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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Knochenschraube, insbesondere Pedikelschraube, mit einer am Schraubenkopf vorgesehenen Aufnahmehülse oder Tulpe, die zwei mit einem Gewinde versehene Hülsenflanken aufweist, zwischen welchen eine, insbesondere schlitzförmige, Aufnahme für einen Längsträger zur chirurgischen Verbindung benachbarter Knochenschrauben ausgebildet ist.
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Knochen- sowie Pedikelschrauben sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie dienen beispielsweise zur dorsalen Stabilisierung der Wirbelsäule mittels transpedikulärer Verschraubung. Dabei werden Pedikelschrauben in den Pedikeln jeweils benachbarter Wirbel platziert, worauf eine winkelstabile Verbindung zwischen den jeweils axial übereinander angeordneten Pedikelschrauben und einem sich axial erstreckenden Längsträger oder Steg geschaffen wird. Die Pedikelschrauben und Längsträger bilden dabei ein Wirbel-Stabilisierungssystem.
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Eine Pedikelschraube weist üblicherweise einen in axialer Richtung verlaufenden Schraubenschaft mit Außengewinde auf, an den sich schraubenkopfseitig eine Aufnahmehülse, die sogenannte Tulpe, anschließt. Diese ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet mit gegenüberliegenden Wandabschnitten (Hülsenflanken) und einem dazwischen ausgebildeten, in radialer Richtung verlaufenden Spalt für den Längsträger oder Steg. Die Tulpe ist mit ein in axialer Richtung verlaufenden Gewinde versehen. Der Längsträger wird in den Spalt der Tulpe eingelegt und mittels einer Klemmschraube, die auch als Setscrew bezeichnet wird und mit dem Gewinde verschraubt wird, fixiert.
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Beim Ansetzen einer Setscrew an einer Pedikelschraube zum Fixieren des Längsträgers kann es durch Einwirken von Kräften auf die Pedikelschraube und insbesondere auf deren Tulpe, beispielsweise bei einer Manipulation von Wirbelkörpern oder bei einem Andrücken des Längsträgers, zur Verformung der Tulpe kommen.
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Solche Verformungen verhindern oder erschweren ein Einschrauben der Setscrew. Grundsätzlich können derartige Verformungen durch eine geeignete Auslegung der Pedikelschraube, insbesondere Dimensionierung, minimiert oder sogar verhindert werden. Derartige Bestrebungen wirken aber einer Gewichts- und Größenminimierung sowie einer Materialeinsatzreduzierung entgegen. Grundsätzlich können zwei Arten von Verformungen auftreten, solche, bei denen das Gewinde der Tulpe in Richtung des Gewindes der Setscrew verformt wird, und solche von entgegen gesetzter Richtung.
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Besonders problematisch bei erstgenannten Verformungen sind solche Verformungen, die ein Ansetzen der Setscrew am Tulpengewinde verhindern, weil die Gewinde nicht mehr ineinander greifen können. Jedoch selbst bei einer geringgradigen Verformung, die noch ein Einschrauben zulässt, kann es infolge der Verformung der Tulpe zu einem Verkanten der Setscrew relativ zur Achse der Tulpe kommen. Das kann dazu führen, dass der Gewindeanschnitt, insbesondere der der Setscrew, beschädigt wird. Es kann zum sogenannten „crossthreading“ kommen, was bedeutet, dass die Setscrew soweit zur Längsachse des Schraubenschafts und dessen Außengewindes verkantet ist, dass der Gewindeanfang der Setscrew, also der Einlaufgewindegang oder die Einlaufgewindegänge, in den falschen Gewindegang des Innengewindes der Tulpe eingreift bzw. eingreifen, was zu einer Beschädigung der Gewinde bis hin zur Unbrauchbarkeit der Setscrew und/oder der Pedikelschraube führen kann.
