EP1791501A1 - Prothese zum teilersatz eines wirbelkörpers - Google Patents

Prothese zum teilersatz eines wirbelkörpers

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EP1791501A1
EP1791501A1 EP05744291A EP05744291A EP1791501A1 EP 1791501 A1 EP1791501 A1 EP 1791501A1 EP 05744291 A EP05744291 A EP 05744291A EP 05744291 A EP05744291 A EP 05744291A EP 1791501 A1 EP1791501 A1 EP 1791501A1
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EP
European Patent Office
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anchoring
bridging part
vertebral body
bone
projections
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05744291A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnold Keller
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Cervitech Inc
Original Assignee
Cervitech Inc
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Publication date
Application filed by Cervitech Inc filed Critical Cervitech Inc
Priority to EP05744291A priority Critical patent/EP1791501A1/de
Publication of EP1791501A1 publication Critical patent/EP1791501A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61F2220/00—Fixations or connections for prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2220/0025—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements

Definitions

  • 4109941, Fig. 8 are partially replaced.
  • This comprises an upper connecting plate for connection to the upper adjacent vertebral body, a lower connecting plate for connection to the lower adjacent vertebral body and, in between, a bridging part for bridging the part of the vertebral body to be partially replaced. If the vertebral body to be partially replaced is still completely preserved only on the vertebral arch side, a bone cavity is created on its front side into which the bridging part is inserted.
  • it has laterally projecting webs which contain a slot for receiving a fastening screw.
  • the invention has for its object to provide a prosthesis of the aforementioned type, in which the likelihood of movement problems is reduced.
  • the solution according to the invention consists in the features of claim 1 and preferably those of the subclaims. It is then provided that the bridging part of the prosthesis to be inserted into the bone cavity has lateral anchoring projections which are movable between a retracted implantation position and a protruding anchoring pitch. This results in the possibility of initially precisely adjusting the prosthesis, possibly under X-ray control, and then by simply pushing out the anchoring projections in its instantaneous direction. To fix position. Apart from the preparation of the bone cavity, no processing steps are necessary whose tolerances could adversely affect the exact positioning.
  • a prosthesis for partial replacement of a Wirbelkör ⁇ pers (US-A-4892545) is known, the bridging part is anchored only to the two vertebral bodies, which are adjacent to the teilzuer ⁇ settling vertebral bodies, and for this purpose has projections which after insertion of the Pro ⁇ thesis be extended up and down in the adjacent vertebral bodies. These should be immobilized in relation to the bridged vertebral body. A joint is unavailable. Since there is thus no movement between adjacent vertebral bodies, there are also no complaints of movement. feared by inaccurate positioning of the prosthesis.
  • the known prosthesis could therefore not convey to the person skilled in the art that the use of retractable anchoring projections which can be pushed forward and which are arranged at a different location avoids movement problems in prostheses equipped with a joint.
  • the bridging member should have a shape conforming to the shape of the cavity, for example, so that it can be inserted deeply into the bone cavity and the anchoring projections take effect at a location where there is enough surrounding bone substance for a solid anchorage , Preferably, it has an undercut-free, tapered in the insertion direction shape, so that the Knochenhöh ⁇ ment can be made with the greatest possible consistency with its shape.
  • those forms are preferred which can be produced in the bone in the simplest possible and precise manner.
  • An example of this is a shape bounded by flat surfaces, which can be produced by means of a bone suture and, if appropriate, a guide that guides it.
  • the shape of the bone cavity and the corresponding shape of the bridging part to be used determine the direction in which -tr the part inserted therein could escape if it were not anchored, namely contrary to the direction of insertion. Since the projections are intended to prevent movement in this direction, they must engage the bone substance transversely to this direction. This generally assumes that they are arranged laterally on the bridging part. Since the anchoring projections are pulled back during the implantation, they do not hinder the implantation. Only then are they moved into the projecting anchoring position.
  • anchoring projections are movable by the same mechanism. This facilitates the operation, because only a single movement step is required to transfer all the jointly movable anchoring projections into the anchoring position.
  • a driving member can be provided which acts on all associated anchoring projections. It is particularly advantageous if it moves the anchoring projections in different directions, for example two anchoring projections in the opposite direction.
  • the drive member may be formed so that it can cause the movement of the Veran ⁇ k réellesvorsprünge by rotation.
  • a particularly advantageous embodiment of the driving member is a toothed pinion which engages in racks which are connected to the anchoring projections, this has the advantage that the pushing distance of the projections between the implantation position and the anchoring position is not limited to the cam height of the driving member.
  • the anchoring projections or the driving member used for their movement expediently can be actuated from the side of the implant from which the implant is inserted into the bone cavity.
  • the anchoring 'of the implant takes place in the bone not only by the anchoring projections, the part to be inserted into the bone cavity is expediently designed so that sicli can intimately connect the bone tissue with its surface.
  • it also has openings or pores for receiving bone tissue.
  • a cavity may be provided which is accessible through the openings or pores and which is or can be provided with a filling of bone material (including bone substitute material).
  • a bone cavity is created in the latter from the front side, which matches the shape of the bridging part and absorbs it substantially completely.
  • the bridging part is made narrower than the vertebral body.
  • the bridging part and the vertebral body are based on one another by positive engagement.
  • the overbearing part contains the lateral anchoring projections which hold it in the bone cavity.
