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Die Erfindung betrifft eine Osteosynthesevorrichtung mit einer Knochenschraube mit einem eine Nut aufweisenden Gabelkopf mit zwei die Nut flankierenden Schenkeln, z.B. für einen in die Nut des Gabelkopfes zwischen die beiden Schenkel einzulegenden Verbindungsstab, und mit einem Gewindeschaft, der einen Kugelkopf aufweist, der im Gabelkopf verschwenkbar gelagert ist, und mit einem Druckstück, das auf dem Kugelkopf aufsitzt, wobei sich das Druckstück am Gabelkopf abstützt und zwei seitliche, in Achsrichtung des Gabelkopfes und weg vom Gewindeschaft sich erstreckende Flügel aufweist. Eine derartige Osteosynthesevorrichtung ist bekannt aus
US 2006/0241599 A1 .
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Aus der
DE 196 17 362 C2 ist ein Verankerungselement bekannt, das eine Knochenschraube mit einem Schaft und einem Gabelkopf aufweist, wobei in den Gabelkopf ein Verbindungsstab eingelegt und fixiert wird. Außerdem ist ein Einsatzelement vorgesehen, welches ein Auflager für den Verbindungsstab bildet.
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Die
EP 1 323 391 A2 zeigt eine Polyaxialschraube mit einem Gewindeschaft und einem kugelsegmentförmigen Kopf, der in einem Gabelkopf gelagert ist. Auf diesem Kugelkopf sitzt ein Druckstück auf, welches auch ein Auflager für den Verbindungsstab bildet. Das Druckstück wird mit einer in den Gabelkopf eingeschraubten Schraubhülse gegen den Kugelkopf gedrückt.
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Aus der
WO 2004/098423 A1 ist eine Polyaxialschraube bekannt, bei welcher der im Gabelkopf liegende Kugelkopf der Knochenschraube vom Verbindungsstab elastisch in die ihn aufnehmende Kalotte gedrückt wird. Ohne Verbindungsstab übt das Verbindungselement keine Kräfte auf den Kugelkopf aus.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Osteosynthesevorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass der Gabelkopf und die Knochenschraube so eingestellt werden können, dass sie eine gewünschte Lage zueinander einnehmen und diese beibehalten, ohne dass der Verbindungsstab hierfür eingesetzt werden muss.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Osteosynthesevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Osteosynthesevorrichtung besitzt den wesentlichen Vorteil, dass die Knochenschraube und insbesondere deren teilkugelförmiger Kopf oder Kugelkopf, reibschlüssig oder kraftschlüssig im Gabelkopf gelagert ist, so dass die Knochenschraube vor dem Einschrauben in den Knochen in Bezug auf den Gabelkopf ausgerichtet werden kann. Der Gabelkopf kann in eine Lage gedreht oder verschwenkt werden, in welcher er das Einschrauben nicht stört oder behindert. Die erfindungsgemäße Osteosynthesevorrichtung erleichtert also die Implantation, die zudem schneller durchgeführt werden kann.
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Bei der Erfindung stützt sich das Druckstück am Gabelkopf ab. Es bedarf also keines Verbindungsstabes oder einer Schraubhülse, um das Druckstück unter Vorspannung zu setzen. Allein der korrekte Sitz im Gabelkopf gewährleistet den Reibschluss zwischen Knochenschraube und Gabelkopf, insbesondere an der Aufnahmekalotte des Gabelkopfes. Ferner wird ein Reibschluss zwischen dem Kugelkopf und dem Druckstück hergestellt.
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Dabei weist das Druckstück zwei seitliche, in Achsrichtung des Gabelkopfes und weg vom Gewindeschaft sich erstreckende Flügel auf. Diese Flügel erstrecken sich bei in den Gabelkopf eingesetztem Druckstück parallel zu den Schenkeln des Gabelkopfes. Eine der Aufgaben der Flügel besteht darin, das Druckstück mit dem Gabelkopf zu verbinden, so dass Kräfte zwischen dem Druckstück und dem Gabelkopf übertragen werden können. Dabei sollen Kräfte in Längsrichtung der Knochenschraube übertragen werden, d.h. Kräfte koaxial zur Achse der Kalotte des Gabelkopfes. Die Flügel bilden dabei Federn, die das Druckstück auf den Kugelkopf drücken.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an der den Schenkeln zugewandten Außenseiten der Flügel Ausnehmungen oder Vorsprünge vorgesehen sind, die in Vorsprünge oder Ausnehmungen eingreifen, welche an den Innenflächen der Schenkel des Gabelkopfes vorgesehen sind. Hierdurch wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, das Druckstück mit dem Gabelkopf zu verbinden. An Stelle von Vorsprüngen und Ausnehmungen können auch entsprechende Schultern an den Bauteilen dienen, so dass das Druckstück einen an der Innenfläche eines jeden Schenkels vorgesehenen Vorsprung untergreift.
