Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vergurtungssystem
zur Spondylodese der Lendenwirbelsäule nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Ein derartiges vom Markt her bekanntes Vergurtungssystem
wird zur Spondylodese der Lendenwirbelsäule, d. h. zur star
ren Verbindung zweier benachbarter Wirbelkörper z. B. be
schädigter Bandscheibe, eingesetzt. Es umfaßt zwei Pedikel
schrauben, wobei die eine Pedikelschraube im Pedikel des
einen Wirbelkörpers und die andere Pedikelschraube im Pedi
kel des benachbarten Wirbelkörpers verankert werden kann,
sowie eine an den beiden Pedikelschrauben befestigbare Ver
bindungsstange.
Nachteilig bei dem bekannten Vergurtungssystem ist jedoch,
daß für seinen Einsatz die paravertebrale Muskulatur über
eine Strecke von 15 bis 20 cm von der Wirbelsäule präpa
riert werden muß, und zwar über die Gelenkfortsätze lateral
hinaus. Dabei wird die neurale und vaskuläre Versorgung in
diesem Bereich weitgehend unterbrochen. Die relativ große
Wunde bleibt über einen Zeitraum von ca. 1 1/2 bis 2 1/2
Stunden offen, was zu einem entsprechenden Infektionsrisiko
führt. Zuzüglich muß bei einer solchen großen Wunde mit ei
nem Blutverlust von ca. 300 bis 500 ml gerechnet werden,
was für den Kreislauf des Patienten belastend ist. Daher
sollte die Operationswunde möglichst klein gehalten
werden, wodurch aber auch das Gesichtsfeld des Opera
teurs klein wird.
Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, ein Vergurtungssystem
der eingangs genannten Art so weiterzubil
den, daß das Setzen des Vergurtungssystems auch bei kleinem
Gesichtsfeld möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Vergurtungssystem mit den im
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vergurtungssystem ist es nicht
mehr notwendig, zum Herstellen der Vergurtung eine große
Wunde im Bereich der zu verbindenden Wirbelkörper zu schaf
fen. Da das erfindungsgemäß vorgesehene Befestigungsteil
mit dem Verankerungselement in axialer Richtung verbindbar
ist, können die Arbeiten zum Herstellen der Vergurtung "von
oben" in einem relativ engen Kanal durchgeführt werden.
Durch die axiale Verbindbarkeit bedingt ist der Lagerab
schnitt für die Verbindungsstange seitlich angeordnet. Auf
diese Weise kann die Größe der für den Eingriff notwendigen
Wunde erheblich verkleinert werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran
sprüchen angegeben.
Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß die
Verbindungsstange ebenfalls relativ leicht "von oben" an
der Verbindungseinrichtung befestigt werden kann.
Bei der in Anspruch 3 angegebenen Klemmschraube handelt es
sich um ein einfaches Klemmelement, welches den Verbin
dungsstange sicher und dauerhaft in der U-förmigen Quer
schnitt aufweisenden Ausnehmung festlegen kann.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vergurtung wird durch die
in Anspruch 4 vorgesehene Führungsstange erleichtert.
Das Anbringen des Befestigungsteils an der Pedikelschraube
wird durch die in Anspruch 5 angegebene Weiterbildung er
leichtert, da mit ihr ein "Auffädeln" des Befestigungsteils
auf den Kopf der Pedikelschraube möglich ist.
Eine weitere Erleichterung beim Aufbau des erfindungsgemä
ßen Vergurtungssystems bietet die in Anspruch 6 angespro
chene Führungshülse.
Das Befestigungselement, mit dem das Befestigungsteil an
der Pedikelschraube befestigt wird, und/oder das Klemmele
ment, mit dem die Verbindungsstange am Befestigungsteil
festgelegt wird, können bei der Weiterbildung nach Anspruch
7 auf einfache Weise ebenfalls "von oben", also in axialer
Richtung des Verankerungselements, in ihre entsprechende
Einbauposition gebracht werden.
Wichtig für den einfachen Zusammenbau des erfindungsgemäßen
Vergurtungssystems sind auch die in Anspruch 8 angegebenen
Einführschrägen, da sie eine "Zielhilfe" für die einzufüh
renden Teile darstellen.
