DE202005011170U1 - Implantat mit einem Verbindungsstück zur Überbrückung eines defekten Wirbelkörpers einer Halswirbelsäule eines Menschen - Google Patents
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Abstract
Implantat
mit einem Verbindungsstück
zur Überbrückung eines
defekten Wirbelkörpers
einer Halswirbelsäule
eines Menschen und mit Schrauben zur Verbindung des Verbindungsstücks mit
an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern, dadurch
gekennzeichnet, dass die Längsachsen
von Gewinden (6) der Schrauben (5) parallel zur Ebene oder Längsachse
des Verbindungsstücks
(7) angeordnet ist.
Description
- Die Neuerung betrifft ein Implantat mit einem Verbindungsstück zur Überbrückung eines defekten Wirbelkörpers einer Halswirbelsäule eines Menschen und mit Schrauben zur Verbindung des Verbindungsstücks mit an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern.
- Implantate zur Überbrückung eines oder mehrerer defekter Wirbelkörper sind aus der Praxis bekannt. Das Verbindungsstück des bekannten Implantats ist als längliche Metallplatte mit Bohrungen zur Durchführung der Schrauben ausgebildet. Jeweils zwei Schrauben verbinden die Metallplatte mit an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern und sind in der Außenmantelfläche des Wirbelkörpers eingedreht. Die Schrauben sind hierdurch quer zu einem Rückenmarkskanal des Wirbelkörpers angeordnet und weit von einer Biegelinie und Achse der Halswirbelsäule entfernt. Dies führt jedoch zu einer hohen Belastung der Verschraubung des Verbindungsstücks mit den Wirbelkörpern, da bei einer Biegebelastung des Verbindungsstücks die Verschraubung aufgehebelt wird. Daraus folgt jedoch eine sehr geringe Einsatzzeit des Implantats. Eine solche geringe Einsatzzeit erfordert jedoch eine frühzeitige Revisionsoperation zur Erneuerung des Implantats. Weiterhin besteht die Gefahr, dass durch die hohe Belastung der Verschraubung die an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörper beschädigt werden und im ungünstigsten Fall in der Revisionsoperation ebenfalls überbrückt werden müssen.
- Der Neuerung liegt das Problem zugrunde, ein Implantat der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass es eine besonders hohe Einsatzzeit ermöglicht.
- Dieses Problem wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, dass die Längsachsen von Gewinden der Schrauben parallel zur Ebene oder Längsachse des Verbindungsstücks angeordnet sind.
- Durch diese Gestaltung werden die Schrauben in die Stirnseiten der an dem defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörper eingedreht. Die in die Wirbelkörper eingedrehten Schrauben fluchten dabei vorzugsweise mit dem Verbindungsstück. Dies führt zunächst dazu, dass das neuerungsgemäße Implantat besonders nahe an der Biegelinie und Achse der Halswirbelsäule angeordnet wird. In das Verbindungsstück eingeleitete Biegekräfte führen dank der Erfindung nicht mehr zu einem Aufhebeln der Verschraubung des neuerungsgemäße Implantats mit den an dem defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern. Die Verbindung der Schrauben mit den Wirbelkörpern weist daher eine besonders hohe Lockerungssicherheit auf. Daher hat das neuerungsgemäße Implantat eine besonders hohe Einsatzzeit. Zudem werden die an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörper besonders wenig belastet. Durch den Einsatz eines Verbindungsstücks mit der entsprechenden Länge lässt sich das neuerungsgemäße Implantat auf die Abmessungen des einen oder der zu überbrückenden defekten Wirbelkörper anpassen.
- Eine weitgehend drehfeste Verbindung der an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörper mit dem neuerungsgemäßen Implantat gestaltet sich besonders einfach, wenn die Schrauben jeweils mit einem Anschlussstück verbunden sind, wenn das Verbindungsstück und die Anschlussstücke einen unrunden Querschnitt aufweisen und wenn Kupplungsstücke die Enden des Verbindungsstücks und die Anschlussstücke umgreifen.
- Ein Verdrehen der Anschlussstücke kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Neuerung mittels eines gewöhnlichen Gabelschlüssels erfolgen, wenn die Anschlussstücke und das Verbindungsstück jeweils einen sechseckigen Querschnitt aufweisen. Dieser Querschnitt trägt zudem zur Erhöhung der Stabilität des neuerungsgemäßen Implantats bei Torsionskräften bei. Die Flächen zwischen den Ecken können zudem nach innen gewölbt sein.
