DE102018105915A1

DE102018105915A1 - Implantat zur Arthrodese des Iliosakralgelenks

Info

Publication number: DE102018105915A1
Application number: DE102018105915.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2019-09-19
Also published as: WO2019175241A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Arthrodese des Iliosakralgelenks, wobei das Implantat einen in den Recessus des Gelenks einbringbaren Korpus und einen Verankerungsbolzen aufweist, wobei der Verankerungsbolzen einen in dem Os ilium festlegbaren Verankerungsabschnitt sowie einen Kopf an dem gegenüberliegenden Endbereich aufweist, wobei der Korpus eine Aufnahme für den Verankerungsbolzen aufweist, welche mit einem Haltebereich des Verankerungsbolzens zusammenwirkt, welcher an dem mit dem Kopf versehenen Bolzenendbereich zwischen Verankerungsabschnitt und dem Bolzenkopf angeordnet ist, und wobei der in der Korpusaufnahme angeordnete Verankerungsbolzen den Korpus durchdringt, wobei ein erster Hauptquerschnitt des Korpus an der dem Bolzenkopf zugewandten Korpusoberseite eine größere Weite als ein zweiter Hauptquerschnitt aufweist, welche senkrecht zueinander angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist der Korpus starr ausgebildet, wobei die Korpusaufnahme den Haltebereich des Verankerungsbolzens vollumfänglich umgibt und wobei der Korpus an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine poröse Struktur aufweist, welche ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Arthrodese des Iliosakralgelenks gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige Implantate dienen dazu, das Os sacrum gegenüber dem Os ilium des Iliosakralgelenks zu fixieren, beispielsweise um Gelenkschmerzen oder Schmerzen, welche durch die Bewegung des Iliosakralgelenks bewirkt werden, zu behandeln. Durch den in den Recessus des Gelenks eingebrachten und in dem Recessus fixierten Korpus werden die gelenkig miteinander verbundenen Knochen des Iliosakralgelenks, also das Os ilium und das Os sacrum durch den Korpus des Implantats unter Ausübung einer Aufspreizwirkung gegeneinander verspannt und so dass Iliosakralgelenk ruhig gestellt bzw. fixiert.
Die Besonderheit des Iliosakralgelenks ist hierbei, dass der Kreuzbeinknochen (Os sacrum) aus einem vergleichsweise weichen Knochenmaterial und das Darmbein (Os ilium) aus einem vergleichsweise harten Knochenmaterial besteht. Die dauerhafte Fixierung der beiden Knochen zueinander ist daher schwierig, insbesondere auch unter Berücksichtigung der hohen Belastungen des Iliosakralgelenks bei einer Bewegung der jeweiligen Person. Das Iliosakralgelenk ermöglicht nur eine vergleichsweise geringfügige Winkelbewegung zwischen den gelenksausbildenden Knochen, nämlich Os ilium und Os sacrum. Aufgrund der hohen Belastungen dieses Gelenkes ist es zur Fixierung des Gelenkes notwendig, auch sehr geringe Bewegungen der das Gelenk ausbildenden Knochen zueinander zu verhindern, da diese ansonsten dazu führen können, dass sich mit der Zeit eine zunehmende Lockerung des Implantats ergibt und somit das Implantat das Gelenk nicht mehr ausreichend fixiert und damit teilweise oder weitestgehend seine Funktionserfüllung verliert.
Die DE 20 2014 004 378 U1 beschreibt ein Implantat zur Distraktionsarthrodese des Iliosakralgelenks, welches einen trapezförmigen Korpus mit abgerundeten Kanten aufweist. Der Korpus ist mit einem Schlitz versehen, welcher bei Fixierung des Korpus mittels einer Verankerungsschraube eine Aufspreizung des Korpus bewirkt, um so unter Distraktion des Gelenkes Os ilium und Os sacrum zueinander zu beabstanden und das Gelenk zu fixieren. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass dieses Implantat nicht in allen Anwendungsfällen eine ausreichende Fixierung des Gelenkes bewirkt, da die Materialbrücke zwischen den beiden Korpushälften zu gering ist, um den Scherkräften, welche auf das Implantat wirken, genügend Widerstand entgegenzusetzen und es sich verschiedentlich gezeigt hat, dass der Korpus brechen könnte. Insbesondere wenn der Korpus zusätzlich mittels einer weiteren kleineren Schraube gespreizt wird, kann sich hierdurch der Sitz des Korpus an der größeren Schraube, welche den Korpus im Knochen verankert, ändern. Dies kann bei langfristigen Wechselbelastungen des Iliosakralgelenks zu einer Lageveränderung des Korpus in dem Recessus und damit einer Änderung der Fixierung des Iliosakralgelenks führen. Entsprechendes gilt für das Implantat nach der DE 20 2015 001 581 U1 mit ebenfalls aufspreizbarem Korpus.
Die US 8 454 618 B2 beschreibt ein Implantat zur Distraktionsarthrodese des Iliosakralgelenks und ein entsprechendes Implantationsverfahren, wobei eine Knochenschraube in dem Gelenkbereich implantiert wird und der rotationssymmetrische Schraubenkopf eine Distraktion von Os ilium und Os sacrum bewirkt. Um den Schraubenkopf in dem Gelenkbereich einbringen zu können, ist jedoch eine sorgfältige Bearbeitung der Knochenflächen erforderlich, um diese an den Schraubenkopf in seiner Sollposition anzupassen. Dies bedingt einen beträchtlichen Arbeitsaufwand bei der Einbringung des Implantats sowie auch eine entsprechende physiologische Belastung des Patienten. Die Fixierung des Gelenkes erfolgt dann im Wesentlichen durch einen Knochenaufbau. Es hat sich jedoch gezeigt, dass der rotationssymmetrische Schraubenkopf selber keine ausreichende Lagefixierung von Os ilium und Os sacrum zueinander bedingt und eine Bewegung der beiden Knochen zueinander in gewissen Freiheitsgraden noch ermöglicht und sich die beiden Knochen gegenüber dem Schraubenkopf bewegen können. Aufgrund der rotationssymmetrischen Gestalt des Schraubenkopfes können Os ilium und/oder Os sacrum sich gegenüber dem Schraubenkopf verdrehen bzw. an dem Schraubenkopf eine Abwälzbewegung vornehmen. Os ilium und Os sacrum werden somit durch den rotationssymmetrischen Schraubenkopf in gewisser Weise aufgespreizt, die Lage von Os ilium und Os sacrum zueinander durch den rotationssymmetrischen Schraubenkopf jedoch nicht ausreichend stabilisiert bzw. lagefixiert. Hierdurch kann der weitere Knochenaufbau mit der zur Fixierung des Gelenkes erforderlichen Stabilität gestört werden, insbesondere bei höheren Belastungen des Iliosakralgelenks und bei Lageveränderungen von Os ilium und Os sacrum zueinander während des lagestabilisierenden Knochenaufbaus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Implantat zur Arthrodese des Iliosakralgelenks bereit zu stellen, welches eine verbesserte Fixierung des Iliosakralgelenks auch bei hohen Wechselbelastungen über lange Zeiträume sichert und zuverlässig fixiert und welches einfach implantierbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Implantat nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist der Korpus des Implantats starr ausgebildet, wobei die Korpusaufnahme den Haltebereich des Verankerungsbolzens vollumfänglich umgibt und wobei der Korpus an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine poröse Struktur aufweist, welche ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht. Durch die Bereitstellung eines Korpus, bei welchem der erste und der zweite Hauptquerschnitt unterschiedliche Weiten aufweisen, ist der gattungsgemäße Korpus an die Gestalt des Recessus des Iliosakralgelenks anatomisch angepasst, so dass der Korpus in einer Pressfittechnik Os ilium und Os sacrum relativ zueinander aufspreizt und an beiden Knochen lagestabil und vorzugsweise flächig anliegt, wenn der Korpus mittels des Verankerungsbolzens in dem Recessus fixiert ist. Diese Aufspreizung von Os ilium und Os sacrum durch den Korpus, unter lagestabiler und vorzugsweise flächiger Anlage des Korpus an das Os ilium und Os sacrum wird im Rahmen der Erfindung als „Pressfit“ bezeichnet. Eine seitliche Verkippung oder Verschwenkung der beiden Knochen gegenüber dem Korpus bzw. zueinander wird hierdurch vermieden, wie diese ansonsten bei einem rotationssymmetrischen Korpus bzw. Schraubenkopf, welcher die beiden Knochen gegeneinander distrahiert, auftreten können. Durch den Korpus ist somit eine besonders gute Lagestabilisierung von Os ilium und Os sacrum zueinander gegeben. Durch die starre Ausbildung des Korpus kann der Korpus bereits beim Einbringen in den Recessus eine Aufspreizung von Os ilium und Os sacrum zueinander bewirken, auch bereits in einem frühen Stadium des Implantationsvorganges. Aufgrund der starren Ausbildung des Korpus ist bei einer gegebenen Korpusgestalt eine in ihrem Ausmaß definierte Aufspreizung bereits allein durch die Eindringtiefe des Korpus in den Recessus gegeben, und somit der Implantationsvorgang besonders gut überwachbar.
