DE202005019863U1 - System for stabilizing cervical spine, comprising plate with oval openings for being joined to pedicles - Google Patents

Abstract

The stabilizing plate is made of titan and is provided with several openings for being attached to the cervical spine. A first opening (A) is of an oval shape and positioned transversally above a round opening (B) located at one end of the oval opening (A). Two oval openings (C, D) are longitudinally and parallel positioned at the opposite end of the plate. The oval openings (A, C, D) can be used for guiding screws into the pedicles facilitating an operation from the front only. The unit is secured to the spine with screws guided through two central openings (E, F).

Description

Technisches Anwendungsgebiet:Technical application area:

Medizin: Chirurgie: Chirurgische Orthopädie, Neurochirurgie, und Unfallchirurgie: HalswirbelsäulenchirurgieMedicine: Surgery: Surgical Orthopedics, Neurosurgery, and trauma surgery: cervical spine surgery

Hintergründe und technische BeschreibungBackgrounds and technical description

Die menschliche Halswirbelsäule besteht aus 7 Wirbeln. Jeder Wirbel setzt sich aus einem Körper vorne und einem Wirbelbogen hinten zusammen. Wirbelbogen und Wirbelkörper werden durch die Wirbelwurzeln, die sog. Pedikel, links und rechts miteinander verbunden. Die Pedikel sind ca. 4–6mm dick und anähernd rund. Die einzelnen Halswirbel werden v.a. durch Bandscheiben und Bänder stabil zusammengehalten.The human cervical spine consists of 7 vertebrae. Each vertebra is made up of a body in front and a vertebral arch at the back. Vertebral arch and vertebrae become through the vertebral roots, the so-called pedicles, left and right together connected. The pedicles are about 4-6mm thick and approximately round. The individual cervical vertebrae are v. A. Stable by intervertebral discs and ligaments held together.

In Situationen wie schweren Frakturen der Halswirbel, Tumoren und Tochtergeschwulste der Halswirbelsäule und auch bei Verschleißerscheinungen der Halswirbelsäule mit degenerativen Veränderungen, u.U. auch mit Einengung des Rückenmarks im Spinalkanal, können Operationen an der Halswirbelsäule angezeigt sein. Diese Operationen haben die Stabilisierung und Sicherung des Rückenmarks sowie ein schmerzfreies Ergebnis zum Ziel.In Situations such as severe fractures of the cervical vertebrae, tumors and secondary tumors the cervical spine and also with signs of wear the cervical spine with degenerative changes, u.U. also with constriction of the spinal cord in the Spinal canal, can Surgery on the cervical spine be displayed. These operations have stabilization and protection of the spinal cord as well a painless result to the goal.

Zum Erreichen dieser Ziele ist eine der am häufigsten angewandten operativen Therapien die Stabilisierung der Halswirbelsäule von ventral (vor den Wirbelkörpern) und hinter den Halseingeweiden durch ein eingebrachtes Platten-Schrauben-System. Diese Platten ermöglichen seit langem in der Halswirbelsäulenchirurgie die Fixation von zwei, drei, vier oder auch mehreren Halswirbeln. Dabei werden die Platten über Schrauben, welche im Wirbelkörper Verankerung finden, winkelstabil oder nicht winkelstabil befestigt. Bei ausgeprägten Instabilitäten der Halswirbelsäule, wie z.B. bei Zerstörungen vieler Bandstrukturen oder Beteiligung vieler Wirbel und Wirbelstrukturen, kann jedoch auch nach dieser Verplattung in ausgewählten Fällen eine zusätzliche Stabilisierung der Halswirbelsäule von dorsal (hinten) erforderlich werden. In diesen Fällen werden Stäbe oder Platten über Schrauben im Wirbelbogen, in den hinteren Wirbelgelenken, oder auch in den Wurzeln der Halswirbel verankert. Letztere Verankerung erreicht biomechanisch nachgewiesen den höchsten Stabilisierungsgrad. Der Nachteil dieses Vorgehens ist, dass zwei Operationen mit den ihnen eigenen Komplikationsmöglichkeiten, von vorne und von hinten, in diesen ausgewählten Fällen notwendig sind.To the Achieving these goals is one of the most commonly used operational Therapies stabilizing the cervical spine from ventral (before the vertebral bodies) and behind the neck gutters by an inserted plate-screw system. These Allow plates for a long time in cervical spine surgery the fixation of two, three, four or even several cervical vertebrae. The plates are over Screws, which in the vertebral body Anchoring find, angle stable or not angularly stable attached. At pronounced instabilities the cervical spine, such as. at destruction many band structures or involvement of many vertebrae and vertebral structures, However, even after this plating in selected cases a additional Stabilization of the cervical spine from dorsal (back) will be required. In these cases will be Bars or plates over screws in the vertebral arch, in the posterior vertebral joints, or in the Roots of the cervical vertebra anchored. The latter anchorage achieves biomechanical proved the highest Degree of stabilization. The disadvantage of this approach is that two Operations with their own complications, from the front and from behind, in these selected make necessary.

