DE4328062A1 - Implantat zum Ersatz von Wirbelkörpern und/oder zur Stabilisierung und Fixierung der Wirbelsäule - Google Patents
Implantat zum Ersatz von Wirbelkörpern und/oder zur Stabilisierung und Fixierung der WirbelsäuleInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Implantat zum Ersatz von
Wirbelkörpern und/oder zur Stabilisierung und Fixierung
der Wirbelsäule, insbesondere bei einer Wirbelresektion,
mit einem an beiden Enden Zentrierspitzen aufweisenden
Stützstab zur gegenseitigen Abstützung der an das
Implantat beidseits angrenzenden Wirbelkörper.
Bei aus der Praxis bekannten Implantaten dieser Art (Z.
Orthop. 115 (1977) 118-122) besteht der Stützstab aus
zwei axial miteinander fluchtenden Abschnitten, die über
einen Gewindezapfen am einen Abschnitt und einem
Muttergewinde am anderen Abschnitt miteinander verbunden
sind, so daß durch gegenseitiges Verdrehen beider
kann. Eine großflächige Abstützung der den
Resektionsbereich begrenzenden Wirbel gegeneinander ist
durch ein solches Implantat nicht möglich; daher lassen
seine Möglichkeiten zur Stabilisierung und Fixierung der
Wirbelsäule im Resektionsbereich zu wünschen übrig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es auf
vielseitige Weise einen Ersatz resektierter Wirbelkörper
und zugleich eine zuverlässige Stabilisierung und
Fixierung der Wirbelsäule im Resektionsbereich ermöglicht,
sowie bei der Implantation einfach gehandhabt werden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
auf den Stützstab quer zur Stabachse ein Implantatkörper
aufgeschoben und dazu mit einer seitlich an seiner
Umfangsfläche offenen, den Stützstab aufnehmenden Nut
versehen ist, und daß der Implantatkörper an seinen zur
Anlage an den an das Implantat angrenzenden Wirbelkörpern
bestimmten Stirnflächen mit einer Oberflächenstruktur
versehen ist, die eine gegenseitige Fixierung der
aneinanderliegenden Flächen des Implantatkörpers
einerseits und der Wirbelkörper andererseits ergibt.
Der Stützstab, der in einer Reihe von passend genormten
Längen zur Verfügung gehalten werden kann, läßt sich mit
Hilfe seiner Zentrierspitzen sehr genau und zuverlässig an
den Resektionsbereich beidseits begrenzenden
Wirbelkörpern fixieren. Erst dann wird der Implantatkörper
auf den Stützstab von der Seite her aufgeschoben, so daß
dabei der Sitz des Stützstabes nicht mehr geändert zu
werden braucht und auch nicht mehr beeinträchtigt werden
kann. Der in seiner Lage durch den Stützstab ausgerichtete
und fixierte Implantatkörper ergibt mit seinen
Stirnflächen eine großflächige Anlage an den
Wirbelkörpern, wobei der Sitz der Flächen aneinander durch
die Oberflächenstruktur an den Stirnflächen des
Implantatkörpers gesichert ist. Außerdem ist der
Implantatkörper durch den Stützstab gegen spätere
Verstellungen gehalten.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Implantats ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Implantatkörper quer zum Stützstab in mindestens
zwei Teile geteilt ist, die mit ebenen, zur Achse des
Stützstabes senkrechten Teilungsflächen aneinander liegen,
daß an den Teilungsflächen je ein auf die Achse des
Stützstabes zentrierter Zahnkranz vorgesehen ist und über
diese Zahnkränze die aneinander liegenden Teile des
Implantatkörpers in Umfangrichtung im gegenseitigen
formschlüssigen Eingriff stehen, und daß die Teile des
Implantatkörpers um die Achse des Stützstabes so
gegeneinander verdrehbar sind, daß an jeweils unmittelbar
benachbarten Teilen die Mündungen ihrer Nuten an der
Umfangsfläche in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt
sind. Der dadurch erreichte Vorteil besteht zunächst
darin, daß der Implantatkörper auf einfache Weise aus
seinen Teilen zur jeweils benötigten Größe um den
Stützstab herum aufgebaut werden kann und es somit genügt,
nur eine Reihe dieser Teile in passender Abstufung ihrer
Abmessungen zur Verfügung zu halten, um allen
Anforderungen der Praxis durch einfache Auswahl und
Zusammenstellung dieser Teile zu genügen. Außerdem sichern
sich die gegeneinander verdrehten Teile gegenseitige am
Stützstab gegen ein seitliches Verrutschen, insbesondere
auch gegen ein Verrutschen in der durch den Nutverlauf
gegebenen radialen Richtung, in der die Teile jeweils auf
den Stützstab seitlich aufgeschoben worden sind.
