DE60018988T2

DE60018988T2 - Wirbelkäfig zur immobilisierung der wirbelsäule

Info

Publication number: DE60018988T2
Application number: DE60018988T
Authority: DE
Inventors: Ciaran Frampton Cotterel BOLGER; John Rath Farnham BOLGER
Original assignee: Spinevision SA
Current assignee: Spinevision SA
Priority date: 1999-07-01
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: AU6165200A; IL147400A0; JP2003503155A; RU2258488C2; DE60018988D1; JP4189151B2; ATE291399T1; CA2373788C; ZA200200791B; FR2795627A1; MXPA02000178A; BR0011965A; EP1278486A1; KR100673143B1; EP1278486B1; IL147400A; WO2001001894A1; CA2373788A1; KR20020033648A

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Orthopädie der Wirbelsäule und besonders das der intersomatischen Käfige oder Gehäuse.
Derartige Prothesen sind dazu bestimmt, die pathologischen Wirbelsegmente zu immobilisieren und eine Knochenverfestigung durch Verschmelzen von zwei Segmenten zu veranlassen. Diese Käfige oder Gehäuse sind im allgemeinen aus Titan, Kohlenstoff oder einem bioverträglichen zusammengesetzten Material hergestellt und nehmen Knochentransplantate auf.
Beispielsweise kann man in Betracht ziehen die französische Patentanmeldung FR 2 764 795 , welche einen intersomatischen Käfig nach dem Stand der Technik beschreibt. Dieser Käfig weist einen zentralen Hohlraum auf, der zum Füllen mit Knochenfragmenten bestimmt ist. Er zeigt im Querschnitt zwei große konvexe Seiten, die jede mit einer Mittelöffnung versehen sind, zwei schmale Seiten, die jede mit einer Mittelöffnung versehen sind, wobei die schmalen Seiten eine schräge Zahnung aufweisen, die beiderseits der Mittelöffnung der schmalen Seiten verteilt ist. Er weist im übrigen ein geschlossenes und konvexes vorderes Ende und ein hinteres Ende auf, das in seiner Mitte einen polygonalen Sitz zur Aufnahme eines Handhabungselements aufweist. Ein Schlüssel zum Einsetzen, der mit einer polygonalen Zwinge und mit einer Gewindestange versehen ist, wirkt mit dem erfindungsgemäßen Käfig zusammen, um ihn durch Eindrücken zwischen die Wirbel einzuführen und durch Rotation nach dem Eindrücken zu fixieren.
Eine andere französische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer FR 2 761 879 beschreibt ein Implantat, das auf der Höhe seiner zwei diametral entgegengesetzten Seiten, die dazu bestimmt sind, nach der Implantation in Kontakt mit dem Spongia-Knochen der Wirbel zu kommen, eine Mehrzahl von Öffnungen aufweist, die getrennt und winkelmäßig zueinander um einen Schritt versetzt sind, der im wesentlichen der Hälfte der Länge einer Öffnung entspricht, so daß sich eine dieser Öffnungen gegenüber dem Teil der Wand des Implantats befindet, welche zwei benachbarte Längsöffnungen trennt.
Eine andere Patentanmeldung FR 2 717 068 beschreibt einen intersomatischen Käfig, der von vorn zwischen zwei Wirbel einzusetzen ist und zwei im wesentlichen parallele Arme für den Kontakt mit den Wirbelkörpern aufweist, wobei eine Brücke die hinteren Enden der Arme verbindet und ein Teil vorgesehen ist, um die zwei Arme nach dem Einsetzen des Käfigs zwischen den zwei Wirbeln um einen Winkel zu spreizen. Der Käfig ermöglicht eine präoperative Regelung des Winkels der Lordose zwischen den zwei Wirbeln. Ein Käfigträger ist abnehmbar mit dem Käfig verbunden, um den Käfig zwischen die zwei Wirbel einzusetzen. Nach dem Zurückziehen des Käfigträgers dreht ein Schraubendreher eine Schraube, von der ein hinteres Ende mit dem Spreizteil verbunden ist, das in einen der Arme eingeschraubt ist, um die zwei Arme des Käfigs zu spreizen.
Es wurde auch im amerikanischen Patent Nr. US 5,800,550 vorgeschlagen, einen intersomatischen Käfig mit gezahnten Zylindern zu realisieren, die vertikal in die Wirbel gedrückt werden können mittels eines Werkzeugs, das mit einem Schraubengang versehen ist, um ein Halten des intersomatischen Käfigs zu gewährleisten.
