DE10307758B4

DE10307758B4 - Wirbelimplantat

Info

Publication number: DE10307758B4
Application number: DE10307758A
Authority: DE
Inventors: Heiner Dipl.-Ing. Genrich (FH)
Original assignee: ENDOPLANT GmbH; OHST MEDIZINTECHNIK AG
Current assignee: Ohst Medizintechnik Ag 14712 Rathenow De; Smith and Nephew GmbH
Priority date: 2003-02-19
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: DE10307758A1

Abstract

Wirbelimplantat mit an benachbarten Wirbelkörpern anlegbaren Stützflächen, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und mit einer Vielzahl von Verankerungselementen und mit einer Verstelleinrichtung zum Ändern der relativen Lage der Stützflächen,
dadurch gekennzeichnet,
dass in der Horizontalebene einseitig ein Trennschlitz (1) eingebracht ist und in Vertikalrichtung innerhalb der Ebene des Trennschlitzes ein Durchbruch (8) so eingebracht ist, dass expandierbare blattfederähnliche Elemente (3, 3') und rahmenförmige Implantatanteile (4, 4') entstehen
und in seiner Längsmittelachse (11) von der dem Trennschlitz (1) entgegengesetzten Seite endseitig eine Bohrung mit Innengewinde (10) und anschließender Zylinderbohrung (5) eingebracht ist, durch die mittels eines Spreitzelements (12) zuerst die blattfederähnlichen Elemente (3, 3') und anschließend die rahmenförmigen Implantatanteile (4, 4') nach außen spreizbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wirbelimplantat mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1
Es ist bekannt, dass die menschliche Anatomie der Wirbelsäule, insbesondere in dem lumbalen Wirbelbereich im Falle von Schädigungen, sich nur noch durch Wirbelimplantate korrigieren lassen.
Nach der Entfernung von Zwischenwirbelkörpern besteht die Gefahr, dass benachbarte Wirbelkörper unmittelbar aufeinanderliegen und dadurch unnatürliche Fehlstellungen der Wirbel entstehen und es zu weiteren Schädigungen sowohl des Stützapparates als auch der umliegenden Weichteile kommt.
Der Stand der Technik ist es, Zwischenwirbelkörper nach der Entnahme durch ein Zwischenwirbelimplantat(Bandscheibe) zu ersetzen, beispielweise in Form eines Quaders oder Keils. Allerdings wohnt den bekannten Wirbelimplantaten eine Reihe von Problemen inne. So ist es beispielweise beim Einsetzen eines Zwischenwirbelstückes schwer, zum einen vorher die genaue erforderliche Größe zu bestimmen und zum anderen die genaue Platzierung zwischen den benachbarten Wirbeln festzulegen.

Aus der DE 695 07 480 T2 ist ein Wirbelkörperimplantat bekannt, das in den Zwischenwirbelgelenkraum eingesetzt werden kann und das über zwei übereinander angeordnete Schenkel, die jeweils mit einem der beiden angrenzenden Wirbelkörperplateaus Kontakt aufnehmen können. Die Schenkel sind dabei an der einen Seite über einen Steg fest verbunden. Durch Eindrehen einer Schraube werden die Schenkel auseinander gespreizt. Besonders nachteilig an diesem Wirbelkörperimplantat ist, dass eine direkte Vorfixierung nicht möglich ist, da beim Eindrehen der Schraube die beiden Schenkel sofort auseinander spreizen und ganzflächig Kontakt mit den angrenzenden Wirbelflächen aufnehmen.

