DE102011000375B4

DE102011000375B4 - Wirbelkäfig als Frakturimplantat

Info

Publication number: DE102011000375B4
Application number: DE102011000375.4A
Authority: DE
Inventors: Jens Beger; Susanne Klingseis
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2022-07-14
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: DE102011000375A1

Abstract

Implantat (1) der Stützkörper- und/oder Wirbelkäfigbauart zur mono-segmentalen Frakturversorgung eines Wirbels, mit zwei in Wirbelsäulenrichtung beabstandeten Auflageflächen (2, 4) für einen Stützeingriff des Implantats (1) an zwei unmittelbar benachbarten Wirbelkörpern (A, B), wobei die beiden Auflageflächen (2, 4) zumindest unterschiedliche Flächengrößen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) in eingebautem Zustand im Bereich der einen, nach kranial gerichteten Auflagefläche (4) an einer Implantat-Längsseite einen über die kleinere Auflagefläche (2) erweiterten nasenförmigen Vorsprung nach posterior hat, der im Grundriss in Erweiterungsrichtung gegabelt ist, wobei die Gabelung durch eine von der Seite her teilkreisförmige Ausnehmung im Nasenvorsprung (12) der größeren Auflagefläche (4) ausgebildet ist, um den vom Wirbelbogen umgriffenen Rückenmarkskanal zu umgehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wirbelkäfig zur Verwendung als Frakturimplantat vorzugsweise im Fall einer inkompletten Wirbelkörperfraktur zur mono-segmentalen Wirbelkörperfusion.
Hintergrund der Erfindung
Grundsätzlich ist die moderne Medizin und die Wirbelsäulenchirurgie im Besonderen bestrebt, bei notwendigen chirurgischen Eingriffen zur Implantation von Prothesen möglichst viel an natürlichem Material zu erhalten und somit die ursprüngliche Funktion des beschädigten oder erkrankten Körperteils/Organs weitestgehend zu gewährleisten. Inkomplette Wirbel/Wirbelkörperfrakturen stellen insoweit eine Herausforderung an die Implantattechnologie dar, als dass der frakturierte Wirbel/Wirbelkörper stabilisiert bzw. teilersetzt werden muss, ohne dass benachbarte, ggf. unbeschädigte Wirbel oder andere Strukturen wie z.B. die Bandscheiben in Mitleidenschaft gezogen werden.
Stürze und Verkehrsunfälle sind die häufigsten Unfallursachen für Wirbelsäulenverletzungen. Je nach Muster und Schweregrad werden verschiedene Verletzungstypen unterschieden. Den häufigsten Verletzungstyp stellen die sogenannten Kompressionsverletzungen (Typ A-Verletzung nach Magerl-/A0-Klassifikation) dar, die von der Untergruppe der Berstungsbrüche (A3-Frakturen) dominiert werden. Berstungsbrüche zeigen eine ganze oder teilweise Zertrümmerung des Wirbelkörpers bei noch intaktem dorsalem Bandapparat. Diese sogenannten A3 Frakturen sind oft instabil und werden deshalb - im Gegensatz zu stabilen Frakturen - in der Regel operativ versorgt. Hierfür werden zur Stabilisierung der frakturierten Wirbelsäule u. a. häufig eine ventrale Spondylodese zur Fusion der benachbarten Wirbel/Wirbelkörper angelegt.
Im Fall einer kompletten Wirbelfraktur (kompletter Berstungsbruch), bei der sowohl die obere als auch die untere Wirbelkörper-Deckplatte beschädigt und somit sowohl die superior als auch inferior angrenzende Bandscheibe in Mitleidenschaft gezogen ist, muss bi-segmental fusioniert werden, d.h. es wird in der Regel der frakturierte Wirbel durch Verwendung einer Wirbelkörperstütze bzw. eines Wirbel-Ersatzimplantats gebrückt, um eine axiale Last unmittelbar in die beiden axial benachbarten Wirbel einzuleiten.
Dazu werden die beiden an den frakturierten Wirbelkörper angrenzenden Bandscheiben entfernt und eine Art (axial durchgehender) Schacht in den frakturierten Wirbelkörper eingearbeitet, um das Wirbelkörper-Ersatzimplantat oder einen zuvor entnommenen Knochenspan (meist vom Beckenkamm) einzusetzen. Das Implantat bzw. der Knochenspan verbindet den oberhalb des frakturierten Wirbelkörpers gelegenen Wirbel mit dem darunter Liegenden (bi-segmentale Stabilisierung) und dient als Säule zur Lastübertragung.
Diese Vorgehensweise bedingt folglich prinzipiell auch eine Beeinflussung der dem frakturierten Wirbel benachbarten Wirbel, an denen die „Brücke“ quasi fixiert werden muss. Daher ist dieser massive Eingriff bei einer inkompletten Wirbel-/Wirbelkörperfraktur überdimensioniert.
