WO2004100837A1

WO2004100837A1 - Höhenverstellbares implantat zum einsetzen zwischen wirbelkörpern und handhabungswerkzeug

Info

Publication number: WO2004100837A1
Application number: PCT/EP2004/005046
Authority: WO
Inventors: Kilian Kraus; Norbert Saal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-14
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2005-11-14
Also published as: DE502004000169D1; EP1501453B2; DE202004021288U1; JP2006528525A; ATE311836T1; ES2249757T3; DE202004021289U1; JP4410254B2; EP1501453B1; US8568482B2; US20070028710A1; ES2249757T5; DE202004021290U1; EP1501453A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein höhenverstellbares Implantat zum Einsetzen zwischen Wirbelkörpern, mit einem ersten und einem zweiten Hülsenteil (1, 2), wobei das zweite Hülsenteil (2) ein Aussengewinde (4) trägt, mit einem Längsabschnitt im ersten Hülsenteil (1) drehfixiert und axial beweglich einliegt und an seinem aus dem ersten Hülsenteil heraus ragenden Längsabschnitt von einer in das Aussengewinde eingreifenden Mutter (3) umfasst ist. Das Implantat ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter als Zahnrad ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Werkzeug zur Handhabung des Implantats.

Description

Beschreibung

Höhenverstellbares Implantat zum Einsetzen zwischen Wirbelkörpern und Handhabungswerkzeug

Die Erfindung betrifft ein höhenverstellbares Implantat zum Einsetzen zwischen Wirbelkörpern und ein dafür geeignetes Handhabungswerkzeug. Ein beispielsweise aus DE 196 22 827 AI bekanntes Implantat weist ein erstes und ein zweites Hülsenteil auf, wobei das zweite Hülsenteil ein Außengewinde trägt, mit einem Längsabschnitt im ersten Hülsenteil drehfixiert und axial beweglich einliegt und an seinem aus dem ersten Hulsenteil heraus ragenden Längsabschnitt von einer in das Außengewinde eingreifenden Mutter umfasst ist. Durch Drehen der Mutter wird das zweite Hülsenteil aus dem ersten Hülsenteil heraus bewegt . Zur Betätigung der Mutter wird ein stabf rmiges Handhabungswerkzeug mit seinem Freiende in eine Ausnehmung am Außenumfang der Mutter eingesteckt . Durch eine Schwenkbewegung des Werkzeugs in einer quer zur Längsachse des Implantats verlaufenden Ebene wird die Mutter um ein dem Schwenkwinkel des Werkzeugs entsprechendes Stück weitergedreht. Danach wird das Werkzeug aus der Mutter heraus gezogen und der geschilderte Vorgang so lange wiederholt, bis das Implantat die erforderliche Höhe aufweist. Während der Drehbetätigung der Mutter darf sich das erste Hülsenteil nicht mitdrehen, so dass dieses im Regelfall mit einem weiteren Werkzeug festgehalten werden muss . Die Höhenverstellung bei dem bekannten Implantat erfordert somit einen erhöhten Zeit- und gerätetechnischen Aufwand. Außerdem ist eine relativ große Operationsöffnung erforderlich, um die genannten Manipulationen behinderungsfrei vornehmen zu können. --„-- ----

PCT/EP2004/005046

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Implantat und ein Handhabungswerkzeug vorzuschlagen, mit denen das Einsetzen in die Wirbelsäule erleichtert ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich eines Implantats durch Anspruch 1 und hinsichtlich eines Handhabungswerkzeugs durch Anspruch 10 gelöst. Gemäß Anspruch 1 trägt die Mutter einen Zahnkranz, ist also als Zahnrad ausgebildet. Mit Hilfe eines Werkzeugs mit einem geeigneten Gegenelement, beispielsweise einem Antriebszahnrad lässt sich die Höhe des Implantats verstellen, wobei mit dem Handhabungs erkzeug keine Schwenkbewegungen ausgeführt werden müssen. Außerdem ist es nicht erforderlich., das Werkzeug vielfach umzusetzen. Es kann vielmehr während, des gesamten Vorgangs der Höhenverstellung in ein und derselben Stellung gehalten werden, was die Operation wesentlich vereinfacht und Operationszeit spart.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung trägt die Mutter den Zahnring an ihrer dem ersten Hülsenteil zugewandten Unterseite. Die Betätigung der Mutter kann dadurch mit einem Antriebszahn- rad erfolgen, dessen Drehachse rechtwinklig zur Drehachse der Mutter verläuft. Eine Umlenkung der Drehbewegung der Achse, wie dies bei einem Antriebszahnrad mit parallel zur Drehachse der Mutter ausgerichteter Achse der Fall wäre, ist nicht erforderlich, wodurch eine kompakte Bauweise begünstigt und der Herstellungsaufwand gesenkt wird.