  • the bridging member can be easily inserted into the bone cavity. Thereafter, they are pushed out, invade both sides of the Knochenge ⁇ weave and thereby reach their anchoring position. Appropriately, they can be actuated from the front of the bridging part.
  • FIG. 2 is a frontal view of the same implant
  • FIG. 3 is a perspective view of a second embodiment obliquely from the front
  • FIG. 4 is a sectional view of the embodiment of FIG. 3, FIG.
  • Fig. 7 is a section along section line V of Fig. 6,
  • Fig. 8 is a front view of a fourth embodiment
  • Fig. 9 a frontal section
  • Fig. 10 is a plan view
  • Fig. 12 the outer end of an anchoring projection.
  • FIG. 2 shows an upper vertebrae body 1 and a lower vertebral body 2, between which a vertebral body 3 to be partially replaced is located.
  • a prosthesis is inserted between the upper and lower vertebral bodies. It comprises an upper connecting plate 5 which is connected to the upper vertebral body 1, a lower connecting plate 6 which is connected to the lower vertebral body 2, and a bridging part 7 which connects the plates 5 and 6. Between the connection plates 5 and 6 and the bridging part 7 is in each case a Ge steering (for example, according to EP-A-550140) with a Gelenk ⁇ surface 8.
  • a Ge steering for example, according to EP-A-550140
  • Articular surface can also be another type of gel was ⁇ used, for example, such a flexible cushion (DE-U-20115281) or with bending spring (DE-A-4109941). Finally, it is possible to use only one joint between the upper connection plate 5 and the bridging part 7 or between the lower connection plate 6 and the bridging part 7.
  • connection plates 5 and 6 have a usual size, which in the interest of low Ditruck
  • the bridging part 7 has a width that is beträcht ⁇ Lich lower than that of the teilzuerstrict Wir ⁇ bel stressess 3. This creates the possibility of the bridging part in one of the Vozrderseite in the Wirbelkör ⁇ by 3rd inserted bone cavity.
  • the bridging part forms the part to be inserted into the bone cavity.
  • the bone cavity has a shape which corresponds as exactly as possible to the shape of the bridging part 7. This makes possible a full-surface, backlash-free installation of the implant surface on the artificially created surface of the bone. On the one hand, this results in a substantially play-free mutual support.
  • this opens up the possibility of a stabilization resulting from bone growth. len connection between the bone and the implant. And finally, this ensures that the anchoring projections 9 provided on the implant engage in the bone tissue with essentially their full length in order to be able to transfer the anchoring forces.
  • bone cavity should not contain any restriction with regard to the shape. In particular, this applies to the depth and the lateral closure of the bone cavity. It only needs to be so deep that so much bone material is present laterally next to the part inserted therein that anchorage by means of the anchoring projections can take place thereon. In the example illustrated here, it is open at the top and bottom.
  • openings 12 or pores may be provided in which growing bone substance can be anchored. To speed up this process, the openings can be pre-filled with bone chips. It is also possible to coat the implant with an osteoconnective or osteoinductive substance.
  • FIG. 3 and 4 show an embodiment with projections 15 which are retracted during implantation in the ÜlDrbrückungsteil and then moved into the anchoring position.
  • the bridging part 7 has a transverse slot, which appears in Fig. 4 as a non-hatched area. It is on a shaft 13, a catch 14 Gert gela ⁇ , the rotational position shown in a first, dot-dash line is completely withdrawn into the implant and darg in the solid lines ⁇ esteilten Dreh ⁇ position with its protrusions 15 forming ends via the side surfaces 10 protrudes.
  • a significant advantage of the projections which can be extended after insertion of the bridging part is that they permit the subsequent correction of the position of the bridging part.
  • Knochen ⁇ cavity should not be done as accurately t would be worth seeing as it wishes, they give the opportunity to serve used to bridge ckungsteil with game use and the exact Positionie ⁇ tion to leave the projections, which are then extended when he has reached his anatomically correct position.
  • the implant may include a plurality of slits arranged parallel with one another at a distance, with latches 14 arranged on the shaft 13, which are transferred jointly into the locking state by the movement of the shaft 13 and then into the bone substance at a suitable axial distance one behind the other intervention.
  • FIGS. 5 to 7 A further embodiment of movable anchoring projections is shown in FIGS. 5 to 7.
  • the bridging part 7 contains a transverse slot 20 which serves as a guide for two latches 21, which assume the end positions shown in FIGS. 5 and 6 can.
  • the ends of the bolts form the anchoring projections 15. They contain a slot 22 which runs in the direction of the transmission and by a pin 23 fixed in the bridging part is permeated. It prevents them from moving further out of the implant than corresponds to the anchoring position shown in FIG.
  • the game in this embodiment example as a rotary cam 24 is formed, which is fixedly arranged at. End of a shaft 25. If it is rotated from the position of FIG. 5, in which it lies narrowly between the bars 21, by 90 ° in the position of FIG. 6, it spreads the bars 21 apart until their ends as anchoring projections over the implant protrude and anchor it in the bone.
  • the shaft 25 is at its end, which is accessible in the front surface of the bridging part, with
  • Key attachment surfaces 16 provided for a rotary instrument. Means, not shown, can be provided which hold the shaft 25 in the bridging part 7 and secure it in the anchoring position according to FIG.