In ausgewählten Fällen reicht die alleinige Stabilisierung der Wirbelsäule von vorne nicht aus und es kann dann zu einem Ausreißen der Platte-Schrauben-Fixation aus den Wirbelkörpern kommen kann. In jenen Fällen ist bisher die zusätzliche Stabilisierung der Halswirbelsäule von hinten der gängige Standard.In chosen make The sole stabilization of the spine is not sufficient from the front and it can then lead to a ripping the plate-screw fixation can come from the vertebral bodies. In those make So far this is the additional stabilization the cervical spine from behind the common one Default.

Aus diesem Grund hat der Autor ein winkelstabiles Schrauben-Platten-System entwickelt, welches von vorne die Wirbelsäule vermehrt stabilisieren kann und, in besonderen Fällen mit höchster Anforderung an Stabilität, einen hinteren Zugang und zusätzliche dorsale Stabilisierung erübrigen kann.Out For this reason, the author has an angle-stable screw-plate system developed, which stabilize the front of the spine more can and, in special cases with highest Requirement of stability, a rear access and additional dorsal stabilization unnecessary can.

Das System nennt sich:
Cervicales ventrales transpedikuläres winkelstabiles (kraftschlüssiges) Schrauben-Platten-System zur Stabilisierung von hochinstabilen sog. Dreisäulen- und Mehrsegmentinstabilitäten der menschlichen Halswirbelsäule.The system is called:
Cervical ventral transpedicular angle stable (positive) screw plate system for the stabilization of highly unstable so-called three-column and multi-segment instabilities of the human cervical spine.

Vorgestelltes System weißt nachfolgende besondere Merkmale auf:
Es handelt sich hierbei um eine 2mm dicke Titanplatte. Zwei spiegelbildliche Grundmodelle für einen Zugang zur Halswirbelsäule hinter den Halseingeweiden von rechts und von links existieren. Es existieren ferner Modelle mit unterschiedlichen Plattenlängen enstprechend der Anzahl an Halswirbeln, welche es zu stabilisieren bzw. zu verplatten gilt.The presented system has the following special features:
It is a 2mm thick titanium plate. Two mirror-image basic models for access to the cervical spine exist behind the inferior glands from the right and from the left. Furthermore, there are models with different plate lengths corresponding to the number of cervical vertebrae, which it is necessary to stabilize or to plate.

Die Löcher der Titanplatte nehmen 4,0mm (Diameter) kanülierte Schrauben auf und ermöglichen eine winkelstabile Schrauben-Plattenverbingung. Die Schraubenlöcher sind auf der Platte asymmetrisch angeordnet (Zeichnung 1, A–D). Das besondere dieses Systems ist, dass die Schrauben im oberen querovalen Loch (Zeichnung 1, A) und in einem der unteren längsovalen Löcher (Zeichnung 1, C und D) – bei rechtseitigem Zugang zur Halswirbelsäule das linke untere Längsloch – in den Pedikeln der Halswirbel verankert werden können. Dies ist bisher nur mit Schrauben-Stab-Implantaten möglich, welche von dorsal (hinten) in die Halswirbelpedikel eingeschraubt werden. Im runden Plattenloch und in einem der ovalen unteren Schraubenlöcher finden jeweils 1 Schraube halt, welche die entsprechende Pedikelschraube in der Horizontalebene unterkreuzt. Dieses Unterkreuzen, Triangulierung der Schrauben, ist durch Vorbiegung der Platte um ihre Längsachse sowie durch Angulierung der Schrauben in Richtung Plattenmitte möglich.The holes Titanium plate take up 4.0mm (diameter) cannulated screws and enable an angularly stable screw plate connection. The screw holes are arranged asymmetrically on the plate (drawing 1, A-D). The special of this system is that the screws in the upper transverse oval Hole (drawing 1, A) and in one of the lower longitudinal oval holes (drawing 1, C and D) - in right-sided Access to the cervical spine the left lower longitudinal hole - in the Pedicles of the cervical vertebra can be anchored. This is so far only with Screw-rod implants possible, which from behind (dorsally) into the cervical vertebrae. Find in the round plate hole and in one of the oval lower screw holes each 1 screw holding, which the corresponding pedicle screw crossed in the horizontal plane. This undercrossing, triangulation The screw is by pre-bending the plate about its longitudinal axis as well by angulation of the screws towards the middle of the plate possible.

