Implantat für den ZwischenwirbelraumImplant for the intervertebral space
Die Erfindung bezieht sich auf ein Implantat für den Zwischenwirbelraum, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an implant for the intervertebral space, according to the preamble of patent claim 1.
Für den Einsatz bei der posterioren lumbaren Fusion zweier benachbarter Wirbelkörper sind verschiedene Zwischenwirbelimplantate bekannt. Ein solches Implantat für den Zwischenwirbelraum ist aus der WO 95/08306 BECKERS bekannt. Dieses bekannte Implantat umfasst einen Körper mit einem in einer Ebene linsenförmigen Profil, wobei die beiden konvexen Oberflächen zur Anlage an die Deck- respektive Grundfläche der angrenzenden Wirbelkörper dienen, so dass dieses Profil grösstenteils mit der bikonkaven Form der sagittalen Schnittfläche des Zwischenwirbelraumes übereinstimmt. In den anderen beiden Ebenen weist der Körper parallele flache Seiten auf. Ferner wird der Körper parallel zu seiner Zentralachse, d.h. von einer Kontaktfläche zur anderen Kontaktfläche von einer durchgehenden Öffnung durchdrungen, so dass der Körper mit Knochenmaterial gefüllt werden kann. Die Abrundungen vorne am Körper sowie die konvexen Kontaktflächen erfordern keine mechanische Bearbeitung, beispielsweise Fräsen oder Meissein der Grund- respektive Deckplatte der angrenzenden Wirbelkörper. Die zur Längsachse orthogonale Querschittsf lache weist zwei Abrundungen auf, welche an diagonal liegenden Ecken angebracht sind, so dass das Implantat quer, d.h. mit seinen Kontaktflächen quer zur Wirbelsäulenlängsachse in den Zwischenwirbelraum eingebracht werden kann und anschliessend mit einem geeigneten Werkzeug einfach in einer Richtung um 90° gedreht werden kann bis die Kontaktflächen des Körpers mit der Grund- respektive Deckplatte der angrenzenden Wirbelkörper in Berührung kommen. Nachteilig an diesem bekannten Implantat ist, dass die Kontaktfächen mit einer Strukturierung versehen sein können, welche entweder zur Längsachse parallele Rillen oder quer zur Längsachse verlaufende Rillen aufweisen. Durch solche Strukturierungen mit symmetrischen Flanken der Zähne wird entweder das Einführen des Implantates in den Zwischenwirbelraum sowie ein Herausrutschen desselben gleich begünstigt oder erschwert oder die Rotation des Körpers in beiden Drehrichtungen gleich verhindert oder erschwert.
Ein weiteres gattungsgemässes Zwischenwirbelimplantat ist aus der US 4,834,757 BRANTIGAN bekannt. Dieses bekannte Zwischenwirbelimplantat umfasst einen rahmenartigen Körper, welcher auf den Kontaktflächen sowie auf den beiden lateralen Seitenflächen mit einer asymmetrischen Strukturierung versehen ist, wobei diese Strukturierung sägezahnartige Zähne umfasst, deren flache Flanken gegen das vordere Ende des Körpers gerichtet sind und somit beim Einführen des Implantates in den Zwischenwirbelraum die beiden angrenzenden Wirbelkörper auseinanderpressen während sich die steilen Flanken verhaken und somit ein Herausrutschen des Implantates verhindern. Nachteilig an diesem bekannten Implantat ist, dass die Zähne die Rotation in beiden Drehrichtungen erschweren.Various intervertebral implants are known for use in the posterior lumbar fusion of two adjacent vertebral bodies. Such an implant for the intervertebral space is known from WO 95/08306 BECKERS. This known implant comprises a body with a lenticular profile in a plane, wherein the two convex surfaces for abutment against the deck or base of the adjacent vertebral bodies serve, so that this profile largely coincides with the biconcave shape of the sagittal section of the intervertebral space. In the other two planes, the body has parallel flat sides. Further, the body is penetrated parallel to its central axis, that is from one contact surface to the other contact surface of a through-opening, so that the body can be filled with bone material. The rounding at the front of the body and the convex contact surfaces require no mechanical processing, such as milling or Meissein the basic or cover plate of the adjacent vertebral bodies. The cross-sectional axis orthogonal to the longitudinal axis has two roundings which are attached to diagonally lying corners, so that the implant can be introduced transversely, ie with its contact surfaces transversely to the longitudinal axis of the spine into the intervertebral space and then with a suitable tool in a direction of 90 ° can be rotated until the contact surfaces of the body come into contact with the base or cover plate of the adjacent vertebral bodies. A disadvantage of this known implant is that the Kontaktfächen can be provided with a structuring, which have either parallel to the longitudinal axis grooves or transverse to the longitudinal axis grooves. Such structuring with symmetrical flanks of the teeth either directly favors or impedes the insertion of the implant into the intervertebral space and slipping it out, or prevents or impedes the rotation of the body in both directions of rotation. Another generic intervertebral implant is known from US 4,834,757 BRANTIGAN. This known intervertebral implant comprises a frame-like body which is provided on the contact surfaces as well as on the two lateral side surfaces with an asymmetric structuring, this structuring comprising sawtooth-like teeth whose flat flanks are directed against the front end of the body and thus upon insertion of the implant in The intervertebral space, the two adjacent vertebral bodies apart while the steep flanks catch and thus prevent slipping out of the implant. A disadvantage of this known implant that the teeth complicate the rotation in both directions.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat für den Zwischenwirbelraum zu schaffen, welches eine Rotation des Implantates um die Längsachse des Körpers in einer Drehrichtung ermöglicht und in der entgegengesetzten Drehrichtung verhindert.The invention aims to remedy this situation. The invention has for its object to provide an implant for the intervertebral space, which allows rotation of the implant about the longitudinal axis of the body in a rotational direction and prevents in the opposite direction of rotation.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Implantat für den Zwischenwirbelraum, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The invention solves this problem with an implant for the intervertebral space, which has the features of claim 1.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank des erfindungsgemässen ImplantatesThe advantages achieved by the invention are to be seen essentially in the fact that thanks to the inventive implant