Um eine Drehfixierung des ersten Hülsenteils zu gewährleisten ist an diesem eine Gewindebohrung vorhanden, an der ein die Mutter antreibendes Handhabungswer zeug fixiert werden kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Implantaten ist somit nur ein einziges sowohl zum Antrieb der Mutter als auch zur Fixierung des ersten Hülsenteils dienendes Werkzeug erforderlich.

Bei dem aus DE 196 22 827 AI bekannten Implantat stützt sich 5 die Mutter beim Ausfahren des zweiten Hülsenteils an der ihr zugewandten Stirnseite des ersten Hülsenteils ab. Ansonsten ist die Mutter aber nicht am ersten Hülsenteil fixiert. Die Höhe des bekannten Implantats kann daher nur vergrößert, nicht aber verkleinert werden, d.h. das zweite Hülsenteil kann nicht )10 in das erste Hülsenteil hineingefahren werden. Beim erfindungsgemäßen Implantat dagegen ist die Mutter mit einem axial- wirksamen Formschluss, also in beiden Axialrichtungen am ersten Hülsenteil fixiert, wodurch sowohl eine Vergrößerung als auch eine Verkleinerung der Implantathöhe möglich ist. Letzte- 15 res kann beispielsweise erforderlich sein, wenn nach dem Einsetzen .des Implantats eine zu große Höhenverstellung vorgenommen wurde .

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die 0 beiden Hülsenteile axial .verlaufende, in ihren einander zugewandten Enden ausmündende Fenster auf, wobei die zwischen ^• zwei benachbarten Fenstern angeordneten Umfangsabschnitte in den Fehstern des jeweils anderen Hülsenteils ,axial verschiebbar einliegen. Gegenüber einer Anordnung, bei der zwei Hülsenteile 5 konzentrisch ineinander greifen, hat dies zunächst den Vorteil, dass weniger Material erforderlich ist und das Implantat dadurch insgesamt leichter wird. Außerdem steht ein wesentlichgrößerer Innenraum zur Verfügung, der mit Knochenmaterial o.dgl. aufgefüllt werden kann. Durch das kammartig ineinander greifen der beiden Hülsenteile ist schließlich noch eine gegenseitige Drehfixierung gewährleistet. Zur Abstützung des Implantats an einem Wirbelkörper ist eine radial verbreiterte Stirnplatte vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist diese ein separates, lösbar fixierte Teil. Es kann dann in jedem Einzelfall die geeignete Stirn- platte, beispielsweise eine mit einer schräg zur Mittellängs- achse des Implantats verlaufenden Planebene, eingesetzt werden. Wird die Stirnplatte mit Hilfe einer Schnappverbindung a Hülsenteil fixiert, ist zum einen ein. sicherer Halt am Hülsenteil gewährleistet und zum anderen eine leichte Austauschbar- keit. Eine in fertigungs- und montagetechnischer Hinsicht einfache Ausgestaltung sieht vor, dass nahe der Stirnseite eine Ringnut in der Innenwandung des Hülsenteils vorhanden ist, in die an der Unterseite der Stirnplatte angeformte Rastnasen eingreifen.

Ein Handhabungswerkzeug für ein Implantat der vorbeschriebenen Art weist gemäß Anspruch 10 ein mit der Mutter zusammenwirkendes Zahnrad auf. Vorzugsweise ist am Handhabungswerkzeug eine Halteeinrichtung zum Festhalten des Implantats vorhanden. Das Zahnrad ist so angeordnet, dass seine Achse beim Antrieb der quer zur Achse des Zahnrings der Mutter verläuft. Eine Umlen- kung der Drehbewegung der Antriebsachse ist, wie bereits weiter oben erwähnt, nicht erforderliche. Eine besonders platzsparende und leicht zu bedienende Anordnung sieht vor, dass der Zahnring an der Stirnseite eines Rohrabschnittes angeordnet ist und dass der Rohrabschnitt von einem Stab durchsetzt ist, dessen Freiende aus dem Rohrabschnitt herausragt und in die Gewindebohrung des ersten Hülsenteils einschraubbar ist . Die koaxiale Anordnung des Rohrabschnittes und des Stabes er- möglicht ein kompaktes und leicht bedienbares Handhabungswerkzeug. Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilgeschnittene perspektivische Ansicht eines Implantats mit einem ersten Hülsenteil und einem darin axial verfahrbar einliegenden zweiten Hülsenteil, wobei sich das zweite Hülsenteil in seiner eingefahrenen Position befindet,