- Die Anschlussstücke könnten beispielsweise einstückig mit den Schrauben gefertigt sein. Zur Vereinfachung der Montage des neuerungsgemäßen Implantats trägt es jedoch bei, wenn die Anschlussstücke mit Schraubbolzen der Schrauben verschraubt sind. Die Anschlussstücke dienen zudem als Schraubenkopf beim Eindrehen der Schraube in den Wirbelkörper.
- Zur Vereinfachung des Eindrehens in den entsprechenden Wirbelkörper trägt es bei, wenn die Schrauben an ihrem in den Wirbelkörper einzudrehenden Ende eine Schneide und/oder eine Zentrierspitze haben.
- Die drehfeste Verbindung der Bauteile des neuerungsgemäßen Implantats gestaltet sich besonders einfach, wenn die Enden des Verbindungsstücks und der Anschlussstücke drehfest mit jeweils einer Spannhülse verbunden sind, wenn die Spannhülsen in radialer Richtung nachgiebig gestaltet sind, wenn die Kupplungsstücke die Spannhülsen umgreifen und Spannschrauben aufweisen und wenn die Spannschrauben die Spannhülsen gegen das jeweilige Ende des Verbindungsstücks und der Anschlussstücke vorspannen. Vorzugsweise weisen die Spannschrauben an ihrem den Spannhülsen zuge wandten Ende eine Ringschneide zur formschlüssigen Verbindung des Kupplungsstücks mit den Spannhülsen auf.
- Die Montage des neuerungsgemäßen Implantats zwischen den an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern gestaltet sich besonders einfach, wenn die Spannhülsen jeweils ein dem Verbindungsstück und dem jeweiligen Anschlussstück zugewandtes Hülsenteil aufweisen und wenn die Hülsenteile radial verschieblich miteinander verbunden sind. Durch diese Gestaltung lässt sich nach der Montage der Schrauben das Verbindungsstück mit den Kupplungstücken und die Hülsenteile des Verbindungsstücks quer zur Längsachse der Schrauben montieren. Anschließend werden die Kupplungsstücke über die Hülsenteile geschoben und die Spannschrauben angezogen. Die radial verschiebliche Verbindung der Hülsenteile erfolgt vorzugsweise dadurch, dass eines der Hülsenteile mehrere hakenförmige Vorsprünge und das andere der Hülsenteile an ihrer Mantelfläche mehrere Nuten zur Aufnahme der hakenförmigen Vorsprünge hat.
- Eine Einstellung des Sechskants des Verbindungsstücks zu den Sechskanten der Anschlussstücke gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn die Hülsenteile in beide Drehrichtungen jeweils um 30° gegeneinander verdrehbar gehalten sind.
- Das neuerungsgemäße Implantat wird an den an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern zuverlässig abgestützt, wenn die Schrauben jeweils eine ihrem zum Eindrehen in den Wirbelkörper vorgesehenen Gewinde zugewandte Druckplatte haben. Dies ermöglicht eine besonders hohe Lebensdauer des neuerungsgemäßen Implantats im in der Halswirbelsäule eingesetzten Zustand.
- Zur weiteren Vereinfachung der Montage des neuerungsgemäßen Implantats trägt es bei, wenn die Druckplatten ein Innengewinde zur Verbindung mit der jeweiligen Schraube im unmontierten Zustand aufweisen. Im montierten Zustand bewirkt die Verbindung der Druckplatten mit den Schrauben eine besonders hohe Sicherheit der Schraube gegen ein Losdrehen bei einer Torsionsbelastung des Implantats.
- Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit gegen ein Losdrehen der Schrauben bei Torsionsbeanspruchung des neuerungsgemäßen Implantats trägt es bei, wenn das zur Verschraubung der Schrauben vorgesehenen Innengewinde der Druckplatten kegelig gestaltet sind.
