DE202016001980U1 - Lumbar vertebral body replacement implant, characterized in that it comprises a spreading device for applying an expanding force (F), a gear and a drive axle - Google Patents
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Abstract
Lumbales Wirbelkörperersatzimplantat, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Spreizvorrichtung zur Aufbringung einer Spreizkraft (F), ein Zahnrad und eine Antriebsachse umfasst.Lumbar vertebral body replacement implant, characterized in that it comprises a spreading device for applying an expanding force (F), a gear and a drive axle.
Description
Technische Beschreibung:Technical description:
Die Erfindung betrifft ein lumbales Wirbelkörperersatzimplantat zum teilweisen oder vollständigen Ersatz von Wirbelkörpern.The invention relates to a lumbar vertebral body replacement implant for the partial or complete replacement of vertebral bodies.
Entsprechende Wirbelkörperersatzimplantate werden im Bereich der Lendenwirbelsäule bei Tumoren oder Frakturen der Wirbelsäule bzw. degenerativen oder entzündlichen Erkrankungen zum teilweisen oder vollständigen Austausch von Wirbelkörpern verwendet.Corresponding vertebral body replacement implants are used in the area of the lumbar spine for tumors or fractures of the spinal column or degenerative or inflammatory diseases for the partial or complete replacement of vertebral bodies.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Wirbelkörperersatzimplantate bekannt. Üblicherweise umfassen diese ein oberes Implantatteil mit einer oberen Wirbelanlagefläche und ein unteres Implantatteil mit einer unteren Wirbelanlagefläche, wobei die Wirbelanlageflächen meist dazu ausgebildet sind, an den Wirbelkörpern anzuliegen. Die Wirbelkörperersatzimplantate werden von vorne oder seitlich in einer Ausgangsstellung eingebracht. Der betroffene Wirbelkörper kann vorab abgetragen werden. Nach dem Einbringen des Wirbelkörperersatzimplantats in der Ausgangsposition wird dieses aufgespreizt. Hierbei werden üblicherweise die Implantatteile auseinandergedrückt. Das Wirbelkörperersatzimplantat kann auf diese Weise an die jeweilige Ausdehnung des vorhandenen Raums individuell angepasst werden. Anschließend wird es fixiert. Zusätzlich kann eine Stabilisierung von hinten mittels Pedikelschrauben und/oder von vorne über Platten erfolgen.Numerous vertebral replacement implants are known in the prior art. Usually, these include an upper implant part with an upper vertebral contact surface and a lower implant part with a lower vertebral contact surface, wherein the vertebral contact surfaces are usually designed to abut against the vertebral bodies. The vertebral body replacement implants are introduced from the front or side in a starting position. The affected vertebral body can be removed in advance. After introduction of the vertebral body replacement implant in the starting position, this is spread open. In this case, usually the implant parts are pressed apart. The vertebral body replacement implant can be individually adapted in this way to the respective extent of the existing space. Then it is fixed. In addition, stabilization can be done from the rear using pedicle screws and / or from the front via plates.
Bei dem Aufspreizen des Wirbelkörperersatzimplantats werden mechanische und/oder pneumatische Spreizvorrichtungen verwendet. Aus der
Um bei der Operation ein optimales Ergebnis zu erzielen ist es notwendig, das Wirbelkörperersatzimplantat möglichst exakt an die individuelle Situation, insbesondere den vorhandenen Raum, anzupassen. Des Weiteren muss das Wirbelkörperersatzimplantat in der eingestellten Ausdehnung (vertikal) sicher und einfach fixierbar sein. Der hierfür zu betreibende Aufwand sollte für den Operateur möglichst gering gehalten werden. Dies betrifft unter anderem auch das für das Einbringen und Aufspreizen notwendige Werkzeug. Um eine relative geringe Verletzung von Haut und Weichteilen zu erzielen, müssen die für das Aufspreizen notwendigen Mechanismen einfach und sicher zugänglich sein.In order to achieve an optimal result during the operation, it is necessary to adapt the vertebral body replacement implant as exactly as possible to the individual situation, in particular the existing space. Furthermore, the vertebral body replacement implant in the set extent (vertical) must be secure and easy to fix. The effort to be done for this should be kept as low as possible for the surgeon. Among other things, this also applies to the tool necessary for the introduction and spreading. In order to achieve a relatively minor injury to the skin and soft tissues, the necessary mechanisms for the spreading must be easily and safely accessible.
