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Die
Erfindung betrifft ein orthopädisches
Haltesystem mit zwei in einen Knochen einschraubbaren Knochenschrauben,
die jeweils einen mit einem Knochengewinde versehenen Schaft und
einen Kopf aufweisen, und mit einem die Köpfe verbindenden Stab, der
mittels einer Klemmschraube an jedem der Köpfe unbeweglich festlegbar
ist, wobei der Stab zwei gegenüber
seiner Längsrichtung
abgewinkelte Endabschnitte trägt, die
in eine Vertiefung im Kopf der beiden Knochenschrauben eintauchen,
und wobei die Klemmschraube in die Vertiefung eingeschraubt ist
und beim Einschrauben in die Vertiefung den Endabschnitt gegenüber dem
Kopf der Knochenschraube klemmend festlegt und wobei in der Vertiefung
eine zentrale Aufnahmeöffnung
für die Klemmschraube
angeordnet ist.
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Derartige
orthopädische
Haltesysteme werden beispielsweise verwendet, um Wirbelkörper untereinander
auch über
mehrere Segmente hinweg festzulegen. Dabei ist es bekannt, eine
größere Anzahl
von Knochenschrauben durch einen durchgehenden Stab miteinander
starr zu verbinden, wobei der Stab den anatomischen Gegebenheiten
entsprechend geformt wird, beispielsweise durch Verbiegen während der
Operation. Je genauer diese Biegung erfolgt, desto besser ist in
der Regel das Ergebnis der Operation (
DE 36 24 067 A1 ;
US 7,090,674 B2 ;
DE 103 26 517 A1 ;
EP 1 364 622 A2 ).
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In
der
US 6,626,904 B1 ist
ein Haltesystem beschrieben mit am Kugelkopf einer Knochenschraube
gelagerten Verbindungselementen, die beispielsweise durch eine Gewindeverbindung
miteinander gekoppelt werden können.
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Bei
einem Haltesystem, wie es in der
DE 38 41 008 A1 beschrieben ist, können Stäbe mit abgewinkelten
Endabschnitten durch Klemmschrauben jeweils am Kopf einer Knochenschraube
festgeklemmt werden, so dass dadurch zwischen jeweils zwei Knochenschrauben
durch einen Stab eine starre Verbindung hergestellt werden kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes orthopädisches Haltesystem so zu verbessern, dass
die Relativlage der Köpfe
der Knochenschrauben in einfacherer Weise geändert und fixiert werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einem orthopädischen
Haltesystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Endabschnitte des Stabes in der Vertiefung in Einschraubrichtung
der konisch ausgebildeten Klemmschraube verlaufen und dass in der
Vertiefung mindestens eine seitlich an die zentrale Aufnahmeöffnung anschließende Erweiterung
zur Aufnahme des Endabschnittes des Stabes angeordnet ist, so dass
die konisch ausgebildete Klemmschraube beim Einschrauben in die
Vertiefung den Endabschnitt gegen die Wand der Vertiefung drückt und
diesen dadurch gegenüber
dem Kopf der Knochenschraube festlegt.
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Es
ist also vorgesehen, dass in der Vertiefung eine zentrale Aufnahmeöffnung für die konische
Klemmschraube angeordnet ist und mindestens eine seitlich an die
zentrale Aufnahmeöffnung
anschließende
Erweiterung zur Aufnahme des Endabschnittes des Stabes. Der Endabschnitt
wird in diese Erweiterung eingeführt und
dann durch die konische Klemmschraube in dieser Erweiterung festgelegt.
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Bei
einem derartigen orthopädischen
Haltesystem werden also nur zwei Köpfe von zwei Knochenschrauben
relativ zueinander festgelegt, der Stab verbindet immer nur zwei
Köpfe,
da die abgewinkelten Endabschnitte des Stabes in den Köpfen festgelegt
werden. Um mehrere Knochenschrauben in dieser Weise zu einem starren
Gerüst
auszubilden, können
gegebenenfalls mehrere derartige Endabschnitte im Kopf einer Knochenschraube
festgelegt werden, so dass dann von diesem Kopf Stäbe in mehreren
Richtungen ausgehen, die jeweils eine Verbindung zu einem Kopf einer
benachbarten Knochenschraube ausbilden. Diese Stäbe können dann auch einzeln ausgewechselt
werden, ohne dass die anderen Stäbe
des Gerüstes
entfernt werden müssen,
so dass auch ein Auswechseln und eine Korrektur nur in einem Teilabschnitt
des Gesamtgerüstes ermöglicht werden.