  • FIG. 10 shows the structure of the bridging part 7 of the fourth embodiment. It is formed by a narrow core part 29 and a cage 30, which surrounds the key part 29 at a distance.
  • the hinge part 4 (see Fig. 1) is fixed, which forms an upper joint with a connection plate 5, not shown.
  • a joint surface 8 is provided, which forms a lower joint, not shown, with a joint part 4, not shown, and a lower connection plate 6.
  • the cage contains a plurality of holes 31 which allow the ingrowth of bone substance. If desired, this can be promoted by making your space between the core part 29 and the cage 30 with neutral or homologous bone substance or e-bone nodule. chenersatzsubstanz is filled. This filling can be prepared fabrik ⁇ moderately.
  • the cage 30 is narrower than the teilzuer mecanicder vertebral body 3 is formed so that it can be set ein ⁇ in a formed therein, open at the front bone cavity. Its cross-sectional shape is limited by flat surfaces. This facilitates the preparation of a matching to the shape of the cage bone cavity and the exact insertion of the cage.
  • the pinion 36 or the pinion shaft 37 is provided with actuating surfaces 38 which are accessible from the front of the implant for a rotary instrument. If the pinion is rotated clockwise in FIG. 11), the toothed racks 33 with the projections 32 are pushed outwards into the anchoring position from the assembly position. This is done when the implant is inserted and has reached its intended position. The projections penetrate into the bone located laterally of the bone cavity. chen Schle and anchor the bridging part 7 da ⁇ by it.
  • a securing device is provided.
  • This is designed as a securing screw 38 which can be screwed into the core part 29 into a securing position preventing the movement of the toothed racks as soon as the projections have reached the anchoring position.
  • it may press against a rack or against the pinion to prevent it from moving by friction, or it may engage in the space between the pinion 36 and a projection 32 or between the meshing teeth of pinion 36 and rack 33, in order to lock it in a form-fitting manner in the anchoring position in this way.
  • an anchoring projection 15 or 32 is provided with a surface 27 which is inclined with respect to the direction 26 in which the anchoring projection is pushed out of the implant into the anchoring position. It is therefore called an inclined surface.
  • the surrounding bone substance exerts a force component transversely to the extension direction 26 in the direction of the arrow 40 on this inclined surface. This force component is received by the implant, which pushes the implant in the direction of this force. This can be used to further push the part to be accommodated by the bone cavity into the bone cavity in order to achieve a seat which is as firm as possible.
  • the inventive inclined surface is characterized by the feature that it is arranged on one side. This is true not only of cases in which there is no slanted surface on the opposite side, but also of cases in which an opposing slanted surface produces a smaller force component, for example, because it is smaller or its angle is less favorable.
  • the inclined surface 27 forms a facet of a cutting edge. But this is not a prerequisite for their effect.
  • a leaf-shaped anchoring projection could instead be guided in its entirety obliquely to the direction of its leaf surface.

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Abstract

Prothese zum Teilersatz eines Wirbelkörpers mit einem in eine Knochenhöhlung einzusetzenden Überbrückungskörper und mindestens einem Gelenk. Dieser weist Verankerungsvor­sprünge (15) auf, die zwischen einer zurückgezogenen Im­plantationsstellung und einer vorragenden Verankerungsstel­lung bewegbar sind.

Description

Prothese zum Teilersatz eines Wirbelkörpers
Wenn ein Wirbelkörper durch Krankheit oder Verletzung so stark beschädigt ist, daß er seine tragende Funktion zwi¬ schen den beiden benachbarten Wirbelkörpern nicht mehr er- füllen kann, kann er durch eine bekannte Prothese ( (DE-A-
4109941, Fig. 8) teilweise ersetzt werden. Diese umfaßt ei¬ ne obere Anschlußplatte zur Verbindung mit dem oberen be¬ nachbarten Wirbelkörper, eine untere Anschlußplatte zur Verbindung mit dem unteren benachbarten Wirbelkörper und dazwischen einen Überbrückungsteil zum Überbrücken des teilzuersetzenden Wirbelkörpers . Wenn der teilzuersetzende Wirbelkörper lediglich auf der Wirbelbogenseite noch eini¬ germaßen vollständig erhalten ist, wird auf seiner Vorder¬ seite eine Knochenhöhlung geschaffen, in die der Überbrü- ckungsteil eingesetzt wird. Zur festen Verbindung mit dem teilzuersetzenden Wirbelkörper weist er seitlich vorsprin¬ gende Stege auf, die ein Langloch zur Aufnahme einer Befes¬ tigungsschraube enthalten. Die Befestigung der Prothese am teilzuersetzenden Wirbelkörper bestimmt zusätzlich zu den Facettengelenken dessen Stellung zu den benachbarten Wir¬ belkörpern. Nur wenn seine zur Anlage der Befestigungsstege bestimmten Vorderflächen so bearbeitet sind, daß der Wirbel nach der Verbindung mit den Stegen seine durch die Facet¬ tengelenke vorgegebene natürliche Stellung beibehalten kann, besteht Aussicht auf einen so genauen Sitz der Pro¬ these, daß die Facettengelenke in genau der natürlich vor¬ gesehenen Weise zusammenpassen und keine Bewegungsbeschwer¬ den entstehen. Eine solche genaue Bearbeitung ist im un- übersichtlichen Operationsfeld schwer zu erreichen, zumal nicht nur die Oberflächen der Knochenhöhlung, sondern auch die Vorderfläche und die Schraubenlöcher sich auf die Posi¬ tion der Prothese auswirken. Ungenauigkeiten bei der Her- Stellung jeder dieser Flächen beeinträchtigen die Genauig¬ keit der Prothesenposition und können so zu Bewegungsbe¬ schwerden führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prothese der vorgenannten Art zu schaffen, bei der die Wahrscheinlich¬ keit von Bewegungsbeschwerden herabgesetzt ist.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Merkmalen des Ansp-truchs 1 sowie vorzugsweise denjenigen der Unteransprü- che. Danach ist vorgesehen, daß der in die Knochenhöhlung einzusetzende Überbrückungsteil der Prothese seitliche Verankerungsvorsprünge aufweist, die zwischen einer zurück¬ gezogenen Implantationsstellung und einer vorragenden Ver- ankerungssteilung bewegbar sind. Dies ergibt die Möglich- keit , die Prothese zunächst genau - ggf. unter Röntgenkon¬ trolle - zu justieren und sie dann durch einfaches Heraus¬ schieben der VerankerungsvorSprünge in ihrer augenblickli¬ chen. Stellung zu fixieren. Außer der Ausarbeitung der Kno- chenliöhlung sind keine Bearbeitungsschritte nötig, deren Toleranzen die genaue Positionierung negativ beeinflussen könnten.
