DE202004012374U1

DE202004012374U1 - Repositionsimplantat zur Rekonstruktion eines Wirbelkörpers

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Publication number: DE202004012374U1
Application number: DE202004012374U
Authority: DE
Original assignee: Li Kung-Chia Beitou
Current assignee: Li Kung-Chia Beitou
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2014-08-07
Also published as: GB2416697A; US20060025860A1; GB0416984D0; AU2004100626A4; BRMU8402975U; FR2874168B3; EP1609444A1; CN2707201Y; FR2874168A3; CA2487676A1

Abstract

Ein Repositionsimplantat 1 zur Fixation eines z.B. Osteoporose-bedingten verletzten Wirbelkörpers 2, das in eine für seine Implantierung im Wirbelkörper 2 eingeschnittene Implantierungsbohrung 22 mittels eines dafür bestimmten Werkzeugs eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Repositionsimplantat 1 eine langgestreckte Form aufweist, deren Abmessungen auf eine über ein Pedikel 21 bis in einen Wirbelkörper 2 eingebohrte Implantierungsbohrung 22 abgestimmt werden, die vom Pedikel 21 des Wirbelkörpers 2 aus über die Länge des Pedikels durch diese hindurchdringt und sich bis tief in den proximalen hauptsächlichen Teil des Wirbelkörpers 2 erstreckt, daß das Repositionsimplantat 1 an seinem hinteren Ende an seiner Stirnseite 14 eine Vertiefung 15 mit einem Gewindeloch 16 mit einem Innengewinde für ein Außengewinde des Werkzeugs aufweist, und an seinem vorderen Ende nach vorne geringfügig verjüngt in Form eines pyramidförmiges Kegelstumpfs mit vier Schrägflächen 12 ausgebildet ist, die jeweils in eine achseparallele Seitenfläche 11 des mittleren Teils des Implantats 1 übergehen, das...

Description

[Technisches Gebiet]
Die Erfindung betrifft ein Repositionsimplantat, das vom Pedikel eines Wirbelkörpers zur Rekonstruktion bzw. Augumentation desselben in diesen implantiert wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere eignet sich die Erfindung zur perkutanen Vertebroplastik ostereoporotischer Wirbelkörperkompressionsfrakturen und blowoutfraktur und zur Behandlung von Osteoporose.
[Stand der Technik]
Osteoporose ist die häufigste Knochenerkrankung beim Menschen. Im Deutschland z.B. gibt es drei Millionen betreffene und zehn Millionen gefährdete Personen, besondere Frauen (zu 80% der daran erleidenden Patienten). Nahezu alle der Frauen nach der Klimakterium erleiden mehr oder weniger an Osteoporose. Das gleiche Problem entsteht ebenfalls bei alten Männern. Bei der Osteoporose haben die Knochen ihr Inhalt an Kalzium und damit ihre Festigkeit verloren, und drohen sogar bei alltäglichen Aktivitäten zu brechen. Diese Gefahr von Fraktur ist insbesondere bei der Wirbelsäule erhöht.
Als Risikofaktoren von Osteoporose zählen die folgenden Faktoren, nämlich:

1) Rasse: Die schwarzen besitzen eine höhere Dichte in ihren Knochenmassen als die Weißen bzw. die gelbe Rasse, und damit erleiden weniger an Osteoporose als die letzteren.
2) Lebenweise und Gewohnheiten: Personen mit einer oder mehreren der folgenden Gewohnheiten gehören zu den hoch osteoporose-gefährdeten Gruppen: Rauchen, Alkoholismus, übermässiges Trinken von Tee und Kaffee, unausreichende oder übermässige Bewegungsmenge.
3) Genetische Faktoren: Personen mit Familienkrankheitsgeschichte von Osteoporose: Personen mit Familienkrankheitengeschichte erleiden viel mehr an Osteoporose als die Personen ohne osteoporotische Familienkrankheitengeschichte.
4) Phamadeutische Faktoren: Patienten mit langzeitigen Administration der folgenden Medizinen erleiden mehr an Osteoporose: Steroid, Thyroxin, Diuretikum, Tetracyklin, Heparin, Antieptileptikum, Lithiumsalz, Antagonist, Aluminiun enthaltendes Antacidium, und Patienten unter chemischer Behandlung.
5) Produktion der Geschlechtshormon: Die weibliche Hormon Östrogen schützt Frauen in gebärfähigem Alter vor einem Knochenabbau. In der Wechseljahren läßt die Funktion der Eierstöcke nach. Der Östrogenspiegel sink und der alterbedingte Knochenabbau wird beschleunigt. Etwa jede 3. Frau nach dem 60. Lebensjahr leidet unter einer Osteoporose. Aber auch junge Frauen können z.B. nach Entfernen der Eierstöcke, oder durch natürliche oder operationsbedingte Menopause praecox an einer Osteoporose erkranken. Bei Männern schützt das Männliche Hormon Testosteron ähnlich wie das weibliche Östrogen, wobei sich die Hormonproduktion jedoch später und langsamer zurückbildet, denn sie keine klassische Wechseljahre haben. Statistisch erkranken die Frauen 6 bis 8 mal mehr an Osteoporose als die Männer. Insbesondere bei Frauen mit kleiner Körperbildung oder verzögerter Menarche, oder bei Nulliparen oder älteren Frauen.