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Es
können
also auch mehrere Erweiterungen seitlich an die Aufnahmeöffnung anschließen, so
dass ausgehend von einem bestimmten Kopf einer Knochenschraube in
unterschiedlichen Richtungen mehrere Stäbe angeordnet werden können.
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Insbesondere
ist es günstig,
wenn auf diametral gegenüberliegenden
Seiten der zentralen Aufnahmeöffnung
je eine Erweiterung für
einen Endabschnitt eines Stabes angeordnet ist.
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Die
Konturen der Erweiterung auf der der zentralen Aufnahmeöffnung abgewandten
Seite sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie der Kontur der
Endabschnitte entsprechen. Dadurch liegt der Endabschnitt unter
der Wirkung der Klemmschraube flächig
an der Erweiterung an und wird zuverlässig in der festgeklemmten
Lage gehalten. Insbesondere können
diese Konturen auch so ausgebildet sein, dass eine Drehung des Endabschnittes
um seine Längsachse
verhindert wird, beispielsweise durch eine unrunde Kontur im Anlagebereich
zwischen Endabschnitt und Erweiterung.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
tragen der Endabschnitt und die Erweiterung Vor- und Rücksprünge, die
den Endabschnitt bei eingeschraubter Klemmschraube durch Formschluss
gegen eine axiale Verschiebung, also eine Verschiebung in Schraubrichtung
der Klemmschraube, sichern.
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Beispielsweise
kann ein Rücksprung
durch ein Fenster in der Wand der Erweiterung gebildet werden, in
welches ein Vorsprung des Endabschnittes eingreift.
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Es
ist günstig,
wenn die Endabschnitte auf ihrer der zentralen Aufnahmeöffnung zugewandten
Außenseite
eine Anlagefläche
für die
Klemmschraube aufweisen, durch die die Kontur der zentralen Öffnung im
Bereich der Erweiterung stetig fortgesetzt wird. Insbesondere kann
die Kontur der Anlagefläche
kreisbogenförmig sein.
Dadurch wird die Aufnahmeöffnung
der Klemmschraube im Bereich der Erweiterung praktisch geschlossen,
so dass die Klemmschraube allseitig von der Wand der Aufnahmeöffnung und
von den Anlageflächen
der Endabschnitte umgeben wird.
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Die
Innenwand der zentralen Aufnahmeöffnung
kann glatt ausgebildet sein, es ist aber vorteilhaft, wenn diese
Innenwand Gewindegänge
für die
Klemmschraube trägt.
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In ähnlicher
Weise können
die Endabschnitte auf ihrer eine Anlagefläche für die Klemmschraube ausbildenden
Außenseite
glatt ausgebildet sein oder Gewindegänge für die Klemmschraube tragen.
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Diese
Gewindegänge
weisen vorzugsweise eine abgerundete Querschnittsform auf.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
besteht die Klemmschraube aus einem härteren Material als der Kopf
und die Endabschnitte des Stabes, so dass sich die Gewindegänge der
Klemmschraube beim Einschrauben in die Aufnahmeöffnung in die Wand der Aufnahmeöffnung und
in die Anlagefläche
eingraben. Dies kann bei Ausgestaltungen der Fall sein, bei denen
die Innenwand der Aufnahmeöffnung
und die Anlagefläche
des Endabschnittes keine Gewindegänge tragen, es ist aber auch
möglich,
dass diese Flächen
mit Gewindegängen
versehen sind, die durch die Gewindegänge der Klemmschraube bei deren
Einschrauben noch vertieft und umgeformt werden.
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Wenn
von einem Kopf nur ein Stab ausgeht und wenn in diesem Kopf mehrere
Erweiterungen zur Aufnahme von Endabschnitten vorgesehen sind, dann
kann in mindestens eine der nicht für die Aufnahme eines Stabes
vorgesehenen Erweiterungen ein Endabschnitt eingesetzt sein, an
den sich kein weiterer Abschnitt anschließt, so dass der Endabschnitt
nur die Erweiterung ausfüllt
und nicht wesentlich über
die Außenkontur
des Kopfes hervorsteht. Ein solcher Endabschnitt ist praktisch ein
Füllelement
zur Auffüllung
einer Erweiterung, welches im Wesentlichen im Querschnitt des Kopfes
angeordnet ist.
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Die
Klemmschraube kann ein Sackloch aufweisen mit einer unrunden Innenkontur
als kraft- und/oder formschlüssige
Aufnahme für
ein Eindrehwerkzeug. Dabei kann es sich zum Beispiel um längs verlaufende Innennuten
handeln.