Beispielsweise kann der Korpus durch Einschlagen in den Recessus in seine Sollposition überführt werden. Die Verankerung des Bolzens in dem Beckenringknochen dient hierbei lediglich der Fixierung des Korpus in seiner Solllage, so dass bei der Einbringung des Verankerungsbolzens in den Knochen, nämlich im härteren Os ilium, nur vergleichsweise geringe mechanische Belastungen wie beispielsweise Zugkräfte eingebracht werden. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn das Knochenmaterial aufgrund anatomischer Gegebenheiten geschwächt ist oder aus anderem Grunde nur geringeren Belastungen ausgesetzt werden kann. Demgegenüber muss bei einem Implantat mit aufspreizbarem Korpus wie beispielsweise nach der DE 20 2014 004 378 U1 der Verankerungsbolzen eine beträchtliche Zugkraft auf den Knochen ausüben, um eine Aufspreizung des Korpus zu bewirken, wodurch das Knochenmaterial erhöhten Belastungen, insbesondere Zugbelastungen, ausgesetzt ist, um die Kräfte auffangen zu können. Die Implantation des erfindungsgemäßen Implantats ist somit wesentlich schonender als die Einbringung eines Implantats mit aufspreizbarem Korpus nach der DE 202014004378 U1 .
Der erfindungsgemäße Korpus ist insgesamt als starrer Körper ausgebildet, also in Bezug auf seine gesamte Gestalt und/oder das gesamte vom Korpus umhüllte Volumen starr ausgebildet. Der Korpus weist somit keine zueinander beweglichen, beispielsweise unter Einbringung des Verankerungsbolzens oder auf andere Weise andere aufspreizbaren, Korpusbereiche auf. Hierdurch ist gewährleistet das der in seiner Sollposition implantierte Korpus besonders günstig und definiert an die Anatomie des Recessus angepasst ist, wobei nicht ausgeschlossen sein soll, dass der Recessus vor Implantation des Korpus mittels geeigneter Präparationsinstrumente wie bspw. Küretten oder Raspeln präpariert wird. Diese mechanische Präparation kann aber aufgrund der anatomisch angepassten Formgestalt des Korpus auf ein Minimum beschränkt werden. Durch die starre Ausgestaltung des Korpus sind die in der Korpussolllage zwischen dem Korpus und den an diesem anliegenden Bereichen des Os ilium und Os sacrum wirkenden Kräfte, insbesondere Kräfte der Flächenpressungen zwischen dem Korpus und den genannten Knochen besonders gut definiert, und zwar auch über die gesamte Anlagefläche des Korpus an den genannten Knochen. Demgegenüber führt eine Implantation eines aufspreizbaren Korpus wie bspw. nach der DE 20 2014 004 378 U1 dazu, dass sich beim Aufspreizvorgang die Flächenpressung des Korpus an Os ilium und Os sacrum zumindest in einigen Anlagebereichen zwischen diesen ändert und nicht ausreichend kontrolliert erfolgen kann. Dies würde ein Operationsrisiko darstellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Korpus umgibt die Korpusaufnahme den Haltebereich des Verankerungsbolzens vollumfänglich, vorzugsweise über die gesamte Korpushöhe, also die gesamte Erstreckung des Korpus in Längsrichtung der Aufnahme für den Verankerungsbolzen bzw. Korpuserstreckung in Längsrichtung des Verankerungsbolzens. Die Korpusaufnahme ist hierbei aufgrund der starren Ausbildung des Korpus dimensionsstabil, ändert also bei der Implantation nicht ihre Formgestalt, im Unterschied zu einem aufspreizbaren Korpus. Hierdurch ist ein besonders gut definierter Sitz des Korpus an dem Haltebereich des Korpus gegeben und damit auch eine besonders lagestabile Anordnung des Korpus in dem Recessus sowie eine anatomisch besonders gut definierte Anpassung der Anlageflächen des Korpus an Os ilium und Os sacrum. Dies ermöglicht eine besonders exakte großflächige Anlage der Korpusseitenflächen an Os ilium und Os sacrum, da die Anlageflächen des Korpus an die genannten Knochen (Os) durch den mittels der Verankerungsschraube in seiner Lage exakt fixierten starren Korpus definiert werden und nicht bspw. durch eine Aufspreizung des Korpus eine Lageänderung der Korpusanlageflächen gegenüber den genannten Knochen erfolgt, was auch die Passung der Anlageflächen des Korpus gegenüber den genannten Knochen verändern würde. Durch bspw. bildgebende Bestimmung der Formgestalt des Recessus, gegebenenfalls nach einer mechanischen Bearbeitung desselben, können die die Anlageflächen des Korpus aufgrund der starren Ausbildung desselben exakt im Sinne eines Negatives an die Anlageflächen des Knochen angepasst werden, so dass der mittels des Verankerungsbolzens festgelegte starre Korpus exakt an die Anatomie des Recessus angepasst ist und hierdurch eine besonders gute Aufspreizung mit lagestabiler Anlage des Korpus an Os ilium und Os sacrum und anschließende Fixierung des Iliosakralgelenks ermöglicht. Dies ist bei einem aufspreizbaren Korpus, bspw. nach der DE 202014004378 U1 , nicht gegeben: ist hier der Korpus in nicht aufgespreiztem Zustand optimal an die Anatomie der Anlageflächen von Os ilium und Os sacrum angepasst, auch bspw. in Hinblick auf eine vollflächige Anlage der korrespondierenden Anlageflächen aneinander, so ändert sich dies durch die Aufspreizung des Korpus und eine flächige Anlage kann zu einer linienförmige Anlage im aufgespreiztem Zustand führen.
Vorzugsweise ist der Korpus schlitzfrei ausgebildet, insbesondere frei von Schlitzen, welche eine Lageveränderung verschiedener Bereiche des Korpus zueinander ermöglichen. Vorzugsweise weist unabhängig hiervon oder in Kombination hiermit der Korpus durchgehend eine geschlossene Oberflächenkontur auf, abgesehen von der Porosität der ein Knocheneinwachsen ermöglichenden porösen Bereiche und abgesehen von der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen. Es hat sich herausgestellt, dass in der Korpusoberfläche mündende Schlitze nicht in dem Maße ein Einwachsen von Knochenmaterial unter fester Verankerung des Korpus an dem Knochenmaterial ermöglichen, wie die genannten porösen Bereiche. Die Korpusgestalt ist durch Verwirklichung der genannten Merkmale, einzeln oder in Kombination, besonders gut definiert und die massiv bzw. porös ausgebildeten Bereiche der Korpusoberfläche können hierdurch insgesamt eine möglichst große Fläche einnehmen.
Durch die oberflächliche Ausbildung des Korpus mit einer porösen Struktur, welche ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht, kann dann durch das Einwachsen von Knochenmaterial die endgültige und langfristige Stabilisierung des Gelenkes erfolgen.
Allgemein im Rahmen der Erfindung bezieht sich der Begriff „poröse Struktur“ auf eine oberflächlich an dem Korpus angeordnete poröse Struktur, welche ein Einwachsen von Knochensubstanz ermöglicht. Es versteht sich, dass die poröse Struktur hierbei sich auch ausgehend von der Oberfläche in eine gewisse Tiefe in den Korpus hinein erstreckt. Beispielsweise kann die poröse Struktur sich über ≥ 2% oder ≥ 5% oder ≥ 10%, vorzugsweise ≥ 20% oder ≥ 35% der Dicke des Korpus an dem jeweils mit der porösen Struktur versehenen Bereich in der Korpustiefe erstrecken.
Allgemein im Rahmen der Erfindung beziehen sich die Begriffe „erste Hauptebene“ und „zweite Hauptebene“ auf die erste und zweite Hauptebene des Korpus, sofern sich aus dem Zusammenhang im Einzelnen nichts anderes ergibt.
Allgemein im Rahmen der Erfindung bezieht sich der Begriff „Oberseite des Korpus“ auf die dem Kopf des Verankerungsbolzens zugewandte Begrenzungsfläche des Korpus. Die Oberseite kann die Fläche darstellen, welche in Blickrichtung koaxial zur Längsachse der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen oder bei an dem Korpus bestimmungsgemäß gehaltertem Verankerungsbolzen koaxial zu dessen Längsachse sichtbar ist.
Als „Längsachse“ der Korpusaufnahme für den Bolzen und des Verankerungsbolzens sei stets die jeweilige Mittellängsachse verstanden.
