DE102009030512A1 - Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule - Google Patents
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Abstract
Nach der Erfindung wird eine Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule mit wenigstens einer polyaxialen oder monoaxialen in das Wirbelpedikel eingebrachten Schraube, vorzugsweise aus Titan, bereitgestellt, an der am Kopf eine Klemmschraube vorgesehen ist. Die Klemmschraube fixiert einen eingelegten Carbon-Composite-Stab mittels Klemmen. Wenigstens am Klemmbereich von Klemmschraube und Carbon-Composite-Stab ist eine abriebfeste Materialschicht vorgesehen. Diese kann vorzugsweise in Form einer Hülse aus abriebfestem Material ausgebildet sein, welche auf den Carbon-Composite-Stab aufgeschoben und an diesem kraftschlüssig an dem oder den Klemmbereichen fixiert ist.
Description
- Die Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule. Hierzu gibt es ein modulares System, welches ein Carbon-Composite-Stabsystem und polyaxiale und monoaxiale Titan-Schrauben umfasst. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe, wie ein Carbon-Composite-Stab, werden in der Medizintechnik insbesondere dort eingesetzt, wo hohe mechanische Festigkeiten, ein lastverteilendes Design und Röntgentransparenz gefordert werden. Bei einer solchen bekannten Vorrichtung wird in das Wirbelpedikel eine vorzugsweise aus Titan bestehende Schraube eingebracht, an deren Kopf eine Klemmschraube vorgesehen ist, welche einen eingelegten Carbon-Composite-Stab mittels Klemmen fixiert.
- In der Zeitschrift "Deutsches Ärzteblatt" Jg. 98, Heft 20, 18. Mai 2001, sind in einem Artikel von Hans-Georg Willert, Göttingen, im Zusammenhang mit Implantatmaterialien die Pathomechanismen der aseptischen Lockerung von Endoprothesen beschrieben. Gemäß dieser Veröffentlichung führen Mikrobewegungen an der Implantat-Knochen-Grenze zur Ausbildung eines Bindegewebsmantels, der gemeinsam mit Abriebprodukten an den Endoprothesenoberflächen eine Fremdkörperreaktion in Form einer makrophagenreichen Granulombildung auslöst. Über Zytokine wird eine Osteoklastenstimulation mit nachfolgender periprothetischer Osteolyse bewirkt. Nach diesem Artikel von Willert ist es daher oberstes Gebot, bei Implantaten Materialabrieb zu vermeiden. Ferner verschlechtern die gewebefreien Spalten in unmittelbarer Implantatumgebung und durch mechanische Irritationen erzeugte Bindegewebskapseln im Interface die Resistenz gegen Infektionen nach Stephan Perren, Research Institut und AO-Center, Davos. Durch Vermeidung einer Kontaktnekrose könnte daher das Infektionsrisiko gesenkt werden.
- Nach der einleitend beschriebenen Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule, bei der ein Carbon-Composite-Stab mittels einer Klemmschraube am Klemmbereich fixiert wird, treten gerade in diesem Klemmbereich Verformungen an der Oberfläche des Stabes auf. Durch die Reibung der Metallkomponenten der Schraube am Carbon-Composite-Stab werden insbesondere Carbonpartikel als Abrieb erzeugt, welche im Bereich der Stabilisierungsvorrichtung somit im Körper verbleiben.
- Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten eine Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule der eingangs genannten Art bereit zu stellen, bei welcher sich abbriebbedingte Schwierigkeiten, insbesondere Fremdkörperreaktionen, vermeiden lassen.
- Nach der Erfindung wird hierzu eine Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule mit wenigstens einer polyaxialen oder monoaxialen, in das Wirbelpedikel eiangebrachten Schraube, vorzugsweise aus Titan, an deren Kopf eine Klemmschraube vorgesehen ist, bereitgestellt, welche einen eingelegten Carbon-Composite-Stab mittels Klemmen fixiert. Diese Vorrichtung zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, dass wenigstens am Klemmbereich von Klemmschraube und Carbon-Composite-Stab eine abriebfeste Materialschicht vorgesehen ist. Durch diese abriebfeste Materialschicht werden die mechanischen Eigenschaften der gesamten Vorrichtung nicht verändert, sondern lediglich im Klemmbereich die Oberfläche des Carbon-Composite-Stabes vor zu Abrieb führenden Reibungserscheinungen geschützt. Hierbei bleibt die Fixierung mittels der Klemmpassung der Klemmschraube sichergestellt, die Röntgentransparenz des Caron-Composite-Stabes bleibt erhalten, und die mechanischen Vorteile des Carbon-Materials als Implantat werden nicht beeinträchtigt. Die abriebfeste Materialschicht sorgt lediglich dafür, insbesondere ab riebbedingte Fremdkörperreaktionen im Bereich der implantierten Vorrichtung zu vermeiden.
- Als besonders geeignete Materialien für die abriebfeste Materialschicht haben sich Titan, Titan-Legierungen, Titan-Aluminium-Legierungen, Edelstahl, Tantal, Tantal-Legierungen, Silikon, Kunststoff, insbesondere Polyethylen, oder Kombinationen hiervon erwiesen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform ist die abriebfeste Materialschicht in Form einer Hülse ausgebildet, welche auf den Carbon-Composite-Stab vorzugsweise aufgeschoben und dort kraftschlüssig fixiert wird. Diese Hülse, welche somit teilweise die Oberfläche des Carbon-Composite-Stabes im Klemmbereich abdeckt, bildet an diesen vorbestimmten Stellen der Vorrichtung eine wirksame schützende Hülse gegen Abrieb.