Fig. 2 das Implantat von Fig. 1 mit teilweise ausgef hrenem zweiten Hülsenteil,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des ersten Hülsenteils,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des ausfahrbaren zweiten Hülsenteils,

Fig. 5 eine zum Antrieb des ersten Hülsenteils dienende Mutter,

Fig. 6 eine an einem Hülsenteil fixierbare Stirnplatte,

Fig. 7 ein Werkzeug zur Handhabung des Implantats.

Das in den Abbildungen gezeigte Implantat weist als Hauptbestandteile ein erstes Hülsenteil 1, ein zweites Hülsenteil 2 und eine Mutter 3 auf. Das Hülsenteil 2 ist mit. einem sich im ^•wesentlichen über seine gesamte Länge erstreckenden Außengewinde 4 versehen. Beide Hülsenteile 1,2 weisen axial verlau- fende, in ihren im montierten Zustand in ihre einander zugewandten Stirnseite 5a, b ausmündende Fenster 6 auf. Die zwischen zwei benachbarten Fenstern stehen gebliebenen Umfangsab- schnitte 7a, b liegen in den Fenstern 6 des jeweils anderen Hülsenteils 1,2 axial verschiebbar ein. Dabei ist das Spiel zwischen den Umfangsabschnitten 7a,b so bemessen, dass ein wackelfreier Sitz der dennoch beiden Hülsenteile ineinander und eine leichte Verschiebbarkeit gewährleistet ist. Die Hülsenteile 1,2 weisen etwa die gleiche Wandstärke und den gleichen Innendurchmesser auf, d.h. die Umfangsabschnitte 7b des zweiten Hülsenteils 2 stehen weder über den Außen- noch über den Innenumfang des Hülsenteils 1 hinaus. Die Axiallänge der Fens- ter 6 bzw. der Umfangsabschnitte 7a,b ist so bemessen, dass bei maximal eingefahrenem Hülsenteil 2 zwischen der Stirnseite 5a, eines Umfangsabschnittes 7a,b und der Basis 8 eines Hülsenteils 1,2 ein Axialabstand 9 vorhanden ist.

Zur Höhenverstellung bzw. zum Ein- und Ausfahren des Hülsenteils 2 dient die Mutter 3, welche beide Hülsenteile 1,2 um- fasst. Sie ist mit dem ersten Hülsenteil axial fest und drehbar verbunden. Ihre die beiden Hülsenteile 1,2 umfassende Innenseite weist einen oberen, mit einem Innengewinde 10 verse- henen Längsabschnitt und einen sich daran anschließenden gewindefreien Längsabschnitt 13 auf. In diesen ist eine Ringnut 14 eingearbeitet. Die Mutter 3 ist so am Hülsenteil 1 positioniert, dass nur der gewindefreie Längsabschnitt 13 die Umfangsabschnitte 7a des Hülsenteils 1 umfasst und das Innenge- winde 10 mit dem Außengewinde 4 des Hülsenteils 2 in Eingriff steht. Nahe der Stirnseite 5a eines Umfangsabschnittes 7a ist ein kreissegmentf rmiger, sich über dessen gesamte Breite erstreckender Vorsprung 15 angeformt,- der in die Ringnut 14 der Mutter eingreift. Die Mutter 3 kann sich dabei zwar am Hülsenteil 1 drehen, ist aber an diesem in beiden Axialrichtungen fixiert. Die den Freienden der Umfangsabschnitte 7b "zugewandte Seite der Mutter 3 trägt einen koaxial zur Mittel- längsachse 16 des Implantats verlaufenden Zahnring 17. Der Zahnring 17 ist einstückig an der .Mutter 3 angeformt, beispielsweise eingefräst. Er dient dazu, die Mutter 3 mit Hilfe eines weiter unten noch näher beschriebenen Werkzeugs in Dre- 5 hung zu versetzen und dadurch das Hülsenteil 2 aus dem Hülsenteil 1 heraus oder in dieses hinein zu bewegen, also die Höhe des Implantats zu verstellen.

