DE102014223115A1

DE102014223115A1 - Device for clamping vertebrae of the human spine

Info

Publication number: DE102014223115A1
Application number: DE102014223115.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Küllmer; Frank Hagemann
Original assignee: Gebrueder Brasseler GmbH and Co KG
Current assignee: Gebrueder Brasseler GmbH and Co KG
Priority date: 2014-11-12
Filing date: 2014-11-12
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verspannung von Wirbeln der menschlichen Wirbelsäule, mit zumindest einer Pedikelschraube (1), deren Kopf (2) zumindest zum Teil sphärisch (3) ausgebildet ist und in einem zumindest zum Teil sphärischen Lagerbereich (4) eines Pedikelkopfes (5) aufgenommen ist, wobei der Pedikelkopf (5) eine zentrische Ausnehmung (6) aufweist, welche den Lagerbereich (4) umfasst, sowie einen quer zu der zentrischen Ausnehmung (6) angeordneten Schlitz (7) zur Aufnahme eines Stabs (8) und ein dem Lagerbereich (4) gegenüberliegend in der zentrischen Ausnehmung (6) ausgebildeten Innengewinde (9), in welchem zur Klemmung des Stabs (8) eine Sicherungsschraube (10) angeordnet ist, wobei in der zentrischen Ausnehmung (6) des Pedikelkopfes (5) eine Sicherungshülse (12) angeordnet ist, welche mittels eines sphärischen Lagerbereichs (13) gegen den Kopf (2) der Pedikelschraube (1) anliegt und diese axial in dem Pedikelkopf (5) sichert.The invention relates to a device for tensioning vertebrae of the human spine, comprising at least one pedicle screw (1) whose head (2) is at least partially spherical (3) and in an at least partially spherical bearing region (4) of a pedicle head (5), wherein the pedicle head (5) has a central recess (6), which comprises the bearing area (4), and a slot (7) arranged transversely to the central recess (6) for receiving a rod (8). and an inner thread (9) formed opposite the bearing area (4) in the central recess (6), in which a locking screw (10) is arranged for clamping the rod (8), wherein in the centric recess (6) of the pedicle head (5 ) is arranged a securing sleeve (12), which by means of a spherical bearing portion (13) against the head (2) of the pedicle screw (1) is applied and this axially in the pedicle head (5) secures.

Description

Aus der DE 92 02 745 U1 ist eine Vorrichtung zum Verspannen von Wirbeln der menschlichen Wirbelsäule mit mindestens zwei Pedikelschrauben bekannt, deren ringförmiger Kopf einen zur Öffnung hin durchgehenden Schlitz mit Innengewindeabschnitten aufweist. In dem Schlitz ist eine Sicherungsschraube einschraubbar, welche einen in den Schlitz im Kopf der Pedikelschraube einlegbaren Stab sichert.From the DE 92 02 745 U1 a device for clamping vertebrae of the human spine with at least two pedicle screws is known, the annular head has a through-opening slot with female threaded portions. In the slot a locking screw can be screwed, which secures a insertable into the slot in the head of the pedicle screw bar.

Die WO 94/26191 zeigt eine Osteosynthese-Vorrichtung mit einer Knochenschraube, insbesondere einer Pedikelschraube, mit einem eine Nut aufweisenden Gabelkopf und einem in der Nut des Gabelkopfes gelagerten Korrekturstab, welcher durch eine Strukturierung seiner Außenfläche drehgesichert ist.The WO 94/26191 shows an osteosynthesis device with a bone screw, in particular a pedicle screw, with a groove having a clevis and mounted in the groove of the clevis correction rod, which is secured against rotation by structuring its outer surface.

Eine weitere derartige Vorrichtung zeigt die DE 692 06 318 T2 . Weiterhin wird auf die WO 93/11715 A1 , die WO 92/20294 A1 , die WO 91/16020 A1 und die DE 9202745 U1 verwiesen.Another such device shows the DE 692 06 318 T2 , Furthermore, on the WO 93/11715 A1 , the WO 92/20294 A1 , the WO 91/16020 A1 and the DE 9202745 U1 directed.

Bei derartigen Vorrichtungen zum Verspannen von Wirbeln, welche intern, im Körper des Patienten eingesetzt werden, ist es erforderlich, Maßnahmen zu treffen, dass die vom Operateur vorgewählten Einstellungen der Vorrichtung dauerhaft beibehalten werden und sich nicht durch Bewegungen des Körpers ändern können.In such devices for clamping vertebrae, which are used internally in the body of the patient, it is necessary to take measures that the preselected by the surgeon settings of the device are permanently maintained and can not change by movements of the body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Verspannen von Wirbeln der Wirbelsäule zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, betriebssicherer Anwendbarkeit eine hohe Formstabilität aufweist und gegen Lockerungen oder Versetzungen einzelner Bauelemente gesichert ist.The invention has for its object to provide a device of the type mentioned for clamping vertebrae of the spine, which has a high dimensional stability with a simple structure and simple, reliable applicability and is secured against loosening or dislocations of individual components.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention the object is achieved by the combination of features of claim 1, the dependent claims show further advantageous embodiments of the invention.