Im Fall von inkompletten Berstungsfrakturen ist lediglich eine Endplatte und nur eine benachbarte Bandscheibe in Mitleidenschaft gezogen. Hier ist eine mono-segmentale Versorgung erstrebenswert, um einmal das intakte Bewegungssegment und zum anderen so viel Knochen wie möglich zu erhalten. Nach dem Ausräumen des Bandscheibengewebes und einer partiellen Korporektomie unter Erhalt der Hinterkante, bei der lediglich der frakturierte Bereich des Wirbelkörpers entfernt wird, wird dann zumeist ein Knochenspan eingesetzt. Um die mit dem Einsatz von Knochenspänen verbundenen Nachteile (Entnahmemorbidität, Korrekturverlust, etc.) zu umgehen, wird ein Cage-ähnliches Implantat speziell für die mono-segmentale Frakturversorgung vorgeschlagen. Wirbelkörper-Ersatzimplantate, wie sie bei der bi-segmentalen Frakturversorgung verwendet werden, haben für diese Anwendung meist eine zu große Höhe.
Stand der Technik
Aus der DE 20 2007 004 509 U1 , der DE 10 2005 027 283 A1 oder der DE 10 2005 024 927 A1 ist beispielsweise ein sogenannter Wirbelkäfig zum Einbau zwischen zwei Wirbelkörper einer Wirbelsäule bekannt, wie er u. a. auch bei inkompletten Wirbelkörperfrakturen eingesetzt wird.
Ferner beschreiben auch die WO 2010/ 121 002 A1 , die US 2007/0 208 424 A1 , die US 7 491 237 B2 und die US 2002/0 029 084 A1 derartige gattungsgemäße Wirbelkäfige zum Einsetzen in einen Zwischenraum zwischen zwei Wirbelkörper.
Bei einem solchen Wirbelsäulen- oder auch Bandscheibenschaden infolge etwa eines Unfalls (inkomplette Fraktur) wird mit temporären oder permanenten Implantaten gearbeitet, die vornehmlich aus Polyetheretherketone (PEEK) oder Titan bestehen und die Form eines soliden Stützkörpers oder eines Stützrahmens mit Hohlraum bzw. Fensterung (in der Fachwelt als „Cage“ bezeichnet) annehmen. Ein solcher Cage hat die Aufgabe, im Fall einer Beschädigung eines Wirbelkörpers nachdem chirurgischen Ausräumen von Knochen- und Bandscheibengewebe einen definierten Abstand zwischen diesem und einem an die Beschädigung angrenzenden Wirbel einzuhalten. Je nach seinem Einbauort spricht man hierbei von einem „cervicalen Cage“, wenn er im Halswirbelbereich eingesetzt wird und von einem „lumbalen Cage“, wenn er im Lendenbereich der Wirbelsäule zum Einsatz kommt.
Diese Stützkörper und Cages besitzen je nachdem, für welchen chirurgischen Zugang zur Wirbelsäule sie entwickelt wurden, ganz unterschiedliche Grundformen. Beispielsweise sind bananenförmige Implantate bekannt, die für den posterolateralen Zugang entwickelt wurden aber auch im Wesentlichen rechteckige Implantate für den anterioren Zugang. Die Form des Implantats ist für die vorliegende Erfindung nicht tscheidend. Vielmehr ist die Erfindung prinzipiell bei jeder Art und Form von Stützkörper oder Cage der einschlägigen Gattung anwendbar.
Im Allgemeinen sind sowohl bei den cervicalen wie auch bei den lumbalen Stützkörpern/Cages deren den Wirbelkörpern zugewandten Ober- und Unterseiten häufig in einer Richtung leicht bombiert oder zylindrisch gewölbt und weisen quer dazu verlaufende Rippen auf. Alle anderen Oberflächen sind im Wesentlichen glatt (unprofiliert) ausgeführt. Gegen die Hinterseite hin, d.h. gegen diejenige Seite hin, die in implantiertem Zustand benachbart zum Rückenmarkkanal liegen soll, sind sie häufig insgesamt leicht keilförmig zulaufend geformt. Im Fall von Stützrahmen ist der zumindest eine, freibleibende Innenraum im Innern der stützrahmenförmigen Cages mit Eigenspongiosa oder tierischen Matrizen befüllbar, um ein inneres knochenartiges Verwachsen der Wirbelkörper zu erreichen.
Ein solcher Stützkörper oder Cage dient somit erstens als Stützelement zur Beabstandung zweier benachbarter Wirbel und zweitens als Träger oder Korb (Cage) für das biologische Material, bis nach seiner Implantierung über eine gewisse Zeitdauer eine Fusion der beiden voneinander beabstandet gehaltenen Wirbelkörper durch Knochenmaterial entstanden ist. Dieser Prozess wird im Übrigen als cervicale oder lumbale Spondylodese bezeichnet.
Zum Implantieren eines Cages der vorstehend beschriebenen Bauform wird dem Patienten je nach Cagetyp und gewählter Zugangsart in Bauch-/ Seiten- oder Rückenlage die Wirbelsäule an der zu behandelnden Stelle freigelegt und das geschädigte, beispielsweise frakturierte Material einschließlich der Bandscheibe mittels geeigneter Instrumente, beispielsweise Küretten, Meißel, Stanzen, etc., entfernt, wodurch sich am geschädigten Wirbelkörper eine Art Ausschachtung oder Aussparung ergibt. Die beiden nunmehr unmittelbar gegenüberliegenden Wirbelkörper-Oberflächen sollten möglichst sauber von Knorpelmaterial und blutig angeschliffen (angefrischt) sein.