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Um Auswirkung von Verformungen, die die Gewinde von Tulpe und Setscrew außer Eingriff bringen können, zu vermindern, ist die Verwendung entsprechender Gewindetoleranzen sowie Gewindedesigns wie z.B. Rechteckgewinde oder Hinterschnittgewinde, bekannt. Auch können durch Verwendung zusätzlicher oder entsprechend ausgebildeter Instrumente beim Verschrauben der Setscrew Verformungen der Tulpe reduziert werden. Derartige Instrumente weisen zum Beispiel einen Hinterschnitt auf, der mit Tulpe in Eingriff gebracht wird und deren Verformung in radialer Richtung verhindert oder ausgleicht und zurückstellt. Da solche Instrumente insbesondere für eine perkutane Anwendung zum einen einen möglichst langen Schlitz aufweisen sollen und zum andern einen möglichst geringen Außendurchmesser haben sollen, kann in nachteiliger Weise die angesprochene stabilisierende Wirkung unzulänglich sein. Ein weiterer Nachteil derartiger Instrumente ist eine visuelle Beeinträchtigung des Operationsbereichs. Auch können Instrumente zum Einsatz gelangen, bei denen kein mit der Tulpe zusammenwirkender Hinterschnitt möglich oder vorhanden ist.
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Aus der
US 2014 0350605 A1 ist bekannt ein Pedikelschraubensystem, bei dem die Setscrew einen angefasten Kopfbereich aufweist, der ein Ansetzen in einem in der Tulpe ausgebildeten Innengewinde erleichtert. Zusätzlich weist das Innengewinde der Tulpe einen verkürzt ausgebildeten ersten Gewindegang auf, so dass die Setscrew mittels des angefasten Kopfbereichs zunächst ohne Gewindeeingriff in die Tulpe eingeführt und zentriert werden kann und nachfolgend in dieser Lage gedreht wird, wobei Gewindeeingriff entsteht. Die Verkürzung des Gewindegangs kann unter Umständen in nachteiliger Weise eine Schwächung des Gewindes darstellen.
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Da Verformungen der Pedikelschraube und insbesondere der Tulpe nicht immer sicher vermieden werden können, liegt ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Knochenschraubensystem, insbesondere eine Pedikelschraube, bereit zu stellen, das hinsichtlich solcher Verformungen robust bzw. tolerant ist und ein Ansetzen einer Setscrew an einer Knochen- oder Pedikelschraube erleichtert und sicherer macht, ohne dass dazu zusätzliche Elemente oder Instrumente wie Führungshülsen etc. notwendig sind oder die Sicht des Operateurs eingeschränkt wird.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Knochenschraube bzw. Pedikelschraube nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei an (nur) einer der Hülsenflanken einlaufseitig, insbesondere in axialer Richtung vor der ersten Gewindeflanke, eine sich in umfänglicher Richtung erstreckende Führungsfläche für eine in das Gewinde einschraubbare Klemmschraube ausgebildet ist, wobei die Führungsfläche gegenüber dem Gewinde(grund)durchmesser des Gewindes in radialer Richtung versetzt ist.
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Die vorliegende Beschreibung erfolgt mit Bezug auf eine Pedikelschraube. Die Erfindung betrifft jedoch insbesondere eine Knochenschraube. Die Bezeichnung Pedikelschraube ist daher als auf eine Knochenschraube gerichtet zu verstehen und umgekehrt.
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Eine erfindungsgemäße Pedikelschraube weist einen in axialer Richtung verlaufenden Schraubenschaft mit Außengewinde auf. An diesen schließt sich schraubenkopfseitig die Aufnahmehülse, die sogenannte Tulpe, an. Diese ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet mit gegenüberliegenden Wandabschnitten, allgemein auch als Hülsenflanken bezeichnet, und einem dazwischen ausgebildeten, in radialer Richtung verlaufenden Spalt (Aufnahme) für den Längsträger oder Steg. Die Tulpe ist mit einem in axialer Richtung verlaufende Gewinde versehen, mit dem die Klemmschraube, die auch als Setscrew bezeichnet wird, nach Einlegen des Längsträgers in die Tulpe verschraubt wird, um diesen zu verklemmen und zu fixieren.