Es wurde auch in der deutschen Patentanmeldung Nr. DE 43 27 054 vorgeschlagen, einen intersomatischen Käfig mit einer Nockenwelle herzustellen, welche es ermöglicht, Ankerbolzen zu montieren.
Es wurde auch in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 97/06753 vorgeschlagen, einen intersomatischen Käfig zu realisieren mit einem ungefähr zylindrischen hohlen Körper (1, 51), der mit einer oder mehreren Öffnungen (9, 10, 59, 59', 60, 60') versehen ist. Der hohle Körper (1, 51) kann durch Einstellelemente (18, 19, 65, 66) in einstellbarer Weise vergrößert werden und weist Fixierelemente (24, 25, 69, 70, 71, 72) auf, welche seine Fixierung an Wirbeln ermöglichen.
Es wurde auch in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 97/46165 vorgeschlagen, einen intersomatischen Käfig zu realisieren, der mindestens zwei Basisschrauben (1), zwei Verriegelungsteile (2), welche die Drehung des Wirbels verhindern, sowie ein Verbindungsteil (3, 4, 5) aufweist.
Das bei diesen intersomatischen Käfigen des Standes der Technik auftretende Problem liegt in der provisorischen Fixierung, bevor die Knochenverwachsung stattgefunden hat.
Es ist tatsächlich von vitaler Bedeutung, daß der Käfig an seinem Platz bleibt. Die Lösungen des Standes der Technik sind nicht befriedigend, da sie ein direktes oder indirektes Einpressen des Käfigs in den Zwischenwirbelraum erfordern.
Die Hauptnachteile der Vorrichtungen des Standes der Technik liegen gleichzeitig darin, daß sie keine perfekte Immobilisierung des intersomatischen Käfigs in den Wirbelseg menten ermöglichen, besonders bei Dehnungs- und/oder Drehbewegungen der Wirbelsäule und in der Tatsache, daß sie nicht wirklich die operative Entfernung (Ablation) des intersomatischen Käfigs ermöglichen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten intersomatischen Käfig vorzuschlagen, der eine Implantation durch eine vorherige oder anschließende chirurgische Maßnahme auf zervikalem (Hals-), thorakalem (Brustkorb-) oder lumbalen (Lenden-) Weg ermöglichen, wobei eine wirksame Fixierung des Käfigs vor der Knochenverwachsung und nachdem die Knochenverwachsung eingetreten ist, garantiert wird und der Käfig nach der Knochenverwachsung herausgenommen werden kann.
Das Ziel des erfindungsgemäßen Käfigs ist es, den Raum zwischen den Wirbeln konstant zu halten, um das Auseinandertreten der Wirbelkörper zu verhindern.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung in ihrer allgemeinsten Gestalt einen intersomatischen Käfig zur Verblockung des Rückgrats gemäß dem Anspruch 1.
Eine Verankerung besteht definitionsgemäß aus einer Blockierung, die keinerlei Freiheitsgrad hat. Der so durch die Verankerungsmittel verankerte intersomatische Käfig blockiert die Wirbel gleichzeitig in Kompression, Dehnung und Rotation, um eine vollkommen verbundene Gesamtheit zu bilden.
Vorzugsweise weist das Antriebsmittel einen Rotationsantriebskopf auf und ist in beide Richtungen drehbar, um die Reversibilität der Verankerungsmittel zu erlauben.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform haben die Verankerungsmittel im Ganzen eine S-Form und der Schwerpunkt der S-Form fällt mit der Achse des Antriebsmittels zusammen. Vorteilhafterweise weist jedes Verankerungsmittel mindestens eine radiale scharfe Kante im wesentlichen senkrecht zur Achse des Antriebsmittels auf, um ein gutes Eindringen der Verankerungsmittel in die Knochenmasse beim Einsetzen des Käfigs und gegebenenfalls bei seiner operativen Entfernung (Ablation) zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise weist jedes Verankerungsmittel auch mindestens eine rückwärts gerichtete scharfe Kante auf, die im wesentlichen parallel zur scharfen Hauptkante ist, um ein gutes Durchdringen der Verankerungsmittel in die Knochenmasse bei der Ablation des Käfigs zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise weist jedes Verankerungsmittel eine Öffnung auf, um den Rückhalt der Knochenmasse zwischen die Arme der Verankerungsmittel zu ermöglichen. Das so erhaltene Zusammenwirken zwischen den Verankerungsmitteln und dem knochigem Rückahlt garantiert ein perfektes Halten der Wirbel sowohl unter Kompression wie unter Dehnung und Drehung.