Nachdem der Cage mit richtiger Größe und Höhe ausgewählt ist, wird dieser - falls als Hohlcage oder befüllbar ausgebildet - mit Spongiosa bzw. Knochenersatzmaterial befüllt, indem dieses dicht in den besagten Freiraum gestopft wird. Der so befüllte Cage wird dann mit einer entsprechenden Zange, mittels welcher er an am Cage ausgebildeten Eingriffslöchern oder dergleichen Angriffsstellen ergriffen werden kann, zwischen die zwei gegeneinander abzustützenden Wirbel geschoben/geschlagen. Die Wirbel werden dabei leicht auseinandergedrückt und der passgenau eingesetzte Cage wird dank seiner gerippten Ober- und Unterseite bzw. anderweitigen Verankerungsstrukturen sicher zwischen den zwei Wirbeln (Wirbelkörpern) gehalten. Die Griffzange kann schließlich abgesetzt und entfernt werden.
Ein derart implantierter Stützkörper (solide) oder Cage stellt in der Regel sofort nach seiner Implantierung die Stabilität der Wirbelsäule im behandelten Bereich sicher. Nur im Fall eines ungenügenden Durchbaus des Cages oder bei mangelhafter Abstützung ist eine Revision nötig, um den ggf. instabilen Cage durch einen anderen zu ersetzen, da der nicht genügend durchbaute, instabile Cage infolge von Lageänderungen (Luxation) eine Gefahr für die Dura und den Oesophagus darstellt. Eine solche Instabilität hat auch Mikrobewegungen zwischen dem Implantat und dem anliegenden Knochen bzw. Knochenmaterial zur Folge, was lokal zu einer Knochenresorption führen kann.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Angesichts der vorstehend erläuterten Problematik besteht die grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein gattungsgemäßes Wirbelsäulenimplantat und insbesondere einen Wirbelkäfig (nachfolgend als Cage bezeichnet) bereit zu stellen, das speziell auf die Anforderungen und Randbedingung der mono-segmentalen Frakturversorgung abgestimmt ist. Besondere Bedeutung kommt hierbei dem Korrekturerhalt und dem raschen Einheilen des Implantats in den Knochen - also die Fusion - zu. Ein Ziel der Erfindung ist es daher, das Wirbelsäulenimplantat bzw. den Cage im Besondern so weiter zu bilden, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Instabilität vermindert ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, höhere Axialkräfte zwischen zwei benachbarten Wirbeln übertragen zu können, ohne dass das Knochenmaterial innerhalb des Wirbelkörpers übergebührlich komprimiert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Wirbelsäulenimplantat (solider Stützkörper oder Cage) der einschlägigen Gattung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ansatzpunkt für die Erfindung bildet der biologische Umstand, dass ein Wirbel in seinem Querschnitt Bereiche (z.B. der Wirbelbogen) mit relativ hoher Knochendichte und damit hoher Kraftübertragungsfähigkeit und Bereiche (z.B. der Wirbelkörper) aufweist mit vergleichsweise niedrigen Knochendichteabschnitten und damit größerer Nachgiebigkeit bei äußerer Krafteinwirkung.
Insbesondere der Wirbelkörper ist an den zu benachbarten Wirbeln hinzeigenden Polen mit jeweils einer Deckplatte versehen, die über ein umlaufendes Knochenband beabstandet sind. Der so ausgebildete Wirbelkörper hat eine Knochenmaterialfüllung mit vergleichsweise poröser Struktur, die folglich nachgiebige Eigenschaften aufweist. Im Fall einer mono-segmentalen Wirbelkörperfraktur brechen Teile aus einem Wirbelkörper heraus, die nach der vorstehend beschriebenen Methode ausgeräumt werden. Damit wird aber auch die poröse Knochenmaterialfüllung zumindest teilweise freigelegt, sodass ein eingesetzter Stützkörper oder Cage gemäß konventioneller Bauart unmittelbar auf dieser Knochenmaterialfüllung aufsitzt.
Es hat sich gezeigt, dass Fusionsimplantate oder auch Knochenspäne postoperativ in benachbarte Wirbelkörper einbrechen, was kritische Korrekturverluste/Höhenverluste mit sich bringt. D.h., bei einer axial wirkenden Druckbelastung wird die Knochenmaterialfüllung sowohl beim beschädigten als auch ggf. beim unbeschädigten Nachbarwirbel durch den Stützkörper oder Cage zumindest teilweise plastisch komprimiert, wodurch sich der Abstand zwischen den zwei benachbarten Wirbeln im Bereich des Stützkörpers oder Cage verändern kann, derart, dass der Stützkörper/Cage instabil wird. Im Übrigen wird dadurch die gefahrlos maximal übertragbare Axialkraft zwischen den beiden Wirbeln deutlich herabgesetzt. Für den Erhalt intraoperativ erzielter Korrekturmaßnahmen (z.B. das Aufrichten eines Bewegungssegments, Relordosierung bzw. Beheben einer frakturbedingten Kyphosierung, usw.) ist folglich ein optimales Implantat-Knochen-Interface ausschlaggebend.
Neben größtmöglicher Anlageflächen hat sich gemäß der Erfindung eine Abstützung des Implantats an genau den Stellen als besonders wichtig erwiesen, an denen die anliegenden knöchernen Strukturen besonders tragfähig sind. Im Konkreten schlägt die Erfindung ein Implantat (Stützkörper oder Wirbelkäfig) dieser Gattung zur mono-segmentalen Frakturversorgung vor, dessen zumindest eine Anlagefläche, beispielsweise die superiore Anlagefläche deutlich in Richtung hin zu den besonders tragfähigen Wirbelbereichen vergrößert ist.