Die möglichen sehr großen Schraubenlängen durch die Verankerung in den Halswirbelköroern und in den Pedikeln – im Vergleich zu den bisherigen kurzen Schraubenverankerungen nur im Wirbelkörper – führen zu einem großen Gewinn an Stabilität des Gesamtkonstrukts.The potential very big screw lengths by anchoring in cervical vertebrae and in pedicles - in comparison to the recent short bolt anchorages only in the vertebral body - lead to a big one Gain in stability of the Overall construct.

Eine Besonderheit ist, dass die ovalen Schraubenlöcher (Zeichnung 1, A, C und D) der verschiedenen möglichen Plattendesigns und Plattenlängen (für die Stabilisierung von zwei, drei, vier,..., mehreren Wirbeln) genau den anatomischen Abständen der Wirbelwurzeln (Pedikel) entsprechen müssen. Durch die Verankerung in diesen Pedikeln könnte das Schrauben-Platten-System eine Stabilität erreichen, wie es die bisher möglichen Kombinationen aus ventraler und dorsaler Stabilisierung, also Operation von vorne und von hinten – zwei Operationen –, aufzeigen. Die dorsale Stabilisierungsoperation könnte somit, voraussichtlich, in bestimmten Fällen umgangen werden.A special feature is that the oval screw holes (drawing 1, A, C and D) of the various possible plate designs and plates Lengths (for the stabilization of two, three, four, ..., multiple vertebrae) must correspond exactly to the anatomical distances of the vertebral roots (pedicles). By anchoring in these pedicles, the screw-plate system could achieve stability, as demonstrated by the previously possible combinations of ventral and dorsal stabilization, that is, surgery from the front and from behind - two operations. The dorsal stabilization operation could thus, presumably, be circumvented in certain cases.

Durch die Nähe der Wirbelpedikel zu wichtigen Rückenmarksnerven und gehirnversorgenden Gefäßen ist der Gebrauch einer der erhältlichen Computernavigationssysteme zur exakten Schraubenplazierung zu empfehlen, wenn eine Implantion dieses Schrauben-Platten-Systems vorgenommen wird.By the roundabouts the vertebral pedicle to important spinal nerves and brain-supplying vessels the use of one of the available computer navigation systems to recommend for exact screw placement when implanting this Screw-plate system is made.

Zur Vereinfachung der Operationstechnik ist ein verschließbarer Translationsmechanismus als Teil des Plattensysstems (Zeichnung 1, F) möglich, welcher das obere und untere Plattenende annähern bzw. entfernen kann und abschließend in gewünschter Stellung kraftschlüssig mit Schrauben in der Platte (Zeichnung 1, E) fixiert werden kann. Dies kann das intraoperative Anpassen der Plattenlänge und der Abstände der Plattenlöcher an die von Natur aus vorgegebenen Abstände der Wirbelwurzeln resp. Pedikel verschiedener Halswirbel zueinander erleichtern.to Simplification of the surgical technique is a lockable translation mechanism as part of the plate system (drawing 1, F) possible, which the upper and approximate lower plate end or can remove and finally in the desired Position non-positively with screws in the plate (drawing 1, E) can be fixed. This may be the intraoperative adjustment of the plate length and the distances the plate holes to the naturally given distances of the vertebral roots resp. Pedicles of different cervical vertebrae to each other easier.