Die den Freienden der Umfangsabschnitte 7a,b abgewandten )10 Stirnseiten 18 tragen eine radial über den Umfang der Hülsenteile 1,2 hinaus stehende Stirnplatte 19. Die Stirnplatten 19 sind mit Hilfe einer Schnappverbindung lösbar an den Hülsenteilen 1,2 fixiert. Zu diesem Zwecke ist an der Innenseite der Hülsenteile 1,2 nahe deren Stirnseiten 18 eine Ringnut 20 vor- 15 handen,. in die an der den' Stirnseiten 18a,b zugewandten Seite der 'Stirnplatte angeordnete Rastvorsprünge 23 eingreifen. Die RastvorSprünge 23 sind an einer Schürze 24 angeformt, die eine zentrale Öffnung 21 in der Stirnplatte 19 umgrenzt. In den Rand 25 der Schürze 24 sind mehrere in Umfangsriehtung gleich 20 verteilte Ausnehmungen 26 eingebracht. Die zwischen den Ausnehmungen 26 vorhandenen Umfangsabschnitte 27 tragen die Rast- vorsprünge 23. Die Umfangsabschnitte 27 sind geringfügig radial nach innen elastisch auslenkbar, wodurch das Fixieren oder Entfernen der Stirnplatte 19 erleichtert ist. Auf den Außen- 5 seiten 28 der Stirnplatten 19 steht ein Zackenring 29 in Richtung der Längsachse 16 vor. Dieser dient zum Festkrallen des Implantats an einem Wirbelkörper.

In den Umfangsabschnitten 7a sind zwei Durchbrechungen 30 vor- 0 handen. Die Durchbrechungen 30 sowie die zentrale Öffnung 21 in den Stirnplatten 19 dienen zum Einfüllen von Khochenmateri- al, Knochenzement oder dgl. In einem der Umfangsabschnitte 7a τ,r-- ~-

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ist nahe der Mutter 3 eine radial ausgerichtete Gewindebohrung 33 vorhanden. Diese dient zur Fixierung des im folgenden beschriebenen Handhabungswerkzeuges .

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist dieses im wesentlichen aus einem Stab 34 gebildet, dessen eines Ende einen Griff 35 und dessen anderes Ende einen Gewindeabschnitt 36 trägt. Der sich vom Gewindeabschnitt 36 weg erstreckende Bereich des Stabes 34 ist von einer Drehhülse 37 koaxial umfasst. Das dem Griff 35 zugewandte Ende der Drehhülse 37 trägt ein Rändelrad^' 38 und das gegenüberliegende Ende einen Zahnring 39. Dieser ist ähnlich wie bei der Mutter 3, durch eine fräsende Bearbeitung der Hülsenstirnseite hergestellt. Eine Axialbewegung der Hülse 37 in Richtung auf den Griff 35 ist durch einen Anschlagflansch 39 begrenzt.

Zur Höhenverstellung des Implantats, beispielsweise ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Situation, wird das Handhabungswerkzeug mit seinem Gewindeabschnitt 36 in die Gewinde- bohrung 33 eingedreht. Der Zahnring 39 steht dabei mit dem Zahnring 17 nach Art eines Kronenradgetriebes im Eingriff, d.h. die Achse des Zahnrings 39 verläuft im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Zahnrings 17. Das Rändelrad 38 liegt dabei am Anschlagflansch 29 an.