Es wurde in biomechanischen Studien herausgefunden, dass die Festigkeit der Wirbelkörper bzw. die Wirbelkörperdeckplatte im dorso-lateralen Bereich besonders hoch und im ventralen und vor allem medialen Bereich kleiner ist, wie dies vorstehend bereits angedeutet wurde. Um daher eine möglichst hohe Einbrechkraft in den Wirbelkörper zu erreichen, ist es sinnvoll, dass das erfindungsgemäße Zwischenwirbel-Implantat oder Cage sich dort abstützt, wo die Wirbelkörperstabilität besonders hoch ist, also weit posterior.
Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn dieser Zugewinn an Auflagefläche vorzugsweise allein durch einen Vorsprung nach posterior erreicht wird. Auf diese Weise wird trotz des angestrebten Erhalts der Hinterkante des frakturierten Wirbelkörpers und der damit bedingten kleineren inferioren Anlagefläche eine optimale Anlage und Abstützung der superioren Platte erreicht. Um einem Einbrechen des Implantats in den inferioren Wirbelkörper vorzubeugen, wird die Spongiosa, die den knöchernen Kontakt zur inferioren Anlagefläche darstellt, vor dem Einsetzen des Implantats zusätzlich verdichtet und komprimiert.
D. h. nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Implantat vorzugsweise der Wirbelkäfigbauart zur mono-segmentalen Frakturversorgung eines Wirbels bereitgestellt, mit zwei in Wirbelsäulenrichtung beabstandeten Auflageflächen für einen Stützeingriff des Implantats an zwei unmittelbar benachbarten Wirbeln, wobei die beiden Auflageflächen zumindest unterschiedliche Flächengrößen und ggf. auch unterschiedliche Formen aufweisen.
Ein anderer Aspekt sieht die Bereitstellung eines gattungsgemäßen Implantats vorzugsweise der Cagebauart vor, wonach eine der zwei Auflageflächen in Richtung hin zu besonders tragfähigen Wirbelbereichen gegenüber der anderen Auflagefläche erweitert ist. Weiter vorzugsweise erstreckt sich die erweiterte Auflagefläche über den Wirbelkörper hinaus zumindest teilweise bis in den Bereich des Wirbelbogens.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung hat das insbesondere Cage-förmige Implantat einen Grundkörper, der an einer Seite die kleinere der beiden Auflageflächen ausbildet und der an einer gegenüberliegenden Seite durch Ausformung einer einseitig in Auflageflächenrichtung zum Grundkörper vorragenden Nase oder Leiste die Größere der beiden Auflageflächen ausbildet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat. Vorzugsweise ist das Implantat hierbei einstückig ausgebildet, derart, dass der Übergang vom Grundkörper auf den nasenförmigen Vorsprung fließend, vorzugsweise durch eine konkave Ausrundung an der Hinterseite des Implantats (Stützkörper/Cage) erfolgt. Alternativ hierzu kann der Übergang vom Grundkörper auf den nasenförmigen Vorsprung auch stufenförmig unter Ausbildung eines Absatzes erfolgen. In beiden Fällen schiebt sich der nasenförmige Vorsprung vorzugsweise auch im Bereich der Wirbelbögen zwischen die beiden benachbarten Wirbel und ermöglicht so die Übertragung höherer Axialkräfte ohne zusätzliche Belastung der Wirbelkörper bzw. der Spongiosa.
Weiter alternativ ist es möglich, das Implantat mehrteilig, vorzugsweise zweistückig auszubilden, mit dem Grundkörper als ein erstes Teilstück und einem den nasenförmigen Vorsprung ausbildenden Anschlussteil als ein zweites Teilstück, das auf das erste Teilstück vorzugsweise auf-/einsteckbar, mittels einer Nut-Feder-Anordnung aufschiebbar oder aufschraubbar ist. Dies hat gegenüber der einstückigen Variante den Vorzug einer flexibleren/individuelleren Anpassung des Wirbelkäfigs an unterschiedliche Schachtabmessungen und Wirbelabstände nach dem Baukastenprinzip und trägt somit auch zur Kostenreduktion des Implantats bei.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist der über die kleinere Auflagefläche erweiterte Bereich der größeren Auflagefläche im Grundriss in Erweiterungsrichtung gegabelt. Vorzugsweise ist die Gabelung durch eine von der Seite her teilkreisförmige Ausnehmung im erweiterten Bereich der größeren Auflagefläche ausgebildet, um den vom Wirbelbogen umgriffenen Rückenmarkskanal zu umgehen. Auf diese Weise kann die seitlich vorragende Nase/Leiste weiter in den Bereich des Wirbelbogens verlängert werden, um eine noch größere Auflagefläche für eine Kraftübertragung insbesondere in höher tragfähigen Bereichen des Wirbels zu erhalten.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung hat das Implantat im Fall einer Cage-Ausführung eine die beiden Auflageflächen verbindende Durchgangsbohrung/Durchbrechung oder alternativ zwei Sackbohrungen/Aussparungen, in beiden Fällen vorzugsweise mit in Längsrichtung sich veränderndem Durchmesser/Querschnitt. Die Bohrung(en) bildet den Cage-Innenraum und dient zur Aufnahme beispielsweise von Knochenersatzmaterial, das nach Implantieren des erfindungsgemäßen Cage an den beiden angrenzenden Wirbeln anwachsen soll. Die Form der Bohrung(en) mit sich veränderndem Durchmesser dient dabei zur besseren Durchblutung und damit der schnelleren Einheilung des Knochenersatzmaterials. Auch dies trägt separat zur Minimierung des Instabilitätsrisikos bei.