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Bei
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist der Kopf der Knochenschraube starr mit dem Schaft der Knochenschraube
verbunden. Man erhält
dann eine monoaxiale Knochenschraube.
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Es
ist aber auch möglich,
dass gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Schaft mit dem Kopf kugelgelenkig verbunden ist, so dass eine
Polyaxialschraube ausgebildet wird.
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In
einem solchen Fall kann vorgesehen werden, dass der Schaft an seinem
oberen Ende in einem kugeligen Lagerkörper endet, der in der den
Kopf der Knochenschraube vollständig
durchsetzenden zentralen Aufnahmeöffnung angeordnet ist und sich
an einer Verengung am unteren Ende der zentralen Aufnahmeöffnung abstützt. In
einem solchen Fall kann die Knochenschraube da durch zusammengefügt werden,
dass der Schaft mit dem kugeligen Lagerkörper von der Oberseite her
in der Aufnahmeöffnung
eingeführt
wird.
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Es
ist vorteilhaft, wenn in die Klemmschraube eine diese durchsetzende
Druckschraube eingeschraubt ist, die im eingeschraubten Zustand
den kugeligen Lagerkörper
gegen die Verengung der zentralen Aufnahmeöffnung drückt und ihn dadurch relativ
zu dem Kopf der Knochenschraube festlegt. Dies kann unmittelbar
erfolgen oder gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
dadurch, dass zwischen dem kugeligen Lagerkörper und der Druckschraube
ein Anpresselement eingelegt ist, insbesondere ein Anpresselement
in Form eines Ringes.
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Es
ist vorteilhaft, wenn die Druckschraube in ihrem oberen Abschnitt
im eingeschraubten Zustand vollständig in der Klemmschraube aufgenommen
ist.
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Um
eine Anpassung an die unterschiedlichen Positionen der Köpfe der
Knochenschrauben zu ermöglichen,
umfasst das orthopädische
Haltesystem gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung einen Satz von Stäben
mit unterschiedlichen Längen.
Auf diese Weise kann der Operateur für den jeweils benötigten Relativabstand
von benachbarten Knochenschrauben Stäbe der passenden Länge auswählen und
so das Gerüst
zur Festlegung der Köpfe
der Knochenschrauben individuell aufbauen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Länge
des Stabes zwischen den beiden Endabschnitten veränderbar
ist.
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Dies
kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Stab zwischen den
beiden Endabschnitten unterbrochen ist und die beiden Enden von
einer Hülse überfangen
werden, in die die Enden unterschiedlich tief eintauchen und an
der die Enden gegen eine Verschiebung in Längsrichtung der Hülse festlegbar
sind.
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Bei
einer ersten Ausführungsform
sind die Enden in die Hülse
eingeschraubt, wobei vorzugsweise die Einschraubrichtung an gegenüberliegenden
Enden der Hülse
entgegengesetzt ist, so dass durch Verdrehung der Hülse gegenüber beiden
in die Hülse
eingeschraubten Enden die Eintauchtiefe an beiden Enden gleichzeitig
verstellt werden kann.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
werden die Enden in der Hülse
durch die Hülse
radial durchsetzende Klemmschrauben festgeklemmt.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Enden und
die Hülse
jeweils einen unrunden Querschnitt aufweisen derart, dass sie in
einer ersten Winkellage relativ zueinander verschiebbar sind und sich
beim Verdrehen in eine zweite Winkellage gegeneinander verklemmen.
Beispielsweise können
die Hülse und
der Stab einen ovalen Querschnitt aufweisen.
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Zur
Veränderung
ihrer Länge
können
die Stäbe
seitliche Ausbiegungen aufweisen, wobei diese vorzugsweise unterschiedlich
groß sind,
so dass durch die Größe der Ausbiegung
die Änderung
der Länge
bestimmt wird.
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Es
ist günstig,
wenn zur Herstellung dieser seitlichen Ausbiegungen ein Instrument
zur Veränderung der
Länge eines
mit zwei abgewinkelten Endabschnitten versehenen Stabes durch Einbringen
einer seitlichen Ausbiegung verwendet wird, welches dadurch gekennzeichnet
ist, dass es zwei nebeneinander liegende Anlageflächen für den Stab
aufweist und ein auf der gegenüberliegenden
Seite der Anlageflächen
an den Stab anlegbares und in einen Zwischenraum zwischen den beiden
Anlageflächen
einschiebbares Druckelement. Durch Einschieben des Druckelementes
wird der zwischen den beiden Anlageflächen angeordnete Bereich des
Stabes seitlich ausgebogen, und dadurch verkürzt sich die effektive Länge des
Stabes.