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Bei dem Gewinde der Tulpe kann es sich nach der Erfindung einerseits um ein Innengewinde oder andererseits um ein Außengewinde handeln. Die Klemmschraube ist im ersten Fall vorzugsweise in Form einer Madenschraube und im zweiten Fall in Form einer Gewindemutter ausgebildet. Das Gewinde der Aufnahmehülse kann als ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet sein. Ist das Gewinde der Tulpe ein Innengewinde, ist die Führungsfläche gegenüber dem Außendurchmesser des Innengewindes in radialer Richtung nach außen versetzt oder im Durchmesser erweitert. Ist das Gewinde der Tulpe ein Außengewinde, ist die Führungsfläche gegenüber dem Innendurchmesser des Außengewindes in radialer Richtung nach innen versetzt oder im Durchmesser reduziert.
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Nach der Erfindung ist auf der Einlaufseite des Gewindes ein (zur Längsachse des Gewindes), insbesondere nur einseitig vorgesehener, radial versetzter oder in seinem Durchmesser veränderter Einlaufabschnitt zum Ausgleichen von Verformungen der Aufnahmenhülse vorgesehen. Dieser (einseitige) Versatz bzw. diese (einseitige) Durchmesserveränderung des Gewindeeinlaufs dient zur Führung für eine in das Gewinde einzuschraubende Klemmschraube. Durch diese nur am Gewindeeinlauf bzw. vor der ersten Gewindeflanke vorgesehene radiale Erweiterung (bei einem Innengewinde) oder radiale Verkleinerung (bei einem Außengewinde) kann die Feststellschraube radial etwas aus der Achse ausweichen und so trotz etwaiger Verformungen der Aufnahmehülse in das Gewinde der Aufnahmenhülse eintauchen. Diese Führung ist somit so ausgebildet, dass die Klemmschraube auch bei verformter Tulpe in einfacher Weise am Gewindeeinlauf positioniert werden kann. Auf diese Weise ist trotz Verformung ein gegenseitiges Eingreifen von Tulpengewinde und Klemmschraubengewinde sichergestellt. Anders ausgedrückt wird zwischen der Klemmschraube und der Tulpe ein definiertes Radialspiel bereitgestellt, über das Verformungen der Tulpe ausgeglichen werden können. Infolge dieses Radialspiels kann die Klemmschraube auch bei verformter Tulpe einfach und sicher an dieser angeordnet und relativ zum Tulpengewinde positioniert werden. Es ist ein besonderer Vorteil, dass die Klemmschraube durch einen Operateur auch ohne Sicht korrekt an der Pedikelschraube zu positionieren ist und von einem gegenseitigen Gewindeeingriff geführt und gestützt ist. Es bedarf daher keiner besonderen Mühe oder zusätzlicher Instrumente, um die Klemmschraube bei einem Ansetzen am Tulpengewinde mit der geforderten Genauigkeit in die zum Einschrauben in die Tulpe bestimmte Position zu bringen.
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Der durch die Führung begrenzte Sitz der Klemmschraube ist für den Operateur auch haptisch zu erfassen, so dass ein bestimmungsgemäßes Verschrauben vereinfacht und Fehlpassungen der Klemmschraube zur Pedikelschraube sicher vermieden werden. Es ist nicht länger erforderlich, dass ein Operateur besonderes Augenmerk auf das Ansetzen der Setscrew richtet, was erhebliche Erleichterung und Zeitvorteile mit sich bringt. Wird die an der Führungsfläche geführte Klemmschraube nun um ihre eigene Gewindeachse verdreht, gelangen die Gewinde von Klemmschraube und Tulpe in Eingriff. Die Klemmschraube wird infolge ihrer Schraubbewegung auch in axialer Richtung vorbewegt. Beim axialen Einschrauben der Klemmschraube in Richtung der Pedikelschraube kann eine Verformung der letzteren, insbesondere der Hülsenflanken, zurückgestellt werden. Beim Einschrauben wandert die im Bereich des Gewindeeinlaufs zunächst radial aus der Achse versetzte Klemmschraube wieder radial zur Gewindemittelachse zurück. Im Ergebnis kann mit der Erfindung eine Klemmschraube einfach an einer unter Last stehenden und daher verformten Pedikelschraube angesetzt und mit dieser verschraubt werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Vorzugsweise ist die Führungsfläche teilzylinderförmig, insbesondere teilkreisringförmig, um eine Mittelachse ausgebildet. Der (Teilkreis-)Durchmesser der Führungsfläche kann gleich dem Durchmesser des Gewindes der Tulpe sein oder von diesem abweichen. Diese Mittelachse kann, wie später dargelegt wird, gegenüber der Gewindeachse in radialer Richtung versetzt sein oder mit dieser zusammenfallen.