Schließlich wird ein nicht zur beanspruchten Erfindung gehöriges Verfahren zur Bereitstellung eines Implantats der Stützkörper- oder der Wirbelkäfigbauart zur mono-segmentalen Frakturversorgung eines Wirbels offenbart, mit den folgenden Schritten:

- Vermessen einer bereits vorgenommenen Ausschachtung am teilfrakturierten Wirbelkörper sowie Erfassen des Abstands zwischen dem unmittelbar benachbarten Wirbelkörper und dem Schachtgrund,
- Bestimmen der kleinen Auflagefläche entsprechend der vermessenen Schachtgrundgröße,
- Bestimmen der großen Auflagefläche, derart, dass diese zumindest teilweise in den Wirbelbogenbereich des benachbarten unfrakturierten Wirbels reicht und
- Bestimmen des Abstands beider Auflageflächen vorzugsweise mit bestimmtem Übermaß bezüglich des erfassten Abstands zwischen dem unmittelbar benachbarten Wirbelkörper und dem Schachtgrund.

Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.

1 zeigt die Perspektivenansicht eines Cage gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Form eines einstückigen Bauteils,
2 zeigt den Cage gemäß 1 in zwei Seitenansichten,
3 zeigt den Cage gemäß 1 in Ober- und Unteransicht,
4 zeigt den Cage gemäß der 1 in implantiertem Zustand,
5 zeigt zwei Seitenansichten eines Cage gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Form eines zweiteiligen Bauteils,
6 zeigt eine erste Abwandlung des Cage gemäß der 5 und
7 zeigt eine zweite Abwandlung des Cage gemäß der 5.

Das in der 1 gezeigte Implantat 1 der Wirbelkäfigbauart das erfindungsgemäß vorzugsweise zur mono-segmentalen Frakturversorgung eines inkomplett frakturierten Wirbels A gemäß 4 einsetzbar ist, hat zwei in Wirbelsäulenrichtung beabstandete Auflageflächen 2, 4 für einen Stützeingriff des Implantats 1 am teilfrakturierten Wirbel A und einem unmittelbar oberhalb/unterhalb benachbarten Wirbel B (siehe insbesondere 4). Ferner ist aus der 1 zu sehen, dass die beiden Auflageflächen 2, 4 des erfindungsgemäßen Implantats 1 unterschiedliche Flächengrößen und vorzugsweise auch unterschiedliche Flächenformen aufweisen. An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass anstelle des gezeigten bevorzugten Cage auch ein solider Stützkörper (ohne Durchbrechung) gemäß der Erfindung ausgebildet sein kann, der darüber hinaus mit Ausnahme der Durchbrechung im Wesentlichen alle nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweist.
Im Konkreten besteht das erfindungsgemäße Implantat 1 (nachfolgend einfach als Cage bezeichnet) aus einem Grundkörper 6, der im gezeigten ersten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen Quaderförmig ist, d.h. einen näherungsweise rechteckigen (quadratischen) Grundriss hat. Zumindest zwei Längsseitenkanten einer (Vorder-) Seite 8 des Grundkörpers 6 sind vorliegend abgerundet (hierdurch bildet sich eine nahezu bogenförmige Vorderseite 8), wohingegen die zwei Längsseitenkanten der gegenüberliegenden (Hinter-) Seite 10 des Grundkörpers 6 im Wesentlichen scharfkantig sind. Alternativ hierzu kann der Cage 1 auch einen langgestreckten, bananenförmig gebogenen Grundriss aufweisen, wie dies auch aus dem eingangs beschriebenen Stand der Technik per se bekannt ist.
An einer Grundseite des Grundkörpers 6 (gemäß der 1 ist dies beispielhaft die Unterseite) bildet dieser die eine Auflagefläche 2 mit einer vergleichsweise kleinen Flächengröße aus, die für ein in Anlage kommen mit dem teilfrakturierten Wirbel A vorgesehen ist und deren Flächenform im Wesentlichen von der Grundrissform des Grundkörpers 6 bestimmt wird bzw. mit dieser übereinstimmt.
Eine an die kleine Auflagefläche 2 im Wesentlichen lotrecht angrenzende Höhenseite des Grundkörpers 6 (entspricht der vorstehend erwähnten Hinterseite 10 des Cage 1) ist in deren Verlängerungsrichtung zu einer nach seitlich Außen (zur Hinterseite hin) konkav gerundeten Form 10a weitergeführt, wodurch sich an der der kleinen Auflagefläche 2 abgewandten/gegenüberliegenden Seite des Cage 1 eine seitlich vorragende Nase oder Leiste 12 ausbildet. Dieser einseitige nasenförmige Vorsprung (Überhang) 12 hat in einer entsprechenden Seitenansicht des Cage 1 gemäß der 2 ein sprungbrett- oder sockelartiges Aussehen und bildet so eine seitliche Erweiterung der unmittelbar daran angrenzenden vergleichsweise größeren Auflagefläche 4.