- eine einfache Implantation durch einfaches Einschieben und Rotieren des Implantates möglich ist;- A simple implantation by simply inserting and rotating the implant is possible;
- eine unerwünschte Verschiebung, insbesondere ein Herausrutschen desselben aus dem Zwischenwirbelraum verhindert werden kann;- An undesirable shift, especially slipping it out of the disc space can be prevented;
- ein ungewünschtes Zurückrotieren des Implantates im Zwischenwirbelraum verhindert werden kann; und- An unwanted back rotation of the implant in the intervertebral space can be prevented; and
- ein seitliches Wegrutschen des Implantates innerhalb des Zwischenwirbelraumes, insbesondere zur Mitte der Wirbelkörper hin, verhindert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die makroskopischen Zähne derart ausgestaltet, dass ihre Zentralachsen in orthogonal zur Längsachse des Körpers betrachteten Schnittebenen durch den Körper schief zur Mittelebene des Körpers stehen. Dadurch ist der Vorteil erreichbar, dass die bevorzugte, respektive die erschwerte Drehrichtung des Implantates genau um die Längsachse die Implantation des Körpers begünstigt.- Lateral slipping of the implant within the intervertebral space, in particular towards the center of the vertebral body, can be prevented. In a preferred embodiment, the macroscopic teeth are designed such that their central axes in the orthogonal to the longitudinal axis of the body considered cutting planes through the body are inclined to the median plane of the body. As a result, the advantage is achieved that the preferred, respectively the difficult direction of rotation of the implant favors the implantation of the body precisely around the longitudinal axis.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Zähne derart ausgebildet, dass ihre Zentralachsen auch in orthogonal zur Querachse betrachteten Schnittebenen durch den Körper schief zur Mittelebene stehen, so dass auch eine bevorzugte Verschieberichtung erreichbar ist, wodurch das Einführen des Implantates in den Zwischenwirbelraum vereinfacht wird, während ein Herausrutschen verhindert wird.In a further embodiment, the teeth are formed such that their central axes are also inclined in orthogonal to the transverse axis through the body to the median plane, so that a preferred direction of displacement can be reached, whereby the insertion of the implant is simplified in the intervertebral space, while a Slipping is prevented.
Vorzugsweise sind die Zähne als schiefe Pyramiden oder schiefe Kegel, respektive schiefe Pyramidenstümpfe oder schiefe Kegelstümpfe ausgebildet.Preferably, the teeth are formed as crooked pyramids or crooked cones, respectively oblique truncated pyramids or oblique truncated cones.
In einer anderen Ausführungsform sind die Zähne derart ausgebildet, dass ihre Zentralachsen auf mindestens einer Kontaktfläche parallel stehen. Vorzugsweise sind die Zähne jedoch so ausgestaltet, dass ihre Zentralachsen auf jeder der zwei Kontaktflächen parallel stehen. Damit werden die oben erwähnten Vorteile verstärkt werden.In another embodiment, the teeth are formed such that their central axes are parallel on at least one contact surface. Preferably, however, the teeth are designed so that their central axes are parallel on each of the two contact surfaces. Thus, the above-mentioned advantages will be enhanced.
In wiederum einer anderen Ausführungsform sind die Zähne so ausgestaltet, dass ihre Zentralachsen in zur Längsachse orthogonalen Schnittebenen auf der oberen Kontaktfläche einen Winkel +φ und auf der unteren Kontaktfläche einen Winkel -φ einschliessen. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die Rotation des Implantates in einer Drehrichtung um seine Längsachse begünstigt wird während die Rotation in der anderen Drehrichtung verstärkt erschwert wird.In yet another embodiment, the teeth are configured such that their central axes enclose an angle + φ on the upper contact surface in the sectional planes orthogonal to the longitudinal axis and an angle φ on the lower contact surface. This achieves the advantage that the rotation of the implant in one direction of rotation about its longitudinal axis is promoted while the rotation in the other direction of rotation is made more difficult.
Die Höhe der Zähne relativ zur entsprechenden Kontaktfläche beträgt vorzugsweise zwischen 0,15 mm und 1 ,5 mm.The height of the teeth relative to the corresponding contact surface is preferably between 0.15 mm and 1.5 mm.
In einer weiteren Ausführungsform weisen die Zähne in zwei senkrecht zueinander stehenden, orthogonal zur Zentralachse betrachteten Schnittebenen je eine steile
Flanke und je eine flache Flanke auf. Die Zähne sind somit im wesentlichen als schiefe Pyramiden ausgebildet, wodurch ein Zurückdrehen sowie eine laterale Migration des implantierten Implantates verhindert werden kann.In a further embodiment, the teeth each have a steep one in two mutually perpendicular, orthogonal to the central axis considered cutting planes Flank and one flank each. The teeth are thus formed substantially as inclined pyramids, whereby a turning back and a lateral migration of the implanted implant can be prevented.