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Der radiale Versatz der Führungsfläche gegenüber dem Gewinde kann bewirkt sein, indem die Mittelachse der Führungsfläche gegenüber der Gewindeachse des Tulpengewindes um eine Exzentrizität versetzt ist. Dabei ist der Durchmesser der Führungsfläche vorzugsweise im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Gewindes der Tulpe. Vorzugsweise liegt die Exzentrizität auf einer gedachten Geraden, die die Gewindeachse schneidet und orthogonal zur zwischen den Hülsenflanken ausgebildeten Aufnahme für den Längsträger ist, also durch die Mitte sowohl der einen wie auch der anderen Hülsenflanke verläuft. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass die Führungsfläche in Richtung der Verformung verlagert ist, im Übrigen aber im Wesentlichen den Durchmesser des Tulpengewindes aufweist. Infolgedessen wird Radialspiel in Richtung der Verformung bewirkt, so dass auch bei Verformung der Tulpe ein einfaches und korrektes Anordnen möglich ist, während in andere Richtungen eine deutliche Führung der Klemmschraube sichergestellt ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann der radiale Versatz bewirkt sein, indem der Durchmesser der Führungsfläche gegenüber dem Durchmesser des Tulpengewindes aufgeweitet ist (wenn das Tulpengewinde als Innengewinde ausgebildet ist) oder indem der Durchmesser der Führungsfläche gegenüber dem Durchmesser des Tulpengewindes verkleinert ist (wenn das Tulpengewinde als Außengewinde ausgebildet ist). Bei dieser Ausführungsform können besonders gut Verformungen unabhängig von ihrer Richtung ausgeglichen werden.
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Richtung wie auch Größe des radialen Versatzes bzw. der Exzentrizität hängt von der Richtung bzw. Größe der Verformung der Pedikelschraube ab bzw. ist vorzugsweise auf die zu erwartende oder eintretende Verformung abgestimmt. Der radiale Versatz bzw. die Exzentrizität der Führungsfläche gegenüber dem (Außen-)Durchmesser des Tulpengewindes kann nach der Erfindung zwischen 0,05 mm und 0,5 mm, vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,3 mm, bevorzugter zwischen 0,1 mm und 0,2 mm und besonders bevorzugt etwa 0,15 mm betragen.
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Bei einer Ausführungsform ist der Durchmesser der Führungsfläche im Falle eines als Innengewinde ausgebildeten Gewindes größer als der Durchmesser des Gewindes. Im Falle eines als Außengewinde ausgebildeten Gewindes ist der Durchmesser der Führungsfläche kleiner als der Durchmesser des Gewindes. Die Abweichung des Durchmessers der Führungsfläche vom Durchmesser des Gewindes beträgt bei einer Ausführungsform der Erfindung etwa zwischen 1% und 20%, vorzugsweise zwischen etwa 2% bis 15%, besonders bevorzugt zwischen etwa 5% und 10%.
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Nach der Erfindung kann die Führungsfläche in axialer Richtung einlaufseitig außerhalb des Innengewindes bzw. vor der ersten Gewindeflanke ausgebildet sein. Dies ist von besonderem Vorteil, da die Klemmschraube geführt mittels der Führungsfläche zunächst ohne Eingriff der Gewinde und ohne nennenswerte axiale Belastung zum Ineingriffbringen der Gewinde zu verdrehen ist, bis die beiden Gewindeanfänge zueinander ausgerichtet sind und leicht ineinander greifen. Alternativ oder zusätzlich kann sie sich in axialer Richtung in das Tulpengewinde, insbesondere in den ersten Gewindegang erstreckend ausgebildet sein, so dass auch ein gewisser Einlaufabschnitt oder eine gewisse Tiefe des Tulpengewindes führend auf die Klemmschraube wirkt. Im letztgenannten Fall erfolgt eine Schwächung der Tragkraft des Gewindes, wie durch Ausbilden des Führungsabschnitts unvermeidbar ist, nur über einen geringen Teil des Gewindes, so dass mit besonderem Vorteil die Tragkraft des Gewindes nahezu unverändert bleibt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann sich die (in ihrem Durchmesser vergrößerte bzw. verkleinerte und zur Gewindeachse koaxial ausgebildete) Führungsfläche in Umfangsrichtung über den gesamten Umfang der Hülsenflanke erstrecken. Alternativ kann die (mit ihrer Mittelachse zur Gewindeachse versetzte) Führungsfläche in Umfangsrichtung nur auf einen mittleren Bereich der Hülsenflanke beschränkt sein.