Die Erfindung zeigt somit eine Vorrichtung zum Verspannen von Wirbeln der menschlichen Wirbelsäule, mit zumindest einer Pedikelschraube, deren Kopf zumindest zum Teil sphärisch ausgebildet ist und in einem zumindest zum Teil sphärischen Lagerbereich eines Pedikelkopfes aufgenommen ist, wobei der Pedikelkopf eine zentrische Ausnehmung aufweist, welche den Lagerbereich umfasst, sowie einen quer zu der zentrischen Ausnehmung angeordneten Schlitz zur Aufnahme eines Stabs und einem dem Lagerbereich gegenüberliegend in der zentrischen Ausnehmung ausgebildeten Innengewinde, in welchem zur Klemmung des Stabs eine Sicherungsschraube angeordnet ist.The invention thus shows a device for clamping vertebrae of the human spine, with at least one pedicle screw whose head is at least partially spherical and is received in an at least partially spherical bearing area of a pedicle head, wherein the pedicle head has a central recess, which Storage area comprises, as well as a transverse to the central recess arranged slot for receiving a rod and the storage area opposite in the central recess formed internal thread, in which a locking screw is arranged for clamping the rod.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass in der zentrischen Ausnehmung des Pedikelkopfes eine Sicherungshülse angeordnet ist, welche mittels eines sphärischen Lagerbereichs gegen den Kopf der Pedikelschraube anliegt und diese axial in dem Pedikelkopf sichert.According to the invention it is thus provided that in the central recess of the pedicle head, a securing sleeve is arranged, which bears by means of a spherical bearing portion against the head of the pedicle screw and this secures axially in the pedicle head.

Die Sicherungshülse dient erfindungsgemäß dazu, eine Relativbewegung zwischen der Pedikelschraube und dem Pedikelkopf zu verhindern oder zu blockieren. Diese Sicherung ist zum einen wichtig, wenn der Operateur die erfindungsgemäße Vorrichtung montiert. Bereits dann ist es erforderlich, dass die voreingestellte Position zwischen der Pedikelschraube und dem Pedikelkopf erhalten bleibt. Auch nach der endgültigen Montage ergibt sich eine wirkungsvolle Verdrehsicherung, da jede Art von Relativbewegungen zwischen dem sphärischen Lagerbereich des Kopfes der Pedikelschraube und dem Pedikelkopf wirksam verhindert wird. Die erfindungsgemäße Sicherungshülse trägt somit erheblich zur Betriebssicherheit der gesamten Vorrichtung bei.According to the invention, the securing sleeve serves to prevent or block a relative movement between the pedicle screw and the pedicle head. This backup is important on the one hand when the surgeon assembles the device according to the invention. Already then, it is necessary to maintain the preset position between the pedicle screw and the pedicle head. Even after the final assembly results in an effective anti-rotation, since any kind of relative movement between the spherical bearing portion of the head of the pedicle screw and the pedicle head is effectively prevented. The safety sleeve according to the invention thus contributes significantly to the reliability of the entire device.

Besonders günstig ist es, wenn die Sicherungshülse mit dem Pedikelkopf verrastet ist. Dies ermöglicht insbesondere eine Vor-Montage der Pedikelschraube in dem Pedikelkopf, sodass während des Einsetzens der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen Operateur verhindert wird, dass der Pedikelkopf sich von der Pedikelschraube löst.It is particularly favorable if the securing sleeve is latched to the pedicle head. This allows in particular a pre-assembly of the pedicle screw in the pedicle head, so that prevents the pedicle head from the pedicle screw during insertion of the device according to the invention by an operator.

Bevorzugterweise ist die Sicherungshülse mit einer zentrischen Ausnehmung versehen, deren Wandung den sphärischen Lagerbereich bildet, welcher gegen den sphärischen Bereich des Kopfes der Pedikelschraube anliegt. Es findet somit ein flächiger, dreidimensionaler Kontakt statt, der Relativbewegungen verhindert.Preferably, the locking sleeve is provided with a central recess, the wall of which forms the spherical bearing area, which abuts against the spherical portion of the head of the pedicle screw. Thus, there is a flat, three-dimensional contact, which prevents relative movements.

In weiterer, günstiger Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sicherungshülse an der dem sphärischen Lagerbereich abgewandten Seite mit einem Schlitz versehen ist, in welchen der Stab einlegbar ist. Der Schlitz umfasst bevorzugterweise einen zylindrischen Bereich, welcher zur sichernden Anlage gegen den Stab ausgebildet ist. Der Stab berührt somit über einen erheblichen Teil seines Umfangs die Sicherungshülse und drückt diese, unter der vorspannenden Kraft der Sicherungsschraube, gegen die Sicherungshülse und verpresst diese gegen den Kopf der Pedikelschraube. Somit führt ein Einschrauben der Sicherungsschraube zu einer axialen Verschiebung der Sicherungshülse und einer Klemmung des Kopfes der Pedikelschraube in dem Pedikelkopf.In a further, favorable embodiment of the invention it is provided that the securing sleeve is provided on the side facing away from the spherical bearing area with a slot in which the rod is inserted. The slot preferably comprises a cylindrical portion, which is designed for securing abutment against the rod. The rod thus touches the securing sleeve over a substantial part of its circumference and presses it, under the prestressing force of the securing screw, against the securing sleeve and presses it against the head of the pedicle screw. Thus, screwing the locking screw leads to an axial displacement of the locking sleeve and a clamping of the head of the pedicle screw in the pedicle head.