Außerdem sind die Ränder dieser Öffnungen vorzugsweise mindestens teilweise schneidend, um die Ausbildung eines Schlitzes für die Abnahme der Verankerungsmittel und die Ablation des intersomatischen Käfigs zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Käfig auch Mittel zur Zwangsblockierung/Entblockierung der Verankerungsmittel in ihrer verankerten Position auf.
Vorteilhafterweise weisen schließlich das oder die Verankerungsmittel in ihrer Mitte eine Bohrung auf, deren Wände mit Gewinde versehen sind, um die Positionierung einer oder mehrerer zusätzlicher Elemente, wie einer Fixierschraube, in der Achse des oder der Antriebsmittel zu ermöglichen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die folgende Beschreibung, die sich auf das nicht begrenzende Beispiel bezieht, das in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, worin:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines intersomatischen Käfigs darstellt;
2, 3 und 4 zeigen jeweils eine schematische perspektivische Ansicht und schematische Schnittansichten eines intersomatischen Käfigs, der einer anderen Ausführungsform der Verankerungsmittel als die des erfindungsgemäßen Käfigs entspricht;
5 und 6 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht von zwei Paaren von S-förmigen Verankerungsmitteln gemäß der Ausführungsform der Verankerungsmittel des intersomatischen Käfigs gemäß der Erfindung;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines intersomatischen Käfigs gemäß der Erfindung mit einem Paar von Verankerungsmitteln;
8 und 9 zeigen jeweils eine Frontansicht des intersomatischen Käfigs der 7 in einer zurückgezogenen Position und in Verankerungsposition;
10 zeigt eine Seitenansicht eines intersomatischen Käfigs gemäß der Erfindung mit einem Paar von Verankerungsmitteln;
11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines intersomatischen Käfigs gemäß der Erfindung mit einem doppelten Paar von Verankerungsmitteln; und
12 und 13 zeigen jeweils eine Frontansicht des intersomatischen Käfigs der 11 in der Position zum Verankern und in der verankerten Position.
Der erfindungsgemäße intersomatische Käfig (1) zeigt eine im Ganzen parallelepipedische Form und begrenzt einen hohlen Innenraum (4), der durch Öffnungen zugänglich ist, die an seinen verschiedenen Seiten und besonders an den lateralen Seiten (5, 5') und der Frontseite (6) vorgesehen sind. Der Innenraum (4) ist dazu bestimmt, daß er mit dem Patien ten entnommenen Knochenfragmenten gefüllt wird. Diese Knochenfragmente dienen dazu, eine Fusion der Wirbel zu veranlassen, zwischen denen der intersomatische Käfig plaziert ist.
Die Vorderseite (6) weist eine Öffnung auf, die den Zugang zum Rotationsantriebskopfs (7) des Antriebsmittels (2) ermöglicht.
So weisen in Folge des Antriebsmittels die Verankerungsmittel jedes zwei Endstellungen auf eine verborgene Stellung, in der sie im Inneren des Käfigs positioniert sind, und eine verankerte Stellung, in der sie maximal aus dem Käfig heraustreten.
Zwischen diesen zwei Endstellungen zeigen die Verankerungsmittel eine Mehrzahl von Verankerungs-Zwischenstellungen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Verankerungsmittel (3) eine im ganzen S-Form, wie in den 5 und 6 gezeigt, und der Schwerpunkt der S-Form liegt auf der Achse A des Antriebsmittels (2), wie 7 zeigt. Jedes Verankerungsmittel (3) weist vorzugsweise mindestens eine radiale schneidende Kante (11) auf, die auf einem Radius des Verankerungsmittels im wesentlichen senkrecht zur Achse des Antriebsmittels am Rand der Verbindungsarme der Verankerungsmittel positioniert ist, sowie mindestens eine rückseitige Schneidkante (12), die im wesentlichen parallel zur Hauptschneidkante (10) ist, wie in den 5 und 6 gezeigt.
Die 6 zeigt eine Version der Erfindung, bei der die Hauptschneidkante (10) die Basis eines mindestens gleichschenkligen oder sogar gleichseitigen Dreiecks bildet, das mit Schneidkanten (10', 10'') versehen ist.
In dieser Figur weist jedes Verankerungsmittel (3) zwei radiale Schneidkanten (11) auf, die im wesentlichen auf dem gleichen Radius der Verankerungsmittel (3) an entgegengesetzten Kanten innen und außen der Verbindungsarme angeordnet sind.
In 7 weist jedes Verankerungsmittel zwei radiale Schneidkanten (11) auf, die nebeneinander an der Innenseite der Verbindungsarme angeordnet sind.
Die Schneidbewegung, welche die Verankerung des Käfigs ermöglicht, ist in den 8 und 9 durch die Pfeile F1 dargestellt, während die Ablationsbewegung durch die Pfeile F2 dargestellt ist.