Ein ähnlicher Aufbau eines Wirbelimplantates wird in der DE 44 16 605 C1 beschrieben. Auch hier wird mittels einer Verstelleinrichtung die Lage der Stützflächen verändert. Nachteilig ist auch hier, dass durch Eindrehen einer Schraube in den U-förmigen Stützkörper die Stützflächen, wobei sich die Innenflächen dieser zum freien Ende hin sich aneinander annähern, entsprechend der Einschraubtiefe mehr oder weniger gleichmäßig nach außen aufbiegen. Eine punktuelle Vorfixierung ist somit auch hier nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Wirbelimplantat der eingangs erwähnten Art so weiter zu bilden, dass es dem Operateur ermöglicht wird, eine anfängliche Vorfixierung des Implantats an die angrenzenden Wirbel vorzunehmen und anschließend den flächendeckenden Formschluss an die angrenzenden Wirbel zu erreichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass in einen Körper in der Horizontalebene oder annähernd in der Horizontalebene von der einen Seite ein Trennschlitz bis zu einem Schlitz eingebracht ist, so dass zwei rahmenförmige Implantatanteile übereinander angeordnet sind.

Bevorzugt hat der Körper dabei eine quaderförmige Grundform, wobei auch andere Formen möglich sind. Der Schlitz ist vorteilhafterweise U-förmig, aber es hat sich gezeigt, dass der Schlitz auch andere Formen besitzen kann, beispielsweise annähernd V-förmig oder gerade aber Schräg oder senkrechts gestellt zum Trennschlitz.

Der Trennschlitz ist in den Körper mittig oder annähernd mittig eingebracht, wobei die Seite des Körpers, in der der Trennschlitz eingebracht ist, bevorzugt abgerundet oder mit Schrägen versehen ist. Es hat sich gezeigt, dass durch die Abrundungen oder Anschrägungen der Längsenden der rahmenförmigen Implantatanteile eine bessere Handhabbarkeit beim Implantieren gegeben ist.

Der Trennschlitz trifft wiederum mittig oder annähernd mittig auf den Schlitz, der den Körper vollständig durchdringt, und zwar in der Art, dass er in seiner gesamten Breite bevorzugt rechtwinklig oder annähernd rechtwinklig auf den Schlitz trifft und eine Verbindung bildet.

Vorteilhaft ist es, wenn der Schlitz bogenförmig ist und die Richtungen der Enden des Schlitzes, die sogenannten Schenkel entgegen der Richtung des Trennschlitzes gerichtet und von der Mitte bevorzugt leicht nach Außen öffnend angeordnet sind und der Mittelteil des bogenförmigen Schlitzes dabei vertikal zum Trennschlitz ist.

Erfindungsgemäß ist der Trennschlitz in der Horizontalebene oder annähernd in der Horizontalebene so eingebracht, dass er mehrfach um einen unbestimmten Betrag nach cranial und caudal geführt ist.

Bevorzugt ist der in der Horizontalebene eingebrachte Trennschlitz um einen unbestimmten Betrag nach cranial geführt, dann horizontal weiter geführt und anschließend um einen unbestimmten Betrag caudal geführt. Danach ist er wieder um einen unbestimmten Betrag horizontal geführt und anschließend erneut um den unbestimmten Betrag cranial soweit geführt bis er wieder die Ebene oder annähernd die Ebene erreicht hat, in der der Trennschlitz in den Körper eingebracht ist. Danach ist er horizontal oder annähernd horizontal bis zu dem Schlitz weitergeführt. Erfindungsgemäß kann der Trennschlitz aber auch zuerst caudal geführt werden und danach dementsprechend weiter.

Durch die erfindungsgemäße Führung des Trennschlitzes bilden sich sogenannte „Zahnstufen" nach cranial und nach caudal neben- bzw. hintereinander, die annähernd gleich groß ausgebildet sein sollten.

Die Erfindung soll aber auf die bevorzugte Variante nicht beschränkt sein sondern auch mehrfache craniale und caudale Führungen des Trennschlitzes sind möglich, um mehrfach die sogenannten „Zahnstufen" zu erhalten.

Es ist aber auch möglich den Trennschlitz nur horizontal einzubringen.

Erfindungsgemäß ist in Vertikalrichtung, bevorzugt innerhalb der Ebene des Trennschlitzes der Durchbruch so eingebracht, dass blattfederähnliche Elemente entstehen. Es hat sich gezeigt, dass der Durchbruch dabei bevorzugt U-förmig, V-förmig oder die Form eines offenen Viereckes haben kann.