Claims (3)

Cervicales ventrales transpedikuläres winkelstabiles (kraftschlüssiges) Schrauben-Platten-System zur Stabilisierung von hochinstabilen sog. Dreisäulen- und Mehrsegmentinstabilitäten der menschlichen Halswirbelsäule, gekenzeichnet dadurch a) dass es eine asymmetrische Anordnung eines oberen querovalen und eines runden Schraubenlochs aufweißt sowie zwei unterer längssovale Schraubenlöcher auf einer länglichen 2mm dicken Platte. b) dass diese Schraubenlöcher entsprechend den anatomisch gegebenen Abständen zwischen den zu instrumentierenden Halswirbelwurzeln resp. Pedikeln oben und unten sowie entsprechend der natürlichen Varianz dieser Abstände (±2mm) angeordnet sein müssen, um lange Schrauben, welche die Wirbelwurzeln resp. Pedikel übegreifen, aufnehmen zu können.Cervical ventral transpedicular angular stable (Non-positive) Screw plate system for the stabilization of highly unstable so-called Dreisäulen- and multi-segment instabilities the human cervical spine, characterized by a) that it is an asymmetric arrangement an upper transverse oval and a round screw hole as well as two lower longitudinal oval screw holes an oblong 2mm thick plate. b) that these screw holes correspond to the anatomical given intervals between the cervical vertebrae to be instrumented resp. pedicles be arranged above and below and according to the natural variance of these distances (± 2mm) have to, for long screws, which respectively the vertebral roots. Overuse pedicles to be able to record. Schraubenplattensystem nach Anspruch 1) gekennzeichnet durch die Anordnung aus oberem querovalen Längsloch und oberem Rundloch sowie unteren Längslöchern sowie a) gekennzeichnet dadurch, dass durch diese asymmetrische Schraubenlochanordnung und durch das Vorbiegung der Platte um Ihre Längsachse von ca. 10° entsprechend der Rundung der Wirbelkörperfront die Schrauben auf unterschiedlichem vertikalem Niveau gekreuzt im Wirbelpedikel und im Wirbelkörper verankert werden können. b) gekennzeichnet dadurch, dass durch dieses in 2a) genannte Überkreuzen der Schrauben, die sog. Triangulierung, die Ausreißkraft und die Stabilität der Schrauben-Platten-Knochenverbindung, was z.B. besonders im osteoporotischen Knochen von Bedeutung ist, stark erhöht ist.Screw plate system according to claim 1) by the arrangement of upper transverse oval longitudinal hole and upper round hole as well as lower longitudinal holes as well a) characterized in that by this asymmetrical screw hole arrangement and by the pre-bending of the plate about its longitudinal axis of about 10 ° accordingly the rounding of the vertebral body front Screws at different vertical levels crossed in the vertebral pedicle and anchored in the vertebral body can be. b) characterized in that cross-over mentioned in 2a) the screws, the so-called triangulation, the pull-out force and the stability the screw-plate bone connection, e.g. especially in the osteoporotic Bone is important, is greatly increased. Schrauben-Platten-System nach Ansrpuch 1), dadurch gekennzeichnet dass a) eine technische Erweiterung bzw. Weiterentwicklung des Schrauben-Platten-Systems durch einen dynamischen Translationsmechanismus resp. Verkürzungs-/Verlängerungsmechanismus der Platte möglich ist. b) durch diesen in 3a) angeführten dynamischen Translationsmechanismus die oberen und unteren Löcher der Platte exakt den anatomisch vorgegebenen Abständen der zu instrumentierenden Halswirbel und Wirbelpedikel angepasst bzw. einander angenähert werden können. c) dieser in 3a) genannte dynamische Translationsmechanismus durch eine kraftschlüssige Schraubenverbindung in der Platte blockiert resp. fixiert werden kann.Screw-plate system according to claim 1), characterized marked that a) a technical extension or further development of the screw-plate system by a dynamic translation mechanism respectively. Shortening / extension mechanism the plate possible is. b) by this dynamic translation mechanism cited in 3a) the upper and lower holes the plate exactly the anatomically predetermined distances of adapted to be instrumented cervical vertebrae and vertebral pedicles approached each other can be. c) this dynamic translation mechanism mentioned in 3a) a non-positive Screw connection blocked in the plate resp. can be fixed.