DE29824158U1

DE29824158U1 - Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat

Info

Publication number: DE29824158U1
Application number: DE29824158U
Authority: DE
Original assignee: Koenigsee Implantate und Instrumente zur Osteosynthese GmbH
Current assignee: Koenigsee Implantate und Instrumente zur Osteosynthese GmbH
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2008-01-31

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat gemäß Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Aus der DE 43 28 062 Al ist ein Stützstab mit seitlich aufschiebbaren Implantatkörpern bekannt. Um ein Aufschieben zu ermöglichen, besitzen die Implantatkörper eine seitliche Nut, wobei eine Oberflächenstruktierung in Form einer Verzahnung der Fixierung der Flächen des Implantatkörpers untereinander sowie darüber hinaus dem Lageerhalt bezüglich des bzw. der Wirbelkörper dient.

Dadurch, daß die dort gezeigten Implantatkörper in unterschiedlicher Höhe vorgefertigt und auf den Stützstab aufschiebbar sind, kann in gewisser Weise eine Höhenanpassung erfolgen. Die Handhabung des Implantats ist jedoch unter operativen Bedingungen außerordentlich erschwert und die Herstellungskosten sind hoch.

Aus der EP 0 3 02 719 ist ein Implantat in U-Form bekannt, wobei dort Öffnungen vorgesehen sind, die der Aufnahme von Knochenzement dienen. Weitere Öffnungen können als Aufnahme für eine Schraube vorhanden sein, um das Implantat unmittelbar im Wirbel zu fixieren. Als Material wird für das gezeigte Implantat auf kohlefaserverstärkten Kunststoff verwiesen.

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Der Implantat-Platzhalter nach EP 0 268 115 Al besitzt ein Zylindermantelelement mit einer Vielzahl von rautennetzförmigen Ausnehmungen. Ein dort vorgesehener Ring am oberen und unteren Ende des Zylindermantelelements verhindet ein unerwünschtes zu tiefes Eindringen des Implantats in den Wirbel. Dem gleichen Zweck dient eine zusätzlich vorgesehene Bodenplatte. Das Zylindermantelelement ist geschlossen und besitzt neben den Rautenöffnungen keine weiteren zum Einbringen von Knochenzement, so daß auch hier Schwierigkeiten bei der operativen Handhabung bestehen mit Nachteilen beim Knochenzementeinpressen.

Die DE 196 15 938 Al offenbart eine Wirbelsäulen-Stützvorrichtung zur Durchführung einer intersomatischen Arthrodese.

Die Stützvorrichtung besteht aus Titan und ist flach und langgestreckt ausgebildet und in ihrem Mittelbereich verbreitert. Die Kanten besitzen mit Ausnahme des Mittelbereichs ein Sägezahnprofil. Die Gestalt der vorgestellten Stützvorrichtung ist der eines offenen Ringes ähnlich, wobei durch das Aufbiegen der Endbereiche die Stützvorrichtung durchmesserseitig verschiedenen Anwendungsfällen angepaßt werden kann.

Ein höhenvariierbarer Wirbelkörperersatz mit einer Hülse und einem in axialer Richtung verschiebbaren ersten Widerlagerkörper bzw. einem zweiten Widerlager ist aus der DE 44 09 392 Al bekannt. Zum Bewegen der Widerlagerkörper untereinander ist eine Gewindevorrichtung vorgesehen. Ein ähnliches Prinzip ist in der DE 44 23 257 Al gezeigt.

0 Eine Gewindeversteilbarkeit wird auch in der DE 195 19 101 Al erwähnt, wobei dort an den Enden der Hülsenteile des Wirbelkörperersatzes zackenförmige Ausnehmungen vorgesehen sind, um ein radiales Arretieren gegenüber den Wirbeln zu realisieren. Die zylindrischen Teile des Wirbelkörperersatzes besitzen eine 5 Vielzahl von Ausnehmungen, um das Durchwachsen mit Körpermaterial zu verbessern. Das Einsetzen des Wirbelkörperersatzes aus DE 195 19 101 Al ist jedoch außerordentlich problematisch, da hierfür ein entsprechendes Aufspreizen der Wirbel erfolgen

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muß. Darüber hinaus besitzt das bekannte Implantat eine zu große metallische Masse mit entsprechenden nachteiligen postoperativen Folgen.

Die DE 195 09 317 Al zeigt ein Implantat zum Einsetzen zwischen Wirbelkörper der Wirbelsäule als Platzhalter, wobei zwei endständige Implantatteile vorgesehen sind, die mit einem dazwischen befindlichen mittigen Implantatteil, das mit den endständigen Implantatteilen drehbar verbunden ist, wechselwirkt.

