DE19549426C2

DE19549426C2 - Zwischenwirbelimplantat und Instrument hierfür

Info

Publication number: DE19549426C2
Application number: DE19549426A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Zientek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-08-11
Filing date: 1995-08-11
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2015-08-12
Also published as: DE19529605A1; EP0844856A2; DE19529605C2; EP0844856B1; WO1997006753A3; DE59607959D1; WO1997006753A2; US6179873B1; DE19549426A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwischenwirbelimplantat mit einem etwa zylinderförmigen Hohlkörper, der zwei Enden, vier Seitenflächen sowie eine oder mehrere Öffnungen aufweist, sowie ein Instrument hierfür.

Zwischen den einzelnen Wirbelkörpern der Wirbelsäule befinden sich die Zwischenwirbelscheiben, die unter dem Begriff "Bandscheibe" besser bekannt sind. Die Bandscheiben bestehen aus einem bindegewebigen und knorpeligen äußeren Ring und einem inneren Gallertkern und dienen als elastischer Puffer zwischen den Wirbelkörpern. Der innere Gallertkern kann sich jedoch verlagern oder durch Risse im äußeren Ring austreten. Diese Krankheit ist als Bandscheibenvorfall bekannt. Bei schweren Fällen ist eine Nukleotomie erforderlich, d. h. die Bandscheibe muß entfernt werden. Anschließend müssen die Wirbelkörper fusioniert werden, d. h. der Abstand zwischen ihnen muß durch geeignete Maßnahmen aufrechterhalten werden, weil sie sonst in die bücke, die vorher die Bandscheibe ausgefüllt hatte, nachrutschen würden. Dadurch käme es zu Stauchungen in diesem Bereich der Wirbelsäule; das Rückenmark würde komprimiert und in der Nachbarschaft der betroffenen Wirbelkörper gedehnt. Die Folge wären Schmerzen und neurologische Ausfälle.

Die Wirbelkörperfusion kann zum Beispiel durch Zwischenwirbelimplantate erfolgen.

Gattungsgemäße Zwischenwirbelimplantate sind in der DE 43 23 956 C1, DE 44 16 605 C1, EP 0 260 044 B1 und EP 0 664 994 A1 offenbart. Sie betreffen sämtlich Implantate, bei denen zwei Seitenflächen geweitet werden. Die Aufweitung erfolgt über ein in den Hohlkörper einführbares Element oder Instrument. Die Weitung erfolgt allerdings nicht an dem Ende, wo das Element einführbar ist, sondern am gegenüberliegenden Ende.

Alle diese Zwischenwirbelimplantate haben daher den Nachteil, daß sie aus zu vielen Einzelteilen bestehen und kompliziert aufgebaut sind und daß über die Art und Weise der Implantation entweder gar nichts gesagt wird oder diese sehr aufwendig ist.

Grundsätzlich gilt jedoch, daß ein Zwischenwirbelimplantat desto besser ist, je weniger Einzelteile es aufweist und je weniger Instrumente bei der Operation benötigt werden.

Ein weiteres bekanntes Zwischenwirbelimplantat ist die sog. P.L.I.F. (posterolateral interbody fusion), bei der käfigartige Hohlkörper (intersomatic cage) zwischen die Wirbelkörper gesetzt werden. Dazu wird in dem vorher von der Bandscheibe eingenommenen Bereich durch Aufrauhen der benachbarten Wirbelkörper bzw. ihrer Knochenhaut ein Raum geschaffen, in den der Hohlkörper eingetrieben wird. Nachteilig daran ist, daß bei diesem Verfahren immer eine zusätzliche Stabilisierung notwendig ist, z. B. eine interne Fixation durch 4 mit 2 Stäben verbundene Pedikelschrauben. Trotzdem können die Hohlkörper verrutschen, weil sie nur allmählich einwachsen. Insbesondere können sie nach rückwärts weggedrückt werden, solange sie noch nicht fest eingewachsen sind.