Zweckmäßigerweise sind die Zahnkränze von aus der
Teilungsfläche vorstehenden Zähnen mit radial verlaufender
Zahnschneide gebildet. Entsprechend empfiehlt es sich, bei
einer zur Achse des Stützstabes senkrechten und ebenen
Stirnfläche des Implantatkörpers die zum Eingriff an den
Wirbelkörpern vorgesehene Oberflächenstruktur durch einen
Zahnkranz wie an den Teilungsflächen auszubilden. Dies
bringt den Vorteil, daß Teile, die beidseits ausgebildete,
also zueinander parallele und ebene Teilungsflächen
aufweisen, ohne weiteres auch als im Implantatkörper
endständiges Teil eingesetzt werden können, weil dann der
Zahnkranz an der endständigen Stirnfläche unmittelbar die
dort erforderliche Oberflächenstruktur bildet. Jedoch
können auch andere der Teile auch eine zur Achse des
Stützstabes geneigte Stirnfläche aufweisen, sind dann aber
nur als endständiges Teil verwendbar, dessen geneigte
Stirnfläche die endseitige Stirnfläche des
Implantatkörpers bildet. Eine solche geneigte Stirnfläche
kann aber nie eine Teilungsfläche des Implantatkörpers
bilden, da die geneigte Stirnfläche ein gegenseitiges
Verdrehen der beiden Teile um die Achse des Stützstabes
verhindern würde. Die geneigte Stirnfläche braucht daher
auch keinen Zahnkranz aufzuweisen. Vielmehr empfiehlt es
sich, daß bei einer zur Achse des Stützstabes geneigten
Stirnfläche die Oberflächenstruktur von aus der
Stirnfläche vorstehenden Dornen gebildet ist.
Im allgemeinen wird der Stützstab einen kreiszylindrischen
Querschnitt mit einem Durchmesser gleich der Breite der
Nut aufweisen. Zweckmäßigerweise sind die Implantatteile
als auf die Achse des Stützstabes zentrierte
Kreiszylinderstücke mit zueinander parallelen oder
höchstens einer zur Achse des Stützstabes geneigten
Stirnfläche ausgebildet. Besitzt der Implantatkörper oder
eines seiner Teile eine solche zur Achse des Stützstabes
geneigte Stirnfläche, wird vorzugsweise die Anordnung so
getroffen, daß die Nut sich in auf der Fallrichtung der
Stirnfläche etwa senkrechter radialer Richtung von der
Mitte zur Umfangsfläche hin erstreckt. Die sich bei
axialer Belastung des Implantatkörpers bzw. seines Teiles
durch die Flächenneigung ergebende resultierende seitlich
gerichtete Kraft verläuft dann quer zur Nutrichtung, so
daß sie zu keiner Verschiebung des Teils gegenüber dem
Stützstab führen kann.
Der Implantatkörper oder seine Teile können axial
verlaufende Löcher in Form von Durchgangs- oder
Sackbohrungen aufweisen, die im implantierten Zustand ein
Einwachsen von Gewebe ermöglichen. Aus gleichem Grund
können der Implantatkörper bzw. seine Teile eine
aufgerauhte Oberfläche besitzen, die ein Einwachsen des
umgebenen Gewebes in das Implantat erleichtern.