Eine noch präzisere Ausrichtung des Vergurtungssystems
und eine einfache Anpassung an individuelle Gegebenheiten
ist durch die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 möglich.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung un
ter Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail erläutert. In
dieser zeigen:
Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine Verbindungseinrich
tung eines Vergurtungssystems zu einem ersten
Zeitpunkt des Zusammenbaus;
Fig. 2: einen Längsschnitt durch die Verbindungseinrich
tung von Fig. 1 zu einem zweiten Zeitpunkt des
Zusammenbaus; und
Fig. 3: eine grobschematische Darstellung des Operations
gebiets nach erfolgter Vergurtung von außen
gesehen.
Ein Vergurtungssystem trägt insgesamt das Bezugszeichen 10
(vgl. Fig. 3). Es umfaßt zwei als Pedikelschrauben ausge
bildete Verankerungselemente 12, von denen in den Fig. 1
und 2 nur jeweils eine dargestellt ist, eine Verbindungs
stange 14 und für jede Pedikelschraube 12 eine Verbindungs
einrichtung 16. In Fig. 1 ist ferner noch eine Führungs
stange 18 und eine Führungshülse 20 dargestellt.
Die Pedikelschraube 12 hat einen zylindrischen Kopf 22, in
dessen Stirnfläche 24 eine mittige axiale Stufenbohrung
vorhanden ist, welche einen kleineren Durchmesser aufwei
senden Gewindeabschnitt 26 und einen größeren Durchmesser
aufweisenden Führungsabschnitt 28 aufweist. Gewindeab
schnitt 26 und Führungsabschnitt 28 weisen an ihrem oberen
Rand jeweils eine Einführschräge 30 auf. Die äußere Mantel
fläche des Kopfes 22 der Pedikelschraube 12 ist als Außen
sechskant ausgeführt. Die Stirnfläche 24 ist mit einer
strahlenförmig von der Mittelachse der Pedikelschraube 12
ausgehenden Riffelung (nicht sichtbar) versehen. In einem
nicht dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist der
Außenmantel des Kopfes 22 der Pedikelschraube 12 ebenfalls
mit einer Riffelung versehen.
Die Verbindungseinrichtung 16 umfaßt ein in der Draufsicht
längliches Befestigungsteil 32 mit halbkreisförmig gerunde
ten Enden, welches einen Befestigungsabschnitt 34 und einen
mit diesem einstückigen Lagerabschnitt 36 aufweist. In einem
nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lagerab
schnitt gegenüber dem Befestigungsabschnitt um eine Achse
verschwenkbar, welche in Einbaulage im wesentlichen senk
recht zur Längsachse der Pedikelschraube verläuft. In
einer gewünschten Winkelposition ist ein derartiger
Lagerabschnitt gegenüber dem Befestigungsabschnitt starr
festlegbar. Der Befestigungsabschnitt 34 wird von einer
Durchgangsbohrung 38 durchdrungen, welche in Einbaulage
koaxial zur Längsachse der Pedikelschraube 12 liegt.
Koaxial zur Durchgangsbohrung 38 weist der Befestigungs
abschnitt 34 einen in den Fig. 1 und 2 oberen Ge
windeansatz 40 und einen in den Fig. 1 und 2 unteren Füh
rungsvorsprung 42 auf. Der Außendurchmesser und die Höhe
des Führungsvorsprungs 42 des Befestigungsabschnitts 34 des
Befestigungsteils 32 entsprechen dem Außendurchmesser und
der Höhe des Führungsabschnitts 28 im Kopf 22 der Pedikel
schraube 12.
Der Durchmesser der Durchgangsbohrung 38 entspricht dem
Durchmesser des Gewindeabschnitts 26 der Stufenbohrung im
Kopf 22 der Pedikelschraube 12. Die in Einbaulage der
Stirnfläche 24 des Kopfes 22 der Pedikelschraube 12 gegen
überliegende Fläche des Befestigungsabschnitts 34 des Befe
stigungsteils 32 weist ein zu der dort vorhandenen Riffe
lung komplementäre, in der Zeichnung jedoch nicht sichtbare
Riffelung auf.