In wiederum einer weiteren Ausführungsform besteht das Implantat aus einem röntgenstrahlendurchlässigen Material, welches beispielsweise aus der folgenden Gruppe ausgewählt sein kann:In yet another embodiment, the implant consists of a radiolucent material, which may be selected, for example, from the following group:
- Polyaryletherketone (PAEK), Polyetherimid (PEI), Polyosymethylen (POM), flüssigkristallines Polymer (LCP), Polymethylpenten (PMP), Polysulfon (PSU), Polyäthersulfon (PESU oder PES), Polyäthylenterephthalat (PETP), Polymethylmetacrylat (PMMA) oder ultrahochmolekulares Polyäthylen (UHMW-PE);Polyaryletherketones (PAEK), Polyetherimide (PEI), Polyosymethylene (POM), Liquid Crystalline Polymer (LCP), Polymethylpentene (PMP), Polysulfone (PSU), Polyethersulfone (PESU or PES), Polyethylene Terephthalate (PETP), Polymethylmethacrylate (PMMA) or Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMW-PE);
- Polymere, welche durch lange oder kurze Fasern beispielsweise aus Kohlenstoff verstärkt sind.Polymers which are reinforced by long or short fibers, for example of carbon.
Durch die Herstellung des Implantates aus einem röntgenstrahlendurchlässigen Material ist der Vorteil erreichbar, dass der Chirurg oder der Radiologe den Knochendurchbau besser verfolgen kann.By making the implant from a radiolucent material, there is the advantage that the surgeon or the radiologist can better track bone perforation.
In einer anderen Ausführungsform ist die Oberfläche des Implantates aufgerauht, wodurch Vorteile im Knochenanwachsverhalten erreichbar sind. Die Oberflächenrauhigkeit beträgt vorzugsweise zwischen 2 μm und 10 μm. In diesem Bereich der Oberflächenrauhigkeit wachsen erfahrungsgemäss Knochenzellen am besten an der Oberfläche des Implantates an.In another embodiment, the surface of the implant is roughened, whereby advantages in Knochenanwachsverhalten can be achieved. The surface roughness is preferably between 2 μm and 10 μm. Experience has shown that bone cells grow best on the surface of the implant in this area of surface roughness.
In wiederum einer anderen Ausführungsform schliessen die flachen Flanken der Zähne in zur Querachse orthogonalen Schnittebenen betrachtet mit zur Zentralachse des Körpers parallelen Geraden einen Winkel α zwischen 30° und 80° ein während die steilen Flanken mit denselben Geraden einen Winkel ß zwischen 5° und 30° einschliessen.In yet another embodiment, the flat flanks of the teeth in viewed to the transverse axis orthogonal cutting planes with an angle parallel to the central axis of the body an angle α between 30 ° and 80 ° while the steep flanks with the same straight line an angle ß between 5 ° and 30 ° lock in.
In einer weiteren Ausführungsform schliessen die flachen Flanken der Zähne auf der oberen Kontaktfläche in zur Längsachse orthogonalen Schnittebenen betrachtet mit zur
Zentralachse des Körpers parallelen Geraden einen Winkel γ zwischen +30° und +80° ein während die steilen Flanken mit der Zentralachse des Körpers einen Winkel δ zwischen +5° und +30° einschliessen. Auf der unteren Kontaktfläche betragen die Winkel γ zwischen -30° und -80° und die Winkel δ zwischen -5° und -30°.In a further embodiment, the flat flanks of the teeth close on the upper contact surface in the orthogonal to the longitudinal axis sectional planes with to Central axis of the body parallel lines an angle γ between + 30 ° and + 80 ° while the steep flanks with the central axis of the body include an angle δ between + 5 ° and + 30 °. On the lower contact surface, the angles γ are between -30 ° and -80 ° and the angles δ between -5 ° and -30 °.
Die oben aufgeführten Flankenwinkel der Zähne sind vorteilhaft für das Festsetzen der Zähne in den Endplatten der angrenzenden Wirbelkörper.The above-mentioned flank angles of the teeth are advantageous for setting the teeth in the end plates of the adjacent vertebral bodies.
Vorzugsweise sind die Winkel α und γ der flachen Flanken sowie die Winkel ß und δ der steilen Flanken gleich gross, so dass der Widerstand der Zähne gegen Ausdrehen oder Migration optimal wirkt.Preferably, the angles .alpha. And .gamma. Of the flat flanks and the angles .beta. And .delta. Of the steep flanks are the same, so that the resistance of the teeth optimally counteracts boring or migration.
Die Geometrie der Zähne ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Volumen V einer Erhebung zwischen 0,15 mm3 und 1 ,2 mm3 beträgt. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen vollständig mit Zähne versehen.The geometry of the teeth is preferably formed in such a manner that the volume V of a survey of between 0.15 mm 3 and 1, 2 mm 3 is. Preferably, the contact surfaces are completely provided with teeth.
In einer weiteren Ausführungsform sind die steilen Flanken der Zähne in parallelen Ebenen angeordnet. Dadurch ist ein optimaler Widerstand gegen Ausdrehen oder Migration des Implantates erreichbar.In a further embodiment, the steep flanks of the teeth are arranged in parallel planes. This achieves optimal resistance to screwing out or migration of the implant.