Vorzugsweise bestehen zu diesem Zweck der Implantatkörper
bzw. seine Teile aus einem porösen Metallschaum.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es
zeigen
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Implantat in einem
möglichen implantierten Zustand zwischen LWK 4
und Os sacrum, in einer schematischen
Seitenansicht,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Implantats in einer der Fig. 1 entsprechenden
Darstellung,
Fig. 3 eine nochmals andere Ausführungsform des
Implantats nach der Erfindung in einer den Fig. 1
und 2 entsprechenden Darstellung zwischen LWK 5
und Os sacrum,
Fig. 4 einen Stützstab des Implantats nach den Fig. 1 bis
3 in einer Seitenansicht,
Fig. 5 ein Teil des Implantatkörpers des Implantats nach
den Fig. 1 und 2 in einer Seitenansicht,
Fig. 6 eine axiale Draufsicht auf den Gegenstand der
Fig. 5,
Fig. 7 ein weiteres Teil des Implantatkörpers nach Fig. 1
in einer Seitenansicht und
Fig. 8 eine axiale Draufsicht auf den Gegenstand der
Fig. 7.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Implantat dient
zum Ersatz von Wirbelkörpern und zur Stabilisierung und
Fixierung der Wirbelsäule bei einer Wirbelresektion,
während in Fig. 3 das Implantat lediglich die Wirbelsäule
zu stabilisieren und zu fixieren hat. Dabei besteht das
Implantat aus einem an beiden Enden Zentrierspitzen 1
aufweisenden Stützstab 2, der die beidseits an das
Implantat angrenzenden Wirbelkörper gegeneinander
abstützt. Der Stützstab 2 dringt mit seinen
Zentrierspitzen 1 in die Wirbelkörper ein und ist dadurch
an ihnen fixiert. Auf den Stützstab 2 ist quer zur
Stabachse ein allgemein mit 3 bezeichneter Implantatkörper
aufgeschoben, wozu der Implantatkörper 3 mit einer
seitlich an seiner Umfangsfläche offenen, den Stützstab 2
aufnehmenden Nut 4 versehen ist. An seinen zur Anlage an
den das Implantat begrenzenden Wirbelkörpern bestimmten
Stirnflächen 5 ist der Implantatkörper 3 mit einer noch im
einzelnen näher zu beschreibenden Oberflächenstruktur
versehen, die eine gegenseitige Fixierung der
aneinanderliegenden Flächen 5 des Implantatkörpers 3
einerseits und der Wirbelkörper andererseits ergibt. Der
Implantatkörper 3 ist quer zum Stützstab 2 in mehrere, in
Fig. 1 in drei, in den Fig. 2 und 3 in jeweils zwei
Teile 6, 7, 8 geteilt. Diese Teile liegen mit ebenen, zur
Achse des Stützstabes 2 senkrechten Teilungsflächen 9
aneinander. An den Teilungsflächen 9 befindet sich je ein
auf die Achse des Stützstabes 2 zentrierter Zahnkranz 10.
Über diese Zahnkränze 10 stehen die aneinanderliegenden
Teile 6, 7, 8 des Implantatkörpers 3 in Umfangsrichtung im
gegenseitigen formschlüssigen Eingriff. Dabei sind die
Teile 6, 7, 8 des Implantatkörpers 3 um die Achse des
Stützstabes 2 so gegeneinander verdreht, daß an jeweils
unmittelbar benachbarten Teilen die Mündungen 11 ihrer
Nuten 4 an der Umfangsfläche in Umfangsrichtung
gegeneinander versetzt sind und sich im Ergebnis die um
den Stützstab 2 herum aufgebauten Teile 6, 7, 8
gegenseitig am Stützstab verriegeln, so daß sie sich
gegenüber dem Stützstab 2 nicht verschieben können. So
sind in Fig. 1 die Nuten 4 der benachbarten Teile 6, 7
bzw. 7, 8 um jeweils 90° gegeneinander verdreht, in Fig. 3
ebenso die Nuten 4 der Teile 7, 8; in Fig. 3 dagegen sind
die Nuten 4 der beiden Teile 8 um jeweils 180°
gegeneinander verdreht. In jedem Fall steht die
Mittelebene der Nut 4 der Teile 8 senkrecht auf der
Zeichenebene.