Die bereits genannte
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Wirbelkörperersatzimplantat, das sich insbesondere einfacher bedienen lässt, bereitzustellen. Des Weiteren sollen die oben genannten Anforderungen erfüllt werden.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a better vertebral body replacement implant, which is particularly easier to use. Furthermore, the above requirements should be met.
Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the device according to claim 1.
Dabei wird das Aufspreizen des Wirbelkörperersatzimplantats durch einen Expansionsmachanismus erreicht.The spreading of the vertebral body replacement implant is achieved by an expansion Machanismus.
Hierdurch wird eine stufenlose Verstellbarkeit der Abstände des oberen Implantatteils zu dem unteren Implantatteil erzielt. Die notwendige Kraft ist relativ gering, so dass nur ein sehr geringes Drehmoment aufgebracht werden muss. Des Weiteren hat die erfindungsgemäße Spreizvorrichtung mit dem Expansionsmechanismus den Vorteil, dass er reversibel ist. Das heißt, das Wirbelkörperersatzimplantat kann aufgespreizt, aber auch wieder kleiner gestellt werden. Zusätzliche Mechanismen zum Blockieren des Wirbelkörperersatzimplantats in einer Endposition sind nicht notwendig.As a result, a stepless adjustability of the distances between the upper implant part and the lower implant part is achieved. The necessary force is relatively low, so that only a very small torque must be applied. Furthermore, the expansion device according to the invention with the expansion mechanism has the advantage that it is reversible. That is, the vertebral body replacement implant can be spread open, but also made smaller again. Additional mechanisms for blocking the vertebral body replacement implant in an end position are not necessary.
Theoretisch kann die Spreizkraft durch jeden beliebigen Mechanismus aufgebracht werden. Vorzugsweise umfasst die Spreizvorrichtung eine Spindelwinde mit einer Spindelstange, die in einem drehbeweglich gelagerten Innengewinde gehalten ist. Hierbei handelt es sich um eine relativ einfache und robuste Mechanik, die sich in einfacher Weise mit dem erfindungsgemäßen Expansionsmechanismus kombinieren lässt.Theoretically, the spreading force can be applied by any mechanism. Preferably, the spreading device comprises a spindle winch with a spindle rod which is held in a rotatably mounted internal thread. This is a relatively simple and robust mechanism that can be combined in a simple manner with the expansion mechanism according to the invention.
Die Spreizvorrichtung kann eine Führung, insbesondere eine Längsnut, zur rotationsfesten Führung einer/der Spindelstange in axialer Richtung entlang einer Spindel-Längsachse umfassen. Die Führung kann dafür eingesetzt werden, die Rotation einer der Wirbelanlageflächen beim Betreiben des Expansionsmechanismus zu unterbinden. Insofern wird auf die Wirbelkörper keine unnötige Rotationskraft aufgebracht.The spreading device may comprise a guide, in particular a longitudinal groove, for the rotationally fixed guidance of a / the spindle rod in the axial direction along a spindle longitudinal axis. The guide can be used to inhibit the rotation of one of the swirl bearing surfaces when operating the expansion mechanism. In this respect, no unnecessary rotational force is applied to the vertebral bodies.
Die erfindungsgemäße Spreizvorrichtung kann einen Mechanismus zum Umwandeln einer Rotationskraft in eine Hubkraft sowie ein Getriebe als Übersetzung umfassen. Diese beiden Bestandteile stehen in Wirkverbindung. In einem Ausführungsbeispiel wird wie bereits erläutert, eine Spindelwinde zur Umsetzung der Rotationsbewegung in die Hubbewegung verwendet.The spreading device according to the invention may comprise a mechanism for converting a rotational force into a lifting force and a transmission as a translation. These two components are in active connection. In one Embodiment, as already explained, a spindle winch used to implement the rotational movement in the lifting movement.