In wiederum einer weiteren Ausführungsform ist der quaderförmige Körper derart ausgebildet, dass die zur Längsachse orthogonale, zweite Querschnittsfläche rechteckförmig ist und eine einseitige Abrundung aufweist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass das Rotieren des Implantates nur in einer Richtung vorgenommen werden kann und auf der der Abrundung gegenüberliegenden Seite die Kontaktfläche zum Anbringen weiterer Zähne verwendet werden kann. Somit kann die Anzahl der Zähne trotzdem hoch gehalten werden.In yet another embodiment, the cuboid body is formed such that the orthogonal to the longitudinal axis, second cross-sectional area is rectangular and has a one-sided rounding. The advantage of this embodiment is that the rotation of the implant can be made only in one direction and on the opposite side of the rounding the contact surface can be used for attaching additional teeth. Thus, the number of teeth can still be kept high.
In einer anderen Ausführungsform ist der Radius der Abrundung derart bemessen ist, dass die Kontaktfläche zum Knochen durch die Abrundung um weniger als die Hälfte, vorzugsweise um weniger als ein Drittel reduziert ist, so dass die Anzahl der Zähne auf den Kontaktflächen hoch gehalten werden kann.
In wiederum einer anderen Ausführungsform ist der quaderförmige Körper derart ausgebildet, dass die zur Längsachse orthogonale, zweite Querschnittsfläche rechteckförmig ist und zwei diagonal angebrachten Abrundungen aufweist. Damit lässt sich das manuelle Drehen des Implantates während der Operation erleichtern.In another embodiment, the radius of the rounding is dimensioned such that the contact surface to the bone is reduced by the rounding by less than half, preferably by less than one third, so that the number of teeth on the contact surfaces can be kept high. In yet another embodiment, the cuboid body is formed such that the orthogonal to the longitudinal axis, the second cross-sectional area is rectangular and has two diagonally mounted rounded portions. This makes it easier to manually rotate the implant during the operation.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Radien der zwei Abrundungen derart bemessen sind, dass die zweite Querschnittsfläche des Körpers um weniger als die Hälfte, vorzugsweise um weniger als ein Viertel reduziert wird. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in der trotz der Abrundungen erreichbaren hohen strukturellen Festigkeit des Implantates, d.h. es wird so wenig Material wie möglich weggelassen um die Abrundungen zu realisieren.In a further embodiment, the radii of the two fillets are dimensioned such that the second cross-sectional area of the body is reduced by less than half, preferably by less than a quarter. The advantage of this embodiment lies in the high structural strength of the implant, which can be achieved despite the rounding, i. as little material as possible is left out in order to realize the rounding off.
In wiederum einer weiteren Ausführungsform sind die Abrundungen elliptisch ausgebildet. Die elliptische Form erlaubt ein einfaches Starten bei der Implantatdrehung. Der Widerstand gegen die Drehung wird während des Drehvorganges aufgebaut, so dass in der Endposition der Widerstand gegen ein Zurückdrehen maximal wird.In yet another embodiment, the fillets are elliptical. The elliptical shape allows for easy starting during implant rotation. The resistance against the rotation is built up during the turning process, so that in the end position the resistance against turning back becomes maximum.
In einer anderen Ausführungsform weisen die Abrundungen zwei verschiedene Krümmungsradien auf. Durch den an die Seitenflächen angrenzenden, grösseren Radius wird die Implantatdrehung zu Beginn vereinfacht. Durch den angeschlossenen und an die Kontaktflächen grenzenden, kleineren Radius wird der Drehwiderstand erhöht, so dass in der Endposition der Widerstand gegen ein Zurückdrehen maximal wird.In another embodiment, the fillets have two different radii of curvature. The larger radius adjacent to the side surfaces simplifies implant rotation at the beginning. As a result of the smaller radius adjacent to the contact surfaces, the rotational resistance is increased, so that in the end position the resistance to reverse rotation becomes maximum.
Vorzugsweise weist der Körper, welcher eine erste und eine zweite laterale Seitenfläche hat, die die Kontaktflächen sowie die vordere Seitenfläche schneiden, diagonal zwischen der ersten lateralen Seitenfläche und der oberen Kontaktfläche sowie zwischen der zweiten lateralen Seitenfläche und der unteren Kontaktfläche angeordnete Abrundungen auf.Preferably, the body having first and second lateral side surfaces intersecting the contact surfaces and the front side surface has fillets disposed diagonally between the first lateral side surface and the upper contact surface and between the second lateral side surface and the lower contact surface.
In wiederum einer anderen Ausführungsform weist der Körper zweite Abrundungen auf, welche zwischen der die Kontaktflächen schneidenden, vorderen Seitenfläche und den Kontaktflächen angeordnet sind. Der Vorteil dieser zweiten Abrundungen liegt darin,
dass im Gegensatz zu scharfen Kanten, die knöcherne Struktur der angrenzenden Wirbelkörper nicht beschädigt wird. Zudem begünstigen die Abrundungen während des Einführens des Implantates in den Zwischenwirbelraum das Verschieben des Implantates und verhindern ein Steckenbleiben.In yet another embodiment, the body has second fillets disposed between the front side surface intersecting the contact surfaces and the contact surfaces. The advantage of these second roundings is that that, unlike sharp edges, the bony structure of the adjacent vertebral bodies is not damaged. In addition, the rounding during insertion of the implant in the intervertebral space favor the displacement of the implant and prevent sticking.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Implantat mindestens eine, vorzugsweise jedoch mehrere Röntgenmarkierung. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die Position und Orientierung des Implantates im Zwischenwirbelraum intraoperativ oder post-operativ bei Röntgenaufnahmen sichtbar ist. Vorteilhafterweise liegt die Anzahl Röntgenmarkierung je nach Einsatz des Implantates zwischen eins und sechs.In a further embodiment, the implant comprises at least one, but preferably a plurality of X-ray markers. This provides the advantage that the position and orientation of the implant in the intervertebral space is visible intraoperatively or postoperatively in X-ray images. Advantageously, the number of X-ray marking is between one and six depending on the use of the implant.