Die Zahnkränze 10 sind von aus der Teilungsfläche 9
vorstehenden Zähnen mit radial verlaufender Zahnschneide
gebildet. Stehen an dem Teil 6, 7 beide ebenen
Stirnflächen 9 senkrecht zur Achse des Stützstabes 2, so
sind beide Stirnflächen mit dem Zahnkranz 10 versehen.
Soweit dabei eines dieser Teile im Implantatkörper 3
endständig ist, wie das Teil 6 in Fig. 1 oder das Teil 7
in Fig. 2, dient der Zahnkranz 10 zugleich als die schon
früher erwähnte Oberflächenstruktur, welche die
aneinanderliegenden Flächen 5 des Implantatkörpers 3
einerseits und der Wirbelkörper andererseits gegenseitig
fixiert. Ist dagegen diese Stirnfläche gegenüber der Achse
des Stützstabes 2 geneigt, wie dies in den Fig. 1 bis 3
das Teil 8 gilt, so ist die Oberflächenstruktur an solchen
geneigten Stirnflächen 5 durch aus der Stirnfläche
vorstehenden Dornen 12 gebildet. Ein Zahnkranz 10 an
solchen geneigten Stirnflächen ist nicht zweckmäßig, da
das Teil 8 nie mit seiner geneigten Fläche 5 an einem
anderen Teil 6, 7 anliegt und also an seiner geneigten
Stirnfläche keine mit dem Zahnkranz 10 benachbarter
Teile 6, 7 zum Eingriff kommende Ausbildungen zu besitzen
braucht.
In allen Fällen besitzt der Stützstab 2 kreiszylindrischen
Querschnitt mit einem Durchmesser gleich der Breite der
Nut 4. Die Stützstäbe 2 werden in Ausführungsformen
abgestufter Länge zur Verfügung gehalten. Von dem sich so
ergebenden Satz an Stützstäben ist in Fig. 4 nur ein
einziger dargestellt. Ähnliches gilt für die
Implantatteile 6, 7, 8. Auch sie stehen in einer Reihe mit
abgestuften axialen Abmessungen und, bei geneigten
Stirnflächen 5, abgestuften Neigungswinkeln zur Verfügung,
wobei in der Zeichnung in den Fig. 5 bis 8 wiederum nur
zwei Beispiele dargestellt sind. Jedoch lassen die Fig. 1
bis 3 erkennen, in wie vielseitiger Weise solche Teile zum
jeweils gewünschten Implantatkörper 3 zusammengesetzt
werden können.
Im einzelnen sind die Implantatteile 6, 7, 8 als auf die
Achse des Stützstabes 2 zentrierte Kreiszylinderstücke
ausgebildet, wobei die Kreiszylinderstücke entsprechend
den Fig. 5 und 6 zwei zueinander parallele
Stirnflächen 10 oder, wie in den Fig. 7 und 8 eine zur
Achse des Stützstabes 2 senkrechte Stirnfläche 9 und eine
geneigte Stirnfläche 5 besitzen können. Die
Implantatteile 6, 7, 8 liegen jedoch im zusammengesetzten
Implantatkörper 3 stets nur mit ihrer zur Achse des
Stützstabes 2 senkrechten Stirnfläche 9 aneinander.
Handelt es sich um ein Teil 8 mit zur Achse des
Stützstabes 2 geneigter Stirnfläche 5, erstreckt sich die
Nut 4 von der Mitte aus in derjenigen radialen Richtung
zur Umfangsfläche hin, die auf der in den Fig. 7 und 8
durch den Pfeil 13 angedeuteten Fallrichtung der
Stirnfläche 5 senkrecht steht.
Im übrigen können der Implantatkörper 3 bzw. seine
Teile 6, 7, 8 axial verlaufende Löcher 14 in Form von
Durchgangs- oder Sackbohrungen aufweisen, wobei sich
Durchgangsbohrungen im Fall axial kurzer, Sackbohrungen im
Fall axial längerer Teile empfehlen. Auch empfiehlt es
sich, daß der Implantatkörper 3 bzw. seine Teile 6, 7, 8
eine aufgerauhte Oberfläche besitzen, beispielsweise aus
einem Metallschaum bestehen, was dazu dient, im
implantierten Zustand das Einwachsen des umgebenden
Körpergewebes in das Implantat zu ermöglichen und zu
erleichtern.