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Bei einer Ausführungsform ist die Führungsfläche in axialer Richtung parallel zur Gewindeachse des Tulpengewindes ausgebildet. So ist eine besonders stabile Führung der Klemmschraube gewährleistet. Die axiale Tiefe bzw. Länge der parallel zur Gewindeachse ausgerichteten Führungsfläche beträgt nach der Erfindung zwischen 0,3 mm und 4 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2,5 mm und besonders bevorzugt etwa 0,6 mm.
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Alternativ oder zusätzlich ist die Führungsfläche teilweise oder vollständig gegenüber der Gewindeachse um einen Winkel α geneigt. Sie kann dann einen zur Tulpengewindeachse parallelen Führungsflächenabschnitt und einen geneigten Führungsflächenabschnitt aufweisen oder komplett geneigt sein. Der Winkel α kann zwischen 1° und 60°, vorzugsweise zwischen 3° und 40°, bevorzugter zwischen etwa 5° und 20° und besonders bevorzugt zwischen 7° und 10° geneigt sein. Die Tiefe der um den Winkel α gegenüber der Gewindeachse geneigten Führungsfläche bzw. des Führungsflächenabschnitts kann nach der Erfindung zwischen 0,3 mm und 4 mm, vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 2,5 mm und besonders bevorzugt etwa 0,6 mm betragen. Bei dieser Ausführungsform ist das Einbringen der Klemmschraube in die Führung besonders einfach.
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Die Führungsfläche kann in einem spanenden Verfahren, z.B. durch Fräsen, ausgebildet sein.
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Das Tulpengewinde kann ein Hinterschnittgewinde, insbesondere ein hinterschnittenes Sägezahngewinde sein. Der Gewindegang kann bzw. die Gewindegänge können einen T-förmigen oder L-förmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch kann insbesondere ein Festklemmen oder eine Selbstsicherung der Klemmschraube im Gewinde bewirkt werden.
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Bei einer Ausführungsform ist die Führungsfläche von beiden (axial gleich langen) Hülsenflanken nur an derjenigen Hülsenflanke ausgebildet, deren erste Gewindeflanke axial tiefer angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Ansetzen der Klemmschraube erleichtert werden, ohne die an der gegenüberliegenden Hülsenflanke ausgebildete erste Gewindeflanke bzw. der ersten Gewindegang verändern bzw. auf das Gewinde an sich einwirken zu müssen.
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Nach der Erfindung kann die Aufnahmehülse als separates Element positionierbar, insbesondere winkelpositionierbar, an der Knochenschraube angeordnet sein. Man kann auch sagen, dass es sich bei dem Schraubensystem nach der Erfindung um ein monoaxiales oder ein polyaxiales System handeln kann. Das heißt, dass die Aufnahmehülse einteilig mit der Knochenschraube ausgebildet sein kann oder dass die Aufnahmehülse als separates Element positionierbar sein kann, insbesondere winkelpositionierbar zur Knochenschraube an dieser angeordnet sein kann. Im Falle einer monoaxialen Knochenschraube ist die Aufnahmehülse fest mit deren Schaft verbunden, beispielsweise einstückig gefertigt, verschweißt oder verlötet. Im Falle einer polyaxialen Knochenschraube kann diese einen als separates Schaftbauteil gefertigten Außengewindeabschnitt mit einem kugelförmigen oder (semi)-sphärischen Schraubenkopf aufweisen. Auf diesem kann die Aufnahmehülse winkelpositionierbar angeordnet sein. Dabei kann die Aufnahmehülse den Schraubenkopf im Übergangsbereich zum Knochenschraubenschaft hintergreifen. Auf diese Weise kann die Aufnahmehülse nach einem Einschrauben der Knochenschraube in einen Knochen relativ zum Schaft verschwenkt und/oder verdreht werden, um eine gewünschte Lage und Ausrichtung im Wesentlichen unabhängig zur Ausrichtung des Schafts zu erhalten. Die