In wiederum einer weiteren Ausführungsform weist der Körper mindestens eine Bohrung auf, so dass eine als Stift ausgebildete Röntgenmarkierung in die Bohrung einpressbar ist. Der Stift ist aus einem röntgendichten Material hergestellt. Vorzugsweise ist die mindestens eine Bohrung derart im Implantat angeordnet, dass ihre Bohrungsachse parallel zur Zentralachse ist und in einer durch die Zentralachse und die Längsachse aufgespannten Ebene liegt.In yet another embodiment, the body has at least one bore, so that an x-ray marker formed as a pin can be pressed into the bore. The pen is made of a radiopaque material. Preferably, the at least one bore is arranged in the implant such that its bore axis is parallel to the central axis and lies in a plane spanned by the central axis and the longitudinal axis.
In einer anderen Ausführungsform umfasst der mindestens eine Stift peripher und axial mittig angeordnet mindestens einen radial vorstehenden Noppen, welcher bei Einpressen des Stiftes in die Bohrung plastisch verformt wird, so dass der Stift mittels eines Pressitzes in der Bohrung befestigt ist.In another embodiment, the at least one pin comprises peripherally and axially centrally arranged at least one radially projecting nubs, which is plastically deformed when the pin is pressed into the bore, so that the pin is fixed by means of a press fit in the bore.
In wiederum einer anderen Ausführungsform ist der Stift aus einem Metall, vorzugsweise aus Stahl, Titan, Tantal oder Gold hergestellt.In yet another embodiment, the pin is made of a metal, preferably steel, titanium, tantalum or gold.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.The invention and further developments of the invention will be explained in more detail below with reference to the partially schematic representations of several embodiments.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates;Show it: Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of the inventive implant;
Fig. 2 einen ersten Querschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates;FIG. 2 shows a first cross section through the embodiment of the implant according to the invention shown in FIG. 1; FIG.
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates mit Mitteln zur Aufnahme eines Halteinstrumentes;3 shows a longitudinal section through the embodiment of the implant according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 with means for receiving a holding instrument;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates mit Röntgenmarkierungen; und4 shows a longitudinal section through an embodiment of the implant according to the invention with X-ray markings; and
Fig. 5 eine Aufsicht auf das hintere Ende der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates.Fig. 5 is a plan view of the rear end of the embodiment of the inventive implant shown in Fig. 4.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform des Implantates 1 dargestellt, welche einen quaderförmigen Körper 2 mit einer oberen und einer unteren konvexen Kontaktfläche 3;4 zur Anlage an die Grund- resp. Deckfläche der beiden angrenzenden Wirbelkörper und eine die Kontaktflächen 3;4 schneidende Zentralachse 5 umfasst. Quer zu den Kontaktflächen 3;4 angeordnet sind zwei laterale Seitenfläche 18; 19, sowie eine vordere Seitenfläche 16 und eine hintere Seitenfläche 17. Die orthogonal zur Zentralachse 5 stehende Längsachse 14 schneidet die beiden Seitenflächen 16; 17 während die ebenfalls orthogonal zur Zentralachse 5 des Körpers 2 stehende Querachse 15 die beiden lateralen Seitenflächen 18;19 schneidet. Die Längsachse 14 sowie die Querachse 15 definieren eine zwischen den Kontaktflächen 3;4 orthogonal zur Zentralachse 5 stehende Mittelebene 6.1 to 3, an embodiment of the implant 1 is shown, which a cuboid body 2 with an upper and a lower convex contact surface 3, 4 for abutment with the basic resp. Cover surface of the two adjacent vertebrae and a the contact surfaces 3, 4 intersecting central axis 5 comprises. Arranged transversely to the contact surfaces 3, 4 are two lateral side surfaces 18; 19, and a front side surface 16 and a rear side surface 17. The orthogonal to the central axis 5 longitudinal axis 14 intersects the two side surfaces 16; 17 while the transverse axis 15, which is also orthogonal to the central axis 5 of the body 2, intersects the two lateral side surfaces 18, 19. The longitudinal axis 14 and the transverse axis 15 define a center plane 6 which is orthogonal to the central axis 5 between the contact surfaces 3, 4.