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Ein erfindungsgemäßes Merkmal ist, dass wenigstens einer der Flügel quer zur Achsrichtung des Gabelkopfes geschlitzt ist. Der Schlitz kann einseitig offen oder beidseitig geschlossen sein. Durch die Schlitze, die quer zur Längsrichtung der Knochenschraube verlaufen, wird in den Flügeln eine gewisse Elastizität in der Längsrichtung erzeugt, so dass das Druckstück unter Vorspannung im Gabelkopf verankert werden kann, indem die Flügel geringfügig in deren Längsrichtung komprimiert werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jeder Flügel mehrere Schlitze aufweist, die abwechselnd von der einen Seite und von der anderen Seite quer zur Achsrichtung des Gabelkopfes in den Flügel einschneiden. Hierdurch kann die Elastizität der Flügel auch auf kurzen Wegen und großen Wandstärken einfach eingestellt werden. Die Flügel können auch bogenförmig oder henkelförmig ausgebildet sein, so dass sich der Scheitelpunkt des Bogens an dem jeweils radial nach innen ragenden Vorsprung des Gabelkopfes abstützt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Druckstück ein Auflager für den Verbindungsstab bildet. Der Verbindungsstab sitzt also direkt auf dem Druckstück auf und drückt dieses nach dem Fixieren des Verbindungsstabes zusätzlich auf den Gabelkopf. Die im Druckstück enthaltene Feder hat dann praktisch keine Funktion mehr.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
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In der Zeichnung zeigen:
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1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Osteosynthesevorrichtung;
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2 eine vergrößerte Wiedergabe des Ausschnitts II gemäß 1;
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3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Druckstücks;
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4 eine Seitenansicht des Druckstücks gemäß 3 in Richtung des Pfeils IV;
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5 einen Schnitt V-V gemäß 4;
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6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Druckstücks;
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7 eine Seitenansicht des Druckstücks gemäß 6 in Richtung des Pfeils VII;
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8 einen Schnitt VIII-VIII gemäß 7;
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9 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform des Druckstücks;
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10 eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform des Druckstücks;
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11 einen Schnitt XI-XI durch das Druckstück gemäß 10;
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12 eine perspektivische Ansicht des Gabelkopfes mit noch nicht eingesetztem Druckstück;
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13 eine perspektivische Ansicht des Gabelkopfes mit eingesetztem, aber noch nicht verriegeltem Druckstück; und
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14 eine perspektivische Ansicht des Gabelkopfes mit eingesetztem und verriegeltem Druckstück.
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Die 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen, insgesamt mit 10 bezeichneten Osteosynthesevorrichtung mit einer Knochenschraube 12, einem lediglich andeutungsweise dargestellten Korrektur-, Stütz- oder Verbindungsstab 14 sowie einer Madenschraube 16. Die Knochenschraube 12 besitzt einen Schaft 18, welcher das in den Knochen einzuschraubende Gewinde aufweist, sowie einen teilkugelförmigen Kopf, der nachfolgend allgemein als Kugelkopf 20 bezeichnet wird. Dieser Kugelkopf 20 ist drehbar und schwenkbar in einer Kalotte 56 im einem Gabelkopf 22 gelagert, wobei der Gabelkopf 22 auch den Verbindungsstab 14 aufnimmt. Schließlich befindet sich im Gabelkopf 22 noch ein Druckstück 24, welches auf dem Kugelkopf 20 aufsitzt und ein Auflager für den Verbindungsstab 14 bildet. Das Druckstück 24 kann aber auch derart ausgebildet sein, dass der Verbindungsstab 14 auf dem Kugelkopf 20 aufliegt. Auf jeden Fall wird der Verbindungsstab 14 von der Madenschraube 16 in Richtung der Knochenschraube 12 und insbesondere in Richtung des Kugelkopfes 20 gedrückt und im Gabelkopf 22 fixiert. Im Folgenden wird mit 26 die Längsachse des Gabelkopfes 22 bezeichnet.
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Die 2 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe des Ausschnitts II der 1 und es ist die Befestigung des Druckstücks 24 im Gabelkopf 22 dargestellt. Der Gabelkopf 22 weist, wie auch aus den 10 bis 12 erkennbar, zwei Schenkel 28 und 30 auf, die auf ihrer radialen Innenseite 32 eine Nase oder einen Vorsprung 34 aufweisen, der von einer Schulter 36 am Druckstück 24 untergriffen wird. Außerdem sind Schlitze 38, 40, 42 und 44 erkennbar, die, wie weiter unten im Detail beschrieben, dem Druckstück 24 eine gewisse Elastizität verleiht. Ferner ist erkennbar, dass das Druckstück 24 ein Auflager 46 für die Verbindungsstange 14 aufweist.