- Ein Verrutschen der Druckplatte lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Neuerung einfach vermeiden, wenn die Druckplatten hervorstehende Zähne zur Verkrallung in den an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern haben. Die Zähne können als Zapfen gegebenenfalls auch aus Kunststoff gefertigt sein und an die aus Metall gefertigte Druckplatte angespritzt oder in diese eingesetzt sein. Zur gleichmäßigen Krafteinleitung in den Wirbelkörper werden vorzugsweise jeweils vier Zähne an den Druckplatten angeordnet. Die Druckplatten erzeugen eine hohe Torsionssteifigkeit des neuerungsgemäßen Implantats bei gleichzeitig geringer Belastung der Wirbelkörperdeckflächen.
- Zur hohen Gewebeanlagerung an den Druckplatten trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Neuerung bei, wenn die Druckplatten an der dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern zugewandten Seite eine hohe Oberflächenrauhigkeit aufweisen.
- Die Neuerung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
-
1 ein neuerungsgemäßes Implantat im in einer Halswirbelsäule eines Menschen eingesetzten Zustand, -
2 das neuerungsgemäße Implantat aus1 im zusammengesetzten Zustand außerhalb der Halswirbelsäule, -
3 das neuerungsgemäße Implantat aus1 beim Einsetzen in die Halswirbelsäule, -
4 eine Explosionsdarstellung der unteren Hälfte der Bauteile des neuerungsgemäßen Implantats aus1 , -
5 eine Schnittdarstellung durch ein Verbindungsstück des neuerungsgemäßen Implantats aus4 entlang der Linie V - V, -
6 eine Schnittdarstellung durch ein Kupplungsstück des neuerungsgemäßen Implantats aus4 entlang der Linie VI - VI, -
7 eine Schnittdarstellung durch eine Spannhülse des neuerungsgemäßen Implantats aus4 entlang der Linie VII - VII, -
7a eine stark vergrößerte, weitere Schnittdarstellung durch die Spannhülse des neuerungsgemäßen Implantats aus4 entlang der Linie VIIa - VIIa, -
7b eine stark vergrößerte Seitenansicht der Spannhülse vor der Montage, -
8 eine Schnittdarstellung durch ein Anschlussstück des neuerungsgemäßen Implantats aus4 entlang der Linie VIII - VIII. -
1 zeigt einen Teilbereich einer Halswirbelsäule1 mit mehreren Wirbelkörpern2 ,3 . Zwei der Wirbelkörper3 sind in der Zeichnung strichpunktiert dargestellt. Dies kennzeichnet defekte Wirbelkörper3 , welche mit einem Implantat4 überbrückt werden. Das Implantat4 ist mittels zweier Schrauben5 in zwei an die defekten Wirbelkörper3 angrenzenden Wirbelkörpern2 verschraubt. Die Schrauben5 haben hierfür jeweils ein in den entsprechenden Wirbelkörper eingedrehtes Gewinde6 . Zwischen den Schrauben5 hat das Implantat4 ein Verbindungsstück7 . Die Länge des Verbindungsstücks7 wird entsprechend der Abmessungen der zu überbrückenden defekten Halswirbel3 ausgewählt. Weiterhin zeigt1 eine Achse8 und Biegelinie der Halswirbelsäule1 . Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass die Längsachsen der Schrauben5 und des Verbindungsstücks7 fluchten und parallel zu der Achse8 und Biegelinie der Halswirbelsäule1 angeordnet sind. - In
2 ist das Implantat4 aus1 ohne die Wirbelkörper2 ,3 der Halswirbelsäule1 dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass die Schrauben5 jeweils eine Druckplatte9 und ein Anschlussstück10 aufweisen. Kupplungsstücke11 verbinden die Anschlussstücke10 der Schrauben5 mit den Verbindungsstücken7 . Die Druckplatten9 sind auf der dem zum Eindrehen in den Wirbelkörpern2 ,3 vorgesehenen Gewinde6 zugewandten Seite der Schrauben5 an geordnet. Die Kupplungsstücke11 weisen Spannschrauben12 auf. -
3 zeigt das Implantat4 aus1 beim Einsetzen in die Halswirbelsäule1 . Die Schrauben5 sind in die Wirbelkörper2 eingedreht und mit den Anschlussstücken10 versehen. Die Kupplungsstücke11 sind bei gelösten Spannschrauben12 über das Verbindungsstück7 geschoben. Damit lässt sich das Verbindungsstück7 mit den Kupplungsstücken11 quer zur in1 dargestellten Achse8 und Biegelinie der Halswirbelsäule1 zwischen die Schrauben6 fügen. Zur Verdeutlichung ist in der Zeichnung die Montagerichtung des Verbindungsstücks7 mit den aufgeschobenen Kupplungsstücken12 mit einem Pfeil gekennzeichnet. Wenn das Verbindungsstück7 in eine mit den Anschlussstücken10 fluchtende Stellung geschoben ist, lassen sich die Kupplungsstücke11 jeweils mit einer Hälfte über die Anschlussstücke10 schieben. Nach dem Anziehen der Spannschrauben12 ist das Implantat1 montiert. Weiterhin zeigt3 , dass auf den Anschlussstücken10 ein Hülsenteil13 einer in4 näher dargestellten Spannhülse14 angeordnet ist. -
