zur Prothesenplatte können der eingangs bereits erwähnten WO 2007/003438 A2 entnommen werden.
Die 4 und 5 zeigen ein Instrument 30 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Ansicht von unten bzw. einer Seitenansicht. Das Instrument 30 ist in der Art eines Spreizinstruments aufgebaut, bei dem ringförmige Griffteile 31, 32 endseitig an Stegen 34, 36 angebracht sind. Die Stege 34, 36 sind mittels eines Niets 38 derart verschwenkbar miteinander verbunden, dass eine Verringerung des Abstands der Griffteile 31, 32 zu einer Vergrößerung des Abstands zwischen spatenförmig verbreiterten Plattenträgern 40 des Instruments 30 führt. Am Griffteil 31 ist eine gekrümmte Zahnstange 33 schwenkbeweglich angebracht, die in einer Sperrklinkenanordnung 35 am gegenüberliegenden Griffteil 32 geführt wird. Die Zahnstange 33 ist mit einem nicht dargestellten Maßstab versehen, der die Ermittlung einer Beabstandung der beiden Griffteile 31, 32 ermöglicht.
Die Plattenträger 40 weisen in einer senkrecht zur Zeichenebene der 4 und 5 ausgerichteten Querschnittsebene einen auf die Profilierung der Schächte 18, 20, 22 in der Prothesenplatte 10 angepassten, T-förmigen Querschnitt auf. Dadurch kann die Prothesenplatte 10 in drei unterschiedli chen Konfigurationen formschlüssig auf den jeweiligen Plattenträger 40 aufgeschoben werden. In der 4 ist dargestellt, wie die geschnitten dargestellte Prothesenplatte 10 längs des Schachts 18 auf den Plattenträger 40 aufgeschoben ist.
Um eine zuverlässige Festlegung der Prothesenplatte 10 am Instrument 30 zu gewährleisten, ragen seitlich an den Plattenträgern 40 federnd gelagerte Widerhaken 42 ab, die jeweils in die Schächte 18, 20, 22 der Prothesenplatte 10 einrasten können. Zur Entriegelung der Prothesenplatte 10 von den Plattenträgern 40 sind jeweils Schieber 44 vorgesehen, die eine Bewegung der Widerhaken 42 aus der in 4 dargestellten Verriegelungposition in eine bündig mit den Außenkanten des Plattenträgers 40 abschließende, nicht dargestellte Neutralposition ermöglichen.
An einer Oberseite des Stegs 34 ist eine Messeinrichtung 50 vorgesehen, die zwei in Reihe angeordnete Dehnmessstreifen 52, 54 und eine Ansteuerschaltung 56 umfasst. Die Dehnmessstreifen 52, 54 sind fest mit der Oberseite des Stegs 34 verbunden. Bei Einleitung von Druckkräften auf die Prothesenplatten 10 über die Stege 34, 36 findet eine Biegedeformation der Stege 34, 36 statt, wodurch es zu einer Dehnung der Oberseite des Stegs 34 kommt. Diese Dehnung führt zu einer Impedanzänderung in den Dehnmessstreifen 52, 54. Die Impedanzänderung ist ein Maß für die in die Stege 34, 36 eingeleitete und über die Prothesenplatten 10 auf die Wirbelkörper wirkende Druckkraft. Messsignale der Dehnmessstreifen 52, 54 werden in der Ansteuerschaltung 56 verstärkt und über ein Verbindungskabel 58 an eine nicht dargestellte Auswerteeinrichtung 59 übertragen. Dort findet die Berechnung der Druckkraft und unter Einbeziehung der errechneten Druckkraft und des an der Zahnstange abgelesenen Abstands der Griffteile 31, 32 die Ermittlung der Größe der für die Bandscheibenprothese einzusetzenden Zwischenelemente statt.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform eines Instruments ist die Ansteuerschaltung für die Dehnmessstreifen als RFID-Tag ausgebildet und kann bei Vorliegen eines ausreichend starken elektromagnetischen Felds, wie es beispielsweise durch einen kurzen Sendeimpuls der Auswerteeinrichtung bereitgestellt werden kann, eine Abfrage der Messwerte der Dehnmessstreifen vornehmen und anschließend die ermittelten Messwerte drahtlos an die Auswerteeinrichtung übertragen.