Eine andere im Stand der Technik bekannte Möglichkeit ist die Implantation schraubbarer Hohlzylinder für die lumbale Wirbelkörperfusion. Bei diesen Implantaten handelt es sich um Hohlzylinder mit einem Außengewinde. Das bedeutet, daß in die dem Bandscheibenraum benachbarten Wirbelkörper ein Gewinde eingeschnitten werden muß. In dieses Gewinde werden dann die Hohlzylinder eingeschraubt. Bei diesem Verfahren können die Implantate zwar nicht mehr verrutschen, aber es ist extrem aufwendig, was ebenfalls die Gefahr von Komplikationen birgt. Die notwendige Verletzung der Knochenhaut der Wirbelkörper wird ebenfalls als Nachteil empfunden, da die Knochenhaut hart und fest ist und normalerweise stabilisierend wirkt.

Ein Nachteil, der diesen beiden bekannten Zwischenwirbelimplantaten gemein ist, sind ihre festen Maße. Der aufrechtzuerhaltende Abstand zwischen den betroffenen Wirbelkörpern ist jedoch bei jedem Patienten anders. Man braucht also zahlreiche Ausführungen mit verschiedenen Maßen. Trotzdem läßt es sich nicht vermeiden, daß die Zwischenwirbelimplantate nicht optimal sitzen, z. B. zu fest oder locker sitzen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verstellbares Zwischenwirbelimplantat der o.g. Art bereitzustellen, mit dem die soeben beschriebenen Nachteile vermieden und auf möglichst einfache Weise eine schnelle und dauerhafte Fusion von Wirbelkörpern ermöglicht wird.

Die Lösung besteht darin, daß der Hohlkörper an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten aufweitbar ist und durch ein an einem der Enden einführbares Stellelement in aufgeweiteter Stellung feststellbar ist, wobei die aufweitbaren Seiten des Hohlkörpers dadurch gebildet werden, daß die sie verbindenden Seiten mit Schlitzen versehen sind und die Seiten mit Fixierelementen zur Fixierung des Hohlkörpers an den Wirbelkörper versehen sind und wobei das Stellelement an demjenigen Ende einführbar ist, an dem die Aufweitung erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Bereitstellung eines Instruments mit dem ein solches Zwischenwirbelimplantat schnell und einfach zwischen zwei Wirbelkörper eingesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäße Instrument ist durch die in Anspruch 8 genannten Merkmale gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Zwischenwirbelimplantat weist Fixierelemente auf, die es gegen Lageveränderungen an den Wirbelkörpern sichern. Sie verankern das Zwischenwirbelimplantat an den Wirbelkörpern. Das Aufweiten kann in verschiedenem Naß erfolgen, so daß man variable Maße zur Verfügung hat, d. h. der Durchmesser des Zwischenwirbelimplantats und damit der Abstand der Wirbelkörper voneinander einstellbar ist. Damit hat man immer die richtige Größe, insbesondere den richtigen Durchmesser für jeden Patienten zur Verfügung. Ferner sitzt das Zwischenwirbelimplantat immer genau richtig, nämlich nicht zu fest und nicht zu locker. Der Spielraum beträgt ca. 1 bis 2 mm. Man braucht wesentlich weniger Zwischenwirbelimplantate verschiedener Maße für die variierenden Wirbelkörperabstände der Patienten. Die Weitungselemente dienen auch dazu, die Fixierelemente in "Einsetzstellung" zurückzuziehen, so daß der Hohlkörper ohne Hindernis zwischen die Wirbelkörper eingetrieben werden kann. Erst danach erfolgt das Aufweiten und damit die Herbeiführung der Festlegung der Fixierelemente an den Wirbelkörpern.

Das Aufweiten erfolgt dadurch, daß der Hohlkörper selbst einen Schlitz mit einer gewissen Breite aufweist und dadurch in zwei Hälften geteilt ist, die sich zusammenpressen bzw. aufweiten lassen. Der Spielraum ist somit nicht durch den Durchmesser des Hohlkörpers selbst begrenzt.