Die Sicherungshülse ist bevorzugterweise im Bereich der Wandung des Schlitzes mit Rastnasen versehen, welche in Ausnehmungen im Bereich der zentrischen Ausnehmung des Pedikelkopfes eingerastet sind. Die Ausnehmungen sind bevorzugterweise als Teilbereiche einer Ringnut ausgebildet, welche in dem Pedikelkopf ausgeformt ist. Weiterhin ist es besonders günstig, wenn zumindest eine Wandung der Ausnehmungen mit einer Strukturierung versehen ist, beispielsweise mit konvexen Bereichen, in welche die Rastnasen einrasten, um eine Verdrehung der Sicherungshülse um die zentrische Achse der Sicherungshülse und des Pedikelkopfes zu vermeiden. Somit wird sichergestellt, dass kein unbeabsichtigtes Verdrehen und damit Lösen der Sicherungshülse erfolgen kann.The securing sleeve is preferably provided in the region of the wall of the slot with locking lugs, which in recesses in the region of the central recess of the pedicle head are engaged. The recesses are preferably formed as subregions of an annular groove which is formed in the pedicle head. Furthermore, it is particularly advantageous if at least one wall of the recesses is provided with a structuring, for example, with convex areas in which engage the locking lugs to prevent rotation of the locking sleeve about the central axis of the locking sleeve and the pedicle head. This ensures that no unintentional twisting and thus loosening of the locking sleeve can take place.

Erfindungsgemäß werden die Rastnasen in den ringförmigen Ausnehmungen durch die bereits erwähnte Relativdrehung der Sicherungshülse zu dem Pedikelkopf in ihre verrastete Position gebracht. Die Strukturierung führt somit zu einer formschlüssigen Sicherung der Rastnasen in Umfangsrichtung der Ausnehmungen.According to the invention, the latching lugs in the annular recesses are brought into their latched position by the already mentioned relative rotation of the securing sleeve to the pedicle head. The structuring thus leads to a positive locking of the locking lugs in the circumferential direction of the recesses.

Wie erwähnt, ist es besonders günstig, wenn die Sicherungshülse mit einem axialen Spiel, bezogen auf die Mittelachse des Pedikelkopfes, an diesem gelagert ist, um gegen den Kopf der Pedikelschraube vorspannbar zu sein.As mentioned, it is particularly advantageous if the locking sleeve is mounted with an axial play, relative to the central axis of the pedicle head, at this, in order to be biased against the head of the pedicle screw.

Die Erfindung sieht somit eine Konstruktion vor, bei welcher eine Sicherungsschraube in einem Pedikelkopf eingeschraubt wird, um einen Stab zu klemmen. Die Sicherungsschraube ist an ihrer dem Stab zugewandten Seite mit einer Verdrehsicherung versehen. Der Stab ist in einem Schlitz des Pedikelkopfes aufgenommen und wird mittels der Sicherungsschraube gegen das Ende des Schlitzes des Pedikelkopfes vorgespannt.The invention thus provides a construction in which a locking screw is screwed into a pedicle head to clamp a rod. The locking screw is provided on its side facing the rod with a rotation. The rod is received in a slot of the pedicle head and is biased by the locking screw against the end of the slot of the pedicle head.

Bei Bewegungen der Wirbelsäule kann es vorkommen, dass sich die Sicherungsschraube lockert und somit der Stab nicht mehr ausreichend an dem Pedikelkopf und damit an der Pedikelschraube befestigt ist. Um dies zu verhindern, ist die erfindungsgemäße Verdrehsicherung vorgesehen. Diese umfasst in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung an der Stirnseite der Sicherungsschraube im Wesentlichen radial angeordnete Erhebungen und konvexe Bereiche. Die Sicherungsschraube verrastet somit auf der Oberfläche des Stabes, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen der Sicherungsschraube verhindert wird. Erfindungsgemäß erfolgt somit ein formschlüssiger Eingriff zwischen der stirnseitigen Fläche der Sicherungsschraube und der Oberfläche des Stabs. Diese formschlüssige Verrastung ist beim Einschrauben der Sicherungsschraube bei entsprechender Krafteinwirkung und unter Berücksichtigung der Elastizität der verwendeten Materialien problemlos möglich. Im montierten Zustand liegt jedoch eine Vorspannung vor, welche ein unbeabsichtigtes Drehen der Sicherungsschraube durch die formschlüssige Verrastung zwischen der stirnseitigen Fläche und dem Stab zuverlässig verhindert.During movements of the spinal column, it may happen that the locking screw loosens and thus the rod is no longer sufficiently attached to the pedicle head and thus to the pedicle screw. To prevent this, the anti-rotation device according to the invention is provided. This comprises in a preferred embodiment of the invention on the end face of the locking screw substantially radially arranged elevations and convex areas. The locking screw thus locked on the surface of the rod, whereby unintentional release of the locking screw is prevented. According to the invention thus takes place a positive engagement between the frontal surface of the locking screw and the surface of the rod. This positive locking is easily possible when screwing the locking screw with the appropriate force and taking into account the elasticity of the materials used. In the assembled state, however, there is a bias, which reliably prevents unintentional rotation of the locking screw by the positive locking between the front surface and the rod.