Der Körper 2 wird parallel zu seiner Zentralachse 5 von der oberen Kontaktfläche 3 bis zur unteren Kontaktfläche 4 von einer Öffnung 20 durchdrungen. Parallel zur Querachse 15 wird der Körper 2 von drei Perforationen 21 von der ersten lateralen Seitenfläche 18 bis zur zweiten lateralen Seitenfläche 19 durchdrungen. Der Körper 2 weist somit eine rahmenförmige Gestalt mit einer zentralen Kavität auf, wobei die vordere und die hintere Seitenfläche 16; 17 keine in die Kavität mündenden Bohrungen
oder Öffnungen aufweist. Durch die Zentralachse 5 des Körpers und die Längsachse 14 wird eine erste Querschnittsfläche 10 definiert, deren Schnittgerade mit der zweiten, durch die Zentralachse 5 des Körpers 2 und die Querachse 15 definierten Querschnittsfläche 11 mit der Zentralachse 5 des Körpers 2 zusammenfällt.The body 2 is penetrated parallel to its central axis 5 from the upper contact surface 3 to the lower contact surface 4 of an opening 20. Parallel to the transverse axis 15, the body 2 is penetrated by three perforations 21 from the first lateral side surface 18 to the second lateral side surface 19. The body 2 thus has a frame-like shape with a central cavity, wherein the front and the rear side surface 16; 17 no holes opening into the cavity or openings. Through the central axis 5 of the body and the longitudinal axis 14, a first cross-sectional area 10 is defined, the cutting line coincides with the second, defined by the central axis 5 of the body 2 and the transverse axis 15 cross-sectional area 11 with the central axis 5 of the body 2.
Die Kontaktflächen 3;4 sind mit Zähnen 7 ausgestattet, deren Zentralachsen 34 bezüglich der Mittelebene 36 des Körpers 2 schief stehen. Dabei sind die Zähne 7 derart ausgestaltet, dass ihre Zentralachsen 34 in zur Längsachse 14 orthogonal betrachteten Schnittebenen durch den Körper 2 auf der oberen Kontaktfläche 3 einen Winkel +φ und auf der unteren Kontaktfläche 4 einen Winkel -φ mit der Mittelebene 36 einschliessen. Die Zähne 7 weisen in zur ersten Querschnittsfläche 10 parallelen Schnittebenen betrachtet gleichgerichtet je eine steile und eine flache Flanke 8;9 und in zur zweiten Querschnittsfläche 11 parallelen Schnittebenen betrachtet pro Kontaktfläche 3;4 gleichgerichtet je eine steile und eine flache Flanke 12; 13 auf, wobeiThe contact surfaces 3, 4 are equipped with teeth 7 whose central axes 34 are inclined with respect to the median plane 36 of the body 2. In this case, the teeth 7 are designed such that their central axes 34 in the longitudinal axis 14 orthogonal considered cutting planes through the body 2 on the upper contact surface 3 an angle + φ and on the lower contact surface 4 an angle -φ with the median plane 36 include. The teeth 7, when viewed in the sectional plane parallel to the first cross-sectional area 10, each have a steep and a flat flank 8; 9 and, viewed in sectional planes parallel to the second cross-sectional area 11 per contact surface 3; 4 rectified one steep and one flat flank 12; 13 on, where
- die steilen Flanken 8 in den zur ersten Querschnittsfläche 10 parallelen Schnittebenen betrachtet mit einer zur Zentralachse 5 des Körpers 2 parallelen Geraden einen Winkel ß einschliessen;viewed in the sectional planes parallel to the first cross-sectional area 10, the steep flanks 8 enclose an angle β with a straight line parallel to the central axis 5 of the body 2;
- die flachen Flanken 9 in den zur ersten Querschnittsfläche 10 parallelen Schnittebenen betrachtet mit einer zur Zentralachse 5 des Körpers 2 parallelen Geraden einen Winkel α einschliessen;the flat flanks 9, viewed in the sectional planes parallel to the first cross-sectional area 10, enclose an angle α with a straight line parallel to the central axis 5 of the body 2;
- die steilen Flanken 12 in den zur zweiten Querschnittsfläche 11 parallelen Schnittebenen betrachtet mit einer zur Zentralachse 5 des Körpers 2 parallelen Geraden auf oberen Kontaktfläche 3 einen Winkel +δ und auf der unteren Kontaktfläche 4 einen Winkel -δ einschliessen; undthe steep flanks 12 in the sectional planes parallel to the second cross-sectional area 11, with an axis parallel to the central axis 5 of the body 2, form an angle + δ on the upper contact surface 3 and an angle -δ on the lower contact surface 4; and
- die flachen Flanken 13 in den zur zweiten Querschnittsfläche 11 parallelen Schnittebenen betrachtet mit einer zur Zentralachse 5 des Körpers 2 parallelen Geraden auf der oberen Kontaktfläche 3 einen Winkel +γ und auf der unteren Kontaktfläche 4 einen Winkel -γ einschliessen.the flat flanks 13 in the sectional planes parallel to the second cross-sectional area 11, with an axis parallel to the central axis 5 of the body 2, form an angle + γ on the upper contact surface 3 and an angle -γ on the lower contact surface 4.
Die steilen Flanken 8 liegen bei beiden Kontaktflächen 3;4 auf der der hinteren Seitenfläche 17 zugewandten Seite der Zähne 7. In der zweiten Querschnittsfläche 11 sind die steilen Flanken 12 der Zähne 7 auf der oberen Kontaktfläche 3 parallel zur
Längsachse 14 von der vorderen Seitenfläche 16 betrachtet auf der rechten Seite der Zähne 7 angeordnet, während die steilen Flanken 12 der Zähne 7 auf der unteren Kontaktfläche 4 ebenfalls parallel zur Längsachse 14 von der vorderen Seitenfläche 16 betrachtet auf der linken Seite der Zähne 7 angeordnet sind.The steep flanks 8 lie at both contact surfaces 3, 4 on the side of the teeth 7 facing the rear side surface 17. In the second cross-sectional surface 11, the steep flanks 12 of the teeth 7 are parallel to the upper contact surface 3 Longitudinal axis 14 as viewed from the front side surface 16 disposed on the right side of the teeth 7, while the steep edges 12 of the teeth 7 on the lower contact surface 4 are also arranged parallel to the longitudinal axis 14 from the front side surface 16 on the left side of the teeth 7 ,
In der hier dargestellten Ausführungsform sind die Winkel ß und δ zwischen den steilen Flanken 8; 12 und den zur Zentralachse 5 parallelen Geraden gleich gross. Analog sind die Winkel α und γ zwischen den flachen Flanken 9; 13 und den zur Zentralachse 5 des Körpers 2 parallelen Geraden gleich gross.In the embodiment illustrated here, the angles β and δ between the steep flanks 8; 12 and parallel to the central axis 5 straight lines. Similarly, the angles α and γ between the flat flanks 9; 13 and parallel to the central axis 5 of the body 2 straight lines.