Die Antriebsachse kann eine Werkzeugaufnahme umfassen. Vorzugsweise ist diese Werkzeugaufnahme derart ausgerichtet, dass diese von einer Seite des Zwischenwirbelimplantats zugänglich ist. Für die bessere Kraftübertragung kann die Werkzeugaufnahme ein Profil in Vielrundform umfassen. Alternativ können Mehrkantprofile verwendet werden.The drive axle may comprise a tool holder. Preferably, this tool holder is aligned so that it is accessible from one side of the intervertebral implant. For better power transmission, the tool holder may comprise a multi-round profile. Alternatively, polygonal profiles can be used.
Die Spreizvorrichtung kann ein Gehäuse zur Lagerung des Expansionsmechanismus umfassen. Vorzugsweise umfasst das Gehäuse eine Anschlussvorrichtung zur Aufnahme eines Fixiergeräts. Beispielsweise kann es sich hier um ein Gewinde handeln, in das das Fixiergerät eingeschraubt wird. In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Fixiergerät einfach um einen Stab zur Halterung des Gehäuses und somit zur Halterung des Zwischenwirbelimplantats. Theoretisch kann das Fixiergerät gleichzeitig ein Werkzeug zur Betätigung des Expansionsmechanismus umfassen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Anschlussvorrichtung und die Werkzeugaufnahme an derselben Seite des Gehäuses angeordnet sind.The spreading device may comprise a housing for supporting the expansion mechanism. Preferably, the housing comprises a connection device for receiving a fixing device. For example, this may be a thread into which the fixing device is screwed. In one embodiment, the fixing device is simply a rod for holding the housing and thus for holding the intervertebral implant. Theoretically, the fixing device may simultaneously comprise a tool for actuating the expansion mechanism. In this case, it is advantageous if the connection device and the tool holder are arranged on the same side of the housing.
Das Gehäuse kann die Antriebsachse derart lagern, dass die Längsachse der Antriebsachse senkrecht zu der Längsachse der Spindelstange (Spindel-Längsachse) verläuft. Die Spreizvorrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Längsachse der Antriebsachse parallel zu einer Anschlussachse für die Anschlussvorrichtung verläuft. Diese Anordnung der Längsachse und/oder der Anschlussachse stellt eine einfache Zugänglichkeit sicher.The housing can support the drive axle in such a way that the longitudinal axis of the drive axle runs perpendicular to the longitudinal axis of the spindle rod (spindle longitudinal axis). The spreading device can be designed such that the longitudinal axis of the drive axis runs parallel to a connection axis for the connection device. This arrangement of the longitudinal axis and / or the connection axis ensures easy accessibility.
Das Wirbelkörperersatzimplantat kann zumindest teilweise aus einer Metalllegierung, insbesondere aus einer Titanlegierung, gefertigt sein.The vertebral body replacement implant may be at least partially made of a metal alloy, in particular of a titanium alloy.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wirbelkörperersatzimplantats ist wie folgt:
Das Wirbelkörperersatzimplantats setzt sich im Wesentlichen aus einer Spreizvorrichtung mit einem Gehäuse, einem auf der einen Seite des Gehäuses angeordneten oberen Implantatteil und einem auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angeordneten Implantatteil zusammen. Auf den von dem Gehäuse abgewandten Seiten des oberen Implantatteils und des unteren Implantatteils befinden sich jeweils Wirbelanlageflächen.An embodiment of the vertebral body replacement implant according to the invention is as follows:
The vertebral body replacement implant is essentially composed of a spreading device with a housing, an upper implant part arranged on one side of the housing and an implant part arranged on the opposite side of the housing. On the side facing away from the housing sides of the upper implant part and the lower implant part are each swirl bearing surfaces.
