DE4220218C2

DE4220218C2 - Implantat mit einer offenzelligen oder offenporigen Metallstruktur

Info

Publication number: DE4220218C2
Application number: DE4220218A
Authority: DE
Inventors: Martin Schug
Original assignee: S&G Implants GmbH
Current assignee: S&G Implants GmbH
Priority date: 1992-06-20
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2012-06-21
Also published as: EP0577178A1; DE4220218A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Implantat mit einer offenzelligen oder offenporigen Metallstruktur zum Fixieren benachbarter Wirbelknochen, die an den sich gegenüberliegenden Knochenflächen zur Bildung eines Aufnahmeraumes für das Implantat teilweise abgetragen sind.

Derartige Implantate sind beispielsweise aus der WO 87/07827 be kannt, die nach dem teilweisen Abtragen der benachbarten Wirbel knochen in die geschaffene Ausnehmung eingesetzt werden, so daß in die offenzellige oder offenporige Metallstruktur das angrenzende, nachwachsende Knochengewebe einwachsen kann, wodurch die gewünschte starre Verbindung der beiden benachbarten Wirbelknochen erzielt wird. Das Implantat besitzt an den sich gegenüberliegenden Flächen, welche gegen die benachbarten Wirbelkörper anliegen und die Druckbe lastung der Wirbelsäule erfahren, Ringflächen aus massivem Metall, welche die Werkzeugangriffsflächen bilden und das Eintreiben des Implantats in den Aufnahmeraum erleichtern sollen. Durch diese, massiven Ringflächen wird jedoch die aktive Fläche, welche dem angrenzenden Knochengewebe zum Einwachsen zur Verfügung steht, im Außenbereich reduziert. Außerdem ist bei dem bekannten Implantat aufgrund seiner vorgegebenen Länge eine Anpassung an die individuel len Gegebenheiten des Patienten nur dadurch möglich, daß Implantate verschiedener Größe verfügbar gehalten werden.

Aus der prioritätsälteren deutschen Patentanmeldung DE 42 15 137 A1, die jedoch nach dem für die vorliegende Erfindung maßgeblichem Zeitrang veröffentlicht wurde, ist ein Implantat für Wirbelsäulen bekannt, das zwischen Wirbelkörper einsetzbar ist. Dieses Implantat besteht aus mehreren übereinanderlegbaren Implantatscheiben, die nach dem Ausräumen der Bandscheibe zwischen aneinander angrenzende Wirbelkörper dazwischengefügt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, das Implantat der ein gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Anpassung der Größe an die individuellen Erfordernisse des Patienten vereinfacht, und die Verbindung der Wirbelkörper mit dem Implantat verbessert wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Implantat der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere übereinanderlegbare Implantatscheiben, eine Bohrung durch die Implantatscheiben, und durch die Bohrung hindurchlaufende Verbindungsmittel zum Verbinden der Implantatscheiben vorgesehen sind, und daß die Scheiben einen zentralen Kern aus massivem Metall, durch den die Bohrung verläuft, und an ihrem Umfang eine offenporige oder offenzellige Metallstruk tur besitzen.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß das Implantat aus mehreren aufeinander auflegbaren Implantatscheiben besteht, von denen eine gewünschte Anzahl übereinander angeordnet und miteinander fest verbunden werden, so daß - intraoperativ - je nach dem vorliegenden Krankheitsbefund ein Implantat aufgebaut wird, welches die gewünschte, der Zahl der Implantatscheiben entsprechende axiale Länge besitzt. Da als Verbindungsmittel z. B. eine versenkbare Schraube verwendet wird, welche durch die im wesentlichen zentrale Bohrung hindurchläuft, sind die einander gegenüberliegenden Stirn flächen des Implantats in ihrem radialen Außenbereich offenzellig oder offenporig ausgebildet, so daß das Implantat auch stirnseitig großflächig mit den angrenzenden Wirbelkörpern verwachsen kann. Durch den zentralen, massiven Metallkern wird ein zentrales Ver bindungselement hindurchgeführt, welches die Scheiben relativ zueinander fixiert und verblockt. Am Umfang der Scheiben läßt sich eine ausreichend dicke offenporige Metallstruktur vorsehen, die ein festes Einwachsen der angrenzenden Knochensubstanz ermöglicht, weil der zentrale Metallkern einen entsprechend kleinen Durchmesser besitzt.