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Die
Anlageflächen
können
als Rollen ausgebildet sein, deren Umfangsfläche die Anlagefläche bildet. In
gleicher Weise kann das Druckelement als Rolle ausgebildet sein,
deren Umfangsfläche
eine Druckfläche bildet.
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Es
ist dabei vorteilhaft, wenn die Umfangsflächen der Rollen rinnenförmig ausgebildet
und an die Außenkontur
des Stabes angepasst sind. Dadurch wird ein seitliches Ausweichen
des Stabes bei dem Verbiegevorgang verhindert.
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Seitlich
neben den Anlageflächen
und dem Druckelement können
Aufnahmen für
die Endabschnitte des Stabes angeordnet sein, so dass sichergestellt
ist, dass die Ausgestaltung der Stäbe im Bereich der Endabschnitte
unverändert
bleibt.
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Insbesondere
können
die Aufnahmen in Längsrichtung
des Stabes verschieblich an dem Instrument gelagert sein, so dass
sie der Längenänderung
des Stabes durch die Verbiegung im mittleren Bereich ausweichen
können.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Ansicht von zwei Wirbelkörpern mit zwei über einen
Stab miteinander verbundenen polyaxialen Knochenschrauben;
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2:
eine Seitenansicht einer polyaxialen Knochenschraube mit einem in
deren Kopf eingesetzten Stab;
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3:
eine Längsschnittansicht
einer monoaxialen Knochenschraube mit einem mit seinem Endabschnitt
in den Kopf der Knochenschraube eintauchenden Stab;
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4:
eine Ansicht ähnlich 3 mit
Endabschnitten, die formschlüssig
in die Wand des Kopfes der Knochenschraube eingreifen;
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5:
eine perspektivische Ansicht der Einzelteile einer polyaxialen Knochenschraube
gemäß 1 in
einer Explosionsdarstellung;
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6:
eine Seitenansicht der polyaxialen Knochenschraube der 5 mit
einem Stab und einem Endstück
mit einem diametral geschnittenen Kopf;
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7:
eine Schnittansicht der polyaxialen Knochenschraube der 6;
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8:
ein längenveränderbarer
Stab mit in eine Verlängerungshülse eingeschraubten
Stabhälften;
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9:
eine Ansicht ähnlich 8 mit
durch Klemmschrauben in der Verlängerungshülse gehaltenen Stabhälften;
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10:
eine Ansicht ähnlich 8 mit
durch Verdrehung der Verbindungshülse in dieser festlegbaren Stabhälften;
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11:
eine Querschnittansicht des Stabes der 10 in
einer Winkelstellung der Verbindungshülse ohne Verklemmung;
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12:
eine Ansicht ähnlich 11 in
einer Winkelstellung der Verbindungshülse in einer Klemmstellung
und
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13:
eine perspektivische Ansicht eines Biegewerkzeuges zur Einbringung
von seitlichen Ausbiegungen in einen Stab zu dessen Längenänderung.
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Das
orthopädische
Haltesystem umfasst mindestens zwei Knochenschrauben 1 und
einen diese verbindenden Stab 2, normalerweise werden aber
eine größere Anzahl
von Knochenschrauben 1 verwendet, wobei dann jeweils zwischen
zwei Knochenschrauben 1 ein Stab 2 diese verbindet,
so dass insgesamt ein die Knochenschrauben in ihrer Position und
Lage fixierendes Gerüst
entsteht.
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In 1 wird
dies am Beispiel von zwei Knochenschrauben 1 dargestellt,
die durch einen Stab 2 verbunden sind. Dabei ist jede der
beiden Knochenschrauben 1 in einen Wirbelkörper 3, 4 eingeschraubt,
so dass über
die beiden Knochenschrauben die Wirbelkörper 3, 4 in
ihrer Lage relativ zueinander fixiert werden, wenn der die beiden
Knochenschrauben verbindende Stab an den jeweiligen Knochenschrauben
festgelegt ist.