Bekannt ist eine Prothese zum Teilersatz eines Wirbelkör¬ pers (US-A-4892545) , deren Überbrückungsteil lediglich an den beiden Wirbelkörpern verankert wird, die dem teilzuer¬ setzenden Wirbelkörper benachbart sind, und der zu diesem Zweck Vorsprünge aufweist, die nach dem Einsetzen der Pro¬ these nach oben und unten in die benachbarten Wirbelkörper ausgefahren werden. Diese sollen im Verhältnis zu dem über- brückten Wirbelkörper immobilisiert werden. Ein Gelenk ist nicht vorhanden. Da somit keine Bewegung zwischen benach¬ barten Wirbelkör-pern stattfindet, sind auch keine Bewe- gungsbeschwerden. durch ungenaue Positionierung der Prothese zu befürchten. Die bekannte Prothese konnte daher dem Fach- mann nicht die Erkenntnis vermitteln, daß sich durch die Verwendung von zurückziehbaren und vorschiebbaren Veranke¬ rungsvorsprüngen., die an anderer Stelle angeordnet sind, Bewegungsbeschwerden bei mit Gelenk ausgerüsteten Prothesen vermeiden lassen.
Der Überbrückuncjsteil sollte eine Form haben, die der Form der Höhlung etwa, entspricht, damit er tief in die Knochen¬ höhlung eingesetzt werden kann und dieVerankerungsvorsprün- ge an einer Stelle wirksam werden, an der genügend umgeben- de Knochensubstsnz für eine solide Verankerung vorhanden ist. Vorzugsweise hat er eine hinterschnittfreie, sich in der Einsetzrichtung verjüngende Form, damit die Knochenhöh¬ lung mit größtmöglicher Übereinstimmung mit seiner Form hergestellt werclen kann. Dabei werden solche Formen bevor- zugt, die im Knochen auf möglichst einfache Weise und genau hergestellt werclen können. Ein Beispiel dafür ist eine von ebenen Flächen begrenzte Form, die mittels einer Knochensä¬ ge und ggf. einer diese führenden Lehre erzeugt werden kann.
Die Form der Knochenhöhlung und die entsprechende Form des einzusetzenden Überbrückungsteils bestimmen diejenige Rich¬ tung, in welche-tr der darin eingesetzte Teil entweichen könnte, wenn er nicht verankert wäre, nämlich entgegen der Einsetzrichtung. Da die Vorsprünge die Bewegung in dieser Richtung verhinclern sollen, müssen sie quer zu dieser Rich¬ tung in die Knochensubstanz eingreifen. Dies setzt im all¬ gemeinen voraus / daß sie seitlich am Überbrückungsteil an¬ geordnet sind. Da die Verankerungsvorsprünge bei der Implantation zurück¬ gezogen sind, hindern sie die Implantation nicht. Erst da¬ nach werden sie in die vorragende Verankerungsstellung be¬ wegt.
Vorzugsweise sind cLie VerankerungsvorSprünge durch densel¬ ben Mechanismus bewegbar. Dies erleichtert die Operation, weil nur ein einziger Bewegungsschritt erforderlich ist, um alle gemeinsam bewegbaren Verankerungsvorsprünge in die Verankerungsstellung zu überführen. Dafür kann ein Treib¬ glied vorgesehen sein, das auf alle zugehörigen Veranke¬ rungsvorsprünge wirrkt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn es die Verankerungsvorsprünge in unterschiedlicher Richtung verschiebt, beispielsweise zwei Verankerungsvorsprünge in entgegengesetzter Richtung.