Vorzugsweise weist der Korpus an seiner Außenumfangsfläche und/oder seiner dem Verankerungsabschnitt des Verankerungsbolzens abgewandten Oberseite zumindest teilweise eine poröse Struktur auf, welche ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht. Es hat sich herausgestellt, dass die Anordnung der porösen Struktur an diesen Flächenbereichen besonders förderlich ist, um die Lage des Korpus im Recessus durch Einwachsen von Knochenmaterial zu stabilisieren und damit das Gelenk zu fixieren.
Vorzugsweise weist der Korpus an seiner Oberfläche mehrere Bereiche mit poröser Struktur auf, welche jeweils ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglichen, wobei diese Bereiche mit poröser Struktur jeweils durch an der Korpusoberfläche angeordnete massiv ausgebildete, starre Bereiche des Korpus voneinander getrennt sind. Einerseits ist hierdurch ein Einwachsen von Knochenmaterial in den Korpus über einen großen Flächenbereich ermöglicht, andererseits können die massiven Oberflächenbereiche des Korpus beim Einbringen des Korpus in den Recessus auf Os ilium und Os sacrum einen Pressfit bzw. eine Aufspreizung bewirken. Ferner weisen die massiven Oberflächenbereiche des Korpus eine höhere mechanische Stabilität als die porösen Bereiche auf, so dass die porösen Bereiche bei der Implantation des Korpus durch die massiven Oberflächenbereich geschützt werden und höhere Druckkräfte auf die porösen Bereiche und/oder ein Abrieb der porösen Bereiche beim Einbringen des Korpus in den Recessus vermieden werden.
Vorzugsweise weist der Korpus zwei gegenüberliegende großflächige Seitenflächen auf, welche zumindest bereichsweise mit einer porösen Struktur versehen sind. Vorzugsweise sind an beiden gegenüberliegenden Seitenflächen des Korpus poröse Bereiche vorgesehen. Vorzugsweise sind poröse Oberflächenbereiche des Korpus beidseitig der zweiten Hauptebene an einer oder beiden Korpusseitenflächen angeordnet. Die Anordnung der Oberflächenbereiche des Korpus mit poröser Struktur an den großflächigen Seitenflächen haben sich als besonders günstig zur Stabilisierung der Solllage des Korpus erwiesen. Vorzugsweise sind beide einander gegenüberliegenden großflächigen Seitenflächen mit entsprechenden Bereichen mit poröser Struktur versehen. Vorzugsweise ist die jeweilige Seitenfläche mit mehreren, beispielsweise zumindest zwei, Bereichen mit poröser Struktur versehen, welche bei Draufsicht auf die jeweilige Seitenfläche des Korpus beidseitig der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen angeordnet sind. Durch die beidseitige Anordnung der Oberflächenbereiche des Korpus mit poröser Struktur wird nach dem Einwachsen von Knochenmaterial die Anordnung des Korpus in dem Recessus in besonderer Weise auch bei sehr hohen Belastungen des Iliosakralgelenks stabilisiert. Die Anordnung der Bereiche poröser Struktur beidseitig der Korpusaufnahme für den Verbindungsbolzen stabilisiert den Korpus insbesondere auch gegenüber einer Verkippung im Recessus oder bei Kraftausübungen auf den Verankerungsbolzen, welche zu dem ersten Hauptquerschnitt des Korpus einen Winkel von ungleich 90° einschließen, wobei die Richtung der Kraftausübung beispielsweise auch in der Ebene des ersten Hauptquerschnittes liegen kann. Die Stabilisierung des Korpus durch das Einwachsen von Knochenmaterial in die porösen Bereiche ist auch bei Krafteinwirkung auf den Korpus und den Verankerungsbolzen in verschiedenen Richtungen gegeben, so dass der Korpus auch bei hohen Wechselbeanspruchungen mit Kraftausübung aus unterschiedlichen Richtungen besonders zuverlässig und dauerhaft in dem Gelenk fixiert ist.
Vorzugsweise ist ≥ 25% oder ≥ 33% der Korpusoberfläche als poröser Bereich ausgebildet, besonders bevorzugt ≥ 50% oder ≥ 75% der Korpusoberfläche. Durch einen großflächigen porösen Bereich wird der Korpus nach Einwachsen von Knochenmaterial in diesen in seiner Solllage im Recessus besonders stabilisiert. Die Korpusoberfläche kann über 10%, beispielsweise auch ≥ 20% oder ≥ 25%, gegebenenfalls ≥ 33%, derselben mit einem nicht-porösen Bereich ausgebildet sein, welcher insbesondere durch massives Korpusmaterial bereitgestellt sein kann. Hierdurch kann der Korpus auch oberflächlich zumindest bereichsweise eine hohe mechanische Stabilität aufweisen, so können die nicht-porösen bzw. massiven Bereiche beispielsweise als aufspreizende Anlageflächen an Os ilium und/oder Os sacrum dienen. Es versteht sich, dass der genannte „poröse Bereich“ ein zusammenhängender Bereich sein kann oder aus mehreren voneinander abgegrenzten Teilbereichen besteht. Die oben genannten Angaben zu der Oberflächenerstreckung der porösen Bereiche und/oder der nicht-porösen Bereiche können unabhängig voneinander gelten für die dem Os ilium oder dem Os sacrum zugewandte großflächigen Korpusseitenfläche oder für beide großflächigen Korpusseitenflächen zusammen oder die Korpusseitenflächen insgesamt. Die oben genannten Angaben zu der Oberflächenerstreckung der porösen Bereiche und/oder der nicht-porösen Bereiche können auch für die Fläche der Korpusoberseite gelten.
Vorzugsweise ist der Korpus in seinem Zentralbereich, welcher die Aufnahme für den Verankerungsbolzen umgibt, massiv ausgebildet. Hierdurch kann der Korpus hohe Kräfte aufnehmen und ein sicherer Sitz des Verankerungsbolzens am Korpus gewährleistet werden, selbst wenn der Verankerungsbolzen mit vergleichsweise hoher Kraft den Korpus gegen die das Gelenk ausbildenden Knochenbereiche drückt. Anstelle eines massiven Zentralbereichs kann allgemein im Rahmen der Erfindung der Zentralbereich auch eine geringere Porosität aufweisen und damit mechanisch stabiler sein als die oberflächlich am Korpus vorgesehenen porösen Bereiche. Beispielsweise kann hierbei die Porosität des Zentralbereichs dann so gering sein, dass ein Einwachsen von Knochenmaterial nicht oder nur in geringem Umfang ermöglicht ist.
Vorzugsweise erstreckt sich der massiv ausgebildete Zentralbereich des Korpus bis zur Oberfläche des Korpus hin, besonders bevorzugt bis zu einer oder beiden großflächigen Seitenflächen des Korpus. Die genannten Korpusseitenflächen (im allgemeinen im Rahmen der Erfindung auch kurz „Seitenflächen“ genannt) können allgemein im Rahmen der Erfindung quer oder zumindest im Wesentlichen senkrecht von der zweiten Korpushauptebene durchsetzt werden, bspw. in einem Winkel von 60°-120° oder 75°-105° oder 90°. Die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus wirken somit in der Art eines stabilen Keils, welcher den Pressfit bzw. die Aufspreizung innerhalb des Recessus zwischen Os ilium und Os sacrum garantiert. Die genannten massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus an dessen Oberfläche kommen beim Pressfit mit den gegenüberliegenden Bereichen des Os ilium und Os sacrum in Kontakt und erstrecken sich vorzugsweise ausgehend von der Außenoberfläche des Korpus durchgehend bis zum massiv ausgebildeten Zentralbereich desselben. Trotz der Anordnung der porösen Oberflächenbereiche des Korpus hat aufgrund der massiven Korpusbereiche der Korpus die Funktion eines starren Keils. Die massiv ausgebildeten Korpusbereiche an der Korpusoberfläche erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Korpushöhe.