Wie aus der 1 ferner zu entnehmen ist, sind der Grundkörper 6 sowie ein den Nasenvorsprung 12 ausbildendes Anschlussteil 14, die in der 1 symbolisch durch eine gedachte Strich-Linie voneinander getrennt sind, in diesem Ausführungsbeispiel einstückig zum Cage 1 zusammengefasst. Dabei sind die beiden Auflageflächen 2, 4 nicht genau parallel, sondern leicht keilförmig zueinander (in Richtung zur Hinterseite 10 hin) ausgerichtet, sodass sich die Cagehöhe in Richtung freie Kante des Nasenvorsprungs 12 verringert. Auch sind die beiden Auflageflächen 2, 4 nicht exakt eben, sondern (tonnenförmig) geringfügig nach Außen gewölbt oder satteldachförmig nach Außen gekantet, wie dies beispielhaft in 4 dargestellt ist. Zusätzlich sind beide Auflageflächen 2, 4 geriffelt bzw. mit parallel verlaufenden Rippen 16 versehen, wie dies insbesondere in der 3, obere Darstellung gezeigt ist. Alternativ ist es gemäß 3 untere Darstellung natürlich auch möglich, die Auflageflächen 2, 4 mit einer Zahnung oder dergleichen Verankerungsstrukturen zu versehen. Durch sämtliche genannten Maßnahmen der Auflageflächengestaltung wird jeweils ein Formschluss mit den zu fusionierenden Wirbeln A, B erreicht und damit ein Abrutschen des Cage 1 im frühen Stadium seiner Implantierung vermieden.
Gemäß der 3 ist die freie Kante des Nasenvorsprungs 12 nicht geradlinig, sondern in einem Mittenabschnitt nach Innen kreis- oder trapezförmig eingeschnitten. Dadurch bilden sich zwei kleinere, seitlich vorragende Podeste 12a, 12b aus, welche der vergleichsweise größeren Auflagefläche 4 im Grundriss zumindest im Nasenvorsprungsabschnitt eine zweizinkige Gabelform verleihen.
Der Cage 1 ist im Übrigen von einer vorzugsweise durchgehenden Längsbohrung/Durchbrechung 18 durchzogen (es können aber auch zwei beidseits ausgebildete Sackbohrungen vorgesehen sein), die sich an den beiden Auflageflächen 2, 4 öffnet und vorliegend einen im Wesentlichen gleichmäßigen Querschnitt hat. Alternativ hierzu kann die Bohrung 18, welche einen Innenraum des Cage 1 darstellt, aber auch einen in Bohrungslängsrichtung sich verändernden Querschnitt haben. Schließlich sind gemäß der 1 an zwei Längsseiten des Cage 1 (unterschiedlich zur Vorder- 8 und Hinterseite 10) jeweils eine Eingriffsbohrung 20 ausgeformt, in die ein medizinisches Einsetzinstrument (nicht weiter dargestellt) eingreifen kann. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Cage 1 aus PEEK, Titan oder einer Titanlegierung besteht, sowie beschichtet (z.B. mit einer mikroporösen Reintitanschicht) oder unbeschichtet sein kann. Ebenso kann eine poröse Struktur, z.B. eine Gitterstruktur zum Einsatz kommen.
Der Einbauzustand sowie die Funktionsweise des Cage 1 gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der 4 erläutert.
Wie dort zu sehen ist, weist der in diesem Fall untere teilfrakturierte Wirbel A im Bereich seines Wirbelkörpers bereits eine händisch ausgebildete Ausschachtung auf, wobei der verwendete Cage 1 so ausgewählt wurde, dass dessen vergleichsweise kleine Auflagefläche 2 im Wesentlichen exakt in die Ausschachtung einpassbar ist. Die Cagehöhe wurde ferner in Abhängigkeit der Ausschachtungstiefe sowie des Höhenabstands zum benachbarten Wirbel B ausgewählt, sodass beide angrenzenden Wirbel A, B nach Einsetzen des Cage 1 von diesem auseinander gedrückt werden.
Aus der 4 ist gut zu erkennen, dass die vergleichsweise größere Auflagefläche 4 des Cage 1 im Bereich des Nasenvorsprungs 12 über den Wirbelkörper des unbeschädigten Nachbarwirbels B in Richtung Wirbelbogen vorragt und dabei sogar teilweise den Wirbelbogen überdecken kann. Aufgrund der gegabelten Vorsprungsform umgreift dabei der Cage 1 in diesem Bereich den in 4 nur angedeuteten Rückenmarkskanal. In diesem dargestellten Einbauzustand wird eine Axiallast zumindest teilweise über den Nasenvorsprung 12 axial in den Wirbelbogen des unbeschädigten Nachbarwirbels B und über die konkave Ausrundung 10a zumindest teilweise schräg in den Wirbelbogen des teilfrakturierten Wirbels A eingeleitet. Dadurch wird in beiden Fällen die Belastung der Spongiosa verringert.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebene Axialbohrung 18 mit Knochen- oder Knochenersatzmaterial befüllt ist, das nach einer gewissen Zeit mit den beiden Wirbeln A, B verwächst und so die Wirbelfusion vervollständigt. Die komplette oder teilweise Axialbohrung (Innenraum) 18 bietet so einen Formschluss zur Vermeidung von Implantatmigration.