Je nach den Arten und der Richtungen der Knochenfixation bei der Frakturbehandlung von Wirbelkörpern bei den konventionellen Therapien unterscheidet man zwischen rückseitiger Nagelfixation, bei der die Fixation durch Einschlagen von Knochennagel von hinten in einen Wirbelkörper erfolgt, und vorderseitiger Implantierungsfixation, bei der die Fixation durch Impoantierung eines Knochenimplantates, z.B. aus einem Knochenersatzmaterial oder einem körpereigenen Knochenteil eines Patienten, von vorne in einen Wirbelkörper erfolgt. In jeder der beiden konventionellen Osteoporose-Therapien müssen zur Fixation eines einzigen beschädigten Wirbelkörpers einerseits die zwei darüber liegenden normalen Wirbelkorper unmittelbar oberhalb und anderseits die zwei darunter liegenden normalen Wirbelkorper unmittelbar unterhalb desselben einer spanhebenden Fixation und damit einem zusätzlicher Beschädigung unterworfen werden. Demzufolge muß die Fixation einer einzigen Wirbelkörper entscheidend mit dem Verlust der Beweglichkeit von bis zu fünf aufeinanderfolgenden Wirbelkörpern erkauft werden, was zu einer starren, in Beweglichkeiten erheblich begrenzten Wirbelsäule führt. Nachteilig ist auch bei der erst genannten konventionellen Osteoporose-Therapie, daß sich im eigentlich Osteoporose erleidenden Wirbelkörper nach seiner Reposition eine große Kavität hinterläßt. Falls die Kavität nicht ausgefüllt wird (z.B. mit einem synthetischen oder einem natürlichen oder eigenen Knochenmaterial), und die Abstützung lediglich durch den von hinten eingeschlagen Knochennagel erfolgt, so reicht die Fixationsstabilität überhaupt nicht aus. Unter Umstand kann sogar unerwünschte Lockerung bzw. Bruch an der Fixationsstelle auftreten, was zur Folge eine erfolglose Operation hat. Bei der letzt genannten konventionellen Therapie besteht dagegen die Gefahr, daß bei der von vorne durchgeführten Operation zum Zugriff an den Wirbelkörper die dafür verwendeten Werkzeuge bzw. Implantate durch die Busen- bzw. Bauchhöhle hindurch eindringen müssen, wodurch die darin liegenden Organe (z.B. die Lungen und Blutgefässen, die Aorta, und Nerve) verletzt werden können, weshalb die Operation sehr sorgfältig durchgeführt werden muß und damit sehr zeitintensiv ist. Des weiteren kann durch die Implantation des Knochens eines Knochenspoders eine Infektion entsteht. Darüber hinaus bleibt bei der vorderseitigen Implantierungsfixation das Problem der Inkaufnahme einer starren und relativ unbeweglichen Wirbelsäule ungelöst.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Repositionsapparat bei der Rekonstruktion von Wirbelkörpern zu schaffen, wodurch mit dem die o.g Nachteile des Stands der Technik bei der Wirbelfixation vermieden werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Repositionsimplantat nach Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung geht vom Gedanke aus, daß zur Fixation eines beschädigten Wirbelkörpers bei der Implantierungsoperation von hinten, ohne eine gleichzeitige Fixation der vier zusätzlichen Wirbelkörper zu benötigen, die Einbohrung von einem Pedikel des Wirbelkörpers aus durch das Pedikel hindurch bis tief in den Wirbelkörper erfolgt. Dann wird in die dadurch entstehende Bohrung ein Implantat eingeschoben. Damit die Geweben in Nähe der Einbohrung nicht durch das Implantierungswerkzeug bei der Implantation des Implantats in den Wirbelkörper verletzt werden kann, muß das Werkzeug an seinem vorderen Ende eine möglichst kleine radiale Abmessung aufweist und keine gefahrlichen radialen herausragenden Teile tragen. Um diese Anforderung zu erfüllen muß die Halterung des zu implantierenden Implantats an der vorderen Ende des Werkzeugs dadurch erfolgen, daß das Implantat an seinem hinteren Ende eine Gewindbohrung aufweist, während das Werkzeug dementsprechend an seinem vorderen Ende ein dazu komplementäres Gewinde hat. Bei der Implantation wird das Implantat am vorderen Ende des Werkzeug verschraubt und daran stabilisiert. Nach erfolgter Implantierung des Implantats in die Bohrung wird das Werkzeug vom Implantat herausgeschraubt und von der Bohrung herausgezogen. Nun kann die Bohrung, die von außen frei zugänglich bleibt, mit ein knochenbildendes Material (z.B. mit einem synthetischen oder einem natürlichen oder eigenen Knochenmaterial) ausgefüllt werden.
Der Vorteil der Einbohrung über ein Pedikel (in 2 mit Bezugszeichen 21 bezeichnet) in einen Wirbelkörper desselben statt einer direkten Einbohrung in seinen hauptsächlichen proximalen Teil (in 2 mit 2 bezeichnet) besteht darin, daß dank der verlängerten Erstrecke der durch das Pedikel über seine gesamte hindurchdringenden Bohrung ein Repositionsimplantat eine verlängerte und vorzeitige Führung und damit eine Zentrierung erhält, bevor es in den proximalen hauptsächlichen Teil des Wirbelkörper eindringt, wodurch die Implantierung des Repositionsimpolantates erheblich stabilisiert und erleichtert wird.
Um eine Augumentierung/Spreizwirkung während seiner Einschiebung in den Wirbelkörper zu erreichen, weist das Implantat an seinem vorderen Ende eine keilförmige, nach vorne verjüngte Ausbildung, vorzugsweise in Form eines pyramidförmigen Kegelstumpfs auf, wodurch die Knochenmasse durch die radiale Erweiterung des Implantats während seiner Einschiebung zusammengedrückt und kompaktiert wird, was zu einer erhöhten Stabilisierung des Implantats in der Bohrung führt.
Um die Sicherung des hinteren Endes des Implantats im Wirbelkörper gegen eine seitliche rutschende Verlagerung mittels eines Formschlusses zu erhöhen, weist das Implantat an der Stirmseite seines hinteren Endes eine Vertiefung auf, in die die Knochengeweben einwachsen können.
Damit das Implantat im Wirbelkörper nicht nur durch die ihn umschließende Knochenmasse von außen, sondern auch durch die in seine Innere hineinwachsenden Knochengeweben von innen verankert wird, ist dieses an seinem mittleren Teil unter Bildung eines großen Zwischenraum für das Einwachsen von Knochengeweben hohl ausgebildet. Hierzu sind das pyramidförmig verjüngte vordere Ende und das vertiefte hintere Ende über vier Längsstege miteinander verbunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
[Zeichnung]
1 in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Repositionsimplantat,
2 in Längsschnitt ein Teil einer Wirbelsäule mit einem in seinem einen Wirbelkorper implantierten erfindungsgemäßen Repositionsimplantat, und
3 wie in 2 der Teil einer Wirbelsäule mit einem erfindungsgemäßen Repositionsimplantat und einer zusätzlichen Fixation mit zwei Knochennägeln.
[Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform]
1 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Repositionsimplantat 1, das an seinem vordere Ende geringfügig nach vorne verjüngt in Form eines pyramidförmigen Kegelstumpfs mit vier Schrägflächen 12 ausgebildet ist, die an ihrer hinteren Seite jeweils in eine achseparallele Seitenfläche 11 des mittleren Teils übergehen, das vier sich parallel zueinander erstreckende Längsstege 13 aufweist, die das vordere und das hintere Ende überbrückt. Das hintere Ende weist an seiner den Längsstegen 13 abgewandten Stirnseite 14 eine Vertiefung 15 auf, die mittig ein Gewindeloch 16 mit einem Innengewinde für ein dazu bestimmtes Implantierungswerkzeug (nicht näher gezeigt) aufweist, daß an seinem vorderen Ende ein mit dem Innengewinde zusammenwirkendes Außengewinde aufweist.
Bei der Implantierung des Repositionsimplantates in einen Wirbelkörper 2 wird zunächst im Pedikel 21 des Wirbelkörpers 2 eine Implantierungsbohrung 22 (z.B. mittels eines Knochenbohrers) hergestellt. Anschließend wird das zu implantierendes Repositionsimplantat 1 mit seinem Gewindloch 16 am vorderen Ende des Implantierungswerkzeug verschraubt stabilisiert und in die Implantierungsbohrung 22 hineingeschoben, wodurch eine gewiße Augementierung/Spreizung derselben erfolgt und damit das Repositionsimplantat darin festgespannt wird. Nun kann das Werkzeug vom Repositionsimplantat 1 gelöst und herausgezogen werden. Nach Entfernung des Werkzeugs können die nicht durch das Implantat 1 eingenommen Volumen der Bohrung 22 (einschließlich des durch die beiden Enden und die Längsstege 13 begrenzten Zwischenraums und der Vertiefung 15) mit einem Knochenmaterial 3, z.B. einer körpereigenen Knochenmasse oder einem Knochenersatzmaterial ausgefüllt werden. Hierdurch wird das Repositionsimplantat 1 sicher im Wirbelkörper 2 eingebettet einerseits und die Schwachung des Wirbelkörpers 2 infolge der Einbohrung behoben anderseits.
Auf diese Weise kann mit Sicherheit eine ausreichende Fixation eines verletzten Wirbelkörpers 2 erfolgen, ohne dabei einen spanhebenden oder einen anderen ähnlichen invasiven Schritt (z.B. Einbohrung oder Einschlagen von Knochennägeln, oder auch Einschraubung von Knochenschrauben) an den benachbarten, gesunden Wirbelkörpern zu erfordern. Zur weiteren Erhöhung der Stabilität der Fixation kann die Wirbelsäule ggf. an seinem unmittelbar oberhalb des verletzten Wirbelkörper 1 liegenden und an seinem unmittelbar oberhalb des verletzten Wirbelkörper 1 liegenden unverletzten Wirbelkörper mit einem Hilfe-Fixierung 4 (z.B. mit Knochennägeln 4) versehen sein, wie es aus 3 hervorgeht.
Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik die folgenden Vorteile hat:

1) Da der Zugriff an den verletzten Wirbelkörper und die Fixation desselben an seiner hinteren Seite vom Pedikel aus erfolgen, wird die Gefahr der Verletzung der Organe in der Busen- oder Bauchhöhle wie es bei einer vorderseitige Implantierung der Fall ist) vermieden.
2) Wegen der gegenüber dem Stand der Technik sehr viel erhöhten Stabilisierung infolge der verlängerten Führung der Einbohrung im Pedikel kann auf die zusätzlichen Fixation an den vier gesunden Wirbelkörpern verzicht werden, wodurch die negative Wirkung der Fixation auf die Beweglichkeit der Wirbelsäule auf Minimum begrenzt wird.
3) Das Zwischenraum und die Vertiefung mit dem eingefüllten Knochenmaterial 3, (z.B. einer körpereigenen Knochenmasse oder einem Knochenersatzmaterial) erlaubt das Einwachsen von Knochengeweben, wodurch das Implantat im Wirbelkörper sowohl durch die ihn umschließende Knochenmasse von außen, als auch durch die in seine Innere hineinwachsenden Knochengeweben von innen verankert wird. Hierdurch werden die Stabilität und die Sicherheit des Implantats erheblich erhöht.
4) Die Implantierung über ein Pedikel ermöglicht die Rekonstruktion ohne eine invasive Laminektomy.