Es ist aber auch möglich den Durchbruch H-förmig so zu gestalten, dass blattfederähnliche Elemente mehrfach vorhanden sind.

Es hat sich gezeigt, das es von besonderem Vorteil ist, wenn der Durchbruch von der entferntesten cranialen oder caudalen Führung des Trennschlitz bis zum Schlitz erfolgt.

Bevorzugt beginnt der Durchbruch an dem Schlitz und wird bis zur entferntesten cranialen oder caudalen Führung des Trennschlitzes geführt, dort so umgelenkt, das ein Teil des Materials in der Mitte erhalten bleibt, und wieder bis in Höhe des Schlitzes zurückgeführt.

Durch diese besondere Form der Führung des Durchbruches bleibt innerhalb ein Elementteil erhalten, durch das der in der Horizontalebene vorhandene Trennschlitz führt und somit wird ein in der Horizontalebene mittig geschlitztes Element erhalten.

Die Erfindung soll jedoch nicht nur auf diese Art der Führung des vertikalen Durchbruches beschränkt sein sondern es ist auch möglich den vertikalen Durchbruch so zu führen, dass er in der Nähe der Längsenden beginnt, dann in Richtung des bogenförmigen Schlitzes geführt wird, dort so umgelenkt das ein Teil des Materials in der Mitte erhalten bleibt und wieder in die Nähe der Längsenden zurückgeführt wird.

Es ist aber auch möglich, dass die Form des Durchbruches H-förmig ist, in dem zwei Durchbrüche von dem Schlitz bis zur entferntesten cranialen oder caudalen Führung des Trennschlitzes angeordnet sind, die innerhalb miteinander verbunden sind.

Vorteilhaft ist, wenn an den Oberflächen der Elemente in cranial und caudal Material entfernt ist in der Art, dass die Materialstärke in der Mitte des Elementes über einen größeren Bereich verringert ist und somit die blattfederähnlichen Elemente verstärkt sich bilden.

An den Elementenden, die bevorzugt mit einer Art Rippen- oder Zahnstruktur profiliert sind in cranial und caudal wurde kein Material entfernt, damit die Elementenden in caudal und cranial beispielsweise mit einer Art Spitze oder Finne versehen sind.

Von der dem Trennschlitz gegenüberliegenden Seite ist in der Längsmittelachse eine Bohrung bevorzugt mit teilweisem Innengewinde angeordnet, die vorzugsweise in eine Zylinderbohrung mit glatter Innenwand übergeht. Die Zylinderbohrung ist zwischen und in den beiden blattfederähnlichen Elementen möglichst bis kurz vor den Elementenden eingebracht, so dass die erhaltenen „Zahnstufen", die durch die craniale und caudale Führung des Trennschlitzes entstanden sind, erhalten bleiben.

In der Bohrung befindet sich ein Spreizelement, vorzugsweise eine Schraube, die über das Innengewinde hinaus in die Zylinderbohrung bis zum Ende hineinragt. Vorteilhaft ist es, wenn als Schraube eine Spreizschraube verwendet wird und diese zum Ende hin gewindefrei ist. Es sind aber auch andere Spreizelemente möglich.

Das Eintreiben des Spreizelementes bzw. das Eindrehen der Schraube bewirkt das Gegendrücken gegen das Innere der blattfederähnlichen Elementenden und somit ein auseinander Spreizen der blattfederähnlichen Elemente. Da durch die craniale und caudale Führung des Trennschlitzes sogenannte „Zahnstufen" (Treppenstufe) entstanden sind, wird ein verstärktes auseinander Spreizen der blattfederähnlichen Elemente erreicht. Bei diesem auseinander Spreizen greifen die an den Elementenden angeordneten Rippen- oder Zahnstrukturen, Spitzen oder Finnen bereits in die anliegenden Wirbelflächen ohne dass die rahmenähnlichen Implantatanteile bereits auseinander spreizen.