Besonders bevorzugt besitzen die Implantatscheiben ebene Stirn flächen, die zur Achse der Bohrung entweder senkrecht oder geringfü gig geneigt verlaufen können, wobei z. B. die außenliegenden Stirn flächen der beiden außenliegenden Implantatscheiben eine geringe gegenläufige Neigung aufweisen können, um dem Scheibenverbund insgesamt eine keilförmige Gestalt zu verleihen, die ein einfacheres Implantieren in einen zuvor entsprechend keilförmig präparierten Aufnahmeraum ermöglichen. Die zwischen den außenliegenden Implantat scheiben eingefügten innenliegenden Implantatscheiben sind dann bevorzugt mit zwei ebenen und parallelen Stirnflächen versehen, so daß ein evtl. erwünschter Keilwinkel des Gesamtimplantats nur von den äußeren Stirnflächen der außenliegenden Implantatscheiben realisiert wird.

Besonders bevorzugt sind die Implantatscheiben um ihre Bohrungsachse rotationssymmetrisch ausgebildet, sie besitzen bevorzugt die Form eines Zylinders oder Kegels, und die gegeneinander zur Anlage kommenden Stirnflächen benachbarter Scheiben besitzen eine identi sche Form, um Durchmessersprünge oder lokale Stufen beim Scheiben verbund zu verhindern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine der außenliegenden Scheiben mit einer Senkbohrung zur Aufnahme eines Schraubenkopfes versehen. Die andere außenliegende Implantatscheibe besitzt in ihrer Bohrung ein Innengewinde, und als Verbindungsmittel wird eine Senkschraube verwendet, die durch alle Bohrungen hindurch läuft, mit ihrem Kopf in der Senkbohrung der einen außenliegenden Implantatscheibe liegt und mit ihrem Gewinde mit dem Innengewinde der anderen außenliegenden Scheibe zusammenwirkt. Zwischen den beiden außenliegenden Implantatscheiben wird die gewünschte Anzahl an Zwischenscheiben eingefügt, deren Bohrungen bevorzugt gewindefrei sind. Sobald die Schraube in das Innengewinde der entsprechenden außenliegenden Implantatscheibe faßt und mit ihrem Kopf gegen die andere außenliegende Scheibe zur Anlage kommt, wird - mit dem Festziehen der Schraube - ein fester Scheibenverbund realisiert, wobei die Scheibe ggf. noch durch Kontermittel (nicht dargestellt) gekontert werden kann.

Besonders bevorzugt sind an den Implantatscheiben axiale Zapfen und/oder entsprechende Ausnehmungen angeordnet, um benachbarte Scheiben in einer entsprechenden Winkelstellung, in der der Zapfen in die entsprechende Ausnehmung greift, festzusetzen, so daß benach barte Scheiben rotationssicher gegeneinander anliegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Elemente eines Implantats vor dem Verbinden der Implantat scheiben;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt durch das Implantat nach dem Verbinden der Implantatscheiben;

Fig. 3 die Lage des Implantats zwischen zwei benach barten, miteinander starr zu verbindenden Wirbelknochen; und

Fig. 4 eine teilweise innere Ansicht der Wirbel säule mit einem fixierenden Implantat.

Die Fig. 1 und 2 zeigen in einer Explosionsdarstellung bzw. in fertig montierter Form ein Implantat 1, welches zum Fixieren benachbarter Wirbelknochen dient. Die Fig. 3 und 4 zeigen das Implantat 1 in implantiertem Zustand zwischen zwei benachbarten Wirbelknochen 40, deren gegenüberliegende Knochenflächen 42 so abgetragen sind, daß ein Aufnahmeraum 44 zur Aufnahme des Implan tats 1 entsteht.

Das Implantat 1 enthält in der in den Fig. 1 und 2 dar gestellten Ausführungsform mehrere übereinander ange ordnete Implantatscheiben 2, die eine zylindrische Form besitzen. Durch die Implantatscheiben 2 verläuft zen tral eine Bohrung 6, und durch die Bohrung 6 verläuft eine Schraube 30, welche die Implantatscheiben 2 zu einem Scheibenverbund zusammenspannt.

Die Scheiben 2 besitzen alle einen zentralen Kern 4 aus massivem Metall, durch den die Bohrung 6 hindurch verläuft. Der massive Kern 4 geht in vorgegebenem Ab stand von der Achse 7 der Bohrung 6 radial in eine offenzellige oder offenporige Metallstruktur 16 über, die sich bis zur äußeren Umfangsfläche 18 der Implan tatscheiben 2 erstreckt.