Die stirnseitige Fläche der Sicherungsschraube kann erfindungsgemäß in unterschiedlicher Ausgestaltung mit den Erhebungen und konkaven Bereichen versehen sein, beispielsweise in mehrfacher Teilung, so dass um den Umfang der Stirnseite, bezogen auf die Drehachse der Sicherungsschraube sternförmig radiale Erhebungen und radiale konkave Bereiche ausgebildet sind. Die Strukturierung dieser Erhebungen und konkaven Bereiche können abgerundet ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, diese mit einem trapezförmigen Querschnitt, mit einem wulstartigen Querschnitt, abgeschrägt, oder mit einem dreieckigen Querschnitt zu versehen.The end face of the locking screw according to the invention may be provided in different form with the elevations and concave areas, for example, in multiple division, so that around the circumference of the end face, based on the axis of rotation of the locking screw star-shaped radial projections and radial concave areas are formed. The structuring of these elevations and concave areas may be rounded, but it is also possible to provide them with a trapezoidal cross-section, with a bead-like cross-section, beveled, or provided with a triangular cross-section.

Um eine sichere Verrastung und Verdrehsicherung mit der Sicherungsschraube zu erzielen, ist in günstiger Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Stab an seiner Oberfläche glatt oder aufgeraut oder strukturiert ausgebildet ist. Bei einer glatten Ausgestaltung kann der Stab sicher in die formschlüssigen radialen Erhebungen oder radialen konkaven Bereiche der Sicherungsschraube eingreifen. Bei einer aufgerauten Ausgestaltung der Oberfläche ergibt sich eine zusätzliche Reibkraft, die zusätzlich oder ergänzend zu der formschlüssigen Verrastung mit der Sicherungsschraube führt. Weiterhin ist es möglich, den Stab nicht rund auszubilden und beispielsweise profilierte oder abgeflachte Bereiche an seiner Oberfläche auszubilden.In order to achieve a secure locking and anti-rotation with the locking screw, the invention is provided in a favorable development that the rod is smooth or roughened or textured on its surface. In a smooth configuration of the rod can securely engage in the positive radial projections or radial concave portions of the locking screw. In a roughened embodiment of the surface results in an additional frictional force, which additionally or additionally leads to the positive locking with the locking screw. Furthermore, it is possible not to form the rod around and, for example, form profiled or flattened areas on its surface.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described by means of embodiments in conjunction with the drawing. Showing:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im montierten Zustand, 1 a perspective view of a device according to the invention in the mounted state,

2 eine Detailansicht eines montierten Zustands gemäß 1, 2 a detailed view of a mounted state according to 1 .

3, 4 Schnittansichten im montierten Zustand, analog 2, 3 . 4 Sectional views in assembled state, analog 2 .

5, 6 eine Seiten-Schnittansicht sowie eine stirnseitige Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäße Sicherungsschraube, 5 . 6 a side sectional view and an end view of an embodiment of the locking screw according to the invention,

7, 8 eine Axial-Schnittansicht sowie Seitenansichten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherungshülse, 7 . 8th an axial sectional view and side views of an embodiment of a locking sleeve according to the invention,

9, 10 eine Axial-Teilschnittansicht sowie eine Seitenansicht und eine stirnseitige Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Pedikelkopfes, 9 . 10 3 a partial axial sectional view and a side view and an end sectional view of a pedicle head according to the invention,

11 eine Seitenansicht sowie eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Pedikelschraube, 11 a side view and a sectional view of a pedicle screw according to the invention,

12–18 perspektivische sowie stirnseitige Ansichten unterschiedlicher Ausgestaltungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sicherungsschraube, und 12 - 18 perspective and frontal views of different embodiments of the locking screw according to the invention, and

19–25 perspektivische Darstellungen unterschiedlicher Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Stabes. 19 - 25 perspective views of different embodiments of the rod according to the invention.