Mechanismen für die Bewegung der VerankerungsvorSprünge sind bekannt oder früher angemeldet (EP-A-951879, EP-A- 1104665, US-A-4636217, US-A-5658335, US-A-2002/0165613, US- A-2004/0088054, WO2004/080356) . Das Treibglied kann so aus¬ gebildet sein, daß es durch Drehung die Bewegung der Veran¬ kerungsvorsprünge bewirken kann. Es kann z.B. als Exzenter ausgebildet sein ocLer als Drehnocken, der in derjenigen Drehstellung, die (äer Implantationsstellung der Vorsprünge entspricht, weniger weit zu den VorSprüngen hin vorragt als in derjenigen Drehstellung, die der VerankerungsStellung entspricht. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Treibglieds ist ein Zahnritzel, das in Zahnstangen ein¬ greift, die mit den Verankerungsvorsprüngen verbunden sind. Dies hat den Vorteil, daß die Schubstrecke der Vorsprünge zwischen der Implantationsstellung und der Verankerungs- Stellung nicht auf die Nockenhöhe des Treibglieds begrenzt ist. Die Verankerungsvorsprünge bzw. das zu deren Bewegung ver¬ wendete Treibglied s±nd zweckmäßigerweise von derjenigen Seite des Implantats her betätigbar, von der das Implantat in die Knochenhöhlung eingesetzt wird.
Damit die Verankerung' des Implantats im Knochen nicht nur durch die Verankerungsvorsprünge stattfindet, ist der in die Knochenhöhlung einzusetzende Teil zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sicli das Knochengewebe innig mit seiner Oberfläche verbinden kann. Vorzugsweise weist er auch Öff¬ nungen oder Poren fürr die Aufnahme von Knochengewebe auf. Es kann ein Hohlraum vorgesehen sein, der durch die Öffnun¬ gen bzw. Poren zugänglich ist und einer Füllung von Kno¬ chenmaterial (einschließlich Knochenersatzmaterial) verse- hen ist oder versehen werden kann.
Für den Teilersatz eines Wirbelkörpers wird in diesem von der Vorderseite her eine Knochenhöhlung geschaffen, die zu der Gestalt des Überlbrückungsteils paßt und diesen im we- sentlichen vollständig aufnimmt. Damit dies möglich ist, wird der Überbrückungsteil schmaler als der Wirbelkörper ausgebildet. Vorzugs-weise stützen sich stützen sich der Ü- berbrückungsteil und der Wirbelkörper durch Formschluß ge¬ genseitig. Der Überb-rückungsteil enthält die seitlichen Verankerungsvorsprünge, die ihn in der Knochenhöhlung fest¬ halten.
Während sich die Vorsprünge in ihrer zurückgezogenen Im¬ plantationsstellung befinden, läßt sich der Überbrückungs- teil leicht in die Knochenhöhlung einsetzen. Danach werden sie herausgeschoben, dringen beiderseits in das Knochenge¬ webe ein und erreichen dadurch ihre Verankerungsstellung. Zweckmäßigerweise sind sie von der Vorderseite des Überbrü- ckungsteils her betätigbar. Besondere Vorteile hat die Erfindung in der Anwendung bei der Halswirbelsäule.
Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele er¬ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbei¬ spiels in der* Medianebene,
Fig. 2 eine Frontala.nsicht desselben Implantats, Fig. 3 die perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh¬ rungsbeispiels von schräg vorne, Fig. 4 eine SchnittcLarstellung des Ausführungsbeipiels von Fig. 3,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbei- spiel,
Fig. 6 den Schnitt g-emäß Fig. 5 in einer anderen Funk¬ tionsstellung",
Fig . 7 einen Schnitt gemäß Schnittlinie V der Fig. 6,
Fig . 8 eine Vorderarxsicht eines vierten Ausführungsbei- Spiels,
Fig . 9 einen Frontalschnitt,
Fig . 10 eine Draufsicht,
Fig . 11 eine konstruktive Einzelheit und
Fig . 12 das äußere Ende eines Verankerungsvorsprungs.
Die AusführungsbeispielLe betreffen eine Prothese zum Tei¬ lersatz eines Wirbelkörrpers . Fig. 2 zeigt einen oberen Wir¬ belkörper 1 und einen mnteren Wirbelkörper 2, zwischen de¬ nen sich ein teilzuersetzender Wirbelkörper 3 befindet. Zwischen dem oberen uncL dem unteren Wirbelkörper ist eine Prothese eingesetzt. Sie umfaßt eine obere Anschlußplatte 5, die mit dem oberen Wirbelkörper 1 verbunden ist, eine untere Anschlußplatte 6 , die mit dem unteren Wirbelkörper 2 verbunden ist, und einen Überbrückungsteil 7, der die Plat- ten 5 und 6 verbindet. Zwischen den Anschlußplatten 5 und 6 und dem Überbrückungsteil 7 befindet sich jeweils ein Ge¬ lenk (beispielsweise gemäß EP-A-550140) mit einer Gelenk¬ fläche 8. Diese wird im oberen Gelenk einerseits von der Unterseite der Anschlußplatte 5 uind andererseits von einem Gelenkteil 4 gebildet, der mit dem Überbrückungsteil 7 in nicht dargestellter Weise verbunden ist. Im unteren Gelenk wird sie einerseits von der Unte-trseite des Überbrückungs- teils 7 und andererseits von dem Gelenkteil 4 gebildet, der mit der unteren Anschlußplatte 6 in nicht dargestellter Weise verbunden ist. Statt eines Gelenks mit sphärischer
Gelenkfläche kann auch ein anderer Gelenktyp verwendet wer¬ den, beispielsweise ein solcher mit flexiblem Kissen (DE-U- 20115281) oder mit Biegefeder (DE-A-4109941) . Schließlich ist es möglich, nur ein Gelenk zwischen der oberen Anschlußplatte 5 und dem Überbrückungsteil 7 oder zwischen der unteren Anschlußplatte 6 und dem Überbrückungsteil 7 zu verwenden.