4 zeigt eine Hälfte des Implantats1 aus1 in einer Explosionsdarstellung. Das Verbindungsstück7 ist innen hohl gestaltet und in5 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie V - V aus5 dargestellt. Die Außenmantelfläche ist sechseckig gestaltet, wobei Flächen zwischen den Ecken eine nach innen weisende Wölbung aufweisen. - Das Kupplungsstück
11 hat eine zylindrische Bohrung15 , deren Durchmesser der Spannhülse14 entspricht.6 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Kupplungsstück11 aus4 entlang der Linie VI - VI. Die Außenmantel fläche weist Abflachungen16 zum Ansetzen eines Gabelschlüssels auf. - Die Spannhülse
14 hat zwei Hülsenteile13 ,13' , wobei eines der Hülsenteile13 zwei über ihre Stirnseite hervorstehende, hakenförmige Vorsprünge17 und das andere der Hülsenteile13' insgesamt vier über den Umfang verteilt angeordnete Nuten18 in der Außenmantelfläche hat. Zur Verdeutlichung ist die Verbindung der Hülsenteile13 ,13' in einer stark vergrößerten Schnittdarstellung VIIa - VIIa in7a dargestellt.7b zeigt die Spannhülse14 stark vergrößert vor der Montage. Zur Verdeutlichung ist das obere Hülsenteil13' strichpunktiert nach der Montage an dem unteren Hülsenteil13 angedeutet. Damit lassen sich die Hülsenteile13 ,13' in verschiedenen Winkeln quer zueinander fügen. Die Nuten18 ermöglichen zudem eine Verdrehung der Hülsenteile13 ,13' zueinander in beide Drehrichtungen um einen Winkelbereich von 30°. Weiterhin sind die Hülsenteile13 ,13' in Längsrichtung geschlitzt und haben damit einen Kranz von Spannzungen19 ,19' . Wenn man das Kupplungsstück11 über die Spannhülse14 schiebt, befinden sich die Spannzungen19 ,19' auf der Höhe der Spannschrauben12 .7 zeigt in einer Schnittdarstellung durch die Spannhülse14 aus4 entlang der Linie VII - VII, dass der Innenquerschnitt der Spannhülse14 entsprechend den Außenquerschnitten des Verbindungsstücks7 und der Anschlussstücke10 sechseckig gestaltet ist. Der Außenquerschnitt ist entsprechend dem Innenquerschnitt des Kupplungsstücks11 rund. Die Spannhülse14 wird beim Einsetzen des Implantats4 in die Halswirbelsäule1 mit je einem Hülsenteil13 ,13' über das Verbindungsstück7 und die Anschlussstücke10 geschoben. Anschließend wird das Kupplungsstück11 über die Spannhülse14 geschoben und die Spannschrauben12 angezogen. Dabei werden die Spannzungen19 ,19' der Spannhülse14 gegen das Anschlussstück10 und das Verbindungsstück7 vorgespannt. - Das Anschlussstück
10 hat wie das Verbindungsstück7 einen sechseckigen Außenquerschnitt und ein Gewindestück20 . Zur Verdeutlichung ist das Anschlussstück10 aus4 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie VIII - VIII in8 dargestellt. Das Gewindestück20 dient zur Verschraubung mit einem Schraubbolzen21 der Schraube5 . - Ein Bund
22 der Schraube5 weist ein einem kegeligen Innengewinde23 der Druckplatte9 entsprechendes Außengewinde24 auf. An der Spitze des Gewindes6 der Schraube5 ist eine Schneide25 und eine Zentrierspitze26 angeordnet. - Die Druckplatte
9 weist eine Stufenbohrung27 mit dem kegligen Innengewinde23 zur Verschraubung mit einem Bund22 der Schraube5 auf. Weiterhin hat die Druckplatte9 an ihrer dem Wirbelkörper2 aus1 zugewandten Seite hervorstehende Zähne28 zur Verkrallung in der Stirnseite des Wirbelkörpers2 . Zur Montage wird die Druckplatte9 von der Seite des zur Verschraubung in dem Wirbelkörper2 vorgesehenen Gewinde6 auf der Schraube5 montiert. - Als Material der Bauteile des Implantats
1 eignet sich insbesondere hochlegierter Chrom-Nickel-Stahl, wie beispielsweise X8CrNiS18-9, X5CrNiMo17-12-2 oder X2 CrNiMo17-12-2, eine Titanlegierung wie Ti 6A14V ELI oder Kunststoffe, wie Polyethylen oder ein Verbundwerkstoff. Grundsätzlich sind jedoch alle Materialien möglich, die für die Verwendung bei chirurgischen Implantaten1 zugelassen sind.