Erfindungsgemäß ist damit die Vorfixierung erreicht. Erst nach dem weiteren Eintreiben des Spreizelementes bzw. Einschrauben der Schraube werden die blattfederähnlichen Elemente soweit auseinander gedrückt, dass anschließend diese die beiden aneinanderliegenden rahmenähnlichen Implantatanteile auseinanderdrücken und ein flächendeckender Formschluss mit den anliegenden Wirbelflächen erreicht ist.

Vorteilhafterweise sind die cranial und caudal liegenden Flächen mindestens teilweise strukturiert. Als besonders vorteilhaft hat sich eine gezahnte oder gerippte Oberfläche erwiesen. Es sind aber auch andere Strukturen möglich.

Zur besseren Handhabung bei der Einsetzung des Implantates ist an der Endseite, an der sich die Bohrung befindet vorteilhafterweise wenigstens eine Öffnung für ein Setzinstrument vorhanden.

Das erfindungsgemäße Implantat sollte aus einem Material mit guter Biokompatibilität bestehen. Aber auch andere implantierbare Materialien sind möglich. Die Oberflächen dieser Implantate können sein Titan-Niob-Beschichtungen, Reinsttitan-Plasmabeschichtungen mit extra rauer Oberflächenstruktur, Tantal-Beschichtung oder mit Hydroxyl-Apatidbeschichtung, die besonders gewebeverträglich sind. Die Ausführung des Wirbelimplantates lässt aber auch generell unbeschichtete oder anders beschichtete Oberflächen zu.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Ausgestaltungen ergeben sich beispielhaft aus den nachfolgenden näheren Erläuterungen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.

Es zeigen:
1 Wirbelimplantat in der Gesamtansicht
2 Seitenansicht des Wirbelimplantat
3 Schnitt A – A durch das Wirbelimplantat horizontal
4 Schnitt B – B durch das Wirbelimplantat vertikal Nachfolgend sind die selben Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist dargestellt ein Wirbelimplantat, zwischen dessen Längsenden 6,6' mittig ein Trennschlitz 1 in der Horizontalebene eingebracht ist, welcher um einen Betrag nach cranial 17, danach horizontal und caudal 18 und erneut horizontal und cranial 17' geführt ist und sich die „Zahnstufen" 15, 15' bilden. Anschließend ist der Trennschlitz 1 bis zu einem U-förmigen Schlitz 2 geführt, in dem er mittig einmündet.
Vertikal ist innerhalb der Fläche des Trennschlitzes 1 ein U-förmiger Durchbruch 8 vorhanden, so dass die blattfederähnlichen Elemente 3, 3' vorhanden sind und an deren Flächen 14, 14' teilweise Material abgetragen wurde, um verstärkt ausgebildete blattfederähnliche Elemente 3, 3' zu erhalten.
In der 2 ist besonders gut zu erkennen, die Lage und die craniale und caudale Führung des Trennschlitzes 1 und die Einmündung in den U-förmigen Schlitz 2.
Zur genaueren Darstellung wurde das Implantat in der 3 und in der 4 in Form von Schnitten dargestellt.
In der 3 ist zu erkennen die zentrale Lage des blattfederähnlichen Elementes 3 innerhalb des rahmenförmigen Implantatanteils 4, der U-förmige vertikale Durchbruch 8 und die Lage der cranialen Führungen 17 und 17' und der caudalen Führung 18 sowohl durch das blattfederähnliche Element 3 als auch durch den rahmenförmigen Implantatanteil 4.
Sowohl das blattfederähnliche Element 3 als auch die Zylinderbohrung 5 und das Innengewinde 10 sind in diesem Beispiel symmetrisch zur Längsmittelachse 11 angeordnet. Es sind aber auch andere Anordnungen möglich.
In der 4 sind besonders die übereinanderliegenden blattfederähnlichen Elemente 3, 3' im ungespreizten Zustand zu erkennen sowie die Materialentfernung an den Flächen 14, 14' cranial und caudal, um die blattfederähnlichen Elemente 3, 3' auszubilden. Das Spreizelement 12, eine Schraube, befindet sich innerhalb der Zylinderbohrung 5.