Während die Anschlußplatten 5 und 6 eine übliche Größe ha- ben, die im Interesse geringer Ditruckkräfte zwischen den
Anschlußplatten und den zugehörigen Wirbelkörpern bemessen ist, hat der Überbrückungsteil 7 eine Breite, die beträcht¬ lich geringer ist als diejenige des teilzuersetzenden Wir¬ belkörpers 3. Dies schafft die Möglichkeit, den Über- brückungsteil in eine von der Vozrderseite in den Wirbelkör¬ per 3 eingearbeitete Knochenhöhliαng einzusetzen. Der Über¬ brückungsteil bildet im Sinne dex- Ansprüche den in die Kno¬ chenhöhlung einzusetzenden Teil . Die Knochenhöhlung hat ei¬ ne Gestalt, die möglichst genau mit der Gestalt des Über- brückungsteils 7 übereinstimmt. -Dadurch wird eine möglichst vollflächige, spielfreie Anlage der Implantatoberfläche an der künstlich geschaffenen Oberfläche des Knochens möglich. Zum einen ergibt dies eine im wesentlichen spielfreie ge¬ genseitige Abstützung. Zum anderen ergibt sich daraus die Möglichkeit einer durch Knochenwachstum entstehenden stabi- len Verbindung zwischen dem Knochen und dem Implantat. Und schließlich gibt dies Sicherheit dafür, daß die am Implan¬ tat vorgesehenen Verankerungsvorsprünge 9 mit im wesentli¬ chen ihrer vollen Länge in das Knochengewebe eingreifen, um die Verankerungskräfte übertragen zu können.
Der Begriff Knochenhöhlung soll keinerlei Einschränkung be¬ züglich der Form beinhalten. Insbesondere gilt dies für die Tiefe und die seitliche Geschlossenheit der Knochenhöhlung. Sie braucht nur so tief zu sein, daß seitlich neben dem darin eingesetzten Teil so viel Knochenmaterial vorhanden ist, daß daran die Verankerung mittels der Verankerungsvor¬ sprünge stattfinden kann. In dem hier erläuterten Beispiel ist sie oben und unten offen. Zusätzlich zu den Veranke- rungsvorSprüngen können Öffnungen 12 oder Poren vorgesehen sein, in denen hineinwachsende Knochensubstanz sich veran¬ kern kann. Um diesen Prozeß zu beschleunigen, können die Öffnungen vorab mit Knochenspänen gefüllt werden. Auch eine Beschichtung des Implantats mit osteokoncLuktiver oder oste- oinduktiver Substanz ist möglich.
Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit Vorsprüngen 15, die während der Implantation in den ÜlDerbrückungsteil zurückgezogen sind und anschließend in die Verankerungs- Stellung bewegt werden. Der Überbrückungs teil 7 hat einen Querschlitz, der in Fig. 4 als nicht schraffierter Bereich erscheint. Darin ist auf einer Welle 13 ein Riegel 14 gela¬ gert, der in einer ersten, strichpunktiert dargestellten Drehstellung gänzlich in das Implantat zurückgezogen ist und in der mit durchgezogenen Linien darg~esteilten Dreh¬ stellung mit seinen die Vorsprünge 15 bildenden Enden über dessen Seitenflächen 10 hinausragt. In diese Verankerungs- Stellung wird der mit der Welle 13 drehfest verbundene Rie¬ gel 14 mit Hilfe von Schlüsselansatzflächen 16 am vorderen Ende der Welle 13 erst dann gedreht, wenn, der Überbrü- ckungsteil die vorgesehene Implantationsstellung erreicht hat. Die Enden 15 des Riegels 14 schneiden während dieser Bewegung in die Knochensubstanz des teilzuersetzenden Wir¬ bels ein und können zur Erleichterung dieses Vorgangs an der vorausgehenden Kante 17 selbstschneidend ausgebildet sein. Im dargestellten Beispiel enthalten die Riegelenden 15 eine Öffnung 18, in welche Knochensubstanz einwächst und dadurch den Riegel 14 an einer Rückbewegung -hindert.
Ein wesentlicher Vorteil der nach dem Einsetzen des Über- brückungsteils ausfahrbaren Vorsprünge bestellt darin, daß sie die nachträgliche Korrektur der Position des Über- brückungsteils gestatten. Wenn die Bearbeitung der Knochen¬ höhlung nicht so genau geschehen sein sollte t wie es wün- sehenswert wäre, geben sie die Möglichkeit, dien Überbrü- ckungsteil mit Spiel einzusetzen und die genaue Positionie¬ rung den Vorsprüngen zu überlassen, die dann ausgefahren werden, wenn er seine anatomisch richtige Stellung erreicht hat.