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In 3 ist
ein erstes Ausführungsbeispiel
einer solchen Knochenschraube und eines daran festgelegten Stabes
dargestellt. Die Knochenschraube 1 umfasst einen mit einem
Knochengewinde 5 versehenen Schaft 6, vorzugsweise
ist das Gewinde selbstschneidend ausgebildet. Am oberen Ende des
Schaftes 6 ist ein Kopf 7 angeordnet, der in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
etwa zylindrisch ausgebildet ist und einen größeren Durchmesser aufweist
als der Schaft 6. Dieser Kopf weist eine zentrale Aufnahmeöffnung 8 auf,
die sich von der Oberseite des Kopfes her etwa über die Hälfte seiner Höhe erstreckt
und die einen kreisförmigen Querschnitt
aufweist. Auf zwei diametral einander gegenüberliegenden Seiten schließen sich
an diese zentrale Aufnahmeöffnung 8 seitliche
Erweiterungen 9, 10 an, die sich über die
gesamte Höhe
der Aufnahmeöffnung 8 erstrecken
und der Aufnahme von abgewinkelten Endabschnitten 11 eines
Stabes 2 dienen. Die Stäbe 2 weisen
an beiden Enden im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelte Endabschnitte 11 auf,
deren Länge
so bemessen ist, dass sie vollständig
in Erweiterungen 9, 10 der Aufnahmeöffnung 8 eines
Kopfes 7 eingeschoben werden können.
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Der
Querschnitt der Erweiterungen 9, 10 und der Querschnitt
der Endabschnitten 11 stimmen überein, so dass ein eingeschobener
Endabschnitt 11 an der Wand der Erweiterungen 9 oder 10 flächig anliegt.
Dabei kann ein unrunder Querschnitt der Erweiterung 9, 10 gewählt werden,
so dass der in eine Erweiterung eingeschobene Endabschnitt 11 gegen
eine Verdrehung gesichert ist.
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Die
Endabschnitte 11 eines Stabes 2 bilden an ihrer
der zentralen Aufnahmeöffnung 8 zugewandten Seite
eine Anlagefläche 12 aus,
welche die Erweiterung gegenüber
der zentralen Aufnahmeöffnung
abschließt und
welche die Kontur der kreisbogenförmigen zentralen Aufnahmeöffnung 8 fortsetzt.
Wenn in eine Erweiterung 9 ein Endabschnitt 11 eingesetzt
ist, erhält
man auf diese Weise eine seitlich geschlossene zentrale Aufnahmeöffnung 8.
Die Anlagefläche 12 hat
dementsprechend eine konkave, kreisbogenförmige Querschnittsform.
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In
die zentrale Aufnahmeöffnung 8 kann
eine Klemmschraube 13 eingeschraubt werden, die kreiszylindrisch
ausgebildet ist und konisch geformt ist, das heißt ihr Durchmesser nimmt in
Einschraubrichtung ab. Beim Einschrauben in die zentrale Aufnahmeöffnung 8 kann
die Klemmschraube 13 entweder in Gewindegängen 14, 15 laufen,
die in der Innenwand der zentralen Aufnahmeöffnung 8 beziehungsweise
der Anlagefläche 12 angeordnet
sind, es ist aber auch möglich,
dass die Anlagefläche 12 und/oder
die Innenwand der zentralen Aufnahmeöffnung 8 glatt ausgebildet
sind, das heißt
ohne Gewindegänge.
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Die
Klemmschraube 13 kann aus einem Material bestehen, das
härter
ist als das Material des Kopfes und des Endabschnittes, so dass
beim Einschrauben der Klemmschraube 13 sich deren Gewindegänge in das Material
des Kopfes und der Anlagefläche
eingraben. Es ist auch möglich,
dass zwar Gewindegänge
für die Klemmschraube 13 an
der Innenwand der zentralen Aufnahmeöffnung 8 und eventuell
auch an der Anlagefläche 12 vorgesehen
sind, dass diese aber beim Einschrauben der Klemmschraube 13 zusätzlich dadurch
verformt werden, dass sich die Gewindegänge der Klemmschraube 13 in
das Material des Kopfes und des Endabschnittes eingraben. Dabei
ist es günstig,
wenn die Gewindegänge
der Klemmschraube eine abgerundete Kontur aufweisen.
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Beim
Einschrauben der Klemmschraube 13 werden die Endabschnitte
durch die Konizität
der Klemmschraube in zunehmendem Maße gegen die Innenwand der
Erweiterungen 9, 10 gedrückt, so dass der Stab 2 jeweils
mit dem Kopf 7 starr verspannt wird.