Die gezeigten Implantatteile sind als rohrförmige Hülse bzw. als Stirnring ausgebildet. Durch vorgesehene Öffnungen kann Knochenzement eingebracht werden. Diese Öffnungen sind jedoch nur dann optimal zum Einbringen von Knochenzement geeignet, wenn diese zur Deckung gebracht werden, was jedoch bei dem gewählten Verstellprinzip problematisch ist.

Hinsichtlich der Verstellbarkeit sei noch auf die US 5,236,460 verwiesen, die eine Teleskopanordnung eines Implantats zeigt, wobei mit Hilfe eines speziellen Werkzeuges ein aushärtendes Material in den Teleskopraum verbracht werden kann. Die EP 0 637 439 Al hingegen zeigt ein Implantat mit einem Keilgetriebe zur Höhenverstellung. Zusätzlich können dort Arretierungszacken herausgeschwenkt werden, um das Implantat nach dem Einbringen zwischen den Wirbeln zu verkrallen.

Bei der gattungsbildenden US 5,290,312 handelt es sich um ein höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat mit zwei U-förmigen Körben, wobei der innere Korb vom äußeren Korb umgriffen und geführt wird. Die dort gezeigten Körbe werden jedoch über 0 Schrauben im Wirbel punktuell und nur einseitig fixiert. Weiterhin muß zum Aufspreizen eine Zange oder dergleichen Instrument eingesetzt werden, da das Implantat selbst keine entsprechenden Verstellmittel aufweist.

Unter Berücksichtigung des aufgezeigten Standes der Technik besteht die Aufgabenstellung der Erfindung darin, ein weiterentwickeltes, höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat anzugeben, das bei geringstem Materialaufwand eine ausgezeichnete

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Stabilität aufweist und welches nicht nur als üblicher Platzhalter Anwendung findet, sondern das durch ein einfaches Werkzeug auch zum Spreizen der Wirbel eingesetzt werden kann, so daß die operative Handhabung sehr einfach ist. Weiterhin soll das Wirbelkörperimplantat optimierte Öffnungen zum Einbringen von Knochenzement besitzen, wobei auch das Verwachsen zu gewährleisten ist.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß Definition nach Schutzanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht in der anspruchsseitig definierten Merkmalskombination, indem die Stirnseiten der Körbe obere und untere abgewinkelte, zungenartige Wirbel-Stützflächen sowie in Längsrichtung sich erstreckende, zackenartige Arretierungsvorsprünge besitzen. Hierdurch dringen die Vorsprünge, das Implantat arretierend, in die Wirbelfläche ein, wobei aber ein zu tiefes Eindringen mit der Folge einer Knochenzerstörung durch die zungenartigen oder durchgehenden Wirbelstützflächen vermieden wird. Die nach innen gerichteten Krümmungsabschnitte des inneren und äußeren Korbes führen zu einer wesentlichen Stabilitätserhöhung und verhindern ein Wegknicken der ansonsten offenen U-förmigen Körbe.

Erfindungsgemäß besitzt der innere Korb vorzugsweise im Bereich des die Schenkel verbindenden Teiles ein sich in Längsrichtung erstreckendes Langloch mit einer Verzahnung. Hier kann im Zusammenwirken mit einer Stellschraube im äußeren Korb eine Relativbewegung und Verstellung der Körbe zueinander erreicht werden. Operationsseitig wird das Implantat mit rückgefahrenen Körben eingesetzt, wobei durch Einführen eines Werkzeugs in die Stellschraube dann das gewünschte Aufspreizen erfolgen kann. Nach Erhalt der höhenmäßigen Endposition wird mittels einer Feststellschraube diese Position fixiert. Hierfür ist ein zweites Langloch neben dem ersten Langloch im inneren Korb ausgebildet.

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Gemäß einem weiteren Grundgedanken zeigen die Körbe Stege, die jeweils am Kopf des Innen- oder am Fuß des Außenkorbs angebracht sind. Diese Stege sind so konzipiert, daß sie auch vom Arzt getrennt bzw. Teile davon herausgetrennt werden können. 5

Fertigungsseitig besteht neben der Möglichkeit des Abkantens eines Blechmaterials die Nutzung von Fräs-/Erodiertechnik bei der Fertigung aus einem Rohling, so daß sich die Stabilität des Implantats erhöht.

Wie dargelegt, werden also die relativ kleinen Anschläge, welche dem Verhindern des unerwünschten Eindringens des Implantats in den Wirbelkörper dienen, durchgehend ausgebildet, wobei auf diese Weise eine quasi Deckelplatte geschaffen ist.