Nachdem das Implantat mit Hilfe des Handhabungswerkzeugs über eine Operationsδffhung in die Wirbelsäule eingesetzt wurde, wird zum Einstellen einer größeren Höhe des Implantats die Drehhülse 37 durch Betätigen des Rändelrades 38 in Drehung versetzt. Wenn es sich bei dem Außengewinde 4 des Hülsenteils 2 und beim Innengewinde 10 der Mutter 3 um Rechtsgewinde handelt, uss die Mutter 3 in Richtung des Pfeiles 40 und das Rändelrad in Richtung des Pfeiles 43 gedreht werden. Zum Lösen des Handhabungswerkzeuges vom Implantat wird dessen Gewindeabschnitt 36 durch Drehen des Griffs 35 aus der Gewindebohrung 33 entfernt. Da sich die Hülse 37 um den Stab 34 drehen kann, ist es nicht erforderlich, die Drehhülse während des

Herausdrehens des Gewindeabschnittes 36 festzuhalten. Die Fixierung der einmal eingestellten Relativlage zwischen beiden Hülsenteilen 1,2 kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, in die Gewindebohrung 33 eine etwa mit einer Spitze versehene Schraube (nicht dargestellt) einzudrehen.

Bezugszeichenliste

erstes Hülsenteil 33 Gewindebohrung zweites Hülsenteil 34 Stab

Mutter 35 35 Griff

Außengewinde 36 Gewindeabschnitt a_<rb Stirnseite 37 Drehhülse

Fenster 38 Rändelrad a, . b Umfangsabschnitt 39 Anschlagflansch

(a = erstes Hülsenteil ,- 40 40 Pfeil b = zweites Hülsenteil) 43 Pfeil

Basis

Axialabstand

Innengewinde

Längsabschnitt

Ringnut

Vo sprung

Mittellängsachse

Zahnring

Stirnseite

Stirnplatte

Ringnut

Öffnung

RastvorSprung

Schürze

Ra d

Ausnehmung

Umfangsabsehni11

Außenseite

Zackenring

Durchbrechung

Claims

Ansprüche

1. Höhenverstellbares Implantat zum Einsetzen zwischen Wirbel körpern, mit einem ersten und einem zweiten Hülsenteil (1,2), wobei das zweite Hülsenteil (2) ein Außengewinde (4 trägt, mit einem Längsabschnitt im ersten Hülsenteil (1) ι10 drehfixiert und axial beweglich einliegt und an seinem aus dem ersten Hülsenteil (1) heraus ragenden Längsabschnitt von einer in das Außengewinde (4) eingreifenden Mutter (3) umfasst ist, dadurch gekennzeichnet,

15 dass die Mutter einen Zahnring (17) trägt.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnring (17) an der dem ersten Hülsenteil (1) zu 20 gewandten Seite der Mutter (3) angeordnet ist.

3. Implantat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Hülsenteil (1) wenigstens eine radial ver- 5 laufende Gewindebohrung (33) zur Fixierung eines die Mutte (3) antreibenden Werkzeugs vorhanden ist.

4. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 0 dass die Mutter (3) mit einem axial wirksamen Formschluss am ersten Hülsenteil fixiert ist.

5. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenteile (1,2) axial verlaufende, in ihren ein ander zugewandten Enden ausmündende Fenster (6) aufweisen, wobei die zwischen zwei benachbarten Fenstern angeordneten Umfangsabschnitte (7a, b) in den Fenstern (6) des jeweils anderen Hülsenteils (1,2) axial verschiebbar einliegen.

6. Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der zur Anlage an einem Wirbelkörper vorgesehenen Stirnseite (18) eines Hülsenteils (1,2) eine als separates Teil ausgebildete Stirnplatte (19) lösbar fixiert.

8. Implantat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnplatte (19) mit Hilfe einer Schnappverbindun am Hülsenteil (1,2) fixiert ist.

9. Implantat nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine nahe der Stirnseite (18) angeordnete Ringnut (20) in der Innenwandung des Hülsenteils (1,2), in die an der der Stirnplatte (19) angeformte Rastnasen eingreifen.

10. Handhabungswerkzeug für ein Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es einen mit der Mutter (3) antriebsmäßig zusammenwir kenden Zahnring (39) u fasst.

11. Handhabungswerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Halteeinrichtung zum Festhalten des Implantat umfasst .

12. Handhabungswerkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnring (39) so angeordnet ist, dass bei der Höhenverstellung .des Implantats seine Achse quer zur Achse- . des Zahnrings (17) der Mutter (3) verläuft.

13. Handhabungswerkzeug nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnring (39) an den Stirnseiten einer Drehhülse (37) angeordnet ist und dass die Drehhülse (37) von einem Stab (34) durchsetzt ist, dessen Freiende aus dem Rohrabschnitt herausragt und einen in die Gewindebohrung des erε ten Hülsenteiles einschraubbaren Gewindeabschnitt (36) trägt .