An der Vorderseite des Gehäuses sind zwei Öffnungen vorgesehen. Hierbei handelt es sich um Werkzeugaufnahmen zum Anbringen eines Antriebswerkzeugs und um eine Anschlussvorrichtung zur Aufnahme eines Fixiergeräts. Die Anschlussvorrichtung weist ein Gewinde zum Eindrehen des Fixiergeräts auf, wobei das Gewinde der Anschlussvorrichtung im Wesentlichen parallel zu einer Antriebsachse verläuft. Dementsprechend ist die Werkzeugaufnahme ausgerichtet, so dass sich das Eindrehwerkzeug entlang der Antriebsachse einbringen lässt.At the front of the housing two openings are provided. These are tool holders for attaching a drive tool and a connection device for receiving a fixing device. The connecting device has a thread for screwing in the fixing device, wherein the thread of the connecting device extends substantially parallel to a drive axis. Accordingly, the tool holder is aligned so that the driving tool can be introduced along the drive axle.
Die Spreizvorrichtung des Wirbelkörperersatzimplantats umfasst einen Expansionsmechanismus, der derart im Gehäuse angeordnet ist, dass dessen Antriebsachse senkrecht zur Spindelachse verläuft. Die Antriebsachse ist mit einer Mutter derart verschraubt, dass diese drehbeweglich in dem Gehäuse gehalten ist.The spreader of the vertebral body replacement implant comprises an expansion mechanism which is arranged in the housing such that its drive axis is perpendicular to the spindle axis. The drive shaft is screwed with a nut such that it is rotatably held in the housing.
Die Spindelstange und das Zahnrad bilden eine Spindelwinde zum Anheben des oberen Implantatteils. Hierfür ist ein Zahnrad als Ring ausgebildet und hat an dessen Innenseite ein Innengewinde, das korrespondierend zu einem Spindelgewinde an der Spindelstange ausgebildet ist. Im zusammengebauten Zustand sitzt das Zahnrad also auf der Spindelstange auf. Sobald sich das Zahnrad, das in horizontaler Richtung durch das Gehäuse und die Gehäuse-Fixierschraube gehalten wird, dreht, senkt sich bzw. hebt sich die Spindelstange. Um eine Mitnahme der Spindelstange bei der Rotation des Zahnrads zu verhindern, weist das Gehäuse eine entsprechende Führung auf.The spindle rod and the gear form a spindle winch for lifting the upper implant part. For this purpose, a gear is formed as a ring and has on the inside thereof an internal thread which is formed corresponding to a spindle thread on the spindle rod. In the assembled state, the gear sits on the spindle rod. As soon as the gear, which is held in the horizontal direction by the housing and the housing fixing screw, rotates, the spindle rod lowers or rises. To prevent entrainment of the spindle rod during the rotation of the gear, the housing has a corresponding guide.
Die Rotation des Zahnrads wird durch die Antriebsachse initiiert, deren Gewinde in Zahnflanken an der Außenseite des Zahnrads eingreift. Zahnrad und Antriebsachse bilden somit ein Getriebe aus.The rotation of the gear is initiated by the drive axle whose threads engage tooth flanks on the outside of the gear. Gear and drive shaft thus form a gear.
Wird also über die Werkzeugaufnahme eine Rotationsbewegung um die Antriebsachse initiiert, so wird die aufgebrachte Kraft mit starker Untersetzung an das Zahnrad weitergegeben. Dieses rotiert um die Spindelachse und hebt bzw. senkt die Spindelstange, was wiederum zu einem Heben bzw. Senken des oberen Implantatteils relativ zu dem unteren Implantatteil bzw. Gehäuse führt.If, therefore, a rotational movement about the drive axis is initiated via the tool holder, the applied force is transmitted to the toothed wheel with a strong reduction ratio. This rotates about the spindle axis and raises or lowers the spindle rod, which in turn leads to a lifting or lowering of the upper implant part relative to the lower implant part or housing.
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