Claims

Ein Repositionsimplantat 1 zur Fixation eines z.B. Osteoporose-bedingten verletzten Wirbelkörpers 2, das in eine für seine Implantierung im Wirbelkörper 2 eingeschnittene Implantierungsbohrung 22 mittels eines dafür bestimmten Werkzeugs eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Repositionsimplantat 1 eine langgestreckte Form aufweist, deren Abmessungen auf eine über ein Pedikel 21 bis in einen Wirbelkörper 2 eingebohrte Implantierungsbohrung 22 abgestimmt werden, die vom Pedikel 21 des Wirbelkörpers 2 aus über die Länge des Pedikels durch diese hindurchdringt und sich bis tief in den proximalen hauptsächlichen Teil des Wirbelkörpers 2 erstreckt, daß das Repositionsimplantat 1 an seinem hinteren Ende an seiner Stirnseite 14 eine Vertiefung 15 mit einem Gewindeloch 16 mit einem Innengewinde für ein Außengewinde des Werkzeugs aufweist, und an seinem vorderen Ende nach vorne geringfügig verjüngt in Form eines pyramidförmiges Kegelstumpfs mit vier Schrägflächen 12 ausgebildet ist, die jeweils in eine achseparallele Seitenfläche 11 des mittleren Teils des Implantats 1 übergehen, das vier Längsstege 13 aufweist, über die das vordere und das hintere Ende des Implantats 1 miteinander verbunden sind und die zusammen mit den beiden Ende einen Zwischenraum für ein Knochenmaterial oder dgl. begrenzen.