Vorzugsweise ist der Korpus an seinen beiden großflächigen Seitenflächen massiv ausgebildet, besonders bevorzugt jeweils an den Seitenflächen an oder im Bereich der zweiten Hauptebene des Korpus. Die massiven Oberflächenbereiche der Seitenflächen (auch genannt: MSF1) weisen eine Erstreckung in Umfangrichtung des Korpus auf, welche vorzugsweise dem 0,25- bis 3-fachen Durchmesser des massiven Zentralbereichs des Korpus entspricht, vorzugsweise dem 0,5- bis 2,5-fachen oder besonders bevorzugt dem 0,5- bis 2-fachen oder 0,5- bis 1,5-fachen oder ca. 1-fachen Durchmesser desselben, wodurch einerseits eine ausreichende Stabilisierung des Korpus bei dessen Einbringung in den Recessus erzielt wird und andererseits die porösen Korpusbereiche eine große Ausdehnung an der Korpusoberfläche aufweisen können. Diese massiven Korpusbereiche sind beim Pressfit gegen die Begrenzungsflächen von Os ilium und Os sacrum anlegbar und können so besonders effektiv einen flächigen Druck beim Pressfit auf die Gelenkknochen ausüben. Die zweite Hauptebene ist hierbei vorzugsweise im Bereich der größten Öffnungsweite des Recessus angeordnet, in welchem sich die einbauchenden Bereiche von OS ilium und Os sacrum, welche den Recessus ausbilden, den größten Abstand zueinander aufweisen. Die massiv ausgebildeten Bereiche der Korpusoberfläche können sich hierbei in der zweiten Hauptebene erstrecken und/oder benachbart der zweiten Hauptebene. Bei Erstreckung der massiven oberflächlichen Korpusbereiche benachbart der zweiten Hauptebene sind die genannten massiven Korpusbereiche auf der jeweiligen großflächigen Korpusseitenfläche vorzugsweise jeweils beidseitig der zweiten Hauptebene angeordnet und können vorzugsweise mit der Längsachse der Korpusaufnahme als Winkelscheitelpunkt einen Winkel von ≤ 135° oder ≤ 120°, besonders bevorzugt ≤ 90° oder ≤ 45° einschließen, insbesondere ≤ 30°, beispielsweise ≥ 10° oder ≥ 20° oder ≥ 30°. Hierdurch wird die Korpusoberfläche im Bereich der zweiten Hauptebene besonders stabilisiert, der Korpus kann besonders effektiv einen Pressfit ausüben und die porösen Bereiche werden durch die massiven Bereiche bei der Implantation des Korpus mechanisch möglichst wenig belastet und können großflächige Anlagebereiche mit Os ilium und Os sacrum ausbilden.
Vorzugsweise weist der Korpus mehrere massiv ausgebildete Oberflächenbereiche auf, welche zusammen den Korpus aufspannen, wobei vorzugsweise zwischen benachbarten massiven Bereichen jeweils poröse Oberflächenbereiche des Korpus angeordnet sind. Zur Aufspannung können die massiven Oberflächenbereiche bspw. sternförmig angeordnet sein, mit dem Zentralbereich des Korpus als Zentrum. Die massiv ausgebildeten Bereiche der Korpusoberfläche erstrecken sich vorzugsweise bis zum massiv ausgebildeten Zentralbereich des Korpus und sind vorzugsweise einstückig an diesem angeformt. Die Aufspannung des Korpus durch die massiv ausgebildeten Oberflächenbereiche heißt, dass die Umhüllende dieser Bereiche die Korpusgestalt zumindest im Wesentlichen definiert, beispielsweise dass ≥ 65% oder ≥ 75%, vorzugsweise ≥ 85% oder ≥ 90%, insbesondere ≥ 95% oder zumindest im Wesentlichen 100% des Volumens des Korpus innerhalb der Einhüllenden angeordnet ist. Zur Aufspannung des Korpus sind vorzugsweise 4 bis 10 oder auch mehr, oder auch 6 bis 8, besonders 4 bis 6 massive Oberflächenbereiche des Korpus gegeben, welche sternförmig angeordnet sein können. Hierdurch können erfindungsgemäß ausreichend stabile Abstützungen gegenüber den Beckenringknochen bei der Einbringung des Korpus in den Recessus bereitgestellt werden, um einen Pressfit bzw. um eine Aufspreizung zu bewirken. Vorzugsweise sind zwischen benachbarten massiven Oberflächenbereichen, welche den Korpus aufspannen, jeweils poröse Oberflächenbereiche des Korpus vorgesehen, so dass durch das Einwachsen von Knochenmaterial in diese der Korpus im Recessus langfristig besonders lagestabilisiert ist.
Besonders bevorzugt ist der Korpus an seinen schmalseitigen Begrenzungsflächen, welche die großflächigen Seitenflächen in Korpusumfangsrichtung miteinander verbinden, zumindest oberflächlich massiv ausgebildet. Hierdurch wird der Korpus zusätzlich stabilisiert. Insbesondere die lateralen Randbereiche der massiven schmalseitigen Begrenzungsflächen (auch genannt: MBF1) können in der Sollposition des Korpus als Anlageflächen an Os ilium und Os sacrum anliegen, so dass auch die Endbereiche des Korpus im Bereich der ersten Hauptebene zu dem Pressfit zwischen Os ilium und Os sacrum beitragen und somit der Korpus eine besonders stabile Lage in dem Recessus aufweist, da der Korpus über zumindest im Wesentlichen seine gesamte Längserstreckung senkrecht zu dessen Längsachse an Os ilium und Os sacrum bei dem Pressfit anliegt. Die Längsachse des Korpus ist allgemein im Rahmen der Erfindung koaxial zu der Längsachse der Korpusaufnahme für den Verbindungsbolzen und koaxial zu der Längsachse des Verbindungsbolzens bei an dem Korpus festgelegtem Verbindungsbolzen angeordnet. Die schmalseitigen Begrenzungsflächen können allgemein im Rahmen der Erfindung quer oder zumindest im Wesentlichen senkrecht von der ersten Korpushauptebene durchsetzt werden, bspw. in einem Winkel von 60°-120° oder 75°-105° oder 90°.
Vorzugsweise erstrecken sich die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus an dessen Oberfläche durchgehend zum massiv ausgebildeten Zentralbereich des Korpus hin und sind vorzugsweise an diesem einstückig angeformt. Dies kann für mehrere oder sämtliche der massiv ausgebildeten Oberflächenbereiche des Korpus gelten. Insbesondere kann dies für die massiv ausgebildeten Oberflächenbereiche des Korpus gelten, welche in oder benachbart der ersten Hauptebene des Korpus angeordnet sind. Alternativ oder vorzugsweise in Kombination hiermit kann dies für die massiv ausgebildeten Oberflächenbereiche des Korpus gelten, welche in der ersten Hauptebene des Korpus angeordnet sind. Trotz der Anordnung der porösen Oberflächenbereiche des Korpus ist der Korpus insgesamt hierdurch in Art eines starren Keils ausgebildet, welcher einen zuverlässigen Pressfit ermöglicht, wobei die massiv ausgebildeten Korpusbereiche gegen die angrenzenden Knochen des Gelenks druckbeaufschlagt werden können, unter Ausübung hoher Druckkräfte.
Vorzugsweise sind ein Teil oder sämtliche der an der Korpusoberfläche angeordneten Bereiche mit poröser Struktur an der Korpusoberfläche vollumfänglich von massiv ausgebildeten Bereichen der Korpusoberfläche umgeben. Der „Vollumfang“ bezieht sich hierbei auf die Ausdehnung des jeweiligen porösen Bereichs. Hierdurch wird durch die massiv ausgebildeten Korpusbereiche die Formgestalt des starren Korpus definiert und ausgebildet und die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus können als Anlageflächen an Os ilium und Os sacrum dienen, um das Gelenk in Pressfittechnik zu fixieren. Vorzugsweise ist der umlaufende Begrenzungsbereich der Korpusoberseite zumindest an der Korpusoberfläche massiv ausgebildet, und kann sich bis zum Zentralbereich des Korpus erstrecken. Dieser umgrenzende Begrenzungsbereich kann Teil einer massiven Umgebung eines oder mehrerer poröser Korpusbereiche sein. Die Bereiche mit poröser Struktur, welche somit eine geringere mechanische Stabilität als die massiv ausgebildeten Korpusbereiche aufweisen, werden demgegenüber bei der Kraftbeaufschlagung des Korpus gegen Os ilium und Os sacrum entlastet und können beispielsweise somit auch mit einer geringeren oder ohne Anpresskraft gegenüber dem Os ilium oder Os sacrum kraftbeaufschlagt sein. Hierdurch ist der Korpus mechanisch besonders stabil ausgebildet, wobei dennoch durch die oberflächlichen Bereiche mit poröser Struktur ein besonders gutes Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht ist. Diese Ausbildung des Korpus ermöglicht es somit beispielsweise auch, die Bereiche mit poröser Struktur mit einer größeren Porenweite auszubilden, was ein Einwachsen von Knochenmaterial zusätzlich erleichtert, gegenüber einer Ausbildung des Korpus, bei welchen auch die Bereiche mit poröser Struktur gegenüber den Gelenkknochen kraftbeaufschlagt bzw. die hauptsächlich kraftbeaufschlagten Bereiche sind und damit eine höhere Festigkeit aufweisen müssten.