Claims (11)
1. Implantat zum Ersatz von Wirbelkörpern und/oder zur
Stabilisierung und Fixierung der Wirbelsäule,
insbesondere bei einer Wirbelresektion, mit einem an
beiden Enden Zentrierspitzen (1) aufweisenden
Stützstab (2) zur gegenseitigen Abstützung der an das
Implantat beidseits angrenzenden Wirbelkörper,
dadurch gekennzeichnet, daß auf den Stützstab (2)
quer zur Stabachse ein Implantatkörper (3)
aufgeschoben und dazu mit einer seitlich an seiner
Umfangsfläche offenen, den Stützstab (2) aufnehmenden
Nut (4) versehen ist, und daß der Implantatkörper (3)
an seinen zur Anlage an den an das Implantat
angrenzenden Wirbelkörpern bestimmten
Stirnflächen (5) mit einer Oberflächenstruktur (10,
12) versehen ist, die eine gegenseitige Fixierung der
aneinanderliegenden Flächen (5) des
Implantatkörpers (3) einerseits und der Wirbelkörper
andererseits ergibt.
2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Implantatkörper (3) quer zum Stützstab (2) in
mindestens zwei Teile (6, 7, 8) geteilt ist, die mit
ebenen, zur Achse des Stützstabes (2) senkrechten
Teilungsflächen (9) aneinander liegen, daß an den
Teilungsflächen (9) je ein auf die Achse des
Stützstabes (2) zentrierter Zahnkranz (10) vorgesehen
ist und über diese Zahnkränze (10) die aneinander
liegenden Teile (6, 7, 8) des Implantatkörpers (3) in
Umfangrichtung im gegenseitigen formschlüssigen
Eingriff stehen, und daß die Teile (6, 7, 8) des
Implantatkörpers (3) um die Achse des Stützstabes (2)
so gegeneinander verdrehbar sind, daß an jeweils
unmittelbar benachbarten Teilen (6, 7 bzw. 7, 8) die
Mündungen (11) ihrer Nuten (4) an der Umfangsfläche
in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
3. Implantat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnkränze (10) von aus der
Teilungsfläche (9) vorstehenden Zähnen mit radial
verlaufender Zahnschneide gebildet sind.
4. Implantat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer zur Achse des
Stützstabes (2) senkrechten und ebenen
Stirnfläche (5) des Implantatkörpers (3) die
Oberflächenstruktur durch einen Zahnkranz (10) wie an
den Teilungsflächen (9) gebildet ist.
5. Implantat nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer zur Achse des
Stützstabes (2) geneigten Stirnfläche (5) die
Oberflächenstruktur von aus der Stirnfläche (5)
vorstehenden Dornen (12) gebildet ist.
6. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützstab (2)
kreiszylindrischen Querschnitt mit einem Durchmesser
gleich der Breite der Nut (4) aufweist.
7. Implantat nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Implantatteile (6, 7, 8) auf
die Achse des Stützstabes (2) zentrierte
Kreiszylinderstücke mit zueinander parallelen oder
höchstens einer zur Achse des Stützstabes (2)
geneigten Stirnfläche (5, 9) ausgebildet sind.
8. Implantat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Implantatkörper (3) oder einem seiner
Teile (6, 7, 8) mit zur Achse des Stützstabes (2)
geneigter Stirnfläche (5) die Nut (4) sich in auf der
Fallrichtung (13) der Stirnfläche (5) etwa
senkrechter radialer Richtung von der Mitte zur
Umfangsfläche erstreckt.
9. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Implantatkörper (3) bzw.
seine Teile (6, 7, 8) axial verlaufende Löcher (10)
in Form von Durchgangs- oder Sackbohrungen aufweisen.
10. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Implantatkörper (3) bzw.
seine Teile (6, 7, 8) eine aufgerauhte Oberfläche
aufweisen.
11. Implantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Implantatkörper (3) bzw. seine Teile (6, 7,
8) aus einem porösen Metallschaum bestehen.
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