Der Lagerabschnitt 36 ist seitlich vom Befestigungsab
schnitt 34 angeordnet. Er weist eine Gewindebohrung 44 auf,
deren Längsachse parallel zur Durchgangsbohrung 38 ver
läuft. In den Fig. 1 und 2 von oben ist in den Lagerab
schnitt 36 mittig durch die Gewindebohrung 44 eine im Quer
schnitt U-förmige Ausnehmung 46 eingebracht, die der Auf
nahme der Verbindungsstange 14 dient und deren Weite daher
dem Durchmesser der Verbindungsstange 14 entspricht. Die
Mittelebene der Ausnehmung 46 steht senkrecht auf der durch
die Längsachse der Durchgangsbohrung 38 im Befestigungsabschnitt
34 und die Längsachse der Gewindebohrung 44 im La
gerabschnitt 36 aufgespannten Ebene. Die U-förmige Ausneh
mung 46 wird durch zwei Seitenwände 48 und einen zylin
drisch gekrümmten Bodenabschnitt 50 begrenzt. Die U-förmige
Ausnehmung 46 ist tiefer als die Gewindebohrung 44, derart,
daß die Gewindebohrung 44 sich vom oberen Rand der U-
förmigen Ausnehmung 46 bis nicht ganz auf jene Höhe er
streckt, in der die Seitenwände 48 in den Bodenabschnitt 50
übergehen.
An seinem in den Fig. 1 und 2 oberen Rand trägt der La
gerabschnitt 36 einen zur Gewindebohrung 44 koaxialen Ge
windeansatz 52, welcher das gleiche Gewinde wie der Gewin
deansatz 40 des Befestigungsabschnitts 34 trägt. In den
Fig. 1 und 2 nach unten gesehen steht der Lagerabschnitt
36 über den Führungsvorsprung 42 des Befestigungsabschnitts
34 so über, daß er in Einbaulage in etwa auf Höhe des unte
ren Randes des Kopfs 22 der Pedikelschraube 12 endet. In
seinem in den Fig. 1 und 2 unteren Bereich weist der La
gerabschnitt 36 eine in Einbaulage mit einer Fläche des Au
ßensechskants auf der äußeren Mantelfläche des Kopfes 22
der Pedikelschraube zusammenarbeitende seitliche Anlageflä
che 54 auf.
Die in Fig. 1 dargestellte Führungsstange 18 trägt an ih
rem in Fig. 1 unteren Ende ein zum Gewindeabschnitt 26 der
Stufenbohrung im Kopf 22 der Pedikelschraube 12 komplemen
täres Gewinde und ist in Fig. 1 in diesen Gewindeabschnitt
26 eingeschraubt. Die in Fig. 1 außerdem gezeigte Füh
rungshülse 20 hat einen Innendurchmesser, welcher dem Au
ßendurchmesser des Gewindeansatzes 40 des Befestigungsab
schnitts 34 und des Gewindeansatzes 52 des Lagerabschnitts
36 entspricht. In der Innenwand der Führungshülse 20 ist an
deren unterem Ende ein Gewinde 56 vorhanden, welches kom
plementär zum Gewinde an den Gewindeansätzen 40 bzw. 52
ist.
In Fig. 2 sind schließlich noch eine Verbindungsschraube
58 und eine Klemmschraube 60 erkennbar. Die Verbindungs
schraube 58 hat einen Kopf 62 mit kreisförmiger Außenkontur
und einem Außendurchmesser, welcher unter Gleitspiel dem
Innendurchmesser der Führungshülse 20 entspricht. Im Kopf
62 der Verbindungsschraube 58 ist eine Innensechskantaus
nehmung 64 vorhanden. Der Schraubabschnitt 66 der Verbin
dungsschraube 58 trägt ein zum Gewindeabschnitt 26 der Stu
fenbohrung im Kopf 22 der Pedikelschraube 12 komplementäres
Gewinde und hat eine Länge, welche geringfügig kleiner ist
als die Längserstreckung des Befestigungsabschnitts 34 vom
oberen Rand des Gewindeansatzes 40 bis zum unteren Rand des
Führungsvorsprungs 42 plus der Tiefe des Gewindeabschnitts
26 im Kopf 22 der Pedikelschraube 12.