Vorzugsweise ist der Korpus derart ausgebildet, dass die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus, welche sich bis zur Korpusoberfläche erstrecken, den Korpus aufspannen. Die den Korpus aufspannenden massiven Bereiche können insbesondere sternförmig angeordnet sein, wobei sich diese sternförmig vom massiven Zentralbereich des Korpus bis zur Korpusoberfläche erstrecken. Die massiv ausgebildeten Korpusbereiche können sich jeweils über einen Teil der Korpushöhe oder vorzugsweise die gesamte Korpushöhe erstrecken, wobei die Korpushöhe der Korpusausdehnung in Längsrichtung der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen entspricht. Die massiven Korpusbereiche an den großflächigen Korpusseitenflächen können sich über ≥ 50% oder ≥ 75% der Korpushöhe oder zumindest im Wesentlichen die gesamte Korpushöhe erstrecken. Einer, mehrere oder sämtliche der massiv ausgebildeten Korpusbereiche können sich hierbei jeweils flächig durchgehend in dem jeweiligen Korpusquerschnitt erstrecken, also durchbrechungsfrei ausgebildet sein. Gegebenenfalls können die massiv ausgebildeten Bereiche, vorzugsweise beabstandet von der Korpusoberfläche, Durchbrechungen aufweisen, welche als Hohlraum ausgebildet sind oder vorzugsweise mit einem Material mit poröser Struktur zumindest teilweise oder vollständig ausgefüllt sind. Hierdurch wird eine mechanisch besonders stabile Ausbildung des Korpus ermöglicht, so dass der Korpus in Art eines Keils in Pressfittechnik eingesetzt werden kann, und zugleich ein Einwachsen von Knochenmaterial in große Volumenbereiche des Korpus ermöglicht.
Vorzugsweise ist der mit dem Korpus zusammenwirkende Haltebereich des Verbindungsbolzens gewindefrei, besonders bevorzugt glattwandig ausgebildet. Der Haltebereich des Verbindungsbolzens ist hierbei in der Korpusaufnahme angeordnet. Hierdurch ist eine besonders vorteilhafte Anordnung des Korpus in den Recessus gegeben, bei welcher der Korpus durch eine Querschnittserweiterung des Verbindungsbolzens, bspw. eine kopfartige Verbreiterung desselben, den Korpus gegenüber dem Knochen druckbeaufschlagt, an welchem der Verbindungsbolzen zugkraftaufnehmend festgelegt, beispielsweise eingeschraubt ist. Ferner ist hierdurch der Verbindungsbolzen frei verdrehbar an dem Korpus angeordnet, ohne bei einer Verdrehung des Verbindungsbolzens seine Lage gegenüber dem Korpus bzw. seine Eindringtiefe in den Korpus zu verändern. Dies hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, um den Korpus unter Berücksichtigung der Anatomie des Recessus in seiner Solllage in dem Recessus festzulegen. Vorzugsweise ist hierbei der Haltebereich des Verbindungsbolzens zylindrisch ausgebildet, wodurch dieser einen geringen Außendurchmesser aufweisen kann und der Haltebereich daher nur wenig Raum einnimmt, so dass sich die porösen Bereiche des Korpus tiefer in diesen hinein erstrecken können. Gegebenenfalls kann der Haltebereich des Verankerungsbolzens zum unteren Ende des Verankerungsbolzens hin auch konisch zulaufen.
Vorzugsweise ist allgemein im Rahmen der Erfindung der Verbindungsbolzen spielfrei, in Bezug auf eine Lageveränderung des Bolzens quer zu seiner Längserstreckung, in der Korpusaufnahme angeordnet. Vorzugsweise sind der Verbindungsbolzen und die Korpusaufnahme passgenau zueinander ausgebildet.
Vorzugsweise ist der Verankerungsbolzen mit einem selbstschneidenden Gewinde versehen, mit welchem der Bolzen im Beckenringknochen festlegbar ist oder festgelegt wird, insbesondere durch Einschrauben des Bolzens in den Beckenringknochen.
Vorzugsweise weist der Korpus eine im Wesentlichen keilförmige Form auf, welche sich auf sein unteres, dem Verankerungsabschnitt des Bolzens zugewandtes Ende hin verjüngt, wobei der Korpus einen ersten und einen zweiten Hauptquerschnitt aufweist, welche senkrecht zueinander angeordnet sind und jeweils die Längsachse der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen umfassen, und wobei der erste Hauptquerschnitt sich in Richtung der größten Weite des Korpus erstreckt. Hierdurch ist der Korpus besonders an die Formgestalt des Recessus angepasst. Der Korpus kann hierdurch in Art eines Keils in den Recessus eingetrieben oder eingeschlagen werden, um einen Pressfit zu bewirken. Der Pressfit ist hierbei durch die starre Formgestalt des Korpus sowie des Recessus definiert und somit auch durch die Formgestalt des starren Korpus und des Recessus festgelegt und damit unabhängig von einer etwaigen Aufspreizung des Korpus, welche auch zu Fehlern bei der Implantation führen kann, beispielsweise zu einer nicht ausreichenden oder zu weitgehenden Aufspreizung des Korpus. Die Formgestalt des Recessus kann beispielsweise durch Bildgebungsverfahren wie Computertomographie bestimmt werden. Die Formgestalt des Korpus kann dann unter Berücksichtigung der gewünschten Aufspreizwirkung und Solllage des Korpus zu Os ilium und Os sacrum im Aufspreizungszustand der genannten Beckenringknochen berechnet werden. Der Korpus kann dann anschließend in der gewünschten Formgestalt hergestellt werden, beispielsweise auch durch 3D-Druck, was fertigungstechnisch einfach ist und eine besonders formgetreue Herstellung des Korpus in Bezug auf dessen Sollgestalt ermöglicht. Allgemein im Rahmen der Erfindung ist der Korpus somit nicht rotationssymmetrisch um seine Längsachse ausgebildet. Die Längsachse der Korpusaufnahme für den Verbindungsbolzen, welche im Sinne der Erfindung auch der Längsachse des Implantats entspricht, ist hierbei jeweils in dem ersten und in dem zweiten Hauptquerschnitt des Korpus angeordnet, also koaxial mit der Schnittlinie der beiden genannten Hauptquerschnitte. Der zweite Hauptquerschnitt des Korpus erstreckt sich hierbei quer zu der Längsrichtung des Korpus also in der Regel in der Richtung der geringsten Weite bzw. Quererstreckung des Korpus. Der Korpus weist in der Regel vordere und hintere Begrenzungskanten auf, welche die Längserstreckung des Korpus definieren, sowie seitliche Begrenzungskanten, welche die Breite des Korpus definieren.
Der erste und der zweite Hauptquerschnitt des Korpus sind senkrecht zueinander angeordnet, wobei der erste und der zweite Hauptquerschnitt die Mittellängsachse der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen umfassen. Als erster Hauptquerschnitt des Korpus sei vorzugsweise der Korpusquerschnitt mit der größten Weite des Korpus verstanden, also der größten lateralen Erstreckung des Korpus quer bzw. senkrecht zu der Längserstreckung der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen. Bei in der Korpusaufnahme angeordnetem Verankerungsbolzen ist die Richtung der Längserstreckung der Korpusaufnahme koaxial zu der Längsrichtung bzw. Längsachse des Verankerungsbolzens. Die jeweilige Längserstreckung bezieht jeweils insbesondere auf die jeweilige Mittellängsachse von Aufnahme oder Bolzen.
Die maximale laterale Erstreckung des Korpus in der ersten Korpushauptebene sei als Länge des Korpus verstanden. Die maximale laterale Erstreckung des Korpus in der zweiten Korpushauptebene sei als Breite des Korpus verstanden. Als laterale Erstreckung des Korpus sei jeweils dessen Erstreckung senkrecht zur Mittellängsachse der Bolzenaufnahme des Korpus verstanden. Das Verhältnis von Länge zu Breite des Korpus kann ≥ 1,5:1 oder ≥ 2:1, vorzugsweise ≥ 2,5:1 betragen, bspw. ca. 3:1, sodass der Korpus den Recessus möglichst vollständig ausfüllt und somit beim Einbringen großflächige Anlageflächen des Korpus an Os Ilium und Os sacrum aufweist, was die Lagefixierung der genannten Knochen verbessert und zu einer geringen Flächenpressung des Korpus mit den genannten Knochen führt. Das Verhältnis von Länge zu Breite des Korpus kann ≤ 7:1 oder ≤ 5:1, vorzugsweise ≤ 4:1 betragen. Der Korpusbereich mit maximaler Erstreckung in der ersten und/oder zweiten Hauptebene ist vorzugsweise in dem obersten 1/3 oder obersten 1/4 oder vorzugsweise obersten 1/6 der Korpushöhe angeordnet, wobei der genannte oberste Bereich der Bereich der Korpushöhe ausgehend von der Korpusoberseite in Richtung auf die Korpusunterseite ist. Die Korpusoberseite ist dem Kopf des Verankerungsbolzens zugewandt, die Korpusunterseite dem Verankerungsbereich bzw. Gewinde des Verankerungsbolzens zugewandt.
Die Korpuslänge verringert sich vorzugsweise von der Korpusoberseite zur Korpusunterseite hin, so dass der Korpus an die Form des Recessus besonders angepasst ist und zur Stabilisierung des Iliosakralgelenks tief in den Recessus eindringen und das Iliosakralgelenk besonders stabilisieren kann. Die Korpuslänge an der Korpusunterseite kann ≤ 75% oder ≤ 65% oder vorzugsweise ≤ 50% oder ≤ 33% der Korpuslänge an der Korpusoberseite betragen.