Durch die Möglichkeit des Herausbrechens einzelner Teile der durchgehenden Anschläge ist der Operateur in der Lage, auf unterschiedliche Gegebenheiten zu reagieren.

Es sei angemerkt, daß unter U-förmig auch eine mehreckige Form, eine halbkreis- oder kreisförmige Zylinderform oder dergleichen zu verstehen ist, d.h. wesentlich soll bei den erfindungsgemäßen Körben die Möglichkeit des teleskopartigen Ineinanderführens und der gegenseitigen Abstützung der Seitenwände sein, wobei gewährleistet ist, daß sich eine durchgehende seitliche Öffnung einstellt.

Neben der Endlagefixierung durch vorzugsweise Schrauben können metallische Zungen vorgesehen sein, die mit entsprechenden Ausnehmungen verkrallbar sind, so daß sich die Stabilität der Anordnung trotz der unter dem Aspekt des Einbringens von Knochenzement offenen U-Form erhöht.

In der Ausführungsform mit Langloch im inneren Korb und dort vorgesehener Verzahnung besteht wie erwähnt die Möglichkeit der kontinuierlichen Höhenverstellung durch Einführen eines Werkzeugs über die offene Seite der U- oder C-förmigen Körbe.

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Beim Erfindungsgegenstand wird, wie oben dargestellt, also von einem ersten, inneren Korb ausgegangen, der von einem zweiten, äußeren U-förmigen Korb umgriffen und geführt ist. Die Schenkel des inneren und äußeren Korbes sind so ausgerichtet, daß sich eine durchgehende seitliche Öffnung ergibt. Diese durchgehende seitliche Öffnung zeigt bei der Anwendung zum Operateur und ermöglicht sowohl das Einführen des Werkzeugs zur dargelegten Höhenverstellung resp. zur Arretierung als auch das optimale Einbringen von Knochenzement.

Jeweils eine der Stirnseiten der Körbe weist obere und untere abgewinkelte, zungenartige und/oder durchgehende, auch heraustrennbare Wirbelstützflächen oder Stege sowie sich in Längsrichtung erstreckende zackenartige ArretierungsvorSprünge auf.

Diese Wirbelstützflächen bzw. Arretierungsvorsprünge können bei der Ausführungsform als metallisches Implantat leicht durch Stanzen und Biegen, aber auch durch Fräsen oder Erodieren erzeugt werden, so daß die Herstellungskosten gering gehalten werden.

Um die Stabilität des Wirbelkörperimplantats zu erhöhen, besitzen die Schenkel des inneren und äußeren Korbes an ihren Schenkelenden jeweils einen nach innen gerichteten Krümmungsabschnitt. Hierdurch wird trotz der erwähnten durchgehenden seitlichen Öffnung bei einwirkenden Druck- und/oder Rotationskräften die gewünschte vorgegebene LageZuordnung erhalten, ohne daß weitere stabilisierende Mittel notwendig werden.

Ergänzend besteht die Möglichkeit, daß mindestens im Bereich 0 der Krümmungsabschnitte der sich gegenüberliegenden Flächen der Körbe eine vorzugsweise geprägte Rastverzahnung vorhanden ist, um ein Verrutschen oder unerwünschtes Verdrehen der Körbe gegeneinander auszuschließen.

5 Im Bereich des die Schenkel verbindenden Teiles der U- oder C-förmigen Körbe sind Bohrungen zur Aufnahme einer Feststellschraube angeordnet, wobei die entsprechende Bohrung des äußeren Korbes ein Gewinde umfaßt.

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Die Höhenvariierbarkeit des Wirbelkörperimplantats wird wie dargelegt in einer bevorzugten Ausführungsfonn dadurch realisiert, daß der innere Korb vorzugsweise im Bereich des die Schenkel verbindenden Teiles ein sich in Längsrichtung erstreckendes erstes Langloch mit einer Verzahnung aufweist, um hier im Zusammenwirken mit einer Stellschraube im äußeren Korb eine Relativbewegung und entsprechende Verstellung zwischen den Körben zu erreichen.
Ein weiteres, zweites Langloch ist vorzugsweise dem ersten Langloch benachbart vorgesehen und dient dem Feststellen der Einstellposition mittels Feststellschraube.

