DE60315897T2

DE60315897T2 - Bandscheibenimplantat

Info

Publication number: DE60315897T2
Application number: DE60315897T
Authority: DE
Inventors: Thomas Gradel; Jean-Philippe Le Pre Loise Lemaire
Original assignee: Vitatech
Current assignee: Vitatech
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2023-12-17
Also published as: EP1585466B1; KR20050084350A; FR2848414B1; EP1585466A1; WO2004064691A1; FR2848414A1; JP4680603B2; JP2006510461A; ATE370709T1; DE60315897D1; ES2291753T3; KR101053427B1; US20060085067A1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft intervertebrale hohle Implantate zur Stabilisierung der Wirbelsäule, die dazu bestimmt sind, einen Keil zu bilden, der zwischen gegenüberliegende Flächen benachbarter Wirbel einzusetzen ist derart, daß er einen konstanten Bandscheibenabstand aufrechterhält. Das Dokument WO 97/31517 beschreibt ein Implantat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Dokument EP 0 307 241 A beschreibt ein Beispiel eines intervertebralen Implantates, das die Form eines parallelepipedförmigen Hohlraumes hat. Eine solche Form des Hohlraumes ist nicht gut an eine Verwendung in der Wirbelsäule angepaßt, insbesondere aufgrund der Tatsache, daß die longitudinalen Kanten eines solchen Hohlraumes Gefahr laufen, das Rückenmark oder die Wurzeln beim Einsetzen des Implantates zwischen benachbarte Wirbel zu beeinträchtigen. Man hat auch eine relative Ineffektivität bei der Halterung benachbarter Wirbel festgestellt, wahrscheinlich aufgrund der Parallel-Epipedform des Hohlraumes.
Es wurde auch schon ein intervertebrales Implantat in Form eines Parallelepipeds vorgeschlagen, bei dem die großen oberen und unteren Flächen eben sind und zwischen sich einen Winkel bilden, der nach vorne offen ist, um die benachbarten Wirbel unter einem physiologisch geeigneten Lordosenwinkel zu halten. Die Form des Implantates verlangt die Bildung von konsequenten Ausnehmungen in den Wirbelflächen, um das Einsetzen des Implantates durch Bewegung von vorne nach hinten beim Setzen zu gestatten, was unangemessene Traumata schafft.
Das Dokument US 5 888 227 A beschreibt ein intervertebrales Implantat mit einer Umfangswand, die einen großen einzigen inneren Hohlraum hat, der nach vorne und nach hinten offen ist. Die oberen und unteren Flächen sind nach vorne hin divergierend und haben eine zweifache Krümmung nach vorne und hinten und quer. Die Struktur hat eine ungenügende mechanische Festigkeit und die Halterung an den benachbarten Wirbeln ist ungenügend.
Das Dokument WO 02/15825 A beschreibt ein intervertebrales Implantat mit generell zylindrischer Form mit oberen und unteren Wänden, von denen jede zwei Öffnungen hat, mit einer vorderen Wand, die eine Gewindebohrung hat zur Manipulation mittels eines Setzwerkzeuges und mit Seitenwänden, von denen jede eine Längsnut hat, deren Ränder einer axialen Drehung des Implantates beim Einsetzen Widerstand leisten.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Das von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Problem besteht darin, eine neue Struktur eines intervertebralen Implantates zu schaffen, die es gestattet, die Risiken von Beeinträchtigungen von Nerven während des Einsetzens signifikant zu reduzieren, die es gestattet, eine bessere Positionierung und eine bessere Blockierung der Wirbel aneinander sicherzustellen und die ein Knochentrauma während des Einsetzens minimiert. Man versucht insbesondere eine verbesserte mechanische Widerstandsfähigkeit sicherzustellen und eine gute Knochenverankerung, indem die Verbindung zwischen zwei benachbarten Wirbeln erleichtert wird.
Zur Erreichung dieser und weiterer Ziele enthält das intervertebrale Implantat nach der Erfindung, das die Stabilisierung benachbarter Wirbel ermöglicht, einen Implantatkörper aus festem biokompatiblem Material, der eine allgemein röhrenförmige Struktur hat, die durch zwei Wände, eine obere Wand und eine untere Wand, die konvex sind und leicht nach vorne divergieren, durch zwei gegenüberliegende ebene Seitenwände und durch eine hintere Wand mit einem axialen Loch begrenzt ist, mit einem einzigen inneren Hohlraum der eine Verbindung zwischen der in der oberen Wand und in der unteren Wand vorgesehenen Öffnung herstellt, wobei:

– jede obere Wand und untere Wand eine entsprechende einzige obere Öffnung oder untere Öffnung von reichlicher Dimension aufweist,
– das axiale Loch mit einem Gewinde versehen ist,
- ein auswechselbarer Kompressionszapfen mittels Verschraubung in der axialen Gewindebohrung der hinteren Wand adaptierbar ist,
– der innere Hohlraum nach vorne durch eine Vorderwand verschlossen ist,
– die Länge des Implantates, die durch die Seitenwände definiert ist, geringer ist als ihre Höhe, die durch die obere und untere Wand definiert ist, und
– die ebenen Seitenwände leicht nach vorne divergierend sind.