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Die 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine erste Ausführungsform des Druckstücks 24 und es ist erkennbar, dass dieses einen zentralen Druckring 48 und zwei seitliche Flügel 50 und 52 aufweist. Die Unterseite des Druckringes 48 sitzt im montierten Zustand auf dem Kugelkopf 20 auf und blockiert durch Reibschluss und Klemmwirkung ein Verdrehen und Verschwenken des Kugelkopfes 20 im Gabelkopf 28. Die Flügel 50 und 52 erstrecken sich parallel zur Längsachse 26 und zu den Schenkeln 28 und 30. Außerdem sind in jedem der Flügel 50 und 52 zwei Schlitze 38 und 40 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeilspiel quer zur Längsachse 26 und parallel zum Verbindungsstab 14 verlaufen und jeweils einseitig offen sind, wobei der Schlitz 38 zur einen und der Schlitz 40 zur anderen Seite offen ist, was auch deutlich in 4 dargestellt ist. Außerdem werden die Flügel 50 und 52, wie aus 5 erkennbar, radial von den Schlitzen 38 und 40 durchsetzt. Die Flügel 50 und 52 erhalten dadurch einen Z-förmigen oder leporelloartigen Verlauf, und sind in Längsrichtung 26 in Richtung des Pfeils 70 komprimierbar, so dass sie den Druckring 48 auf den in der Kalotte 56 liegenden Kugelkopf 20 drücken. Ohne eingelegten Verbindungsstab 14 behält die Knochenschraube 12 nunmehr eine ausgeschwenkte Lage bei.
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In den 6 bis 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Druckstücks 24 dargestellt, das dem in der 2 dargestellten Druckstück 24 entspricht. Die Schlitze 38 bis 44 durchsetzen die Flügel 50 und 52 nur noch abschnittsweise in radialer Richtung und teilweise nur über ca. 2/3 deren Breite. Die Schlitze 38 und 42 besitzen einen kreissegmentförmigen Querschnitt und die Schlitze 40 und 44 besitzen einen bogenförmigen Querschnitt. Außerdem schneiden die Schlitze 38 bis 44 abwechselnd radial von innen und radial von außen in den Flügel 50, 52 ein.
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Weiterhin zeigt die 9 eine dritte Ausführungsform des Druckstücks 24, bei welcher die Flügel 50 und 52 bogenförmig oder henkelförmig ausgebildet sind. Durch die großen Öffnungen 54 besitzen die Flügel 50 und 52 eine gewisse Elastizität in Längsrichtung 26.
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Schließlich ist in der 10 eine vierte Ausführungsform des Druckstücks 24 dargestellt, bei welcher die Wandung der Flügel 50 und 52 mittels einer Ausdünnung 68 derart geschwächt ist, dass sie elastisch in Richtung des Pfeils 70 nachgiebig ist, indem sie sich geringfügig radial nach innen wölbt. Ist der Verbindungsstab 14 eingelegt und mittels der Madenschraube 16 fixiert, kann die Wand nicht mehr nach innen ausweichen.
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Nachdem die Knochenschraube 12 so in den Gabelkopf 22 eingesetzt worden ist, dass der Kugelkopf 20 in der Kalotte 56 liegt, wird das Druckstück 24 von oben in Längsrichtung 26 zwischen die beiden Schenkel 28 und 30 eingeführt (siehe 12). Dabei zeigen die beiden Flügel 50 und 52 des Druckstücks weitestgehend in Richtung des Freiraums zwischen den beiden Schenkeln 28 und 30, also in Längsrichtung des Verbindungsstabes 14.
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Ist das Druckstück 24 eingesetzt (13), wird es in Richtung des Pfeils 58 gedreht, so dass die Flügel 50 und 52 und die Schenkel 38 und 40 parallel zueinander stehen, was in 14 dargestellt ist. Dabei läuft der Vorsprung 34 an einer Führungsfläche 60 entlang, bis er in eine Ausnehmung 62 einrastet, so dass der Vorsprung 34 von der Schulter 36 untergriffen wird. Bei der Überführung des Vorsprungs 43 in die Ausnehmung 62 muss ein Höcker 64 überwunden werden. Dies erfolgt dadurch, dass der Flügel 50, 52 geringfügig elastisch radial nach innen verformt wird. Der Gabelkopf 22 bildet mit dem Druckstück 24 nun eine Nut 66 zum Einlegen des Verbindungsstabes 14. Außerdem ist das Druckstück in Richtung des Kugelkopfes 20 vorgespannt.