Vorzugsweise ist die Korpusaufnahme für den Verbindungsbolzen außermittig der Längserstreckung der Korpus in der ersten Hauptebene angeordnet, beispielsweise kann die Mittellängsachse der Korpusaufnahme in dem Bereich von 10%-45% oder 20%-40% oder 25%-40%, besonders bevorzugt ca. 33%, der Korpuslänge angeordnet sein. Der jeweilige Bereich bemisst sich von einem Endbereich des Korpus in Bezug auf seine Länge. Eine mittige Anordnung der Korpusaufnahme würde bei 50% der Längserstreckung liegen.
Die Korpusunterseite wird vorzugsweise allgemein von der Korpusaufnahme durchsetzt.
Besonders bevorzugt ist ferner eine im Beckenringknochen (Os sacrum) festlegbare oder festgelegte Verankerungsschraube vorgesehen, sowie ein starres Verbindungselement zur Verbindung der Verankerungsschraube mit dem Verankerungsbolzen, und dass der Verankerungsbolzen und die Verankerungsschraube Fixierungsmittel zur lagestabilen Fixierung von Bolzen und Schraube an dem Verbindungselement aufweisen. Der Verankerungsbolzen kann somit zusätzlich in seiner Lage über den starren Verbindungsstab und das Verbindungselement fixiert werden, wodurch der Korpus besonders hohen mechanischen Beanspruchungen, einschließlich mechanischen Wechselbeanspruchungen, ausgesetzt werden kann und somit besonders zuverlässig in seiner Solllage gehaltert wird und das Gelenk stabilisiert. Der den Korpus halternde Verankerungsbolzen und die zusätzliche Verankerungsschraube werden hierbei in unterschiedlichen Knochen festgelegt, insbesondere wird einer der beiden Bauteile von Verankerungsbolzen und Verankerungsschraube in dem Os ilium und das andere der beiden Bauteile in dem Os sacrum festgelegt. Vorzugsweise wird die Verankerungsschraube im S1-Bereich oder gegebenenfalls auch S2-Bereich des Os sacrum festgelegt. Diese Ausbildung des Implantats hat sich zur Lagefixierung des Korpus im Recessus als besonders wirksam erwiesen, insbesondere in dem Zeitraum, in welchem der Korpus durch einwachsendes Knochenmaterial noch nicht weitestgehend oder vollständig lagefixiert ist, während der Korpus das Gelenk durch den Pressfit bzw. die Aufspreizung stabilisiert. So hat sich diese zusätzliche Lagefixierung des Korpus als besonders wirksam für die Stabilisierung erwiesen, in welcher Os ilium und Os sacrum vermittels des implantierten Korpus eine exakt Lage zueinander einnehmen sollen, da bei einer Bewegung des Patienten sich die Lage von Os ilium und Os sacrum zueinander zumindest geringfügig aufgrund der Gelenkbewegung ändern und es hierbei auch zu einer Lageveränderung der beiden genannten Knochen zum Korpus kommen kann. Eine solche unerwünschte Lageveränderung des Korpus könnte aber dazu führen, dass der Korpus nicht in seiner Solllage mit den diesen umgebenden Knochen verwächst. Die zusätzliche Fixierung des Korpus durch das starre Verbindungselement hat sich bei den hier vorliegenden besonderen anatomischen Gegebenheiten als überraschend vorteilhaft erwiesen.
Im Rahmen der Erfindung ist allgemein auch das implantierte Implantat und das entsprechende Implantationsverfahren offenbart, im speziellen also auch das Implantat mit einer im Beckenringknochen (Os sacrum) festgelegten Verankerungsschraube, wobei ein starres Verbindungselement die Verankerungsschraube mit dem Verankerungsbolzen verbindet, vorzugsweise unter Ausbildung einer starren und/oder lagestabilen Verbindung zwischen Verankerungsschraube und Verankerungsbolzen.
Die poröse Struktur des Korpus kann eine Zellgröße von ≥ 0,25 mm oder ≥ 0,5 mm oder vorzugsweise ≥ 1 mm aufweisen, vorzugsweise von ≤ 5 mm oder ≤ 3 mm oder besonders bevorzugt ≤ 2 mm, beispielsweise im Bereich von 1,5 mm. Hierdurch ist ein besonders günstiges Einwachsen von Knochenmaterial zur Erzielung einer hohen Lagestabilität des Korpus mit eingewachsenem Knochenmaterial gegeben.
Ferner betrifft die Erfindung ein in dem Beckenring festgelegtes erfindungsgemäßes Implantat. Der Verankerungsbolzen ist hierbei in einem Beckenringknochen, vorzugsweise dem Os ilium, festgelegt. Vorzugsweise ist der Verankerungsbolzen derart in dem Os ilium festgelegt, dass der Korpus pressfit zwischen Os ilium und Os sacrum zu liegen kommt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Sämtliche Merkmale des Ausführungsbeispiels können auch unabhängig voneinander oder in Kombination miteinander allgemein im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein. Das Ausführungsbeispiel, gegebenenfalls in einer Abwandlung desselben, weist vorzugsweise sämtliche Merkmale der Unteransprüche auf, sofern sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt. Es zeigen:

1: eine schematische Ansicht der Knochen des Beckenringes,
2: einen Beckenring mit erfindungsgemäßem Implantat in einer ersten Ansicht,
3: eine Ansicht der Beckenringknochen mit dem erfindungsgemäßen Implantat in einer weiteren Ansicht, 4: eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Implantats mit Korpus und Verankerungsbolzen,
5: eine perspektivische Darstellung des Korpus gemäß 4,
6: eine perspektivische Ansicht des Verankerungsbolzens,
7: eine Ansicht des erfindungsgemäßen Implantats mit zusätzlicher Verankerungsschraube und Verbindungselement;
8: eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausbildung des Korpus.

Das erfindungsgemäße Implantat 1 zur Arthrodese des Iliosakralgelenks weist einen in den Recessus des Gelenks einbringbaren Korpus 2 und einen Verankerungsbolzen 10 auf, wobei der Verankerungsbolzen 10 einen in dem Os ilium OI festlegbaren Verankerungsabschnitt 11 sowie einen Kopf 12 an einem dem Verankerungsabschnitt gegenüberliegenden Endbereich desselben aufweist. Der Korpus 2 weist eine Aufnahme 3 für den Verankerungsbolzen auf, welche mit einem Haltebereich 13 des Verankerungsbolzens 10 zusammenwirkt, welcher an dem mit dem Kopf 12 versehenen Bolzenendbereich zwischen Verankerungsabschnitt 11 und dem Bolzenkopf angeordnet ist, vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Bolzenkopfes. Der mit dem Korpus zusammenwirkende Haltebereich 13 des Verbindungsbolzens 10 ist glattwandig und/oder gewindefrei ausgebildet. Der Haltebereich des Verbindungsbolzens ist hier zylindrisch ausgebildet, der Haltebereich kann aber bspw. auch zum Verankerungsabschnitt des Verbindungsbolzens hin konisch zulaufen. Das in den Beckenringknochen eindringende Gewinde des Verankerungsbolzens ist als selbstschneidendes Gewinde ausgebildet.
Im zusammengesetzten bzw. implantierten Zustand des Implantats durchdringt der in der Korpusaufnahme 3 angeordnete Verankerungsbolzen den Korpus. Der Bolzenkopf 12 oder eine andere Querschnittserweiterung des Verankerungsbolzens 10, welche bspw. auch am Haltebereich des Bolzens angeordnet sein kann, sichert den Korpus 2 gegen Beabstandung von dem Bolzen 10. Der Korpus 2 ist derart ausgebildet, dass ein erster Hauptquerschnitt H1 desselben an der dem Bolzenkopf 12 zugewandten Korpusoberseite 4 eine größere Weite als ein zweiter Hauptquerschnitt H2 des Korpus aufweist, wobei der erste und der zweite Hauptquerschnitt H1, H2 senkrecht zueinander angeordnet sind. Der erste und der zweite Hauptquerschnitt H1, H2 umfassen die Mittellängsachse 5 der Korpusaufnahme 3 für den Verankerungsbolzen 10.
Erfindungsgemäß ist der Korpus 2 insgesamt starr ausgebildet, weist also keine zueinander lageveränderlichen oder deformierbaren Teilbereiche auf. Die Korpusaufnahme 3 umgibt den Haltebereich 13 des Verankerungsbolzens 10 vollumfänglich. Die Korpusaufnahme ist also nicht aufweitbar, insbesondere also durch tieferes Einschrauben des Verankerungsbolzend nicht aufspreizbar. Ferner weist der Korpus 2 an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine poröse Struktur auf, welche hier durch die Bereiche 6a, 6b, 6c dargestellt sind, wobei die porösen Bereiche ein Einwachsen von Knochenmaterial in diese ermöglichen. Hierdurch kann das Iliosakralgelenk in besonderer Weise langfristig unter hohen Wechselbeanspruchungen stabilisiert und das Implantat schonend und exakt im Recessus implantiert werden.