Die 5 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei nachfolgend lediglich auf die technischen Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen werden soll. Alles Übrige entspricht dem vorstehenden ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Grundsätzlich ist es zur Vereinfachung der Operationstechnik bzw. der Reduktion der OP-Schritte denkbar, den Cage 1 zwei- oder gar mehrteilig zu gestalten, um so die einzelnen Cagebauteile entweder vormontiert oder nacheinander zu implantieren und sozusagen gleichzeitig mit deren Implantierung zu montieren. Dies hat auch den Vorteil, dass nicht eine hohe Anzahl unterschiedlich dimensionierter Cages vorgehalten werden muss, sondern der Cage 1 patientenbezogen individuell aus den einzelnen Bauteilen (baukastenartig) zusammengesetzt und dabei an den Patienten angepasst werden kann.
Wie aus der 5 zu ersehen ist, besteht ein solcher (Baukasten-) Cage 1 im Konkreten aus zwei Bauteilen, nämlich dem Grundkörper 6 sowie dem den Nasenvorsprung 12 ausbildenden Anschlussteil 14 dieses mal jedoch als ein separates Teilstück. Hierfür ist der Grundkörper 6 an seiner dem Anschlussteil 14 zugewandten Seite mit einer schwalbenschwanzartigen Feder 22 ausgebildet, wohingegen das Anschlussteil 14 wiederum an seiner dem Grundkörper 6 zugewandten Seite eine entsprechend geformte Nut 24 aufweist. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass Nut 24 und Feder 22 natürlich auch an dem jeweils anderen der beiden genannten Teilstücke/Komponenten vorgesehen sein können und auch nicht notwendiger Weise nur schwalbenschwanzförmig sondern T-, L-förmig oder dergleichen hinterschneidungsförmig sein können. Auch ist es möglich, die beiden Teilstücke 6, 14 zu verschrauben, zu vernieten, zu verclipen oder einfach nur zu verkleben.
Wie in der 5 dargestellt ist, hat der Grundkörper 6 des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ebenfalls eine im Wesentlichen würfelförmige Gestalt, wobei in diesem Fall der Übergang auf den Nasenvorsprung 12 nicht kontinuierlich (durch eine konkave Ausrundung) sondern stufenförmig abrupt erfolgt.
Der Nut-Feder-Verlauf ist dabei senkrecht zur Nasenvorsprungsrichtung ausgerichtet, wodurch sich die anhand der 5 nachfolgend beschriebene Einbaumethode als besonders vorteilhaft herausgestellt hat:

Zunächst wird die Spongiosa im Bereich der Ausschachtung des teilbeschädigten Wirbels/Wirbelkörpers A vorab verdichtet. Nach Ausmessen von Schachtungsgröße und Wirbelabstand werden ein geeigneter Grundkörper 6 und ein passendes Anschlussteil 14 ausgewählt. Daraufhin wird beispielsweise die superiore Implantatkomponente, vorliegend das Anschlussteil 14 in den entsprechend vorpräparierten Bandscheibenraum eingesetzt. Dann wird die inferiore, in Implantationsrichtung keilförmig ausgebildete Implantatkomponente, vorliegend der Grundkörper 6, entlang der ersten Implantatkomponente (Anschlussteil 14) eingeführt, wobei die Keilform der inferioren Implantatkomponente (Grundkörper 6) während des Einsetzens ein weiteres Verdichten der Spongiosa bewirkt. Während dieses Implantierungsvorgangs werden gleichzeitig die einzelnen Teilstücke 6, 14 des Cage 1 über die Nut-Feder-Führung montiert.

Der sequentielle Einbau der beiden Komponenten/Teilstücke 6, 14 ist gegenüber dem einstückigen Cage 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung einfacher und schneller. Zudem kann auf diese Weise ein Verdichten der Spongiosa über mehrere Probeimplantate entfallen.
Hier sei noch darauf hingewiesen, dass die Auflagefläche 2 des Grundkörpers 6 und die Auflagefläche 4 des Anschlussteils 14 gleichsam zum ersten Ausführungsbeispiel geriffelt und/oder gewölbt sein können. Dabei soll die Riffelung in Übereinstimmung zum ersten Ausführungsbeispiel in eine Richtung verlaufen, die ein (seitliches) Einsetzen des Cage 1 (der Cage-Teilstücke) erlaubt, ein nach Vorn oder Hinten Abrutschen jedoch verhindert.
Nachfolgend werden einige Abwandlungen des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der 6 und 7 beschrieben.
Es ist grundsätzlich denkbar, das Cage-Implantat 1 zur weiteren Reduktion des Größensortiments für den vorstehend genannten Grundkörper 6 und dessen Anschlussteil 14 mehrteilig, d.h. mit zusätzlichen Zwischenstücken 6a, 6b als Abstandshalter zu gestalten. In diesem Fall sind andere oder zusätzliche Trennebenen vorstellbar.
So zeigt die 6 eine Ausführungsform, wonach der Cage 1 zusätzlich axial, d.h. in Wirbelsäulen-Längsrichtung geteilt ist, um diesen an unterschiedliche Wirbelkörperdurchmesser anzupassen. Durch diese Axialteilung können axial sich erstreckende Zwischenplatten 6a vorbestimmter (unterschiedlicher) Wandstärke eingesetzt werden, um den Cage 1 auf den richtigen Querschnitt zu vergrößern. Die Verbindung der axialen Cageteile erfolgt vorliegend durch Verschraubungen (Kleben, etc.).