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Das
Einschrauben der Klemmschraube 13 erfolgt mittels eines
Drehwerkzeuges, welches in ein Sackloch 16 der Klemmschraube
einsteckbar ist, wobei das Sackloch und das Drehwerkzeug einen unrunden
Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen Sechskant-Querschnitt
oder einen Querschnitt mit längs
verlaufenden Innennuten 17.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 3 ist auf einer Seite der Kopf 7 verbunden
mit einem Stab 2, auf der gegenüberliegenden Seite ist in die
entsprechende Erweiterung 10 ein Endabschnitt 11 eingesetzt
und in dieser Lage festgeklemmt, der sich außerhalb des Kopfes 7 nicht
fortsetzt, an den sich also kein vollständiger Stab anschließt. Dieser
Endabschnitt bildet somit ein Füllstück aus,
welches die Erweiterung 10 ausfüllt und somit eine sichere
Aufnahme der Klemmschraube 13 in der zentralen Aufnahmeöffnung 8 ermöglicht.
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Selbstverständlich könnte dieses
Füllstück ersetzt
werden durch den Endabschnitt 11 eines vollständigen Stabes 2,
so dass dann auf gegenüberliegenden Seiten
des Kopfes 7 jeweils ein derartiger Stab 2 starr mit
dem Kopf 7 verbunden wäre.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 4, das weitgehend dem Ausführungsbeispiel der 3 entspricht
und bei dem entsprechende Teile daher dieselben Bezugszeichen tragen,
befindet sich am unteren Ende der Erweiterungen 9, 10 jeweils
ein die Wand des Kopfes 7 durchbrechendes Fenster 18 beziehungsweise 19,
und die Erweiterungen 9, 10 tragen im Bereich
dieser Fenster 18, 19 jeweils einen Vorsprung 20 beziehungsweise 21,
der bei eingesetztem Endabschnitt jeweils in eines der Fenster 18, 19 eingreift.
Dadurch ergibt sich ein Formschluss zwischen der Wand der Erweiterungen 9, 10 einerseits
und den eingesetzten Endabschnitten 11 andererseits, die
Endabschnitte 11 werden dadurch gegen eine Verschiebung
in ihrer Längsrichtung,
also parallel zur Einschraubrichtung der Klemmschraube 13,
festgelegt. Durch die eingeschraubte Klemmschraube 13 werden
die Vorsprünge 20, 21 in
die Fenster 18, 19 hineingedrückt, wenn die Klemmschraube 13 entfernt
ist, können
die Endabschnitte aber ohne weiteres so bewegt werden, dass die
Vorsprünge 20, 21 aus
den Fenstern 18, 19 austreten können.
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In
den Ausführungsbeispielen
der 3 und 4 sind die Knochenschrauben
monoaxial ausgeführt, das
heißt
die Längsachse
des Kopfes 7 fällt
mit der Längsachse
des Schaftes 6 zusammen.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
der 1 und 2 sowie 5 bis 7 dagegen
sind die Knochenschrauben 1 polyaxial ausgebildet. Auch
bei diesen Ausführungsbeispielen
sind Teile, die denen der Ausführungsbeispiele
2 und 3 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Bei
den polyaxialen Knochenschrauben tragen die Schäfte 6 an ihrem oberen
Ende jeweils einen kugeligen Lagerkörper 22, und die zentrale
Aufnahmeöffnung 8 des
Kopfes 7 durchsetzt den Kopf vollständig, wobei diese zentrale
Aufnahmeöffnung 8 am
unteren Ende des Kopfes 7 eine Verengung 23 aufweist,
beispielsweise in Form einer nach innen vorspringenden Ringschulter.
Der Schaft 6 der Knochenschraube kann bei dieser Ausgestaltung
von oben her durch die zentrale Aufnahmeöffnung 8 hindurch
geschoben werden, dabei legt sich der kugelige Lagerkörper 22 an
die Verengung 23 an und kann nicht nach unten aus der zentralen
Aufnahmeöffnung 8 austreten.
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In
gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
der 3 und 4 sind bei diesem Ausführungsbeispiel
seitliche Erweiterungen 9, 10 vorgesehen, in die
Endabschnitte 11 eingesetzt werden und mittels einer Klemmschraube 13 festgelegt
werden können.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel
der 3, 4 ist jedoch das Sackloch 16 der
Klemmschraube 13 ersetzt durch eine durchgehende Innengewindebohrung 24, in
die eine zylindrische Druckschraube 25 einschraubbar ist.
Diese kann soweit eingeschraubt werden, dass sie an der Unterseite
der Klemmschraube 13 aus dieser austritt.