Das erfindungsgemäße Zwischenwirbelimplantat wird an dem erfindungsgemäßen Implantathalter befestigt. Mit Hilfe dieses Implantathalters wird das Zwischenwirbelimplantat eingeführt. Der Implantathalter wird dann entfernt und die Weitungselemente werden mit dem Stellelement distrahiert.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 im Einsetzzustand;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung der Pfeile III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 2, jedoch in aufgespreiztem Zustand;

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung der Pfeile V-V in Fig. 3 in aufgespreiztem Zustand, ohne Schraube 77;

Fig. 6 eine Einsetzinstrument (Impaktor) für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 5;

Fig. 7A und 7B Details der Aufnahme des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 bis 5, entsprechend dem Ausschnitt VII in Fig. 6 (Fig. 7B ist im Vergleich zu Fig. 7A um 90° gedreht);

Fig. 8 eine Ansicht in Richtung der Pfeile VIII-VIII in Fig. 7B.

Das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel besteht aus Titan oder ggf. auch aus Carbon. Titan ist gewebeverträglich und besitzt ein hohes Elastizitätsmodul, so daß es ein hervorragend geeignetes Material für die erfindungsgemäßen Zwischenwirbelimplantate darstellt.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist etwa 25 mm lang und hat einen Durchmesser von etwa 10 mm. Es weist einen Hohlraum 52, eine Kuppe 53, vier Seitenflächen 54, 55, 56, 57 und eine Rückfläche 58 auf. Alle vier Seitenflächen sind flach. In alle Seitenflächen 54, 55, 56, 57 sind ovale Öffnungen 59, 59′, 60, 60′ eingelassen. Die Kuppe 53 weist eine Bohrung 63 mit einem Innengewinde 64 auf. In der Rückfläche 58 ist ferner eine Senkung 83 und Durchgangsöffnung 61 vorgesehen. Somit ergeben sich in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise ineinander übergehende Anlageflächen 67 und 68, wobei im zusammengedrückten Zustand des Hohlkörpers 5 (Fig. 3) die Anlagefläche 68 (gebildet durch die Senkung 83) einen größeren Durchmesser aufweist und sich konisch verjüngt und die Anlagefläche 67 (gebildet durch die Bohrung 61) einen kleineren Durchmesser aufweist und die eigentliche Durchgangsöffnung 61 bildet.

Die beiden einander gegenüberliegende Seitenflächen 56, 57 sind durch je einen Schlitz 65, 66 geteilt. Jeder Schlitz erstreckt sich von der Kante, an der die Rückfläche 58 in die entsprechenden Seitenfläche 56, 57 übergeht, bis zu den Öffnungen 60, 60′ in den Seitenflächen 56, 57. Auf den dadurch entstehenden Hälften der Rückfläche 58 sind damit auch die Anlageflächen 67, 68 halbiert.

Außen an den Seitenflächen 54, 55, die parallel zu den Schlitzen 65, 66 verlaufen und nicht halbiert sind, sind in der Nähe des der Kuppe 53 gegenüberliegenden Endes je zwei Krampen 69, 70, 71, 72 einstückig angeformt. Diese Krampen sind im Querschnitt dreieckig und ihre freien Kanten 73, 74, 75, 76 stehen von den Seitenflächen 54, 55 weg etwa um 2 mm nach außen vor. Die Kanten sind scharf angeschliffen und bilden die erwähnten Fixierelemente.

In Fig. 4 ist eine Schraube 77 mit Schaft 78 und Außengewinde 79 gezeigt, deren Ende 82 in das Innengewinde 64 der Bohrung 63 eingeschraubt ist. Der Kopf 80 weist einen Innensechskant 81 auf und liegt mit seiner äußeren Umfangsfläche an der Anlagefläche 68 an.

Die Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels ist die folgende: Die Ausgangssituation ergibt sich aus den Fig. 2 und 3: Die Seitenflächen 54, 55 sind zusammengepreßt, so daß die Kanten der Schlitze 65, 66 verengt zur Rückfläche 68 aneinanderanliegen (oder nur geringen Abstand haben) und die Krampen 69, 70, 71, 72 gegenüber einer gedachten Verlängerungslinie der parallen Abschnitte der Seitenflächen 56, 57 etwas zurückgezogen sind. Dies ist die Einsetzstellung. Die innere Anlagefläche 67 bildet, wie oben bereits erwähnt, in dieser Stellung einen kreiszylindrischen Durchgang (vgl. Fig. 3).