Die 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im montierten Zustand. Dabei sind mehrere Pedikelschrauben 1 gezeigt, die in unterschiedlichen Richtungen orientiert sind, so wie sich dies bei einem Einschrauben in eine Wirbelsäule darstellt. Die Pedikelschrauben sind mit einem Gewinde 16 versehen, so wie dies insbesondere nachfolgend in Verbindung mit 11 beschrieben wird. An ihrem oberen Ende weisen die Pedikelschrauben einen Kopf 2 auf (s. 11), welcher mit einem sphärischen Bereich 3 versehen ist. Die Pedikelschrauben 1 sind jeweils durch eine zentrische Ausnehmung eines Pedikelkopfes 5 geführt. Der Pedikelkopf 5 weist einen Schlitz 7 auf, in welchen ein Stab 8 eingelegt ist. Dieser wird mittels einer Sicherungsschraube 10 geklemmt, deren Gewinde in ein Innengewinde 9 des Pedikelkopfes 5 eingreift. Das Innengewinde 9 ist in einer zentrischen Ausnehmung 6 (s. 9) des Pedikelkopfes 5 ausgebildet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Sicherungsschraube 10 ergibt sich eine formschlüssige Verrastung mit dem Stab 8, so wie dies nachfolgend im Einzelnen erläutert wird.The 1 shows a perspective view of a device according to the invention in the mounted state. There are several pedicle screws 1 shown oriented in different directions as it is when screwed into a spine. The pedicle screws are threaded 16 provided in particular as hereinafter in connection with 11 is described. At its upper end, the pedicle screws have a head 2 onto. 11 ), which with a spherical area 3 is provided. The pedicle screws 1 are each through a central recess of a pedicle head 5 guided. The pedicle head 5 has a slot 7 in which a rod 8th is inserted. This is done by means of a safety screw 10 clamped, whose thread into an internal thread 9 of the pedicle head 5 intervenes. The internal thread 9 is in a central recess 6 (S. 9 ) of the pedicle head 5 educated. Due to the inventive design of the locking screw 10 results in a positive locking with the rod 8th , as explained in detail below.

Die 2 zeigt eine vergrößerte perspektivische Darstellung im montierten Zustand.The 2 shows an enlarged perspective view in the mounted state.

Aus den Darstellungen der 3 und 4, welche jeweils einen Axialschnitt längs der Längsachse der Pedikelschraube 4 zeigen, ergibt sich die Zuordnung der einzelnen Bauteile im montierten Zustand, wobei die Ansicht der 3 und 4 jeweils um 90° zueinander gedreht sind.From the representations of 3 and 4 , which each have an axial section along the longitudinal axis of the pedicle screw 4 show, the assignment of the individual components results in the assembled state, the view of the 3 and 4 are each rotated by 90 ° to each other.

Die Pedikelschrauben 1 weisen an ihrem Kopf 2 eine Werkzeugeingriffsausnehmung 14 auf, s. auch 11. Das Gewinde ist als Kompressionsgewinde ausgebildet und weist eine variable Steigung im konischen Kerndurchmesser sowie gleichbleibende scharfe Gewindespitzen über die gesamte Schraubenlänge auf. Dies ergibt sich auch aus der Darstellung der 11. Der sphärische Bereich 3 des Kopfes 2 ist an seiner Oberfläche aufgeraut, beispielsweise durch umlaufende Rillen oder ähnliches.The pedicle screws 1 show at her head 2 a tool engagement recess 14 onto. also 11 , The thread is designed as a compression thread and has a variable pitch in the conical core diameter and constant sharp thread crests over the entire screw length. This is also evident from the presentation of the 11 , The spherical area 3 Of the head 2 is roughened on its surface, for example by circumferential grooves or the like.

Die Pedikelschraube 1, sowie insbesondere deren Kopf 2, sind durch die zentrische Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 4 durchgeführt bzw. durchgesteckt. Die zentrische Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 4 ist mit einem sphärischen Lagerbereich 4 versehen, welcher passend zu dem sphärischen Bereich 3 des Kopfes 2 der Pedikelschraube 1 ausgebildet ist. Somit liegt der sphärische Bereich 3 in flächigem Kontakt an dem sphärischen Lagerbereich 4, wodurch im geklemmten Zustand Relativbewegungen zwischen dem Pedikelkopf 5 und der Pedikelschraube 1 verhindert werden. Die Ausgestaltung des Pedikelkopfes 5 ergibt sich insbesondere auch aus den 9 und 10. Aus der stirnseitigen Ansicht der 9 (rechte Darstellung gemäß 9) ist der Schlitz 7 des Pedikelkopfes 5 deutlich ersichtlich.The pedicle screw 1 , as well as in particular their head 2 , are through the centric recess 6 of the pedicle head 4 carried out or pushed through. The centric recess 6 of the pedicle head 4 is with a spherical storage area 4 provided, which fits to the spherical area 3 Of the head 2 the pedicle screw 1 is trained. Thus, the spherical area lies 3 in area contact at the spherical storage area 4 , whereby in the clamped state relative movements between the pedicle head 5 and the pedicle screw 1 be prevented. The design of the pedicle head 5 arises in particular from the 9 and 10 , From the frontal view of the 9 (right representation according to 9 ) is the slot 7 of the pedicle head 5 clearly visible.

Angrenzend an den Kopf 2 der Pedikelschraube 1 ist in der zentrischen Ausnehmung 6 eine Sicherungshülse 12 angeordnet, welche nachfolgend im Zusammenhang mit den 7 und 8 beschrieben werden wird.Adjacent to the head 2 the pedicle screw 1 is in the central recess 6 a safety sleeve 12 arranged in the following in connection with the 7 and 8th will be described.

In dem Schlitz 7 ist ein Stab 8 eingelegt, so wie sich dies aus den 1 und 2 ergibt. Der Stab 8 wird nachfolgend im Zusammenhang mit den 19–25 näher erläutert.In the slot 7 is a bar 8th inserted, as this is from the 1 and 2 results. The rod 8th will be discussed below in connection with 19 - 25 explained in more detail.