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Zwischen
die Oberseite des kugeligen Lagerkörpers 22 und die Unterseite
der Klemmschraube 13 und auch der Druckschraube 25 ist
ein Klemmring 26 eingelegt, der mit seiner innenseitig
abgeschrägten
Unterseite 27 an der Oberseite des kugeligen Lagerkörpers 22 anliegt
und auf dessen Oberseite 28 sich die in die Klemmschraube 13 eingeschraubte
Druckschraube 25 abstützt.
Wenn diese Druckschraube 25 kräftig in die Klemmschraube 13 eingeschraubt
wird, drückt
sie den kugeligen Lagerkörper 22 gegen
die Verengung 23 der zentra len Aufnahmeöffnung 8 und spannt
damit den Lagerkörper 22 gegen
den Kopf 7, so dass eine Verschwenkung des Schaftes 6 gegenüber dem
Kopf 7 nicht mehr möglich
ist. Dieser Spannvorgang wird selbstverständlich erst durchgeführt, wenn
die Klemmschraube 23 ihre endgültige Stellung eingenommen
hat, wenn sie also zum Festlegen der Endabschnitte 11 vollständig in
den Kopf 7 eingedreht ist. Man kann also bei dieser Konstruktion
die Stäbe 2 fest
mit dem Kopf 7 verbinden, die Schäfte 6 sind dabei zunächst gegenüber dem Kopf 7 noch
in allen Richtungen verschwenkbar. Erst durch vollständiges Einschrauben
der Druckschraube 24 wird diese Verschwenkbarkeit aufgehoben.
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Als
Materialien für
die beschriebenen Teile kommen unter anderem die folgenden Materialien
in Frage:
| Für den Kopf | :
Ti6Al4V oder Cobalt-Chrom-Legierung |
| | oder
Polyetheretherketon (PEEK) |
| Für den Stab
und insbesondere | |
| die
Endabschnitte | :
Ti-Legierung oder Reintitan |
| Für die Klemmschraube | :
Ti6Al4V oder Cobalt-Chrom-Legierung |
| Für den Schaft
und den Lager- | |
| Körper der
Knochenschraube | :
Ti6Al4V oder Cobalt-Chrom-Legierung |
| Für den Klemmring 26 | :
Ti6Al4V oder Cobalt-Chrom-Legierung |
| Für die Druckschraube 25 | :
Ti6Al4V oder Cobalt-Chrom-Legierung |
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Die
Druckschraube 25 kann ebenso wie dies oben für die Klemmschraube 13 beschrieben
worden ist, ein Sackloch 29 aufweisen mit einer unrunden
Kontur zur Aufnahme eines Drehwerkzeuges. In der Innengewindebohrung 24 der
Klemmschraube 13 können ähnlich wie
im Falle des Sackloches 16 bei dem Ausführungsbeispiel der 3 und 4 in
Einschraubrichtung verlaufende Innennuten 17 angeordnet
sein, in die ein Drehwerkzeug eingesetzt werden kann.
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Die
Stäbe 2 können einteilig
ausgebildet sein, sie haben dann eine bestimmte Länge. Es
ist vorgesehen, dass Stäbe 2 mit
unterschiedlicher Länge
in einem Satz zur Verfügung
gestellt werden, so dass der Operateur die Stäbe mit der notwendigen Länge aus
diesem Satz auswählen
kann.
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Es
ist aber auch möglich,
die Stäbe 2 längenveränderlich
auszubilden, so dass die Länge
an die Gegebenheiten angepasst werden kann. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel,
wie es in 8 dargestellt ist, sind die
Stäbe 2 in
zwei Hälften 30, 31 unterteilt,
und diese beiden Hälften
sind jeweils in gegenüberliegende Enden
einer Distanzhülse 32 eingeschraubt.
Die Gewinde der Distanzhülse 32 und
der beiden Hälften 30, 31 des
Stabes 2 sind in ihrer Einschraubrichtung einander entgegengesetzt,
so dass bei eingeschraubten Hälften 30, 31 durch
Verdrehung der Distanzhülse 32 gleichzeitig
die Eintauchtiefe beider Hälften 30, 31 in
gleicher Weise veränderbar
ist.