Die Implantatscheiben 2 besitzen ebene Stirnflächen 12. Bei der dargestellten mittleren Implantatscheibe 2, und ggf. allen weiteren mittleren Implantatscheiben, verlaufen die Stirnflächen 12 senkrecht zur Achse 7, während bei den außenliegenden Implantatscheiben 2 nur die innenliegenden Stirnflächen 12 senkrecht zur Bohrungsachse 7, die beiden außenliegenden Stirnflächen dagegen mit geringer gegenläufiger Neigung zur Bohrungs achse 7 verlaufen, wodurch das gesamte Implantat (in der Seitenansicht) eine leicht keilförmige Kontur ein nimmt, vgl. insbesondere Fig. 2.

Die Implantatscheiben 2 besitzen in der dargestellten Ausführungsform eine um die Bohrungsachse 7 rotations symmetrische Gestalt, alternativ sind jedoch auch an dere längs der Bohrungsachse zylindrische Ausführungs formen möglich. Die aneinandergrenzenden Stirnflächen 12 benachbarter Implantatscheiben 2 besitzen bevorzugt eine identische Form, um einen stufenfreien Übergang von Scheibe 2 zu Scheibe 2 zu verwirklichen. An ihren Stirn flächen 12 sind axiale Zapfen 20 und/oder entsprechende Ausnehmungen 22 vorgesehen, und benachbarte Scheiben 2 werden so aufeinander aufgesetzt, daß die axialen Zapfen 20 in die entsprechenden Ausnehmungen 22 der benachbar ten Stirnflächen 12 hineinragen, um ein unerwünschtes Verdrehen der Scheiben relativ zueinander beim fertig montierten Implantat zu verhindern.

Wie insbesondere den Fig. 1 und 2 entnehmbar ist, be sitzt eine der außenliegenden Scheiben 2 eine Senk bohrung 8 mit vergrößertem Durchmesser, und die andere außenliegende Scheibe 2 enthält in der Bohrung 6 ein Innengewinde 10. Zum Verbinden der Implantatscheiben dient eine Schraube 30, deren Schraubenkopf 32 in der Senkbohrung 8 aufgenommen wird, wenn die Schraube 30 durch die zentrale Bohrung 6 hindurch mit dem Innenge winde 10 der anderen außenliegenden Scheibe 2 ver schraubt und der Scheibenverbund auf diese Weise zu einem Implantat 1 verbunden wird.

Das Implantat 1 kann lediglich aus den beiden außen liegenden Implantatscheiben 2 aufgebaut werden, es kann jedoch alternativ auch mehrere Zwischenscheiben gleicher oder unterschiedlicher Höhe zwischen den bei den außenliegenden Implantatscheiben 2 aufweisen.

Das Implantat 1 wird anschließend in einen Aufnahme raum 44 eingesetzt, der gemäß den Fig. 3 und 4 zwischen benachbarten Wirbelkörpern 40 der Wirbelsäule prepariert wird. Aufgrund der offenzelligen oder offenporigen Me tallstruktur wächst das angrenzende Knochengewebe groß flächig in die offenen Zellen oder Poren des Implantats hinein und erzeugt die gewünschte Versteifung der Wirbel körper.

Claims

1. Implantat mit einer offenzelligen oder offenporigen Metallstruktur zum Fixieren benachbarter Wirbelknochen, die an den sich gegenüberliegenden Knochenflächen zur Bildung eines Aufnahmeraumes für das Implantat teilweise abgetragen sind, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere übereinanderlegbare Implantatscheiben (2), eine Bohrung (6) durch die Implantatscheiben (2), und durch die Bohrung (6) hin durchlaufende Verbindungsmittel (30) zum Verbinden der Implantatscheiben (2) vorgesehen sind, und daß die Scheiben (2) einen zentralen Kern (4) aus massivem Metall, durch den die Bohrung (6) verläuft, und an ihrem Umfang eine offenporige oder offenzellige Metallstruktur (16) besitzen.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Implantatscheiben (2) ebene Stirnflächen (12) besitzen.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (12) der Implantatscheiben (2) zur Achse der Bohrung (6) geneigt verlaufen.

4. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Implantatscheiben (2) die Form eines Zylinder- oder Kegelabschnittes auf weisen.

5. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (30) eine Schraube, eine Senkbohrung (8) in einer der außen liegenden Scheiben (2) zur Aufnahme des Schraubenkopfes (32), und ein Innengewinde (10) in der Bohrung (6) der anderen außenliegenden Scheibe (2) zur Aufnahme des Ge windes (34) der Schraube (30) aufweisen.

6. Implantat nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Implantatscheiben (2) an ihren Stirnflächen (12) axiale Zapfen (20) und/oder ent sprechende Ausnehmungen (22) aufweisen, die zur Rota tionssicherung ineinandergreifen.