Zur Implantation dient der Impaktor 90 nach Fig. 6. Er weist einen Griff 91 und einen mit einem Außengewinde 93 versehenen Schaft 92 auf. Auf dem Schaft 92 sitzt eine Stellmutter 94. Der Schaft 92 ist von einer Gewindespindel 95 durchsetzt, die an ihrem Ende mit einem Außengewinde 96 versehen ist. Die Gewindespindel kann mit dem Griff 91 gedreht werden. Sie dient als Implantathalter, d. h. sie wird in die Bohrung 63 an der Kuppe 53 des Hohlkörpers 51 eingeschraubt. Auf dem Schaft 92 ist eine Halterung 97 verschiebbar gehalten, die an ihrem oberen Ende zwei Griffe 98 aufweist, und an deren unteres Ende eine Hülse 99 angeformt ist, die den Hohlkörper 51 in dem Zustand, in dem er zwischen Wirbelkörper eingesetzt wird, umfaßt.

Die Art und Weise dieser Umfassung geht aus den Fig. 7A, 7B und 8 hervor. Aus Fig. 7A ist zu ersehen, daß die Hülse 99 die Krampen 69, 70, 71, 72 vollständig umschließt und zu ihrem Ende 99′ hin abgeflacht ist, so daß ein glatter Übergang zwischen der Hülse 99 und dem Hohlkörper 51 gewährleistet ist.

Die Gewindespindel 95 durchsetzt den Hohlraum 2 und ist mit ihrem Ende in die Bohrung 63 an der Kuppe 53 des Hohlkörpers 51 eingeschraubt. Fig. 7B zeigt diesen Zustand in einer um 90° gedrehten Ansicht, wobei man sieht, daß das Ende 99′ Ausnehmungen 100 aufweist, die die Krampen 69, 70, 71, 72 aufnehmen. Dadurch wird das Ende 99′ der Hülse 99 in zwei breite Bereiche 101 und zwei schmale Bereiche 102 aufgeteilt, die den Hohlkörper 51 umfassen und in Einsetzstellung festhalten.

Das nunmehr so in seiner Einsetzstellung fixierte Zwischenwirbelimplantat (Hohlkörper 51) wird dann zwischen zwei Wirbelkörper eingetrieben, zum Beispiel eingeschlagen, wozu die Prallfläche 91′ des Griffes 91 benötigt wird. Sowie das Zwischenwirbelimplantat positioniert ist, wird die Stellmutter 94 gelockert und die Halterung 97 an den Griffen 98 gefaßt und nach oben gezogen. Dann wird die Gewindespindel 95 aus der Bohrung 63 herausgeschraubt. Anschließend wird das Zwischenwirbelimplantat (Hohlkörper 51) geweitet.

Dies erfolgt derart, daß die in Fig. 4 gezeigte Schraube 77 mit ihrem Innensechskant 81 auf das Ende eines Schraubendreherinstruments aufgesetzt wird. Die Schraube bildet das Aufweitelement. Durch die Feinabstimmung der Maße muß dafür gesorgt sein, daß die Schraube 77 durch eine sanfte Klemmung in dieser Position gehalten wird. Dann führt man mit Hilfe des Schraubendreherinstruments die Schraube 77 in den Hohlkörper 51 ein und schraubt dann das Ende 82 in der Schraube 77 in das Innengewinde 64 der Bohrung 63, bis die äußere Umfangsfläche des Kopfes 80 durch Andruck an die Anlagefläche 68 die Seitenflächen 54 und 57 in die in Fig. 4 gezeigte Stellung (oder mehr oder weniger weit) auseinandergedrückt hat, in der sich die Krampen 69 bis 72 in die Wirbelkörper eingegraben haben. Dann wird das Schraubendreherinstrument 42 abgezogen. Auf diese Weise kann man also variable Aufweitungen des Hohlkörpers 51, der das Zwischenwirbelimplantat ist, erreichen.