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Bei
dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel eines längenveränderlichen
Stabes 2 ist ein ähnlicher
Aufbau gewählt
wie bei dem Ausführungsbeispiel
der 8, einander entsprechende Teile tragen daher dieselben
Bezugszeichen. Die beiden Hälften 30, 31 sind
jedoch in diesem Fall nicht in die Distanzhülse 32 eingeschraubt,
sondern einfach nur teleskopierend eingeschoben. Die beiden Hälften 30, 31 lassen
sich gegenüber
der Distanzhülse 32 durch
radiale Klemmschrauben 33, 34 festlegen, die in
radialer Richtung durch Gewindebohrungen 35, 36 der
Distanzhülse 32 einschraubbar
sind.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
eines längenveränderlichen
Stabes gemäß 10 bis 12 weisen
sowohl die Distanzhülse 32 als
auch die in diese eingeschobenen Hälften 30, 31 einen
unrunden Querschnitt auf, im dargestellten Ausführungsbeispiel einen ovalen
Querschnitt. In einer ersten Winkellage können die Hälften dabei frei in der Distanzhülse 32 verschoben
werden, verdreht man die Distanzhülse relativ zu den beiden Hälften 30, 31,
ergibt sich aufgrund des unrunden Querschnittes eine Verklemmung
der beiden Hälften
in der Distanzhülse
und damit eine Festlegung in 11 sind
die Distanzhülse
und die eingeschobenen Hälften
in einer Winkellage dargestellt, in der eine freie Verschiebbarkeit
gegeben ist, in 12 dagegen sind sie so gegeneinander
verdreht, dass die Teile gegen eine Verschiebung verklemmt sind.
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Während bei
den Ausführungsbeispielen
der 8 bis 12 die Längenveränderung des Stabes 2 dadurch
erreicht wird, dass der Stab dreiteilig ausgebildet ist mit zwei
Hälften
und einer Distanzhülse,
ist es auch möglich,
die Länge
eines einteiligen Stabes dadurch zu ändern, dass der Stab seitliche
Ausbiegungen 37 erhält,
wie dies beispielsweise aus der Darstellung der 5 und 6 deutlich
wird. Je nach Größe der Ausbiegung
kann dadurch die Länge
des Stabes unterschiedlich eingestellt werden, so dass einmal durch
die Auswahl von Stäben
unterschiedlicher Länge
aus einem Satz von Stäben
eine Vor einstellung der Länge
vorgenommen werden kann und durch das Einbringen einer Ausbiegung
eine Feinabstimmung der Länge.
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Um
eine solche Ausbiegung 37 in einen ursprünglich geraden
Stab einzubringen, kann das Instrument Verwendung finden, das in 13 dargestellt
ist. Dieses Instrument 38 trägt zwei nebeneinander angeordnete Rollen 39, 40,
beide Rollen sind mit einer umlaufenden rinnenförmigen Umfangsnut 41, 42 versehen,
deren Kontur im wesentlichen an die Kontur eines Stabes 2 angepasst
ist, so dass diese Umfangsnuten 41, 42 zwei nebeneinander
liegende Anlageflächen
für einen
Stab 2 bilden. Unterhalb der beiden Rollen 39, 40 ist
eine Druckrolle 43 gelagert, die quer zur Längsrichtung
des an den Rollen 39 und 40 anliegenden Stabes 2 nach oben
verschoben werden kann in den Zwischenraum zwischen den beiden Rollen 39 und 40.
Dadurch wird der zwischen den drei Rollen liegende Abschnitt in
der Mitte des Stabes 2 verbogen, und zwar umso mehr, je weiter
die Druckrolle 43 gegen die beiden Rollen 39 und 40 verschoben
wird. Diese Verschiebung der Druckrolle erfolgt über in der Zeichnung nicht
dargestellte Getriebemittel durch Verschwenken von zwei Handgriffen 44, 45 gegeneinander.
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Die
Endabschnitte 11 des zwischen die Rollen 39, 40 und 43 eingelegten
Stabes 2 tauchen in Aufnahmeöffnungen 46, 47 von
Lagerelementen 48, 49 ein, die zu beiden Seiten
der Druckrolle 43 und in Längsrichtung des Stabes frei
verschieblich an dem Instrument 38 gelagert sind. Dadurch
wird sichergestellt, dass der Stab 2 im Bereich der Endabschnitte 11 bei
dem Einbringen der Verbiegung keine Verformung erfährt, sondern dass
die Verformung sich nur auf den zentralen Bereich des Stabes 2 erstreckt,
der zwischen den Rollen 39 und 40 angeordnet ist.
Der Benutzer hat die Möglichkeit,
die Längenänderung
des Stabes 2 genau den Gegebenheiten anzupassen, es genügt dazu,
die Druckrolle 43 mehr oder weniger in Richtung auf die
beiden Rollen 39 und 40 zu verschieben, gegebenenfalls
kann auch eine Nachbearbeitung erfolgen, so dass die erwünschte Verkürzung des
Stabes 2 sukzessive erreicht wird.