Die Klemmschraube 60 verfügt über einen Kopf 68 mit einer
Innensechskantausnehmung 70, der mit demjenigen der Verbin
dungsschraube 58 übereinstimmt. Der Schraubabschnitt 72 der
Klemmschraube 60 trägt ein zu der Gewindebohrung 44 im La
gerabschnitt 36 komplementäres Gewinde.
Das Vergurtungssystem 10 kann folgendermaßen eingesetzt
werden:
Zunächst wird in einem mikrochirurgischen Eingriff eine
Hautinzision von ca. 4 cm vorgenommen und der Processus
Spinosus zweier betroffener Wirbelkörper 74 und 76 (vgl.
Fig. 3) dargestellt. Die paravertebrale Muskulatur wird
durchstoßen und der Bogen, der mediale Anteil der Facette
und das Ligamentum flavum werden dargestellt. In einem hier
nicht näher erläuterten Verfahren werden anschließend die
genauen Positionen der einzubringenden Pedikelschrauben 12
festgelegt und markiert sowie ein Zugang zu den Pedikeln
der beiden zu verbindenden Wirbelkörper 74 und 76 geschaf
fen. Ferner wird eine Bohrung durch den Pedikel durchge
führt und ein Gewinde in diese Bohrung eingeschnitten.
Dann wird ein in der Figur nicht dargestelltes Verlänge
rungselement mit einem Gewindezapfen in den Gewindeab
schnitt 26 im Kopf 22 einer Pedikelschraube 12 einge
schraubt, bis er mit der Pedikelschraube 12 fest verbunden
ist. Nun kann die Pedikelschraube 12 bequem an diesem Ver
längerungselement gehalten und durch die kleine Hautöffnung
und die paravertebrale Muskulatur hindurch in den Pedikel
eingedreht werden. Die Länge dieses Verlängerungselementes
ist so bemessen, daß dieses nach Eindrehen der Pedikel
schraube 12 noch etwas über die Haut des Patienten nach au
ßen vorsteht. Dieser Vorgang wird an allen notwendigen Pe
dikelstellen wiederholt, für die beiden benachbarten Wir
belkörper 74 und 76 an vier Stellen (diese werden nachfol
gend unter Bezugnahme auf Fig. 3 als links unten, links
oben, rechts unten und rechts oben bezeichnet).
An den Verlängerungselementen wird nun ein in der Figur
ebenfalls nicht dargestelltes Repositionsinstrument befe
stigt, mit dem sowohl die Relativstellung der betroffenen
Wirbelkörper in ventrodorsaler Richtung als auch der Lordo
sewinkel eingestellt werden kann. Nach erfolgter Reposition
werden das Repositionsinstrument und die Verlängerungsele
mente von den Pedikelschrauben 12 entfernt.
Nun verbindet der Operateur die Pedikel von Pedikelpaaren
der benachbarten Wirbelkörper 74 und 76 mit Hilfe der Ver
bindungsstange 14 und der Verbindungseinrichtungen 16.
Hierzu werden zunächst mit Hilfe eines üblichen und bekann
ten Navigationssystems (nicht dargestellt) die exakten Po
sitionen und Ausrichtungen der beiden Pedikelschrauben 12
an den Positionen links unten und links oben bestimmt. Die
von diesem Navigationssystem ermittelten Daten werden nun
an ein externes in der Zeichnung nicht dargestelltes Modell
übertragen.
Bei diesem handelt es sich um eine Vorrichtung, in der die
Relativpositionen zweier Pedikelschrauben mit zugehörigen
Verbindungseinrichtungen zueinander simuliert werden kön
nen, indem eine (ggf. simulierte) Pedikelschraube in ent
sprechenden Führungen durch Mikrometerschrauben entlang der
drei Raumachsen translatorisch und winkelmäßig verstellt
und so in eine dem tatsächlichen Operationsgebiet entspre
chende Relativposition gegenüber der anderen Pedikelschrau
be gebracht werden kann. Eine Verbindungsstange wird nun
mittels einer entsprechenden Vorrichtung so gebogen, daß
sie in die Verbindungseinrichtungen der im Modell befindli
chen Pedikelschrauben und damit auch in diejenigen der im
Patienten gesetzten Pedikelschrauben paßt.