Bezugszeichenliste

51 Hohlkörper
52 Hohlraum
53 Kuppe
54, 55, 56, 57 Seitenflächen
58 Rückfläche
59, 59′, 60, 60′ Öffnungen
61 Durchgangsöffnung in 58
63 Bohrung von 53
64 Innengewinde von 63
65, 66 Schlitz
67 innere Anlagefläche
68 äußere Anlagefläche
69, 70, 71, 72 Krampen
69′, 70′, 71′, 72′ Dreiecksflächen
73, 74, 75, 76 freie Kanten
77 Schraubeninstrument
78 Schaft von 77
79 Außengewinde von 77
80 Kopf von 77
81 Innensechskant von 77
82 Ende von 77
83 Senkung in 58
90 Impaktor
91 Griff von 90
91′ Prallfläche
92 Schaft
93 Außengewinde von 92
94 Stellmutter
95 Gewindespindel
96 Außengewinde von 95
97 Halterung
98 Griffe
99 Hülse
99′ Ende
100 Ausnehmung von 99′
101 breite Bereiche
102 schmale Bereiche

Claims

1. Zwischenwirbelimplantat mit einem etwa zylinderförmigen Hohlkörper, der zwei Enden (58, 53), vier Seitenflächen (54, 55, 56, 57) sowie eine oder mehrere Öffnungen (59, 59′, 60, 60′) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (51) an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Seiten (56, 57) aufweitbar ist und durch ein an einem der Enden (58, 53) einführbares Stellelement (77) in aufgeweiteter Stellung feststellbar ist, wobei die aufweitbaren Seiten (56, 57) des Hohlkörpers (51) dadurch gebildet werden, daß die sie verbindenden Seiten mit Schlitzen (65, 66) versehen sind und die Seiten (56, 57) mit Fixierelementen (69 bis 72) zur Fixierung des Hohlkörpers (51) an den Wirbelkörpern versehen sind und wobei das Stellelement (77) an demjenigen Ende (58) einführbar ist, an dem die Aufweitung erfolgt.

2. Zwischenwirbelimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (77) in verschiedenen Aufweitstellungen der aufweitbaren Seiten (56, 57) feststellbar ist.

3. Zwischenwirbelimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Fixierelemente (69, 70, 71, 72) einstückig an die Außenfläche des Gehäuses (51) angeformt sind.

4. Zwischenwirbelimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierelemente (69, 70, 71, 72) mindestens je eine freie Kante (73, 74, 75, 76) aufweisen.

5. Zwischenwirbelimplantat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freie Kante scharf geschliffen ist.

6. Zwischenwirbelimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (51) an mindestens einem Ende (58, 53) eine Bohrung (61, 63) zur Aufnahme eines Einsetzinstruments (90) aufweist.

7. Zwischenwirbelimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufweitung der Seiten (54, 57) eine Schraube (77) in ein Gewinde (64) im Hohlkörper (51) eindrehbar ist und die Schraube (77) oder die mit ihr zusammenwirkende Stellfläche (68) der Seiten (54, 57) gegenüber der Längsrichtung des Hohlkörpers (51) schräg verläuft.

8. Instrument zum Einsetzen eines Zwischenwirbelimplantats nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zwischen zwei Wirbelkörper, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

(a) einen mit einer Gewindespindel (95) verbundenen Griff (91);
(b) einen von einer Gewindespindel (95) durchsetzten Schaft (92);
(c) ein auf dem Schaft (92) verschieden einstellbares Stellelement (94);
(d) eine auf dem Schaft (92) verschiebbare Halterung (97), die an einem Ende an das Stellelement (94) angrenzt und an ihrem freien Ende eine Hülse (99) zur Aufnahme des Hohlkörpers (51) aufweist.

9. Instrument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (99) an ihrem Ende (99′) Ausnehmungen (100) aufweist, in die die Fixierelemente (69 bis 72) des Zwischenwirbelimplantats (51) aufnehmbar sind.

10. Instrument nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (92) ein Außengewinde (93), aufweist und das Stellelement eine darauf verdrehbare Stellschraube (94) ist.

11. Instrument nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (97) an ihrem dem Stellelement (94) benachbarten Ende einen Griff (98) aufweist.

12. Instrument nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (91) eine Prallfläche (91′) aufweist.