Das Implantat kann mehrere parallel mit Abstand hinterein¬ ander angeordnete Schlitze mit darin auf der Welle 13 ange¬ ordneten Riegeln 14 enthalten, die durch die Bewegung der Welle 13 gemeinsam in den Verriegelungszustand überführt werden und dann in einem geeigneten Axialabstand hinterein¬ ander in die Knochensubstanz eingreifen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel von beweglichen Veranke¬ rungsvorsprüngen zeigen Fig. 5 bis 7. In dem Überbrückungs- teil 7 ist ein quer verlaufender Schlitz 20 enthalten, der als Führung für zwei Riegel 21 dient, die darrin die in Fig. 5 und 6 dargestellten Endstellungen einnehmen können. Die Enden der Riegel bilden die Verankerungsvorsprünge 15. Sie enthalten ein Langloch 22, das in der VersChi.eberichtung verläuft und von einem im Überbrückungsteil ffesten Stift 23 durchdrungen ist. Er verhindert, daß sie weiter aus dem Implantat herauswandern können, als es der in Fig. 6 darge¬ stellten VerankerungsStellung entspricht.
Für die Überführung der Riegel 21 aus der Implamtations- stellung gemäß Fig. 5 in die Verankerungsstellumg gemäß Fig. 6 dient ein Spreizglied, das in diesem Aus führungsbei- spiel als Drehnocken 24 ausgebildet ist, der am. Ende einer Welle 25 fest angeordnet ist. Wird er aus der Stellung der Fig. 5, in welcher er schmal zwischen den Riegeln 21 liegt, um 90 ° in die Stellung der Fig. 6 gedreht, so spreizt er die Riegel 21 auseinander, bis ihre Enden als Verankerungs- vorsprünge über das Implantat vorragen und es im Knochen verankern. Die Welle 25 ist an ihrem Ende, das in der Vor- derflache des Überbrückungsteils zugänglich ist , mit
Schlüsselansatzflächen 16 für ein Drehinstrument versehen. Es können nicht dargestellte Mittel vorgesehen werden, die die Welle 25 im Überbrückungsteil 7 festhalten und sie in der VerankerungsStellung gemäß Fig. 6 sichern.
Fig. 10 zeigt den Aufbau des Überbrückungsteils 7 des vier¬ ten Ausführungsbeispiels. Er wird von einem schmalen Kern¬ teil 29 und einem Käfig 30 gebildet, der den Ke-e:nteil 29 mit Abstand umgibt. An der Oberseite des Kernte±ls 29 ist der Gelenkteil 4 (siehe Fig. 1) befestigt, der mit einer nicht gezeigten Anschlußplatte 5 ein oberes Gelenk bildet. An seiner Unterseite ist eine Gelenkfläche 8 vorrgesehen, die mit einem nicht gezeigten Gelenkteil 4 und einer unte¬ ren Anschlußplatte 6 ein nicht gezeigtes unteres Gelenk bildet. Der Käfig enthält eine Vielzahl von Löchiern 31, die das Einwachsen von Knochensubstanz ermöglichen. Dies kann gewünschtenfalls dadurch gefördert werden, daß euer Zwi¬ schenraum zwischen dem Kernteil 29 und dem Käfig 30 mit neutraler oder homologer Knochensubstanz oder e-Lner Kno- chenersatzsubstanz gefüllt wird. Diese Füllung kann fabrik¬ mäßig vorbereitet sein.
Wie in Fig. 9 erkennbar, ist der Käfig 30 schmaler als der teilzuersetzender Wirbelkörper 3 ausgebildet, so daß er in eine darin gebildete, nach vorne offene Knochenhöhlung ein¬ gesetzt werden kann. Seine Querschnittsform wird von ebenen Flächen begrenzt. Dies erleichtert die Herstellung einer zur Form des Käfigs passenden Knochenhöhlung und das genaue Einsetzen des Käfigs.
Aus den Seitenflächen des Überbrückungsteils 7 ragen Vor¬ sprünge 32 hervor, die am Ende angeschärft sind. Außer der in Fig. 8 und 9 dargestellten VerankerungsStellung können sie eine nicht dargestellte Implantationsstellung einneh¬ men, in der sie in den Überbrückungsteil 7 zurückgezogen sind. Ihre Bewegung von der einen in die andere Stellung wird mit Hilfe des in Fig. 11 dargestellten Mechanismus be¬ wirkt. Dieser enthält als Spreizglied eine Ritzel 36. Des- sen Zähne greifen in die Zähne von Zahnstangen 33 ein, die beiderseits des Ritzels angeordnet sind und mit den Ver¬ ankerungsvorsprüngen 32 fest verbunden sind. Die Zahnstan¬ gen 33 und/oder die Vorsprünge 32 sind in Führungsflächen 34 des Kernteils 29 und/oder Führungsflächen 35 des Käfigs 30 in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert. Das Ritzel 36 oder die Ritzelwelle 37 ist mit Betätigungsflächen 38 versehen, die von der Vorderseite des Implantats für ein Drehinstrument zugänglich sind. Wird das Ritzel im Uhrzei¬ gersinnigesehen in Fig. 11) gedreht, werden die Zahnstangen 33 mit den Vorsprüngen 32 aus der Montagestellung nach au¬ ßen in die Verankerungsstellung geschoben. Dies wird dann durchgeführt, wenn das Implantat eingesetzt ist und seine vorgesehene Stellung erreicht hat. Die Vorsprünge dringen dabei in die seitlich der Knochenhöhlung befindlichen Kno- chenbereiche ein und verankern den Überbrückungsteil 7 da¬ durch darin.