Zur Klemmung des Stabes 8 dient die Sicherungsschraube 10, welche mit einer Werkzeugeingriffsausnehmung 17 versehen ist, beispielsweise einem Innenmehrkant oder einem Innensechsrund-Profil.For clamping the rod 8th serves the safety screw 10 , which with a tool engagement recess 17 is provided, for example, a polygon or a hexalobular profile.

Die Sicherungsschraube 10 ist an ihrer Stirnseite, welche dem Stab 8 zugewandt ist, mit einer Verdrehsicherung 11 versehen. Diese umfasst alternierend angeordnet radiale Erhebungen 18 und radiale konkave Bereiche 19. Es ergibt sich somit eine sternartige Ausgestaltung der Stirnseite, s. insbesondere 6 und 12 bis 18. Die radialen Erhebungen 18 und die radialen konkaven Bereiche 19 sind alternierend zueinander angeordnet und führen beim Einschrauben der Sicherungsschraube 10 zu einer formschlüssigen Verrastung mit dem Stab 8.The locking screw 10 is on her front, which is the rod 8th facing, with a rotation 11 Mistake. This comprises alternately arranged radial elevations 18 and radial concave areas 19 , This results in a star-like design of the front side, s. especially 6 and 12 to 18 , The radial elevations 18 and the radial concave portions 19 are arranged alternately to each other and lead when screwing the locking screw 10 to a positive locking with the rod 8th ,

Wie sich aus den 6 und 12 bis 18 ergibt, kann die Verdrehsicherung 11 mit unterschiedlichen Teilungen ausgebildet sein. Die 12 bis 18 zeigen in der linken Darstellung jeweils eine perspektivische Ansicht und in der rechten Darstellung eine stirnseitige Ansicht, analog 6. In 12 ist eine 7er-Teilung vorgesehen, die 6 zeigt eine 10er-Teilung, ähnlich 13. In 14 ist eine 15er-Teilung vorgesehen. Die radialen Erhebungen 18 und die radialen konkaven Bereiche 19 können in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, so wie sich dies aus den 15–18 ergibt. Diese Ausführungsbeispiele zeigen die radialen Erhebungen bzw. radialen konkaven Bereiche 18, 19 in unterschiedlichen Querschnittsausgestaltungen, nämlich in 15 als doppeltes Dreieck, in 16 in einer wulstartigen Ausgestaltung, in 17 mit einem trapezförmigen Profil und in 18 mit einem abgeschrägten, im Querschnitt dreieckigen Profil. Bezogen auf die Drehung der Sicherungsschraube 10 um deren Drehachse 15 ergibt sich somit eine formschlüssige Verrastung nach der Befestigung der Sicherungsschraube 10, welche zu einem sicheren Klemmen des Stabes 8 führt. Dieser ist somit in dem Pedikelkopf 5 gesichert. Gleichzeitig führt die auf den Stab 8 durch die Sicherungsschraube 10 aufgebrachte axiale Vorspannung (bezogen auf den Pedikelkopf 5) zu einem Klemmen des Kopfes 2 der Pedikelschraube 1. Hierzu dient die in den 7 und 8 beschriebene Sicherungshülse 12.As is clear from the 6 and 12 to 18 gives, can the rotation 11 be formed with different divisions. The 12 to 18 each show a perspective view in the left-hand illustration and an end-side view in the right-hand illustration, analogously 6 , In 12 is a 7-division planned, the 6 shows a 10s division, similar 13 , In 14 a 15-division is provided. The radial elevations 18 and the radial concave portions 19 can be formed in different ways, as can be seen from the 15 - 18 results. These exemplary embodiments show the radial elevations or radial concave areas 18 . 19 in different cross-sectional configurations, namely in 15 as a double triangle, in 16 in a bead-like configuration, in 17 with a trapezoidal profile and in 18 with a bevelled, triangular profile. Relative to the rotation of the locking screw 10 around its axis of rotation 15 thus results in a positive locking after attachment of the locking screw 10 leading to a secure clamping of the rod 8th leads. This is thus in the pedicle head 5 secured. At the same time it leads to the staff 8th through the locking screw 10 Applied axial preload (relative to the pedicle head 5 ) to a clamping of the head 2 the pedicle screw 1 , This is served in the 7 and 8th described locking sleeve 12 ,