1: Trennschlitz
2: Schlitz
3,3': blattfederähnliches Element
4,4': rahmenförmiger Implantatanteil
5: Zylinderbohrung
6: Längsende
7: Abrundung/Schräge
8: Durchbruch
9: Spitze
10: Innengewinde
11: Längsmittelachse
12: Spreizelement
13,13': Elementende
14,14': Fläche
15,15': „Zahnstufe"
16: Öffnung für Setzinstrument
17,17': craniale Führung
18: caudale Führung
A – A: Schnitt in der Horizontalen
B – B: Schnitt in der Vertikalen

Claims

Wirbelimplantat mit an benachbarten Wirbelkörpern anlegbaren Stützflächen, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und mit einer Vielzahl von Verankerungselementen und mit einer Verstelleinrichtung zum Ändern der relativen Lage der Stützflächen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Horizontalebene einseitig ein Trennschlitz (1) eingebracht ist und in Vertikalrichtung innerhalb der Ebene des Trennschlitzes ein Durchbruch (8) so eingebracht ist, dass expandierbare blattfederähnliche Elemente (3, 3') und rahmenförmige Implantatanteile (4, 4') entstehen und in seiner Längsmittelachse (11) von der dem Trennschlitz (1) entgegengesetzten Seite endseitig eine Bohrung mit Innengewinde (10) und anschließender Zylinderbohrung (5) eingebracht ist, durch die mittels eines Spreitzelements (12) zuerst die blattfederähnlichen Elemente (3, 3') und anschließend die rahmenförmigen Implantatanteile (4, 4') nach außen spreizbar sind.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennschlitz (1) um einen unbestimmten Betrag wenigstens einmal nach cranial (17, 17') und caudal (18) geführt ist, dass sogenannte „Zahnstufen" (15, 15') vorhanden sind.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rahmenförmigen Implantatanteile (4, 4') an den Längsenden (6, 6') Abrundungen (7, 7') und/oder Schrägen aufweisen.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Horizontalebene eingebrachte Trennschlitz (1) annähernd mittig in einem eingebrachten angeordneten Schlitz (2) endet.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eingebrachte Trennschlitz (2) eine gebogene Form aufweist, vorzugsweise U-förmig oder V-förmig.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Vertikalebene angeordnete Durchbruch (8) vorzugsweise U-förmig, V-förmig, H-förmig oder die Form eines offenen Vierecks hat.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den blattfederähnlichen Elementen (3, 3') die nach außen gerichteten Flächen (14, 14') bis kurz vor den Elementenden (13, 13') mindestens teilweise abgetragen sind.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die blattfederähnlichen Elemente (3, 3') an den Elementenden (13, 13') nach außen caudal und/oder cranial eine Rippen- oder Zahnstruktur aufweisen oder mindestens eine Spitze (9) und/oder eine Finne besitzen.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die craniale und/oder caudale Fläche der rahmenförmigen Implantatanteile (4, 4') mindestens teilweise strukturiert sind.
Wirbelimplantat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die craniale und/oder caudale Flächen Rippen- und/oder Zahnstruktur aufweisen.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die craniale und caudale Führung des Trennschlitzes (1) in Höhe des Elementendes (13) der blattfederähnlichen Elemente (3) angeordnet ist.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizelement (12) eine Spreizschraube ist.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die abwechselnde craniale (17, 17') und caudale (18) Führung der Ebene des Trennschlitzes (1) sowohl die blattfederähnlichen Elemente (3, 3') als auch die rahmenförmigen Implantatanteile (4, 4') jeweils mindestens einen sich überdeckenden Zahn (15, 15') erhalten.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat aus einem leichtkompatiblen Material besteht.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Implantat ein Metall oder Kunststoff mit guter Biokompatibilität ist.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche aus einem leichtkompatibles Material besteht.
Wirbelimplantat nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Titan-Niob-Beschichtung oder eine Reinsttitan-Plasmabeschichtung mit extra rauer Oberfläche oder eine Tantal-Beschichtung oder eine Hydroxyl-Apatitbeschichtung hat.