- Zusammenfassend ist es bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule zu Vermeidung von Abrieb, insbesondere von Kohlenstoffpartikeln, wesentlich, dass eine abriebfeste Materialschicht wenigstens an den Klemmbereichen von Schraube und Carbon-Composite-Stab vorgesehen wird. Hierdurch lassen sich in wirksamer Weise Fremdkörperreaktionen an den Endoprothesenoberflächen unterdrücken.
- Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an Hand eines nicht beschränkenden bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 eine schematische Teilschnittansicht eines Ausschnitts einer Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule mittels wenigstens einer Schraube und eines Carbon-Composite-Stabes; -
2 eine perspektivische Ansicht und eine Axialschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Hülse, welche als abriebfeste Materialschicht beispielsweise bei der Anwendung nach1 dient; -
3 zeigt in einer Seitenansicht und einer Querschnittsansicht eine bevorzugte Ausgestaltungsform eines Carbon-Composite-Stabes mit einer abriebfesten Materialschicht in Form einer Hülse nach2 ; und -
4 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausgestaltungsform eines Carbon-Composite-Stabes mit mehreren axial beabstandet angeordneten Hülsen aus abriebfestem Material. -
1 zeigt in einer Schnittansicht eine in ein nicht dargestelltes Wirbelpedikel eingesetzte Schraube5 , an deren Kopf6 eine insgesamt mit7 bezeichnete Klemmschraube vorgesehen ist. Diese Anordnung dient als Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule. Zur Stabilisierung wird ein insgesamt mit2 bezeichneter Carbon-Composite-Stab eingesetzt, welcher mittels der Klemmschraube7 an einem Klemmbereich3 fixiert wird. Wie aus1 zu ersehen ist, ist an diesem Klemmbereich3 eine abriebfeste Materialschicht1 vorgesehen. Durch diese abriebfeste Materialschicht1 lassen sich abriebbedingte Schwierigkeiten, wie Fremdkörperreaktionen an den Endoprothesenoberflächen, wirksam vermeiden. - Aus
2 ist einerseits eine Längsschnittansicht und andererseits eine perspektivische Ansicht einer insgesamt in Form einer Hülse10 ausgelegten abriebfesten Materialschicht gezeigt. - Aus den Darstellungen nach
3 , wobei einerseits eine Seitenansicht und andererseits eine Axialschnittansicht gezeigt ist, ist zu ersehen ist, dass die beispielsweise in2 gezeigte Hülse10 aus abriebfestem Material am Klemmbereich3 des Carbon-Composite-Stabes2 aufgeschoben und dort kraftschlüssig fixiert ist. - In
4 ist in einer perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung gezeigt, wobei in Axialerstreckung eines Carbon-Composite-Stabes2 in vorbestimmten axialen Abständen Hülsen10 aus abriebfestem Material angeordnet sind, die den jeweiligen Klemmbereichen3 der Klemmschrauben7 entsprechend1 zugeordnet sind. - Als abriebfestes Material und insbesondere im Hinblick auf die Bio-Verträglichkeit kommen Titan, Titan-Legierungen, Titan-Aluminium-Legierungen, Edelstahl, Tantal, Tantal-Legierungen, Silikon, Kunststoff, insbesondere Polyethylen, oder Kombinationen hiervor in Betracht.
- Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voranstehend beschriebenen Einzelheiten der bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Insbesondere kann die abriebfeste Materialschicht
1 körperlich in beliebiger Gestalt ausgelegt werden, und es kommen auch solche Methoden in Betracht, bei denen diese abriebfeste Materialschicht1 gezielt und gegebenenfalls auch direkt auf der Oberfläche des Carbon-Composite-Stabes2 am vorhandenen Klemmbereich aufgebracht wird. Selbstverständlich lässt sich die abriebfeste Materialschicht1 auch im Zusammenhang mit anderen Endoprothesen einsetzen, wenn dort mit Schwierigkeiten hinsichtlich abriebbedingter Fremdkörperreaktionen zu rechnen ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ”Deutsches Ärzteblatt” Jg. 98, Heft 20, 18. Mai 2001, sind in einem Artikel von Hans-Georg Willert, Göttingen, im Zusammenhang mit Implantatmaterialien die Pathomechanismen der aseptischen Lockerung von Endoprothesen [0002]
Claims (4)
- Vorrichtung zur dorsalen Stabilisierung der thorakolumbalen Wirbelsäule mit wenigstens einer polyaxialen oder monoaxialen in das Wirbelpedikel eingebrachten schraube (
5 ), vorzugsweise aus Titan, an deren Kopf (6 ) eine Klemmschraube (7 ) vorgesehen ist, welche einen eingelegten Carbon-Composite-Stab (2 ) mittels Klemmen fixiert, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens am Klemmbereich (3 ) von Klemmschraube (7 ) und Carbon-Composite-Stab (2 ) eine abriebfeste Materialschicht (1 ) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abriebfeste Materialschicht (
1 ) aus Titan, Titan-Legierungen, Titan-Aluminium-Legierungen, Edelstahl, Tantal, Tantal-Legierungen, Silikon, Kunststoff, insbesondere Polyethylen, oder Kombinationen hiervon besteht. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die abriebfeste Materialschicht (
1 ) in Form einer Hülse (10 ) ausgebildet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (
10 ) aus den Carbon-Composite-Stab (2 ) aufgeschoben und kraftschlüssig fixiert ist.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
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Effective date: 20111014 |