Der Korpus 2 weist an seiner Oberfläche mehrere Bereiche 6a, 6b, 6c mit poröser Struktur auf, welche jeweils ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglichen, wobei diese Bereiche mit poröser Struktur jeweils durch massiv ausgebildete, starre Bereiche 7, 8, 9 des Korpus 2 voneinander getrennt sind. Die starren Bereiche 7 sind mit Teilbereichen 7', 7'' auf beiden ersten Hauptebene H1 gegenüberliegenden Seitenflächen 21 des Korpus angeordnet. Die starren Bereiche 8 sind mit Teilbereichen 8', 8" auf beiden Seiten der zweiten Hauptebene H2 gegenüberliegenden Bereichen angeordnet.
Hierzu kann der Korpus 2 zwei einander gegenüberliegende großflächige Seitenflächen 21 aufweisen, welche jeweils zumindest bereichsweise mit einer porösen Struktur 6a, 6b, welche ein Einwachsen von Knochensubstanz ermöglichen, versehen sind. Die Seitenflächen schneiden die zweite Hauptebene H2 in einem Winkel von ca. 75° bis 105°, nach dem Ausführungsbeispiel von ca. 90°.
Die schmalseitigen Begrenzungsflächen 22 des Korpus, welche die Seitenflächen 21 miteinander verbinden, können die erste Hauptebene H2 in einem Winkel von ca. 75° bis 105° schneiden, nach dem Ausführungsbeispiel von ca. 90°.
Der Korpus 2 ist ferner an seiner dem Kopf 12 des Verankerungsbolzens 10 zugewandten Oberseite 4 mit einem Bereich 6c einer porösen Struktur versehen, welche ein Einwachsen von Knochensubstanz ermöglicht.
Der Korpus 2 ist in seinem Zentralbereich 2a, welcher die Aufnahme 3 für den Verankerungsbolzen 10 umgibt, massiv ausgebildet. Der massiv ausgebildete Zentralbereich 2a des Korpus erstreckt sich hierbei bis zu der Korpusoberfläche, in dem Ausführungsbeispiel bis zu den massiven Bereichen 7 der beiden großflächigen Korpusseitenflächen 7 im Bereich der zweiten Hauptebene H2. Ferner erstreckt sich der massiv ausgebildete Zentralbereich 2a des Korpus bis zu den massiven schmalseitigen Begrenzungsflächen 8 des Korpus im Bereich der ersten Hauptebene H1. Zudem kann sich der massiv ausgebildete Zentralbereich 2a des Korpus bis zu der umfänglichen massiven Begrenzung 9 der Korpusoberseite 4 erstrecken. Ferner ist nach dem Ausführungsbeispiel die Korpusunterseite 22 massiv ausgebildet. Die genannten massiven Oberflächenbereiche sind somit einstückig an dem Zentralbereich 2a des Korpus angeformt, was für die genannten massiven Bereiche unabhängig voneinander gelten kann. Die massiven Bereiche 7 und 8 der Korpusoberfläche können sich über die gesamte Höhe des Korpus erstrecken, also die gesamte Korpuserstreckung in Richtung der Längsachse der Korpusaufnahme 3 für den Bolzen 10. Beim Einbringen des Korpus in den Recessus, bspw. durch Einschlagen, werden so die porösen Bereiche durch die massiven Bereiche geschützt und können großflächig ausgebildet werden, ferner können die massiven Bereiche das Os ilium OI und Os sacrum OS mit hohem Anpressdruck beaufschlagen.
Die porösen Oberflächenbereiche 6a, 6b sind hier an den Seitenflächen 21 beidseitig des massiven Bereichs 7 bzw. beidseitig der zweiten Hauptebene H2 angeordnet. Die porösen Oberflächenbereiche 6a, 6b sind an beiden einander gegenüberliegenden Seitenflächen 21 angeordnet. Hierdurch ist ein großflächiges Einwachsen von Knochenmaterial in die Korpusstruktur ermöglicht.
Die porösen Oberflächenbereiche 6a, 6b des Korpus erstrecken sich über ungefähr 66% der großflächigen Seitenflächen 21 des Korpus. Der poröse Oberflächenbereich 6c erstreckt sich über ungefähr 50% der Korpusoberseite.
Zur Stabilisierung des Korpus erstrecken sich die massiv ausgebildeten Bereiche 7 des Korpus an seinen großflächigen Seitenflächen im Bereich der zweiten Hauptebene H2 durchgehend bis zum massiven Zentralbereich 2a des Korpus.
Zumindest ein Teil oder nach dem Ausführungsbeispiel sämtliche der an der Korpusoberfläche angeordneten Bereiche mit poröser Struktur 6a, 6b, 6c sind an der Korpusoberfläche vollumfänglich von massiv ausgebildeten Bereichen der Korpusoberfläche umgeben. Der Begriff „vollumfänglich“ bezieht sich also auf die Flächenerstreckung der porösen Bereiche an der Korpusoberfläche. So sind die porösen Bereiche 6a, 6b über deren gesamten Umfang jeweils durch Abschnitte der massiven Bereiche 6, 7 und 8 umgeben und beim Einbringen des Korpus in den Recessus vor mechanischer Beanspruchung zumindest im Wesentlichen geschützt.
Die massiv ausgebildeten Bereiche 7, 8, 9 des Korpus 2, welche sich bis zur Korpusoberfläche erstrecken, spannen den Korpus auf. Durch die aufspannenden massiven Korpusbereiche wird somit die Formgestalt des Korpus zumindest im Wesentlichen bestimmt. Hierdurch ist der Korpus im Rahmen des Pressfit besonders stabilisiert. Die massiv ausgebildeten Bereiche 7, 8, 9 des Korpus 2 sind einstückig aneinander angeformt, beispielsweise über den Zentralbereich des Korpus.
Der Korpus 2 weist eine im Wesentlichen keilförmige Form auf, welche sich auf sein unteres, dem Verankerungsabschnitt 11 des Bolzens 10 zugewandte Korpusende 2b, also zur Korpusunterseite, hin verjüngt. Der Korpus weist einen ersten und einen zweiten Hauptquerschnitt H1, H2 auf, welche senkrecht zueinander angeordnet sind und jeweils die Längsachse 5 der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen umfassen. Der erste Hauptquerschnitt H1 erstreckt sich in Richtung der größten Weite des Korpus, also der Korpuslänge. Im Bereich seiner Oberseite 4 weist der Korpus ein Verhältnis von Länge zu Breite von ca. 3:1 auf. Im Bereich der Korpusunterseite kann das genannte Verhältnis ca. 1,5:1 betragen. Die Korpusaufnahme 3, bzw. der diese umfassende Zentralbereich des Korpus in etwa im Bereich von 1/4 der Korpuslänge angeordnet.
Die die dem Bolzenkopf 12 zugewandte Korpusoberseite 6c ist mit einem Werkzeugansatz 25 zur Aufnahme eines Implantationsinstruments versehen (5). Der Werkzeugansatz 25 ist hier als Vertiefung der Korpusoberfläche ausgebildet. Der an dem Implantationsinstrument festgelegte Korpus kann hierdurch durch Handhabung des Implantationsinstrumentes in den Recessus eingeführt werden, zum anderen kann mittels des an dem Korpus angreifenden Implantationsinstrumentes der Korpus beim Eindrehen des Verankerungsbolzens in den Beckenringknochen in seiner Position gesichert werden. Der mit dem Werkzeugansatz zusammenwirkende Bereich des Implantationsinstrumentes kann hierzu eine Durchbrechung oder Ausnehmung aufweisen, durch welche der Verankerungsbolzen in die Korpusaufnahme einführbar ist, bei fortwährender Ankoppelung des Implantationsinstrumentes an dem Werkzeugansatz des Korpus. Beispielsweise kann der Ankoppelungsbereich des Korpus an dem Implantationsinstrument auch in Form eines Gewindes 27 ausgebildet sein, insbesondere eines Innengewindes des Korpus (8). Es versteht sich, dass auf der von der Korpusoberseite abgewandten Innenseite des Gewindes 27 an dem Korpus eine Anlagefläche für den Verankerungsbolzen bereitgestellt sein kann, bspw. für den radial auswärts weisenden Vorsprung 26 des Verankerungsbolzens, welcher allgemein im Rahmen der Erfindung an dem Bolzen 10 vorgesehen sein kann. Der Vorsprung 26 kann hierbei an dem Korpus angreifen, wenn der Bolzen 10 in den Korpus eingesetzt ist, um die Eindringtiefe des Bolzens 10 in den Korpus zu begrenzen und bei Anziehen des Bolzens den Korpus in den Recessus hineinzuziehen, um den Pressfit zu bewirken. Der Vorsprung 26 ist hier als umlaufender Flansch ausgebildet (siehe 6), ohne hierauf beschränkt zu sein, bspw. können auch mehrere in Umfangsrichtung des Bolzens beabstandete Vorsprünge vorgesehen sein.