Außerdem weist jedes Verankerungsmittel (3) vorzugsweise eine Öffnung (13) auf, deren Ränder mindestens teilweise schneidend sind, wie 10 zeigt.
Um das Blockieren der Verankerungsmittel (3) in der Verankerungsstellung zu ermöglichen, weist der erfindungsgemäße Käfig vorzugsweise Zwangsblockierungs-/Entblockierungsmittel der Verankerungsmittel (3) in ihrer verankerten Position auf, die bei spielsweise aus einem Vorsprung bestehen, der bestimmt ist, mit einer Ausnehmung zusammenzuarbeiten.
Vorzugsweise weist der intersomatische Käfig (1) der Erfindung, wie 11 zeigt, zwei Paare von Verankerungsmitteln (3) auf, die sich beispielsweise in zwei entgegengesetzten Richtungen drehen, wobei jedes Antriebsmittel (2) jedes Paares von Verankerungsmittel (3) in ein und derselben Vorderseite (6) mündet.
In dieser Version ist die Schneidbewegung, welche die Verankerung des Käfigs ermöglicht, durch die Pfeile F1 in 12 gezeigt, dagegen die Ablationsbewegung durch die Pfeile F2.
13 zeigt den intersomatischen Käfig mit Doppel-S in der verankerten Position.
Der Käfig ist vorteilhafterweise aus Kohlenstoff hergestellt. Ein solches Material zeigt einen Youngschen Modul (Elastizitätsmodul) vergleichbar mit dem des Knochens. Die Verankerungsmittel sind vorteilhafterweise aus Hydroxyapatit oder einem gebundenen und gefritteten Material von Körnern von Calciumphosphatverbindung hergestellt. Die Körner sind mit den Teilchen von Calciumphosphatverbindung verbunden. Die Verankerungsmittel können auch aus einer Metalllegierung auf der Grundlage von Titan oder rostfreiem Stahl hergestellt sein.
Die Verankerungsmittel können auch aus Bicalciumphosphat, Tricalciumphosphat oder porösem Tantal hergestellt sein.
Die Erfindung ist im vorangehenden als Beispiel beschrieben. Der Fachmann ist in der Lage, verschiedene Varianten zu realisieren, besonders für die Betätigung der Verankerungsmittel und das Aufrichten durch Betätigung eines Verankerungsmittels, das durch eine Vorderseite zugänglich ist, soweit sie mit den beigefügten Patentansprüchen verträglich sind.

Claims

Intersomatisches Gehäuse (1) zur Verblockung der Wirbelsäule, wobei das Gehäuse eine parallelepipedische Form aufweist und einen zentralen Hohlraum (4) umfasst, der mit Knochenfragmenten gefüllt werden soll, wobei dieses Gehäuse Verankerungsmittel (3) aufweist, die an lateralen Seiten (5, 5') zur Verbindung mit angrenzenden Wirbeln münden, die durch mindestens ein Antriebsmittel (2) angetrieben werden, das in eine frontale Seite (6) mündet, wobei die besagten Verankerungsmittel (3) jeweils mindestens eine scharfe Hauptkante (10) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die besagten Verankerungsmittel (3) jeweils eine allgemeine S-Form aufweisen.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (2) einen Rotationsantriebskopf (7) aufweist und in beide Richtungen drehbar ist, um die Reversibilität der Verankerungsmittel zu erlauben.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt der S-förmigen Form auf der Achse des Antriebsmittels (2) positioniert ist.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte scharfe Hauptkante (10) die Basis eines zumindest gleichschenkligen mit scharfkantigen Seiten (10', 10'') versehenen Dreiecks darstellt.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verankerungsmittel (3) mindestens eine radiale scharfe Kante (11), die auf einem Radius des Verankerungsmittels positioniert ist, aufweist.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verankerungsmittel (3) zumindest eine scharfe Rückkante (12) aufweist, die fast parallel zur scharfen Hauptkante (10) ist.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verankerungsmittel (3) eine Öffnung (13) aufweist.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der besagten Öffnung (13) zumindest teilweise schneidend sind.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Zwangsblockierungs-/Zwangsentblockierungsmittel der Verankerungsmittel (3) in ihrer verankerten Position aufweist.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Paare Verankerungsmittel (3) aufweist, wobei jedes Antriebsmittel (2) jedes Paars von Verankerungsmitteln (3) in einer selben frontalen Seite (6) mündet.
Intersomatisches Gehäuse (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte oder die besagten Antriebsmittel (2) in ihren Zentren ein Loch (14) mit Gewindewänden aufweist oder aufweisen.