Hinterschneidung verhindert dabei, dass die Aufnahmehülse vom Schaftkopf abgezogen werden kann. Anschließend kann die Aufnahmehülse mittels der Klemmschraube bei zwischengelagertem Längsträger/Steg oder mittels eines zusätzlichen Schraubelements am Schraubenkopf der Knochenschraube lagefixiert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften und nicht beschränkenden Beschreibung der Erfindung anhand eines Pedikelschraubensystems als Beispiel für ein Knochenschraubensystem anhand von Figuren. Diese sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Pedikelschraube nach der Erfindung in einer Frontansicht,
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2 die Pedikelschraube der 1 in einer seitlichen Ansicht,
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3 die Pedikelschraube der 1 in einer Aufsicht,
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4 die Pedikelschraube der 1 in einer perspektivischen Ansicht,
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5 einen Teil der Tulpe einer Pedikelschraube einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht,
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6 das Detail der 5 in einer perspektivischen Darstellung aus einer anderen Blickrichtung,
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7 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Tulpe der ersten Ausführungsform mit einer an der Führungsfläche angesetzten Klemmschraube,
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8 die Tulpe der ersten Ausführungsform der 5 bis 7 in einer seitlichen Ansicht mit vergrößertem Detail und
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9 die Tulpe einer zweiten Ausführungsform in einer seitlichen Ansicht mit vergrößertem Detail.
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Die 1 bis 4 zeigen ein Pedikelschraubensystem 1 nach der Erfindung. Dieses weist eine Pedikelschraube 2, eine Aufnahmehülse 3, auch als Tulpe 3 bezeichnet, sowie eine Klemmschraube 4 auf. Die Aufnahmehülse 3 kann grundsätzlich einteilig mit der Pedikelschraube 2 oder als gesondertes Bauteil ausgebildet sein. Letzteres kann beweglich an der Pedikelschraube 2 angeordnet sein, so dass ein polyaxiales Pedikelschraubensystem ausgebildet ist, bei dem die Aufnahmehülse 3 relativ zur Pedikelschraube 2 winkelpositionierbar ist. Die folgende Beschreibung erfolgt mit Bezug auf ein polyaxiales Pedikelschraubensystem, lässt sich jedoch auch auf eine einteilig mit der Pedikelschraube 2 ausgebildete Aufnahmehülse 3 lesen.
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Die Pedikelschraube 2 ist auf der der Aufnahmehülse 3 gegenüberliegenden Seite mit einem Außengewinde 5 versehen, mit dem sie in einen Pedikelkanal eines Wirbels (als Beispiel für einen Knochen) eingeschraubt werden kann. Auf der Seite der Aufnahmehülse 3 ist die Pedikelschraube 2 zu diesem Zweck mit einem Schraubwerkzeugeingriff 6 versehen. Die Aufnahmehülse 3 weist eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt mit einem in axialer Richtung darin eingebrachten und ein Innengewinde 7 aufweisenden Loch 8 auf. Anders ausgedrückt kann die Aufnahmehülse 3 ausgebildet werden, indem von einem Hohlzylinder auf radial einander gegenüberliegenden Seiten in axialer Richtung Material entfernt wird und das Loch des Hohlzylinders mit dem Innengewinde 7 versehen wird. Vom Hohlzylinder verbleiben zwei radial einander gegenüberliegenden Hülsenwandabschnitte 9, 10, deren einander zugewandte Innenflächen das Loch 8 begrenzen und mit dem Innengewinde 7 versehen sind.
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Die Klemmschraube 4 ist in Form einer zu diesem Zweck üblichen Madenschraube mit einem Außengewinde 11 und einer in 3 dargestellten stirnseitigen Werkzeugaufnahme 12, beispielsweise einer Innensechskantausnehmung, versehen.