Um das Eindringen der Arretierungsvorsprünge bis zum Inanschlagkommen der zungenartigen Wirbelstützflächen bezogen auf die angrenzenden Wirbel zu erleichtern, ohne starke Knochenschädigungen hervorzurufen, besitzen die Arretierungsvorsprünge, die beispielsweise Dreiecksform aufweisen, einen Schneidschliff.
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Die ArretierungsvorSprünge und Wirbelstützflächen oder Stege, die jeweils an einer der Stirnseiten des ersten und des zweiten Korbes vorgesehen sind, werden zweckmäßigerweise alternierend angeordnet, um die gewünschte Planlage des Implantats sicherzustellen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:

Fig. 1; 2 eine erste Ausführungsform von Außenkorb und Innenkorb in verschiedenen Ansichten und zungenartigen Wirbelstützflächen;

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Fig. 3; 4 eine zweite Ausführungsform von Außenkorb und

Innenkorb in verschiedenen Ansichten mit Stegen gleicher Dimension als Wirbelstützflächen;

Fig. 5; 6 eine dritte Ausführungsform von Außenkorb und

Innenkorb in verschiedenen Ansichten mit Stegen unterschiedlicher Breite als Wirbelstützflächen; und

Fig. 7; 8 eine vierte Ausführungsform von Außenkorb und Innenkorb in verschiedenen Ansichten mit einem

außermittigen Stützflächensteg.

Wie aus den Figuren ersichtlich, umfaßt grundsätzlich der innere erste Korb 1 in seinen Schenkeln vorgesehene Ausnehmungen oder Durchbrüche 2. An der Stirnseite des ersten inneren Korbes 1 sind abgewinkelte zungenartige Wirbelstützflächen 3 oder Stege 31 sowie abwechselnd zu diesen Stützflächen 3 oder Steigen 31 sich in Längsrichtung erstreckende zackenartige Arretierungsvorsprünge 4 vorgesehen.

An ihrer Spitze können die Arretierungsvorsprünge einen Schliff 16 zum leichteren Eindringen in die jeweils gegenüberliegende Fläche des Wirbels aufweisen. An einem nach innen gerichteten Krümmungsabschnitt 5 kann eine Aussparung (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die mit einer Zunge (nicht gezeigt) des äußeren Korbes 8 durch Verbiegen verklink- oder verkrallbar ist.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, wurde die Fläche und die Form des Implantats so optimiert, daß einerseits eine geringe Materialmenge gegeben ist, andererseits aber auch die mechanisehe Stabilität den insbesondere postoperativen Anforderungen genügt. Stabilitätserhöhend wirken beispielsweise die erkennbare Anschlagkante 9, aber auch die definierten Radien, die durch bevorzugte Bearbeitung mittels Fräsen oder Erodieren erhalten werden. Im Bereich des die Schenkel 10 verbindenden Teiles 11 ist bei den verschiedenen Ausführungsformen ein sich in Längsrichtung erstreckendes Langloch 12 mit einer Verzahnung 13 ausgebildet. Ein zweites Langloch 14 ist dem ersten Langloch 12 im wesentlichen parallel verlaufend benachbart angeordnet

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und dient dem Feststellen der gewählten Einstell- oder Verstellposition mittels einer Feststellschraube, die sich in einer Gewindebohrung des zweiten äußeren Korbes 8 befindet.

Im Bereich der Krümmungsabschnitte an oder auf den sich gegenüberliegenden Oberflächen des ersten inneren Korbes 1 und des äußeren zweiten Korbes 8 kann eine Verzahnung vorgesehen sein, die ein unerwünschtes Verschieben oder Verdrehen der Körbe gegeneinander wirksam verhindert.

Bei den Fig. 1 und 2 sind die Wirbelstützflächen 3 zungenartig im wesentlich gegenüberliegend ausgebildet, wobei die Zwischenräume die erwähnten ArretierungsvorSprünge 4 aufweisen.

Beim zweiten Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 sind anstelle der Zungen verbindende Stege 31 relativ geringer Breite vorhanden, wobei von insgesamt drei Stegen ausgegangen wird und einer der Stege die beiden Schenkel 10 öffnungsseitig verbindet .

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 sind im Innenkorb Stege 31 unterschiedlicher Breite und im Außenkorb Stege 31 gleicher Breite vorhanden, wobei im Gegensatz zum zweiten Ausführungsbeispiel der offene Schenkelabschnitt frei bleibt.

Die Stege 31 erhöhen einerseits die Stabilität der Körbe gegen unerwünschtes Aufspreizen und sorgen andererseits dafür, daß die Flächenpressung zum Wirbelkörper hin reduziert bzw. mini-0 miert wird.