Eine solche Struktur mit großem zentralen Hohlraum und großen Öffnungen in den oberen und unteren Wänden begünstigt einen Kontakt zwischen einem Transplantat, das in das Innere des Implantatkörpers eingesetzt ist und den zwei vertebralen Platten, zwischen die das intervertebrale Implantat eingesetzt ist. Das Einsetzen des Transplantates ist erleichtert. Der auswechselbare Kompressionszapfen erlaubt es, das Transplantat zwischen den zwei benachbarten Wirbeln nach dem Einsetzen zu komprimieren. Schließlich kann das Implantat zwischen den beiden Wirbeln positioniert werden, indem es um 90° geschwenkt wird, damit seine Seitenflächen, die näher beieinander liegen, sich oben und unten befinden, gegenüberliegend zu den vertebralen Platten der beiden benachbarten Wirbel. Man führt dann eine Drehung um 90° aus, um das Transplantat in Kontakt mit den Wirbeln zu bringen. Man reduziert auch ein Trauma der vertebralen Zone und minimiert insgesamt die Menge des Materials, das man entfernen muß, um das Körperimplantat zwischen die benachbarten Wirbel einzusetzen.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel öffnet jede der oberen oder unteren Öffnung in den Innenraum über dessen gesamte Breite zwischen den Seitenwänden und über dessen gesamte Länge zwischen der hinteren Wand und der vorderen Wand. Man erleichtert auch das Einsetzen des Transplantates und man maximiert den Kontakt mit den benachbarten Wirbeln.
Vorzugsweise weist der auswechselbare Kompressionszapfen ein konisches inneres Endteil auf. Dies erleichtert das Eindringen des Zapfens in das Transplantat für dessen Kompression.
Um eine wirksame Kompression zu erreichen, kann man nämlich vorteilhafterweise vorsehen, daß der auswechselbare Kompressionszapfen und die axiale Gewindebohrung, die ihn aufnimmt, einen Durchmesser haben, der im wesentlichen gleich der Breite des Hohlraumes in der Nähe der hinteren Wand ist.
Gute Resultate werden erhalten, wenn man vorsieht, daß der auswechselbare Kompressionszapfen eine Länge hat, die derart ist, daß am Ende des Einschraubens in das axiale Loch, welches ihn aufnimmt, sein inneres Endteil in den Innenraum mit einer Länge eindringt, der mindestens ein Viertel der Länge des genannten Innenraumes beträgt.
Vorzugsweise sieht man mindestens zwei auswechselbare Kompressionszapfen mit unterschiedlichen Längen vor, so daß der Anwender den Zapfen wählen kann, der am besten für die Kompression des Transplantates geeignet ist.
Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel hat die hintere Wand des Implantatkörpers eine äußere diametrale Nut, um eine axiale Drehung des Implantates zu gestatten, um es aus einer Einführposition, bei der seine Seitenwände in hoher und niedriger Position sind, bis zu einer Ausrichtung des Stützens der Wirbel passieren zu lassen, bei der die obere und die untere Wand an den benachbarten vertebralen Platten anliegen.
Man kann das Implantat aus festem biokompatiblem Material herstellen, wie z.B. aus Titan oder in vorteilhafter Weise aus Polymer des Typs PEEK, das den Vorteil hat, strahlungs-transparent zu sein.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von speziellen Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den anhängenden Zeichnungen, von denen:
Die 1 ist eine Ansicht in einer Perspektive von 3/4 von hinten eines intervertebralen Implantatkörpers nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
die 2 ist eine Ansicht in Perspektive von 3/4 von vorne des Implantatkörpers der 1;
die 3 bis 6 zeigen eine Ansicht von oben, eine Ansicht von der Seite, eine Ansicht von vorne und eine Ansicht von hinten der Struktur des Implantatkörpers der 1 und 2;
die 7 ist eine Ansicht in Perspektive von 3/4 von hinten eines Implantates nach der Erfindung, das den Implantatkörper der 1 und einen auswechselbaren Kompressionszapfen enthält; und
8 ist eine Ansicht von oben des Implantates der 7.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
In dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren dargestellt ist, enthält das intervertebrale Implantat nach der Erfindung einen Implantatkörper 1 aus festem biokompatiblem Material, der eine allgemein röhrenförmige Struktur hat, die durch zwei große obere 2 und untere 3 Wände begrenzt ist, die leicht nach vorne divergieren, durch zwei gegenüberliegende ebene Seitenwände 4 und 5, die leicht nach vorne divergieren, durch eine hintere Wand 6 mit einer axialen Gewindebohrung 7, und durch eine Vorderwand 8.
Das Innere des Implantatkörpers 1 ist ein einziger innerer Hohlraum 9, der nach oben durch eine obere Öffnung 10 geöffnet ist und nach unten durch eine untere Öffnung 11 geöffnet ist. Der innere Hohlraum 9 steht auch mit der oberen Öffnung 10 und der unteren Öffnung 11 in Verbindung, die in den großen oberen und unteren Flächen 2 und 3 des Implantatkörpers 1 vorgesehen sind.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel, wie man insbesondere am besten aus 3 sieht, hat der innere Hohlraum 9 allgemein eine Form eines Pyramidenstumpfes, der sich in Richtung zur vorderen Wand 8 ausweitet. Die obere Öffnung 10 und die untere Öffnung 11 öffnen den inneren Hohlraum 9 über dessen gesamte Länge zwischen den Seitenwänden 4 und 5 und über dessen Länge zwischen der Hinterwand 6 und der Vorderwand 8.
Die Hinterwand 6 hat eine diametrale externe Nut 12, die den Eingriff eines Werkzeuges, wie z.B. der Klinge eines Schraubenziehers, erlaubt, um dem Implantatkörper eine axiale Drehbewegung aufzuzwingen.
Die vordere Wand 8 hat eine exzentrische Gewindebohrung 13, wie in der 2 oder der 5 dargestellt, wobei die exzentrische Gewindebohrung 13 einen Durchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der vorderen Wand 8.
Die großen oberen 2 und unteren 3 Seitenwände haben ringförmige gezahnte Antientfernungs-Rippen, wie die vorderen Rippen 14, mittlere Rippen 15 und hintere Rippen 16.
Die Seitenwände, wie die Wand 4, können kleine seitliche Öffnungen haben, wie die Löcher 17 und 18.
Wie man insbesondere aus den 5 und 6 sieht, ist die Länge des Implantatkörpers oder der Abstand zwischen den Außenflächen seiner Seitenwände 4 und 5 kleiner als die Höhe des Implantates oder die Distanz, die durch die Außenflächen seiner oberen Wand 2 und unteren Wand 3 definiert ist.
Wenn man jetzt die 7 und 8 betrachtet, die ein intervertebrales Implantat nach der Erfindung im eingesetzten Zustand zeigen, findet man den Implantatkörper 1, wie er in Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben ist und man sieht, daß das Implantat zusätzlich einen auswechselbaren Kompressionszapfen 19 aufweist, der durch Einschrauben in die axiale Gewindebohrung 7 der hinteren Wand 6 eingesetzt ist.
Der auswechselbare Kompressionszapfen 19 hat, ganz wie die axiale Gewindebohrung 7, einen Durchmesser, der im wesentlichen gleich der kleinsten Länge des inneren Hohlraumes 9 oder des Abstandes ist, der die Seitenwände 4 und 5 in der Nähe der hinteren Wand 6 trennt.
In dem in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der auswechselbare Kompressionszapfen 19 ein inneres Endteil 20, das im wesentlichen konisch oder spitzbogenförmig ist, das sein Eindringen in ein Transplantat, das in den inneren Hohlraum 9 eingesetzt ist, erleichtert.
Der auswechselbare Kompressionszapfen 19 kann aus Titan hergestellt sein, um mittels Strahlung auffindbar zu sein. Im Gegensatz hierzu kann der Implantatkörper 1 vorzugsweise aus einem strahlungs-transparenten Material sein, vorzugsweise aus einem Polymer des Typs PEEK (Polyether Ether Keton).
In diesem Falle kann man in vorteilhafter Weise einen Marker aus Titan vorsehen, der in dem Implantatkörper 1 im Abstand zu dem auswechselbaren Kompressionszapfen 19 angeordnet ist.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel hat jede der oberen 2 und unteren 3 Wände eine allgemein konische Form und jede der oberen 10 oder unteren 11 Öffnung ist mit einer entsprechenden Fläche 21 oder 22 an ihren vorderen und hinteren Enden abgekantet, die rechtwinklig zu den Seitenwänden 4 und 5 verlaufen.
Zum Einsetzen des Implantates nach der Erfindung zwischen zwei zu behandelnden benachbarten Wirbel kann man gemäß den nachfolgenden Schritten vorgehen:

– Man legt die Zonen der Plateaus, zwischen die das Implantat einzusetzen ist, frei,
– man preßt ein knochiges Transplantat in den inneren Hohlraum 9 des Implantatkörpers 1,
– man richtet den Implantatkörper 1 aus, um seine ebenen Seitenflächen 4 und 5 parallel zu den Plateaus der zu behandelnden Wirbel zu plazieren, derart, daß das Implantat eine minimale Höhe einnimmt,
– man setzt den so ausgerichteten Implantatkörper 1 zwischen zwei zu behandelnde benachbarte Wirbel ein, die im Abstand gehalten werden sollen,
– man dreht den Implantatkörper 1 axial um 90°, um seine obere Wand 2 und seine untere Wand 3 gegen die Plateaus der zu behandelnde Wirbel zu plazieren, sodann läßt man die Wirbel frei,
– man schraubt den auswechselbaren Kompressionszapfen 19 ein, um das Transplantat zu komprimieren und es auch gegen die Plateaus der zu behandelnden Wirbel zu drücken.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Ausführungsbeispiele beschränkt, die ausdrücklich beschrieben wurden, sondern sie umfaßt auch diverse Varianten und Verallgemeinerungen, die im Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche enthalten sind.

Claims

Intervertebrales Implantat zur Stabilisierung benachbarter Wirbel, mit einem Implantatkörper (1) aus festem biokompatiblem Material, der eine allgemein röhrenförmige Struktur hat, die durch zwei Wände, eine obere Wand (2) und eine untere Wand (3), die konvex sind und leicht nach vorne divergieren, durch zwei gegenüberliegende ebene Seitenwände (4, 5) und durch eine hintere Wand (6) mit einem axialen Loch (7) begrenzt ist, mit einem einzigen Innenraum (9), der eine Verbindung zwischen in der oberen Wand (2) und der unteren Wand (3) vorgesehenen Öffnungen herstellt, wobei: – jede obere Wand (2) und untere Wand (3) eine entsprechende einzige obere Öffnung (10) oder untere Öffnung (11) von reichlicher Dimension aufweist, – der Innenraum (9) nach vorne durch eine Vorderwand (8) verschlossen ist, und – die Breite des Implantats, die durch die Seitenwände (4, 5) definiert ist, kleiner ist als seine Höhe, die durch die obere (2) und untere (3) Wand definiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß: die Seitenwände (4, 5) leicht nach vorne divergieren, das axiale Loch (7) ein Gewinde aufweist, und ein auswechselbarer Kompressionszapfen (19) zum Einschrauben in das axiale Gewindeloch (7) der hinteren Wand (6) ausgebildet ist.
Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der oberen (10) oder unteren (11) Öffnung den Innenraum (9) über dessen gesamte Breite zwischen den Seitenwänden (4, 5) und über dessen gesamte Länge zwischen der hinteren Wand (6) und der vorderen Wand (8) öffnet.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Kompressionszapfen (19) ein inneres konisches Endteil (20) aufweist.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Kompressionszapfen (19) und das axiale Gewindeloch (7), das ihn aufnimmt, einen Durchmesser haben, der im wesentlichen gleich der Breite des Hohlraumes (9) in der Nähe der hinteren Wand (6) ist.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Kompressionszapfen (19) eine Länge hat, die derart ist, daß am Ende des Einschraubens in das axiale Loch (7), welches ihn aufnimmt, sein inneres Endteil (20) in den Innenraum (9) mit einer Länge eindringt, die mindestens ein Viertel der Länge des genannten Innenraumes (9) beträgt.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei auswechselbare Kompressionszapfen (19) mit unterschiedlichen Längen vorgesehen sind.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Wand (6) des Implantatkörpers (1) eine äußere diametrale Nut (12) aufweist, zum Bewirken einer axialen Drehung des Implantates.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wand (8) ein exzentrisches Gewindeloch (13) mit kleinerem Durchmesser aufweist.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die großen oberen (2) und unteren (3) Wände ringförmige gezahnte Anti-Entfernungs-Rippen (14, 15, 16) aufweisen.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Kompressionszapfen (19) aus Titan ist.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Implantatkörper (1) aus einem Polymer des Typs PEEK ist.
Implantat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Titanmarkierung aufweist, die im Implantatkörper (1) entfernt vom auswechselbaren Kompressionszapfen (19) angeordnet ist.
Implantat nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede der oberen (2) und unteren (3) Wände generell von konischer Form ist, und jede der oberen (10) und unteren (11) Öffnungen an ihren vorderen und hinteren Enden durch ein ebenes Teil (21, 22), das senkrecht zu den Seitenwänden (4, 5) verläuft, eingefaßt ist.