Die Sicherungshülse 12 ist, wie sich auch aus 3 ergibt, in die zentrische Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 5 eingesetzt. Die Sicherungshülse 12 weist eine zentrische Ausnehmung 20 auf, in welche der Stab 8 einlegbar ist. Zugleich ist die Sicherungshülse 12 mit einem Schlitz 21 versehen, welcher mit einem im Wesentlichen zylindrischen Bereich 22 versehen ist. In den zylindrischen Bereich 22 ist der Stab 8 einlegbar, so dass dieser durch das Einschrauben der Sicherungsschraube 10 eine Druckkraft gegen die Sicherungshülse 12 ausübt. Der dem Kopf 2 der Pedikelschraube 1 zugewandte Bereich der Sicherungshülse 12 ist mit einem sphärischen Lagerbereich 13 versehen (s. 7), welcher passend zu dem sphärischen Bereich 3 des Kopfes 2 der Pedikelschraube 1 ausgebildet ist. Dies führt zu einer Klemmung des Kopfes 2 in den Pedikelkopf 5, so dass keine Relativbewegung zwischen dem Pedikelkopf 5 und dem Kopf 2 der Pedikelschraube 1 möglich ist.The locking sleeve 12 is how it looks 3 results in the central recess 6 of the pedicle head 5 used. The locking sleeve 12 has a central recess 20 on, in which the rod 8th can be inserted. At the same time is the locking sleeve 12 with a slot 21 provided with a substantially cylindrical area 22 is provided. In the cylindrical area 22 is the staff 8th insertable, so that this by screwing in the locking screw 10 a compressive force against the locking sleeve 12 exercises. The head 2 the pedicle screw 1 facing portion of the locking sleeve 12 is with a spherical storage area 13 provided (s. 7 ), which matches the spherical area 3 Of the head 2 the pedicle screw 1 is trained. This leads to a clamping of the head 2 in the pedicle head 5 , so that there is no relative movement between the pedicle head 5 and the head 2 the pedicle screw 1 is possible.

Die Sicherungshülse 12 ist an ihren Endbereichen mit Rastnasen 23 versehen, welche in entsprechende Ausnehmungen der zentrischen Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 5 einrasten, um den Pedikelkopf 5 nach dem Einschieben der Pedikelschraube 2 verliersicher an dieser zu haltern, bevor im weiteren Montagevorgang der Stab 8 montiert wird.The locking sleeve 12 is at its end with locking lugs 23 provided, which in corresponding recesses of the central recess 6 of the pedicle head 5 Snap to the pedicle head 5 after inserting the pedicle screw 2 to hold captive on this before the rod in the further assembly process 8th is mounted.

Wie sich aus einer Zusammenschau der 7, 8 und 3 ergibt, sind die Ausnehmungen 28 als Teil einer Ringnut ausgebildet, welche in der Wandung der zentrischen Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 5 ausgebildet ist. In diese Ringnut greifen die Rastnasen 23 ein. Durch Drehung der Sicherungshülse 12 um deren Mittelachse bzw. die zentrische Achse des Pedikelkopfes 5 können die Rastnasen 23 in die ringförmige Ausnehmung 28 eingedreht werden. Um ein Lockern der Rastnasen 23 und eine unbeabsichtigte Rückdrehung der Sicherungshülse 12 zu vermeiden, ist die Wandung der Ausnehmung 28 mit einer Strukturierung 29 versehen. Diese kann durch Bereiche unterschiedlichen Radiuses und damit unterschiedlicher Tiefe der Ringnut 28 gebildet sein. Somit verrasten die Rastnasen 23 bei einer Drehung längs der Ausnehmung 28 in den Strukturierungen 29. Die Sicherungshülse 12 ist somit gegen Drehung gesichert.As can be seen from a synopsis of 7 . 8th and 3 results are the recesses 28 formed as part of an annular groove, which in the wall of the central recess 6 of the pedicle head 5 is trained. In this annular groove engage the locking lugs 23 one. By turning the locking sleeve 12 around its central axis or the centric axis of the pedicle head 5 can the locking lugs 23 in the annular recess 28 be screwed. To loosen the locking lugs 23 and an unintended reverse rotation of the locking sleeve 12 To avoid is the wall of the recess 28 with a structuring 29 Mistake. This can be done by areas of different radius and thus different depth of the annular groove 28 be formed. Thus lock the locking lugs 23 upon rotation along the recess 28 in the structuring 29 , The locking sleeve 12 is thus secured against rotation.

Wie sich insbesondere aus der 3 ergibt, ist die Sicherungshülse 12 mit einem axialen Spiel in dem Pedikelkopf 5 gelagert, sodass bei einem Einpressen des Stabes 8 mittels der Sicherungsschraube 10 die Sicherungshülse 12 in der zentrischen Ausnehmung 6 des Pedikelkopfes 5 gegen den sphärischen Lagerbereich 3 des Kopfes 2 der Pedikelschraube 1 vorgespannt werden kann, um den Kopf 2 innerhalb des Pedikelkopfes 5 verdrehsicher zu spannen.As can be seen in particular from the 3 results, is the locking sleeve 12 with an axial play in the pedicle head 5 stored, so when pressing the rod 8th by means of the safety screw 10 the locking sleeve 12 in the central recess 6 of the pedicle head 5 against the spherical storage area 3 Of the head 2 the pedicle screw 1 can be harnessed to the head 2 within the pedicle head 5 to tighten against rotation.