Eine weitere Variante der stegartigen Stützflächenausbildung zeigen die Fig. 7 und 8, wobei ein außermittiger Stützflächensteg 31 vorhanden ist, so daß eine relativ große Fläche von 5 Zungen- oder Stützflächen frei bleibt mit der Folge, daß keine unerwünschten Druckkräfte vom Implantat auf den Wirbelkanal bzw. die Rückenmarksegmente oder die vertebralen Segmente wirken.

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Alles in allem gelingt es mit dem vorgeschlagenen Wirbelkörperimplantat, die Wirbelsäule sicher zu stützen, ohne daß die Menge des zur Stützung erforderlichen Fremdkörpermaterials eine kritische Schwelle übersteigt. Die Handhabung des Implantats selbst ist unkompliziert und durch die Höhenvariierbarkeit bezogen auf den Stand der Technik wesentlich erleichtert. Durch die Ausbildung der ineinander geführten Körbe des Implantats aus einem metallischen Material, bearbeitet durch Fräsen und/oder Erodieren, können die Fertigungskosten in Grenzen gehalten werden.

Bezugszeichenaufstellung
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1 innerer Korb

2 Ausnehmungen, Durchbrüche

3 Wirbelstützfläche

4 Arretierungsvorsprünge
5 Krümmungsabschnitt

8 äußerer Korb

9 Anschlagkante

10 Schenkel

11 Verbindungsteil der Schenkel
12 erstes Langloch

13 Verzahnung

14 zweites Langloch
16 Schneidschliff
31 Stege

Claims

1. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat mit einem ersten, im wesentlichen U- oder C-förmigen Korb sowie am Korb ausgebildeten Wirbelstützflächen, wobei der erste Korb ein innerer Korb (1) ist, welcher von einem zweiten, äußeren U- oder C-förmigen Korb (8) umgriffen und teleskopartig geführt wird, wobei weiterhin die Schenkel (10) des inneren und des äußeren Korbes (1; 8) so ausgerichtet sind, daß sich eine durchgehende seitliche Öffnung ergibt, und der innere und äußere Korb (1; 8) in einer vorgegebenen Endlage gegeneinander fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine der Stirnseiten der Körbe (1; 8) obere und untere abgewinkelte, zungenartige Wirbelstützflächen (3) und/oder Stege (31) sowie sich in Längsrichtung erstreckende, zackenartige Arretierungsvorsprünge (4) besitzen und die Schenkel (10) des inneren und äußeren Korbes (1; 8) an ihren Schenkelenden jeweils einen nach innen gerichteten, stabilitätserhöhenden Krümmungsabschnitt (5) aufweisen, wobei der innere Korb (1) vorzugsweise im Bereich (11) des die Schenkel (10) verbindenden Teiles ein sich in Längsrichtung erstreckendes erstes Langloch (12) mit einer Verzahnung (13) aufweist, um im Zusammenwirken mit einer Stellschraube im äußeren Korb (8) eine Relativbewegung und Verstellung zwischen den Körben (1; 8) zu ermöglichen und zum Feststellen der Einstellposition mittels Feststellschraube ein weiteres, zweites Langloch (14) dem ersten Langloch (12) benachbart vorgesehen ist.

2. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der Krümmungsabschnitte (5) die sich gegenüberliegenden Flächen des inneren und äußeren Korbes (1; 8) eine Rastverzahnung aufweisen, wobei im Bereich der Krümmungsabschnitte (5) zum Fixieren der Körbe (1; 8) in ihrer Endlage jeweils mindestens eine Aussparung (6) einerseits und mindestens eine Zunge (7) andererseits vorgesehen und die Zunge (7) sowie die Aussparung (6) miteinander verklink- oder verkrallbar sind.

3. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zackenartigen Arretierungsvorsprünge (4) zum leichteren Eindringen in die Wirbelkörperflächen einen Schneidschliff (16) aufweisen.

4. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils an einer der Stirnseiten des ersten und zweiten Korbes (1; 8) vorgesehenen Wirbelstützflächen (3) und/oder Stege (31) und Arretierungsvorsprünge (4) alternierend angeordnet sind.

5. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körbe aus einem metallischen Stanz- und Biege- oder Fräs- Erodierteil vorzugsweise aus Titanmaterial bestehen.

6. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Korb (1; 8) einen mehreckigen, kreisförmigen oder halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen.

7. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der äußere, erste Korb Ausnehmungen oder Durchbrüche (2) aufweist.

8. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel verlaufende, Stützflächen bildende Stege (31) auch unterschiedlicher Breite vorgesehen sind.

9. Höhenvariierbares Wirbelkörperimplantat nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege mindestens teilweise heraustrennbar ausgeführt sind.