Claims (13)
- Implantat mit einem Verbindungsstück zur Überbrückung eines defekten Wirbelkörpers einer Halswirbelsäule eines Menschen und mit Schrauben zur Verbindung des Verbindungsstücks mit an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper angrenzenden Wirbelkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen von Gewinden (
6 ) der Schrauben (5 ) parallel zur Ebene oder Längsachse des Verbindungsstücks (7 ) angeordnet ist. - Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (
5 ) jeweils mit einem Anschlussstück (10 ) verbunden sind, dass das Verbindungsstück (7 ) und die Anschlussstücke (10 ) einen unrunden Querschnitt aufweisen und dass Kupplungsstücke (11 ) die Enden des Verbindungsstücks (7 ) und die Anschlussstücke (10 ) umgreifen. - Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke (
10 ) und das Verbindungsstück (7 ) jeweils einen sechseckigen Querschnitt aufweisen. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussstücke (
10 ) mit Schraubbolzen (21 ) der Schrauben (5 ) verschraubt sind. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (
5 ) an ihrem in den Wirbelkörper einzudrehenden Ende eine Schneide (25 ) und/oder eine Zentrierspitze (26 ) haben. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Verbindungsstücks (
7 ) und der Anschlussstücke (10 ) drehfest mit jeweils einer Spannhülse (14 ) verbunden sind, dass die Spannhülsen (14 ) in radialer Richtung nachgiebig gestaltet sind, dass die Kupplungsstücke (11 ) die Spannhülsen (14 ) umgreifen und Spannschrauben (12 ) aufweisen und dass die Spannschrauben (12 ) die Spannhülsen (14 ) gegen das jeweilige Ende des Verbindungsstücks (7 ) und der Anschlussstücke (10 ) vorspannen. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannhülsen (
14 ) jeweils ein dem Verbindungsstück (7 ) und dem jeweiligen Anschlussstück (10 ) zugewandtes Hülsenteil (13 ,13' ) aufweisen und dass die Hülsenteile (13 ,13' ) radial verschieblich miteinander verbunden sind. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile (
13 ,13' ) in beide Drehrichtungen jeweils um 30° gegeneinander verdrehbar gehalten sind. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (
5 ) jeweils eine ihrem zum Eindrehen in den Wirbelkörper (2 ) vorgesehenen Gewinde (6 ) zugewandte Druckplatte (9 ) haben. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (
9 ) ein Innengewinde (23 ) zur Verbindung mit der jeweiligen Schraube (5 ) im unmontierten Zustand aufweisen. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Verschrau bung der Schrauben (
5 ) vorgesehene Innengewinde (23 ) der Druckplatten (9 ) kegelig gestaltet sind. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (
9 ) hervorstehende Zähne (28 ) zur Verkrallung in den an dem zumindest einen defekten Wirbelkörper (3 ) angrenzenden Wirbelkörpern (2 ) haben. - Implantat nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (
9 ) an der dem zumindest einen defekten Wirbelkörper (3 ) angrenzenden Wirbelkörpern (2 ) zugewandten Seite eine hohe Oberflächenrauhigkeit aufweisen.
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