Der Verankerungsbolzen 10 kann einen sich in Längsrichtung des Bolzens erstreckenden Führungskanal 28 aufweisen, in welchen ein Teilbereich des Implantationsinstrumentes oder ein Hilfsinstrument wie ein Führungsdraht oder Führungsstange zur Positionierung des Implantates während des Implantationsvorganges eingreifen kann. Der Kanal kann in der Bolzenkopfausnehmung 14 münden. Der Bolzen 10 kann in seinem in den Beckenringknochen, insbesondere Os ilium, eindringenden Bereich, insbesondere seinem Gewindebereich 11, eine oder mehrere Querbohrungen 29 aufweisen, welche seitlich aus dem Bolzen ausmünden. Die Querbohrungen können mit dem Kanal 28 oder einem anderen Kanal des Bolzens, welcher sich in Längsrichtung des Bolzens erstrecken kann, fluidführend verbunden sein. In den jeweiligen Kanal kann ein Knochenzement injiziert werden, welcher durch die Querbohrungen austreten und hierdurch den Bolzen zusätzlich an dem Knochen festlegen kann. Dies ist insbesondere bei einer geschwächten Knochenstruktur vorteilhaft. Ferner wird durch den Knochenzement die Lage des Korpus zu Os ilium und Os sacrum in einem Stadium stabilisiert, in welchem noch kein Knochenmaterial in den Korpus eingewachsen ist, und somit sichergestellt, dass während des Vorgangs des Einwachsen von Knochenmaterial in den Korpus Os ilium und Os sacrum Ihre Solllage zueinander und zum Korpus sicher beibehalten, was somit auch während der langfristigen Ruhigstellung des Iliosakralgelenks gilt.
Ferner umfasst das Implantat eine zusätzliche in einem Beckenringknochen festlegbare Verankerungsschraube 30 sowie ein starres Verbindungselement 31 zur Verbindung der Verankerungsschraube 30 mit dem Verankerungsbolzen 10, wobei an dem Verankerungsbolzen 10 und an der Verankerungsschraube 30 jeweils Fixierungsmittel 32, 33 zur lagestabilen Fixierung von Bolzen und Schraube an dem starren Verbindungselement vorgesehen sind. Das Verbindungselement 31 kann bspw. als starrer Stab ausgeführt sein. Die Fixierungsmittel 32, 33 können jeweils an dem Kopf 12, 35 von Verankerungsbolzen und Verankerungsschraube angreifen. Die Ausnehmung 14 des Bolzenkopfes 12 kann Teil der Fixierungsmittel des Bolzens sein und bspw. der Aufnahme eines Fixierungselementes als Teil der Fixierungsmittel 32 dienen, welches lagestabil und kraftaufnehmend an dem Verbindungselement angreifen kann. Entsprechendes kann für die Fixierung der Verankerungsschraube an dem Verbindungselement gelten. Der Verankerungsbolzen 10 und die Verankerungsschraube 30 sind an unterschiedlichen Knochen von Os ilium OI und Os sacrum OS festgelegt bzw. eingeschraubt, so dass das Verbindungselement 31 Os ilium und Os sacrum zueinander lagefixiert. Vorzugsweise ist die Verankerungsschraube 31 im Os sacrum OS festgelegt, insbesondere im S1-Korridor desselben. Es versteht sich, dass allgemein an Stelle der Verankerungsschraube auch ein anderes Verankerungsmittel zur kraftaufnehmendem Verankerung in dem Beckenringknochen vorgesehen sein kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202014004378 U1 [0004, 0009, 0010, 0011]
DE 202015001581 U1 [0004]
US 8454618 B2 [0005]

Claims

Implantat zur Arthrodese des Iliosakralgelenks, wobei das Implantat einen in den Recessus des Gelenks einbringbaren Korpus und einen Verankerungsbolzen aufweist, wobei der Verankerungsbolzen einen in dem Os ilium festlegbaren Verankerungsabschnitt sowie einen Kopf an einem dem Verankerungsabschnitt gegenüberliegenden Endbereich des Verankerungsbolzen aufweist, wobei der Korpus eine Aufnahme für den Verankerungsbolzen aufweist, welche mit einem Haltebereich des Verankerungsbolzens zusammenwirkt, welcher an dem mit dem Kopf versehenen Bolzenendbereich zwischen Verankerungsabschnitt und dem Bolzenkopf angeordnet ist, und wobei der in der Korpusaufnahme angeordnete Verankerungsbolzen den Korpus durchdringt, und wobei eine Querschnittserweiterung des Verankerungsbolzens den Korpus gegen Beabstandung von dem Verankerungsbolzen sichert, wobei ein erster Hauptquerschnitt des Korpus an der dem Bolzenkopf zugewandten Korpusoberseite eine größere Weite als ein zweiter Hauptquerschnitt aufweist, wobei der erste und der zweite Hauptquerschnitt senkrecht zueinander angeordnet sind, und der erste und der zweite Hauptquerschnitt die Mittellängsachse der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus starr ausgebildet ist, dass die Korpusaufnahme den Haltebereich des Verankerungsbolzens vollumfänglich umgibt, und dass der Korpus an seiner Oberfläche zumindest teilweise eine poröse Struktur aufweist, welche ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglicht.
Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus an seiner Oberfläche mehrere Bereiche mit poröser Struktur aufweist, welche jeweils ein Einwachsen von Knochenmaterial ermöglichen, und dass diese Bereiche mit poröser Struktur jeweils durch massiv ausgebildete, starre Bereiche des Korpus voneinander getrennt sind.
Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus zwei gegenüberliegende großflächige Seitenflächen aufweist, welche jeweils zumindest bereichsweise mit einer porösen Struktur, welche ein Einwachsen von Knochensubstanz ermöglicht, versehen sind.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus an seiner dem Kopf des Verankerungsbolzens zugewandten Oberseite mit einer porösen Struktur, welche ein Einwachsen von Knochensubstanz ermöglicht, versehen ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus in seinem Zentralbereich, welcher die Aufnahme für den Verankerungsbolzen umgibt, massiv ausgebildet ist.
Implantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der massiv ausgebildete Zentralbereich des Korpus sich bis zur Oberfläche des Korpus erstreckt.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus an seinen großflächigen Seitenflächen im Bereich der zweiten Hauptebene massiv ausgebildet ist und/oder dass der Korpus an seinen schmalseitigen Begrenzungsflächen, welche die großflächigen Seitenflächen in Korpusumfangsrichtung miteinander verbinden, zumindest oberflächlich massiv ausgebildet ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein, mehrere oder sämtliche der an der Korpusoberfläche vorgesehenen, massiv ausgebildeten Korpusbereiche sich durchgehend zum massiv ausgebildeten Zentralbereich des Korpus erstrecken.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die massiv ausgebildeten Bereiche der schmalseitigen Begrenzungsflächen sich im Bereich der Oberseite, vorzugsweise an den seitlichen Begrenzungskanten der Korpusoberfläche, durchgehend bis zum massiven Zentralbereich des Korpus erstrecken.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die massiv ausgebildeten Bereiche der Korpus an seinen großflächigen Seitenflächen im Bereich der zweiten Hauptebene sich durchgehend bis zum massiven Zentralbereich des Korpus erstrecken.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil oder sämtliche der an der Korpusoberfläche angeordneten Bereiche mit poröser Struktur an der Korpusoberfläche vollumfänglich von massiv ausgebildeten Bereichen der Korpusoberfläche umgeben sind.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus, welche sich bis zur Korpusoberfläche erstrecken, den Korpus aufspannen.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die massiv ausgebildeten Bereiche des Korpus einstückig aneinander angeformt sind.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Korpus zusammenwirkende Haltebereich des Verbindungsbolzens glattwandig und/oder gewindefrei ausgebildet ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus eine im Wesentlichen keilförmige Form aufweist, welche sich auf sein unteres, dem Verankerungsabschnitt des Bolzens zugewandtes Ende hin verjüngt, und dass der Korpus einen ersten und einen zweiten Hauptquerschnitt aufweist, welche senkrecht zueinander angeordnet sind und jeweils die Längsachse der Korpusaufnahme für den Verankerungsbolzen umfassen, und dass der erste Hauptquerschnitt sich in Richtung der größten Weite des Korpus erstreckt.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich des Verbindungsbolzens zylindrisch ausgebildet ist oder zum Verankerungsabschnitt des Verbindungsbolzens hin konisch zuläuft.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, und dass eine im Beckenringknochen, vorzugsweise im Os sacrum, festlegbare Verankerungsschraube vorgesehen ist, sowie ein starres Verbindungselement zur Verbindung der Verankerungsschraube mit dem Verankerungsbolzen, und dass der Verankerungsbolzen und die Verankerungsschraube Fixierungsmittel zur lagestabilen Fixierung von Bolzen und Schraube an dem Verbindungselement aufweisen.