Die Anordnung der steilen Flanken 8 in der ersten Querschnittsfläche 10 ist derart, dass, wenn das Implantat 1 mit der vorderen Seitenfläche 16 voraus in einen Zwischenwirbelraum eingeschoben wird, die Grund- resp. Deckplatte der angrenzenden Wirbelkörper durch die flachen Flanken 9 der Zähne 7 auseinander gepresst werden, während ein allfälliges Herausrutschen des implantierten Körpers 2 durch die steilen Flanken 8 verhindert wird. Ferner ist die Anordnung der steilen Flanken 12 in der zweiten Querschnittsfläche 11 derart, dass bei einer Rechtsdrehung des in den Zwischenwirbelraum eingeschobenen Implantates 1 die Grund- resp. Deckplatte der angrenzenden Wirbelkörper durch die flachen Flanken 13 der Zähne 7 auseinander gepresst werden, während eine Linksdrehung des implantierten Körpers 2 durch die steilen Flanken 12 verhindert wird.The arrangement of the steep flanks 8 in the first cross-sectional area 10 is such that when the implant 1 is inserted with the front side surface 16 ahead in an intervertebral space, the basic resp. Cover plate of the adjacent vertebral bodies are pressed apart by the flat flanks 9 of the teeth 7, while any slipping out of the implanted body 2 by the steep flanks 8 is prevented. Furthermore, the arrangement of the steep flanks 12 in the second cross-sectional area 11 is such that during a clockwise rotation of the inserted into the intervertebral space implant 1, the basic resp. Cover plate of the adjacent vertebral bodies are pressed apart by the flat flanks 13 of the teeth 7, while a left-hand rotation of the implanted body 2 is prevented by the steep flanks 12.
Der Körper 2 weist zur Vereinfachung der Rechtsdrehung bei der Implantation zwischen den Kontaktflächen 3;4 und den lateralen Seitenfläche 18; 19 Abrundungen 23 mit zwei verschiedenen Radien auf. Die Abrundungen 23 sind so angeordnet, dass sie in der zweiten, zur Längsachse 14 orthogonalen Querschnittsfläche 11 nur in einer Diagonalen liegen, so dass die Abrundungen 23 zwischen der oberen Kontaktfläche 3 und der ersten lateralen Seitenfläche 18 und zwischen der unteren Kontaktfläche 4 und der zweiten lateralen Seitenfläche 19 angeordnet sind. Bezüglich der Zähne 7 auf den zwei Kontaktflächen 3;4 sind die Abrundungen 23 auf der Seite mit den flachen Flanken 9; 13 angebracht. Desgleichen weist der Körper 2 zum einfacheren Einführen des Implantates 1 in den Zwischenwirbelraum zwischen den Kontaktflächen 3;4 und der vorderen Seitenfläche 16 zweite Abrundungen 24 auf.
Ferner umfasst das Implantat 1 an seinem hinteren Ende 28 angeordnete Mittel 22 zur rotationsfesten Aufnahme des Halteinstrumentes. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform umfassen diese Mittel 22 zur Aufnahme eines Halteinstrumentes eine zur Längsachse 14 koaxiale Bohrung 25 mit Innengewinde 26, welche von der hinteren Seitenfläche 17 des Implantates 1 in dieses eindringt. Damit das Halteinstrument rotationsfest mit dem Implantat 1 verbindbar ist, ist ein ebenfalls von der hinteren Seitenfläche 17 eindringender, parallel zur Querachse 15 verlaufender Kanal 27 am Implantat 1 angebracht. Zur rotationsfesten Verbindung zwischen Halteinstrument und Implantat 1 wird ein mit einem Aussengewinde versehenes Segment des Halteinstrumentes in das Innengewinde 26 geschraubt und anschliessend ein zum Kanal 27 komplementäres Segment in den Kanal 27 eingeführt.The body 2 has to simplify the clockwise rotation during implantation between the contact surfaces 3, 4 and the lateral side surface 18; 19 roundings 23 with two different radii on. The rounded portions 23 are arranged such that they lie only in a diagonal in the second, to the longitudinal axis 14 orthogonal cross-sectional area 11, so that the rounded portions 23 between the upper contact surface 3 and the first lateral side surface 18 and between the lower contact surface 4 and the second lateral side surface 19 are arranged. With respect to the teeth 7 on the two contact surfaces 3, 4 are the rounded portions 23 on the side with the flat flanks 9; 13 attached. Likewise, the body 2 has second rounded portions 24 for easier insertion of the implant 1 into the intervertebral space between the contact surfaces 3, 4 and the front side surface 16. Furthermore, the implant 1 comprises at its rear end 28 arranged means 22 for the rotationally fixed reception of the holding instrument. In the embodiment shown in FIG. 3, these means 22 for receiving a holding instrument comprise a bore 25, which is coaxial with the longitudinal axis 14 and has an internal thread 26, which penetrates from the rear side face 17 of the implant 1. Thus, the holding instrument is rotatably connected to the implant 1, a likewise from the rear side surface 17 penetrating, parallel to the transverse axis 15 extending channel 27 is attached to the implant 1. For rotationally fixed connection between the holding instrument and the implant 1, a segment of the holding instrument provided with an external thread is screwed into the internal thread 26 and then a segment 27 complementary to the channel is inserted into the channel 27.