Die 19–25 zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Stabes 8. Dieser kann glatt und zylindrisch ausgebildet sein (19). Es ist jedoch auch möglich, einzelne abgeflachte Flächensegmente 24 vorzusehen, welche um den Umfang und in Längsrichtung des Stabes 8 verteilt angeordnet sind (20). Die 21 zeigt eine Ausgestaltung mit durchgehenden Flächen 25. In 22 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem am Umfang des Stabes 8 sphärische Elemente 26 ausgebildet sind. Die 23 zeigt eine Modifikation, bei welcher gerillte Segmente 27 vorgesehen sind. Aus 28 ist ein Ausführungsbeispiel ersichtlich, bei welchem ein profilierter Querschnitt des Stabes 8 vorgesehen ist, s. rechte Bildhälfte von 24. Die 25 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem unterschiedliche Querschnitte vorgesehen sind, abhängig vom Einsatzort des Stabes 8. Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, lasermodifizierte Oberflächenstrukturen in beliebiger Ausgestaltung vorzusehen.The 19 - 25 show different embodiments of the rod according to the invention 8th , This can be smooth and cylindrical ( 19 ). However, it is also possible to have individual flattened surface segments 24 provide, which around the circumference and in the longitudinal direction of the rod 8th are distributed ( 20 ). The 21 shows an embodiment with continuous surfaces 25 , In 22 an embodiment is shown in which at the periphery of the rod 8th spherical elements 26 are formed. The 23 shows a modification in which grooved segments 27 are provided. Out 28 an embodiment can be seen in which a profiled cross-section of the rod 8th is provided, s. right half of 24 , The 25 shows an embodiment in which different cross-sections are provided, depending on the location of the rod 8th , Furthermore, it is possible according to the invention to provide laser-modified surface structures in any desired configuration.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Pedikelschraubepedicle screw
22: Kopfhead
33: sphärischer Bereichspherical area
44: sphärischer Lagerbereichspherical storage area
55: PedikelkopfPedikelkopf
66: zentrische Ausnehmungcentric recess
77: Schlitzslot
88th: StabRod
99: Innengewindeinner thread
1010: Sicherungsschraubelocking screw
1111: Verdrehsicherungtwist
1212: Sicherungshülsesecuring sleeve
1313: sphärischer Lagerbereichspherical storage area
1414: WerkzeugeingriffsausnehmungWerkzeugeingriffsausnehmung
1515: Drehachseaxis of rotation
1616: Gewindethread
1717: WerkzeugeingriffsausnehmungWerkzeugeingriffsausnehmung
1818: radiale Erhebungradial elevation
1919: radialer konkaver Bereichradial concave area
2020: zentrische Ausnehmungcentric recess
2121: Schlitzslot
2222: zylindrischer Bereichcylindrical area
23 23: Rastnaselocking lug
2424: Flächensegmentsurface segment
2525: Flächearea
2626: sphärisches Elementspherical element
2727: gerilltes Segmentgrooved segment
2828: Ausnehmungrecess
2929: Strukturierungstructuring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9202745 U1 [0001, 0003]
WO 94/26191 [0002]
DE 69206318 T2 [0003]
WO 93/11715 A1 [0003]
WO 92/20294 A1 [0003]
WO 91/16020 A1 [0003]

Claims

Device for tensioning vertebrae of the human spine, with at least one pedicle screw ( 1 ), whose head ( 2 ) at least partially spherical ( 3 ) is formed and in an at least partially spherical storage area ( 4 ) of a pedicle head ( 5 ), the pedicle head ( 5 ) a central recess ( 6 ), which the storage area ( 4 ) and a transverse to the central recess ( 6 ) arranged slot ( 7 ) for receiving a rod ( 8th ) and the storage area ( 4 ) opposite in the central recess ( 6 ) formed internal thread ( 9 ), in which for clamping the rod ( 8th ) a locking screw ( 10 ) is arranged, wherein in the central recess ( 6 ) of the pedicle head ( 5 ) a locking sleeve ( 12 ) arranged by means of a spherical storage area ( 13 ) against the head ( 2 ) of the pedicle screw ( 1 ) and these axially in the pedicle head ( 5 ) secures.

Device according to claim 1, characterized in that the securing sleeve ( 12 ) with the pedicle head ( 5 ) is locked.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the safety sleeve ( 12 ) with a central recess ( 20 ) whose wall is the spherical storage area ( 13 ).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the safety sleeve ( 12 ) at the spherical storage area ( 13 ) facing away from the side with a slot ( 21 ) into which the rod ( 8th ) can be inserted.

Device according to claim 4, characterized in that the slot ( 21 ) a cylindrical region ( 22 ) to rest against the rod ( 8th ).

Device according to one of claims 4 or 5, characterized in that the safety sleeve ( 12 ) in the region of the wall of the slot ( 21 ) with locking lugs ( 23 ), which in recesses ( 28 ) in the region of the central recess ( 6 ) of the pedicle head ( 5 ) are engaged.

Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the safety sleeve ( 12 ) with axial play, with respect to the central axis of the pedicle head ( 5 ), is stored on this.

Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that the recesses ( 28 ) are formed as subregions of an annular groove.

Apparatus according to claim 8, characterized in that at least one wall of the recesses ( 28 ) with a structuring ( 29 ) is provided.

Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the latching lugs ( 23 ) in the annular recesses ( 28 ) by relative rotation of the locking sleeve ( 12 ) to the pedicle head ( 5 ) are rotatable in their latched position and that the structuring ( 29 ) a positive locking of the locking lugs ( 23 ) in the circumferential direction of the recesses ( 28 ) causes.