Damit sich die VorSprünge nicht während des Gebrauchs der Prothese ungewollt aus der VerankerungsStellung zurückzie¬ hen, ist eine Sicherungseinrichtung vorgesehen. Diese ist als Sicherungsschraube 38 ausgebildet, die in dem Kernteil 29 in eine die Bewegung der Zahnstangen verhindernde Siche¬ rungsstellung geschraubt werden kann, sobald die Vorsprünge die VerankerungsStellung erreicht haben. Sie kann bei¬ spielsweise gegen eine Zahnstange oder gegen das Ritzel pressen, um diese durch Reibung an Bewegung zu hindern, oder sie kann in den Zwischenraum zwischen dem Ritzel 36 und einem Vorsprung 32 oder zwischen die kämmenden Zähne von Ritzel 36 und Zahnstange 33 eingreifen, um sie auf die¬ se Weise formschlüssig in der VerankerungsStellung zu ver¬ riegeln.
Gemäß Fig. 12 ist das äußere Ende eines Verankerungsvor- Sprungs 15 oder 32 mit einer Fläche 27 versehen, die ge¬ neigt gegenüber der Richtung 26 verläuft, in der der Veran¬ kerungsvorsprung aus dem Implantat in die VerankerungsStel¬ lung ausgeschoben wird. Sie wird deshalb als Schrägfläche bezeichnet. Während des Auschiebens übt die umgebende Kno- chensubstanz eine Kraftkomponente quer zur AusSchubrichtung 26 im Sinne des Pfeils 40 auf diese Schrägfläche aus. Diese Kraftkomponente wird von dem Implantat aufgenommen, wodurch das Implantat in der Richtung dieser Kraft gedrückt wird. Dies kann dazu genutzt werden, den von der Knochenhöhlung aufzunehmenden Teil weiter in die Knochenhöhlung hineinzu¬ drängen, um einen möglichst festen Sitz zu erreichen.
Voraussetzung für diese Wirkung der Schrägfläche ist, daß nicht an der gegenüberliegenden Seite des Verankerungsvor- Sprungs eine gegensinnig gleiche Schrägfläche vorhanden ist. Im Beispiel der Fig. 9, in dem der Verankerungsvor¬ sprung zwei gegensinnig gleiche Schneidenfacetten bildet, heben sich die von diesen Facetten erzeugten Kräfte gegen¬ seitig auf. Im Gegensatz dazu zeichnet sich die erfindungs- gemäße Schrägfläche also durch das Merkmal aus, daß sie einseitig angeordnet ist. Dies trifft nicht nur auf Fälle zu, in denen auf der gegenüberliegenden Seite überhaupt keine Schrägfläche vorhanden ist, sondern auch auf Fälle, in denen eine gegenüberliegende Schrägfläche eine geringere Kraftkomponente erzeugt, weil sie beispielsweise kleiner oder ihr Winkel ungünstiger ist.
Im Beispiel gemäß Fig. 12 bildet die Schrägfläche 27 eine Facette einer Schneide. Dies ist aber nicht Voraussetzung für ihre Wirkung. Beispielsweise könnte ein blattförmiger Verankerungsvorsprung statt dessen in seiner Gesamtheit schräg zur Richtung seiner Blattfläche geführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Prothese zum Teilersatz eines Wirbelkörpers mit einer oberen Anschlußplatte (5) zur Verbindung mit einem obe¬ ren Wirbelkörper (1), einer unteren Anschlußplatte (6) zur Verbindung mit einem unteren Wirbelkörper (2) und einem die obere und die untere Anschlußplatte (5, 6) verbindenden Überbrückungsteil (7), der zum Überbrücken mindestens eines zwischen dem oberen und dem unteren Wirbelkörper (1, 2) befindlichen, teilzuersetzenden Wirbelkörpers (3) und zur Befestigung in einer Knochen¬ höhlung desselben ausgebildet ist, dadurch gekennzeich- net, daß der Überbrückungsteil (7) zur Befestigung in der Knochenhöhlung des teilzuersetzenden Wirbelkörpers (3) seitlich vorragende Verankerungsvorsprünge (9, 15, 32) aufweist, die zwischen einer zurückgezogenen Im¬ plantationsstellung und einer vorragenden Verankerungs- Stellung bewegbar sind.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorsprünge (15, 32) von der Vorderseite des Überbrückungsteils (7) her betätigbar sind.
3. Prothese nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Verankerungsvorsprünge (9, 15, 32) eine einseitige Schrägfläche (27) auf ihrer Dorsalseite auf¬ weisen, die einen solchen Winkel (28) mit der Auss- chubrichtung (26) des Verankerungsvorsprungs ein¬ schließt, daß der Überbrückungsteil beim Ausschieben des Verankerungsvorsprungs in die Knochenhöhlung ge¬ drückt wird.
4. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere durch denselben Mechanismus bewegbare Veranke¬ rungsvorsprünge vorgesehen sind.
5. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsvorsprünge (15, 32) von derjenigen Sei¬ te des Überbrückungsteils her betätigbar sind, von der her er in die Knochenhöhlung einzusetzen ist.
6. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsteil (7) Öffnungen (12) oder Poren für die Aufnahme von Knochengewebe aufweist.
7. Prothese nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsteil (7) mit einer Füllung von Kno- chenmaterial versehen ist.
8. Prothese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsteil (7) seitlich durch ebene Flächen (10) begrenzt ist.
9. Prothese nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Überbrückungsteil seitlich begrenzenden ebenen Flächen (10) sich nach dorsal hinterschnittfrei einan- der nähern.
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