DE102018001462B4

DE102018001462B4 - Reversibel und stufenlos expandierbare Schraube zum primären Einsatz in der Wirbelsäulenchirurgie zur Verankerung im Wirbelkörper bei reduzierter Stabilität der Knochenstruktur

Info

Publication number: DE102018001462B4
Application number: DE102018001462.3A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Birnbaum Klaus Eberhard
Current assignee: Birnbaum Klaus Eberhard
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: DE102018001462A1

Abstract

Reversibel und stufenlos expandierbare Knochenschraube zur Fixation im Knochen bei verminderter Knochenqualität bei Verwendung in der Wirbelsäulenchirurgie zur sicheren und zugfesten Verankerung im Wirbelkörper zur Gewährleistung einer Verbindung zwischen den Wirbelsäulenbewegungssegmenten, bestehend aus• einem Dübel mit einem selbstschneidenden Gewinde mit feineren Gewindegängen im distalen Drittel des Dübels und mit einem stärkeren Gewinde mit größerem Gewindeabstand im proximalen Drittel des Dübels,• einer Schraube, welche in den Dübel einsetzbar ist und• einem konischen Einsatz, der auf die Schraubenspitze aufsetzbar ist und in den Dübel eingedreht werden kann.

Description

Aufgrund der Zunahme des Durchschnittsalters der operativ zu versorgenden Patienten in Industrieländern ergibt sich für den Operateur insbesondere in der Wirbelsäulenchirurgie die Problematik einer sicheren und zugfesten Verankerung von Schrauben in Wirbelkörpern mit reduzierter Knochenfestigkeit. Diese reduzierte Knochenfestigkeit ist meist durch eine Osteoporose - Reduzierung der stabilisierenden trabekulären Knochenbälkchen im spongiösen Knochen - bedingt. Seltener besteht eine reduzierte Knochenfestigkeit durch Knochenmetastasen. Die bisherige Operationsstrategie bei reduzierter Knochenfestigkeit und verringerter Ausreißfestigkeit der Schrauben ist im Rahmen der Wirbelsäulenchirurgie das Einbringen von Pedikelschrauben in den Wirbelkörper mit vorhergehendem Einbringen von Knochenzement (Polymethylmetacrylat - Abkürzung PMMA). Der Operateur lässt die Schraube im Knochenzement aushärten. Diese Technik kann jedoch für den Patienten mit hohen Risiken durch austretenden Knochenzement verbunden sein. Der unter Polymerisation aushärtende Knochenzement kann durch den thermischen Einfluss und/oder Verdrängung angrenzende Nerven und Gefäße dauerhaft schädigen. Zudem ist diese Operationstechnik nicht reversibel, falls sich trotz dessen keine ausreichende Stabilität und Ausreißfestigkeit nach Einbringen der Schraube und des Knochenzements zeigen sollte.
Der relevante Stand der Technik der expandierbaren Pedikelschrauben beinhaltet jene der US 2003/0000350 A1 , die zum Einschrauben in osteoporotischen Knochen im Zusammenhang mit der Wirbelsäule bekannt ist. Entgegen dem Design der Schraube des Anmelders hat der Dübel der US 2003/0000350 A1 über die ganze Länge eine gleichbleibende Stärke des Gewindes.
Die Lösung der oben genannten Problematik (Ausreißfestigkeit) ist das nachfolgend beschriebene orthopädische Schraubensystem.
Das System besteht aus drei Komponenten: Konischer Einsatz an der Schraubenspitze (siehe , und ).
Dübel mit einem selbstschneidenden Gewinde mit feineren Gewindegängen im distalen Drittel des Dübels und einem stärkeren Gewinde mit größerem Gewindeabstand im proximalen Drittel des Dübels (siehe , , und ). Die feineren Gewindegänge kommen im implantierten Zustand im Wirbelkörper zu liegen und die stärkeren Gewindegänge liegen im Pedikel beziehungsweise der Bogenwurzel des Wirbelkörpers (siehe Foto 1 seitliches Röntgenbild mit Schraube nach Implantation im Wirbelkörper ohne Expansion der Schraube und Foto 2 mit expandierter Schraube). Hieraus resultiert die bereits in eigenen Zugversuchen getestete erhöhte Ausreißfestigkeit.
Das dritte Bauteil ist die Schraube, welche in den Dübel eingesetzt wird. Abschließend wird der konische Einsatz mit dem, an der Spitze befindlichen, Gewinde der Schraube mit wenigen Umdrehungen aufgesetzt wird (siehe , und ). Die Bauteile werden vor intraoperativer Verwendung zusammengesetzt.
Unter fortwährender Röntgenkontrolle erfolgt intraoperativ das Einschrauben des fertig montierten Schraubensystems mit dem selbstschneidenden Gewinde des Dübels in den betroffenen Wirbelkörper (siehe Foto 1 und 2).
Durch das Drehen der Schraube (3) wird der konische Einsatz (1) in den Dübel (2) hineingezogen (siehe ). Die Abwärtsbewegung des Einsatzes (1) führt zum Aufspreizen des Dübels (2). Die Einstellung des Spreizwinkels erfolgt in Abhängigkeit der Schraubenumdrehungen.
Durch die Reibung zwischen Einsatz (1) und Dübel (2) dreht sich der Einsatz (1) nicht mit der Schraube (3) (siehe ). Durch die Abwärtsbewegung des Einsatzes (1) wird der Dübel (2) aufgespreizt (siehe , und ). Die Einstellung des Spreizwinkels erfolgt in Abhängigkeit von der Schraubenumdrehung. Der stufenlos eingestellte Aufspreizwinkel wird vom Operateur mittels Röntgenbild intraoperativ kontrolliert.
Die, in eigenen Versuchen untersuchte, Ausreißfestigkeit liegt im Bereich der bisherigen Operationstechnik mit zementaugmentierter Pedikelschraube. Somit stellt das vorgestellte Schraubensystem bei vergleichbarer Ausreißfestigkeit das deutlich niedrigere Operationsrisiko dar.
Die folgenden Alleinstellungsmerkmale charakterisieren das orthopädische Schraubensystem:

• Genaue Positionierung durch Bohrloch mit konstantem Querschnitt
• Individuelle Einstellung der Haltefähigkeit durch winkelgenaue stufenlose Einstellung des Aufspreizwinkels
• Mehrfachverwendung möglich (Repositionierung bei der Anwendung)

Claims

Reversibel und stufenlos expandierbare Knochenschraube zur Fixation im Knochen bei verminderter Knochenqualität bei Verwendung in der Wirbelsäulenchirurgie zur sicheren und zugfesten Verankerung im Wirbelkörper zur Gewährleistung einer Verbindung zwischen den Wirbelsäulenbewegungssegmenten, bestehend aus • einem Dübel mit einem selbstschneidenden Gewinde mit feineren Gewindegängen im distalen Drittel des Dübels und mit einem stärkeren Gewinde mit größerem Gewindeabstand im proximalen Drittel des Dübels, • einer Schraube, welche in den Dübel einsetzbar ist und • einem konischen Einsatz, der auf die Schraubenspitze aufsetzbar ist und in den Dübel eingedreht werden kann.