Beschreibung des Operationsvorganges:Description of the surgical procedure:
Damit der Chirurg mit den für die Operation notwendigen Instrumenten in den Bandscheibenraum vordringen kann, werden zuerst die angrenzenden Facettengelenke und die Laminae teilweise entfernt. Anschliessend wird mittels Probekörpern die erforderliche Grosse des Implantates 1 ermittelt. Das auf dieses Weise ausgewählte Implantat 1 wird mit dem entsprechenden, am hinteren Ende 28 des Implantates 1 befestigbaren Halteinstrument (nicht gezeichnet) verbunden. Das Einführen des Implantates 1 erfolgt derart, dass die lateralen, nicht mit Zähnen 7 versehenen Seitenflächen 18; 19 parallel zur Deck- respektive Grundfläche der angrenzenden Wirbelkörper ausgerichtet sind. Durch die teilweise resezierten dorsalen Strukturen der Wirbelkörper kann dann das Implantat 1 in den Zwischenwirbelraum eingeführt werden. Nachdem das Implantat 1 bis zur gewünschten Tiefe in den Zwischenwirbelraum eingeführt wurde, dreht der Chirurg das Implantat 1 mittels des Halteinstrumentes um 90° um die Längsachse 15, so dass die mit Zähnen 7 versehenen Kontaktflächen 3;4 an der Deck- respektive Grundplatte festgesetzt werden. Mit der Drehung des Implantates 1 erreicht der Chirurg eine Distraktion in den anterioren Strukturen der Wirbelsäule. Damit kann unter anderem die Lordose wieder hergestellt werden. Mit denselben Operationsschritten wird schliesslich ein zweites Implantat 1 eingeführt, so dass beidseits des Rückenmarkes ein Implantat 1 angeordnet ist.In order for the surgeon to be able to penetrate into the disc space with the instruments necessary for the operation, first the adjacent facet joints and the laminae are partially removed. Subsequently, the required size of the implant 1 is determined by means of test specimens. The selected in this way implant 1 is connected to the corresponding, attachable to the rear end 28 of the implant 1 holding instrument (not shown). The insertion of the implant 1 is such that the lateral, not provided with teeth 7 side surfaces 18; 19 are aligned parallel to the deck or base of the adjacent vertebral bodies. Due to the partially resected dorsal structures of the vertebral bodies, the implant 1 can then be introduced into the intervertebral space. After the implant 1 has been inserted to the desired depth in the intervertebral space, the surgeon rotates the implant 1 by 90 ° about the longitudinal axis 15 by means of the holding instrument, so that the contact surfaces 3, 4 provided with teeth 7 are fixed to the cover or base plate , With the rotation of the implant 1, the surgeon achieves a distraction in the anterior structures of the spine. Thus, among other things, the lordosis can be restored. Finally, with the same operation steps, a second implant 1 is introduced, so that an implant 1 is arranged on both sides of the spinal cord.
Die in Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemässen Implantates 1 umfasst zwei Röntgenmarkierungen 35. Diese Röntgenmarkierung 35 sind als Stifte 31
ausgebildet, welche in Bohrungen 32 eingeführt werden. Zum Befestigen der Stifte 31 in den Bohrungen 32 sind die Stifte 31 peripher und vorzugsweise axial mittig mit je drei Noppen 30 versehen. Die Noppen 30 werden während des Einpressens der Stifte 31 in die Bohrungen 32 plastisch verformt, so dass die Stifte 31 mittels eines Pressitzes in den Bohrungen 32 gehalten werden. In der hier dargestellten Ausführungsform weist der Körper 2 zwei Bohrungen 32 auf, wovon eine Bohrung 32 am vorderen Ende 29 des Implantates 1 und die andere Bohrung 32 am hinteren Ende 28 des Implantates 1 angeordnet sind. Die Bohrungen 32 sind so ausgestaltet, dass ihre Bohrungsachsen 33 parallel zur Zentralachse 5 sind und in einer durch die Zentralachse 5 und Längsachse 14 aufgespannten Ebene liegen.
The embodiment of the implant 1 according to the invention shown in FIGS. 4 and 5 comprises two x-ray markings 35. These x-ray markings 35 are in the form of pins 31 formed, which are introduced into bores 32. For fixing the pins 31 in the holes 32, the pins 31 are peripherally and preferably axially centrally provided with three nubs 30. The nubs 30 are plastically deformed during the pressing of the pins 31 into the bores 32, so that the pins 31 are held in the bores 32 by means of a press fit. In the embodiment shown here, the body 2 has two bores 32, of which one bore 32 at the front end 29 of the implant 1 and the other bore 32 at the rear end 28 of the implant 1 are arranged. The bores 32 are configured such that their bore axes 33 are parallel to the central axis 5 and lie in a plane spanned by the central axis 5 and the longitudinal axis 14.