Auf diese Weise wird also zunächst eine Verbindungsstange
14 entsprechend den tatsächlich auf der linken Seite des
Operationsgebietes vorhandenen Gegebenheiten zurechtgebo
gen.
In den Gewindeabschnitt 26 der Stufenbohrung im Kopf 22 der
linken oberen Pedikelschraube 12 wird nun eine Führungs
stange 18 eingeschraubt. Auf diese wird dann ein Befesti
gungsteil 32 einer Verbindungseinrichtung 16 mit Hilfe der
im Befestigungsabschnitt 34 vorhandenen Durchgangsbohrung
38 aufgefädelt und bis zum Kopf 22 der Pedikelschraube 12
abgesenkt. Dabei greift der Führungsvorsprung 42 des Befe
stigungsabschnitts 34 des Befestigungsteils 32 in den Füh
rungsabschnitt 28 der Stufenbohrung im Kopf 22 der Pedikel
schraube 12 ein, was durch die am oberen Rand der Stufen
bohrung im Kopf 22 der Pedikelschraube 12 vorhandene Einführschräge
30 erleichtert wird.
Die seitliche Anlagefläche 54 am Lagerabschnitt 36 kommt
dabei in Anlage an eine Fläche des Außensechskants am Kopf
22 der Pedikelschraube 12, wodurch deren Relativ-
Winkelposition festliegt. Eine zusätzliche Sicherung bieten
die am Kopf 22 der Pedikelschraube 12 und am Befestigungs
abschnitt 34 des Befestigungsteils 32 vorhandenen komple
mentären Riffelungen. Nun wird über die Führungsstange 18
eine Führungshülse 20 aufgeschoben und mit ihrem Gewinde 56
mit dem Gewindeansatz 40 des Befestigungsabschnitts 34 des
Befestigungsteils 32 verschraubt. Eine solche Situation ist
in Fig. 1 dargestellt.
Die Führungsstange 18 wird nun gelöst und herausgezogen,
wobei mit der Führungshülse 20 gegengehalten wird. Eine
Verbindungsschraube 58 wird in der Führungshülse 20 in
Richtung auf das Befestigungsteil 32 abgesenkt. Dadurch,
daß der Durchmesser des Kopfs 62 der Verbindungsschraube 58
im Gleitspiel mit dem Innendurchmesser der Führungshülse 20
zusammenarbeitet, wird die Verbindungsschraube 58 während
des Absenkens exakt geführt, so daß sichergestellt ist, daß
sie durch die Durchgangsbohrung 38 im Befestigungsabschnitt
34 des Befestigungsteils 32 hindurch in den Gewindeab
schnitt 26 im Kopf 22 der Pedikelschraube 12 eingreifen
kann. Die Verbindungsschraube 58 wird mit einem Sechskant
schlüssel, welcher in die Sechskantausnehmung 64 in ihrem
Kopf 62 eingreift, lose verschraubt.
Ein Ende der vorgebogenen Verbindungsstange 14 wird nun au
ßerhalb des Körpers des Patienten in die U-förmigen Quer
schnitt aufweisende Ausnehmung 46 eines zweiten Befesti
gungsteils 32 so eingeführt, wie es der im Modell simulier
ten Situation entspricht. In der U-förmigen Ausnehmung 46
wird die Verbindungsstange 16 durch Festschrauben einer
Klemmschraube 60 festgelegt. Die so geschaffene Einheit aus
Verbindungseinrichtung 16 (Befestigungsteil 32 und Klemm
schraube 60) und Verbindungsstange 14 wird jetzt auf eine
zuvor in die Pedikelschraube 12 links unten eingeschraubte
Führungsstange 18 mit Hilfe der Durchgangsbohrung 38 im Be
festigungsabschnitt 34 des Befestigungsteils 32 aufgefä
delt.