Das in den 6 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Instruments 60 weist eine hydraulische Verstellung der Plattenträger 62 auf. Die Plattenträger 62 sind über Festkörpergelenke 68 schwenkbeweglich an Kolben 64, 66 angebracht. Die Kolben 64, 66 sind ineinander verschachtelt angeordnet und weisen jeweils einen kreiszylindrischen Querschnitt auf. Durch die Verschachtelung der Kolben 64, 66 kann bei einer sehr kompakten Bauweise ein ausreichender Kolbenhub gewährleistet werden, der für die Durchführung der Druckkraftermittlung notwendig ist.
Die jeweils mit zylindrischen Ausnehmungen 70, 72 versehenen Kolben 64, 66 begrenzen einen Arbeitsraum, in den durch seitliche Öffnungen 74, 76 eine druckbeaufschlagte Flüssigkeit eingebracht werden kann, um die Kolben 64, 66 in ent gegengesetzte Richtungen auseinander zu pressen. Damit kann die kraftübertragende Anlage der an den Plattenträgern 62 aufgenommenen Prothesenplatten 10 an nicht dargestellten, gegenüberliegenden Wirbelkörpern bewirkt werden.
Die Zufuhr der Flüssigkeit erfolgt über eine Versorgungsbohrung 80, die in einem Führungsstab 78 vorgesehen ist. Die Versorgungsbohrung 80 steht kommunizierend mit einer manuell zu betätigenden Pumpe 82 in Verbindung, die an einem Handgriff 88 angeordnet ist. Der Pumpe 82 ist ein Manometer 84 zur Anzeige des im Arbeitsraum zwischen den Kolben 64, 66 herrschenden Flüssigkeitsdrucks zugeordnet. Mit Hilfe eines an der Pumpe 82 angebrachten Bedienhebels 86 kann der Druck im Arbeitsraum so lange erhöht werden, bis ein vorgebbarer Zieldruck am Manometer 84 angezeigt wird. Mittels eines der Pumpe 82 zugeordneten Zählers 90 kann anhand der zur Erreichung des Zieldrucks notwendigen Anzahl von Pumphüben ermittelt werden, in welchem Abstand die Prothesenplatten 10 zu liegen gekommen sind, um basierend auf dem ermittelten Abstand anschließend die Auswahl der Zwischenelemente vorzunehmen.
Bei einer nicht darstellten Variante tragen die Plattenträger 62 keine Prothesenplatten, sondern bilden selbst Anlagekörper, die an den konkav gewölbten Dom der Wirbelkörper in Anlage kommen. Die Plattenträger 62 können hierzu eine ähnliche Form wie die Prothesenplatten 10 aufweisen. Die Plattenträger können jedoch auch die Form eines Kugelkopfes aufweisen.
Entsprechendes gilt auch für das in den 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel, bei dem die Plattenträger 40 nicht relativ zu den Stegen 34, 36 verschwenkbar sind. Eine Verschwenkbarkeit der Stege 34, 36 gegenüber dem Wirbelkörper wird dann dadurch erreicht, dass der in den Dom des Wirbelkörpers eingreifende Kugelkopf sich gleitbeweglich gegenüber dem Wirbelkörper um zwei Achsen verdrehen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 60301238 T2 [0002, 0007]
- WO 2007/003438 A2 [0004, 0015, 0038]
- WO 2007/003439 A2 [0005]

Claims

Instrument zur Messung des Distraktionsdrucks zwischen Wirbelkörpern, mit einer Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) zur Einleitung einer Druckkraft auf Oberflächen gegenüberliegender Wirbelkörper und mit einer der Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) zugeordneten Messeinrichtung (50; 84) zur Bestimmung der auf die Wirbelkörper ausgeübten Druckkraft, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Endbereich der Stelleinrichtung (34, 36; 64, 66) einen Anlagekörper (10) trägt, der zum Eingriff in einen konkav gewölbten und von einem Knochenring umschlossenen Dom der Wirbelkörper ausgebildet ist, wobei der Anlagekörper um mindestens eine Schwenkachse gegenüber der Stelleinrichtung verschwenkbar ist und/oder eine so konvex gewölbte Anlagefläche hat, dass der Anlagekörper beim Eingriff in den Dom gleitbeweglich gegenüber dem Wirbelkörper um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbar ist.
Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der Anlagefläche zumindest im wesentlichen komplementär zur Wölbung des Doms ist, insbesondere dass die Anlagefläche zumindest im Wesentlichen die Form eine Rampe hat.
Instrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (10) lösbar über eine Schnittstelle (40; 62) mit der Stelleinrichtung verbunden ist.
Instrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (10) zumindest teilweise die Abmessungen einer zwischen die Wirbelkörper einzusetzenden Prothesenplatte hat.
Instrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (10) die zwischen die Wirbelkörper einzusetzende Prothesenplatte ist.
Instrument nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (40; 62) für eine formschlüssige Aufnahme, insbesondere für eine Verriegelung, des Anlagekörpers (10) eingerichtet ist.
Instrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle (40; 62) für ein Eingreifen in einen in dem Anlagekörper (10) vorgesehenen Aufnahmeschacht (18, 20, 22) eingerichtet ist.
Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (34, 36) eine Hebelanordnung umfasst, die für eine manuelle Krafteinleitung auf die Endbereiche eingerichtet ist.
Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung (34, 36) zwei zumindest im Wesentlichen in paralleler Ausrichtung zueinander relativbewegliche Arme aufweist.
Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (64, 66) ein fremdkraftbetätigbares Stellelement, insbesondere einen Fluidzylinder, umfasst.
Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (50) einen Druck- und/oder Biege- und/oder Torsionssensor umfasst.
Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (50; 84) eine Anzeigeeinrichtung umfasst, die zur Ausgabe des Messergebnisses eingerichtet ist.
Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (50; 84) für eine drahtlose Übertragung des Messergebnisses an eine Auswerteeinrichtung (59) eingerichtet ist.
Satz von Anlagekörpern für ein Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Anlagekörper eine mit der Schnittstelle des Instruments lösbar verbindbare Gegenschnittstelle und eine konvex gewölbte Anlagefläche aufweist, und wobei mindestens zwei Anlagekörper des Satzes sich in der Form und/den Abmessungen voneinander unterscheiden.
Verfahren zur Konfiguration einer Bandscheibenprothese, die zur Implantation in ein zwischen zwei gegenüberliegenden Wirbelkörpern ausgebildetes Bandscheibenfach vorgesehen ist, mit den Schritten: a) Einführen der Anlagekörper eines Instruments (30; 60) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in die Dome zweier ein Bandscheibenfach begrenzender Wirbelkörper, b) Einleiten einer Druckkraft auf die Wirbelkörper mit Hilfe des Instruments, bis ein vorgebbarer Maximaldruck auf die Wirbelkörper und/oder eine vorgebbarer Abstand zwischen den Wirbelkörper erreicht ist, c) Messen des zwischen den Wirbelkörpern herrschenden Drucks und des Abstands zwischen den Wirbelkörpern; d) Zusammenstellen einer Bandscheibenprothese aus Komponenten, wobei mindestens eine Komponente aus einem Satz von Komponenten, die einander ähnlich sind, sich aber hinsichtlich ihrer Abmessungen oder sonstigen Eigenschaften unterscheiden, unter Berücksichtigung der in Schritt c) gemessenen Größen ausgewählt wird.