Zusätzlich oder alternativ ist es gemäß der 7 auch möglich, die in 3 gezeigten Implantatkomponenten bestehend aus Grundkörper 6 und Anschlussteil 14 durch horizontal/radial sich erstreckende Abstandsplatten 6b vorbestimmbarer (unterschiedlicher) Wandstärke zu separieren, um die Cagehöhe zu justieren. Auch in diesem Fall können die Cageteile durch Verschraubungen (Kleben, etc.) aneinander fixiert werden.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung folglich ein Implantat vorzugsweise der Cagebauart mit unterschiedlich großen Auflageflächen bzw. Endplatten. Eine der Endplatten weist gegenüber der anderen einen Vorsprung nach posterior auf. Damit ist das Implantat besonders für die mono-segmentale Spondylodese nach Teilfrakturen geeignet. Hierdurch werden die folgenden Vorteile erzielt:

- Trotz Erhalt der Hinterkante wird eine größtmögliche Anlagefläche erhalten.
- Die Gefahr eines Einbrechens in die Endplatte des Wirbelkörpers wird durch optimale Abstützung an den Stellen mit hoher Tragfähigkeit vermindert.
- Je nach Ausführung des Vorsprungs kann eine zusätzliche axiale Abstützung auf dem frakturierten Wirbelkörper und insbesondere im Bereich der tragfähigen Pedikelwurzeln erfolgen. Der Vorsprung dient im dorsalen Bereich als partielles Interbody Fusion Implantat, wenn die Vorsprungshöhe der Höhe des dorsalen Bandscheibenraums entspricht.
- Bei zweiteiligem Design vereinfacht sich der OP-Verlauf und es wird ein besserer Press-Fit des Implantats erreicht.

Claims

Implantat (1) der Stützkörper- und/oder Wirbelkäfigbauart zur mono-segmentalen Frakturversorgung eines Wirbels, mit zwei in Wirbelsäulenrichtung beabstandeten Auflageflächen (2, 4) für einen Stützeingriff des Implantats (1) an zwei unmittelbar benachbarten Wirbelkörpern (A, B), wobei die beiden Auflageflächen (2, 4) zumindest unterschiedliche Flächengrößen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) in eingebautem Zustand im Bereich der einen, nach kranial gerichteten Auflagefläche (4) an einer Implantat-Längsseite einen über die kleinere Auflagefläche (2) erweiterten nasenförmigen Vorsprung nach posterior hat, der im Grundriss in Erweiterungsrichtung gegabelt ist, wobei die Gabelung durch eine von der Seite her teilkreisförmige Ausnehmung im Nasenvorsprung (12) der größeren Auflagefläche (4) ausgebildet ist, um den vom Wirbelbogen umgriffenen Rückenmarkskanal zu umgehen.
Implantat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erweiternde Auflagefläche (4) in Richtung hin zu besonders tragfähigen Wirbelbereichen gegenüber der anderen Auflagefläche (2) erweitert ist.
Implantat (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erweiternde Auflagefläche (4) über den Wirbelkörper hinaus zumindest teilweise bis in den Bereich des Wirbelbogens erstreckt.
Implantat (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (6), der an einer Seite die kleinere der beiden Auflageflächen (2) ausbildet und der an einer gegenüberliegenden Seite in ein Anschlussteil (14) übergeht, das durch Ausformung einer einseitig in Auflageflächenrichtung vom Grundkörper (6) vorragenden Nase oder Leiste (12) die Größere der beiden Auflageflächen (4) ausbildet.
Implantat (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (6) einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss hat.
Implantat (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) einstückig ausgebildet ist, derart, dass der Übergang vom Grundkörper (6) auf den nasenförmigen Vorsprung (12) fließend, vorzugsweise durch eine konkave Ausrundung (10a) erfolgt.
Implantat (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) einstückig ausgebildet ist derart, dass der Übergang vom Grundkörper (6) auf den nasenförmigen Vorsprung (12) abrupt unter Ausbildung eines Absatzes erfolgt.
Implantat (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) mehrteilig, vorzugsweise zweistückig ist, mit dem Grundkörper (6) als erstes Teilstück und dem den nasenförmigen Vorsprung (12) ausbildenden Anschlussteil (14) als zweites Teilstück, das auf das erste Teilstück vorzugsweise auf-/einsteckbar, mittels einer Nut-Feder-Anordnung aufschiebbar oder aufschraubbar ist.
Implantat (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres Zwischenstück (6a, 6b), das als Größenjustierung in ausgewählter Weise zwischen dem ersten und zweiten Teilstück (6, 14) des Implantats (1) einsetzbar ist.
Implantat (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine die beiden Auflageflächen (2, 4) verbindende Durchgangsbohrung oder zwei zu den Auflageflächen (2, 4) jeweils hin offenen Sackbohrungen (18) vorzugsweise mit sich veränderndem Bohrungsdurchmesser.
Implantat (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Auflageflächen (4), vorzugsweise beide Auflageflächen (2, 4) nach Außen gewölbt oder satteldachartig nach Außen gekantet sind.
Implantat (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Oberflächenstruktur der beiden Auflageflächen unter Ausbildung von rippen-, zacken- oder dornenförmigen Vorsprüngen.
Implantat (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat (1) im Fall einer einstückigen Ausbildung aus PEEK, Titan oder einer Titanlegierung gefertigt ist und im Fall einer mehrteiligen Ausbildung jedes Teil aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt ist, vorzugsweise ausgewählt aus PEEK, Titan und einer Titanlegierung, wobei das Implantat (1) in bevorzugter Weise entweder komplett oder nur teilweise beschichtet ist.