Wie bereits bei der Position links oben wird auch hier
durch die Führungsstange 18 und die mit dieser im Gleit
spiel zusammenarbeitende Durchgangsbohrung 38 im Befesti
gungsabschnitt 34 des Befestigungsteils 32 ein sicheres und
einfaches Einführen der Verbindungseinrichtung 16 gewähr
leistet.
Das Einführen des Führungsvorsprungs 42 des Befestigungsab
schnitts 34 des Befestigungsteils 32 in den Führungsab
schnitt 28 der Stufenbohrung im Kopf 22 der Pedikelschraube
12 wird auch hier durch die Einführschräge 30 am oberen
Rand des Führungsabschnitts 28 des Kopfes 22 der Pedikel
schraube 12 erleichtert. Da die Verbindungsstange 14 ja be
reits in der notwendigen Weise abgelängt und zurechtgebogen
ist, kommt ihr anderes Ende in der U-förmigen Ausnehmung 46
des linken oberen Befestigungsteils 32 zum Liegen.
Nun wird beim linken unteren Befestigungsteil 32 eine Füh
rungshülse 20 auf den Gewindeansatz 40 des Befestigungsab
schnitts 34 des Befestigungsteils 32 aufgeschraubt, die
Führungsstange 18 entfernt und, wie oben im Zusammenhang
mit dem linken oberen Befestigungsteil 32 beschrieben, die
Verbindungsschraube 58 eingeführt und lose verschraubt.
Am linken oberen Befestigungsteil 32 wird die Führungshülse
20 vom Gewindeansatz 40 des Befestigungsabschnitts 34 des
Befestigungsteils 32 entfernt und auf den Gewindeansatz 52
des Lagerabschnitts 36 aufgeschraubt. Nun wird eine Klemm
schraube 60 in die Führungshülse 20 eingeführt, wobei auf
grund des mit der Führungshülse 20 im Gleitspiel zusammen
arbeitenden Kopfes 68 der Klemmschraube 60 eine relativ ex
akte Führung während des Absenkens der Klemmschraube 60 in
die Gewindebohrung 44 im Lagerabschnitt 36 gewährleistet
ist (s. o.). Darüber hinaus erleichtern die Einführschrägen
30 an den oberen Rändern der Gewindebohrung 44 im Lagerab
schnitt 36 das Einführen der Klemmschraube 60.
Über einen Sechskantschlüssel, der in die Sechskantausneh
mung 70 im Kopf 68 der Klemmschraube 60 eingreift, wird die
Klemmschraube 60 soweit gedreht, bis sie am entsprechenden
Ende der Verbindungsstange 14 lose anliegt. Diese Situation
ist in Fig. 2 dargestellt.
Beide Befestigungsteile 32, also jenes an der linken unte
ren als auch jenes an der linken oberen Position, sind zum
gegenwärtigen Zeitpunkt noch mit einer Führungshülse 20
verbunden, die durch die Hautinzisionen nach außen über die
Haut des Patienten übersteht. Mit diesen Führungshülsen 20
kann nun der Operateur, falls erforderlich, noch eine Fein
justierung der Relativposition der beiden zu verbindenden
Wirbelkörper 74 und 76 vornehmen. Sobald die endgültige Po
sition erreicht ist, wird einerseits die Verbindungsschrau
be 58 am linken unteren Befestigungsteil 32 und anderer
seits die Klemmschraube 60 am linken oberen Befestigungs
teil 32 festgezogen. Anschließend werden die Innensechs
kantschlüssel und die entsprechenden Führungshülsen 20 ent
fernt. Die beiden Wirbelkörper 74 und 76 sind nun auf ihrer
linken Seite starr miteinander verbunden.
Der gleiche Vorgang wiederholt sich nun auf der rechten
Seite, wo zunächst jedoch von den dortigen Pedikelschrauben
12 noch das Repositionsinstrument abgenommen werden muß.
Schließlich sind die beiden Wirbelkörper 74 und 76 insge
samt über vier Pedikelschrauben 12, vier Verbindungsein
richtungen 18 und zwei Verbindungsstangen 14 miteinander
starr verbunden. Dies ist schematisch in Fig. 3 darge
stellt.