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5 zeigt das Innengewinde 7 einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Das Innengewinde 7 ist eingängig ausgebildet. Es weist einen einzigen Gewindegang mit einem ersten Gewindeabschnitt 13 im ersten Hülsenwandabschnitt 9, einem in den Figuren nicht erkennbaren zweiten Gewindegangabschnitt im gegenüberliegenden Hülsenwandabschnitt 10, einem dritten Gewindegangabschnitt 14 im ersten Hülsenwandabschnitt 9, einem in den Figuren nicht erkennbaren vierten Gewindegangabschnitt wiederum im gegenüberliegenden Hülsenwandabschnitt 10, usw. auf. Die Gewindegangabschnitte 13, 14 im ersten Hülsenwandabschnitt 9 weisen eine Einlaufseite 15 und eine Auslaufseite 16 auf. Die Gewindegangabschnitte im zweiten Hülsenwandabschnitt 10 weisen ebenfalls eine Einlaufseite und eine Auslaufseite auf. In die Aufnahme 8 ist ein Längsträger 17 eingelegt, der mittels der in die Tulpe 3 eingeschraubten Klemmschraube 4 (in 5 nicht gezeigt) in der Aufnahme 8 verklemmt wird.
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Die 5, 6 und 7 zeigen eine gewindeeinlaufseitig, also auf der von der Pedikelschraube 2 abgewandten Seite der Tulpe, an der Tulpe 3 ausgebildete Führung 18 mit einer sich im Wesentlichen in umfänglicher Richtung erstreckenden Führungsfläche 19. Bei der in den 5, 6 und 7 gezeigten ersten Ausführungsform verläuft die Führungsfläche 19 größtenteils in axialer Richtung, also im Wesentlichen parallel zur Gewindeachse 20. Die Führung 18 erstreckt sich nicht nur einlaufseitig vor dem Gewindeeinlauf, sondern mit einem in den 5 und 6 gekennzeichneten Abschnitt 21 in das Tulpengewinde 7 hinein. In 6 ist der radiale Versatz oder die Exzentrizität 22 der Führungsfläche 19 gegenüber dem Gewinde 7, hier dem Außendurchmesser 23 des Gewindes 7, gekennzeichnet. Da das Tulpengewinde 7 als Innengewinde ausgebildet ist, ist der Durchmesser der Führungsfläche 19 gegenüber dem Außendurchmesser 23 des Tulpengewindes 7 in radialer Richtung aufgeweitet. Anders ausgedrückt ist im Bereich der Führungsfläche 19 die „Gewindetiefe“ vor der axial ersten Gewindeflanke größer als die (normale) Gewindetiefe zwischen den axial nachfolgenden Gewindeflanken. Die Führungsfläche 19 ist zum Beispiel mittels eines spanenden Verfahrens ausgebildet. Zum Beispiel kann die eine Hülsenflanke 9 der Aufnahmehülse 3 im Bereich des Gewindeeinlaufs 26 bzw. vor der ersten Gewindeflanke mittels eines Fräsers oder einem anderem geeigneten Werkzeug bearbeitet werden, um die Führungsfläche 19 herzustellen.
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Insbesondere aus der 7 ist zu erkennen, dass die Führungsfläche 19 lediglich an der Hülsenflanke 9 ausgebildet ist, deren axial erste Gewindeflanke (um einen halben Gewindegang) tiefer als bei der gegenüberliegenden Hülsenflanke 10 angeordnet ist und somit Platz für die Führungsfläche 19 bietet, ohne dabei die Gewindegeometrie bzw. die Gewindelänge auf der gegenüberliegenden Hülsenflanke 10 verändern zu müssen.
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Bei einer Verformung der Tulpe 3, insbesondere bei einem Verbiegen einer Hülsenwand 9, 10 in Richtung der Gewindeachse 20, kann die Klemmschraube 4 in axialer Richtung in die Führung 18 eingebracht werden, und zwar um das Maß der Tiefe 24 der Führung 18. Dabei gelangt der Außenrand 25 des Außengewindes 11 der Klemmschraube 4 an der Führungsfläche 19 zur Anlage, dies jedoch nur, solange das Außengewinde 11 der Klemmschraube 4 noch nicht mit dem Tulpengewinde 7 in Eingriff ist. Derart durch die Führung 18 geführt kann die Klemmschraube 4 durch einen Operateur auch ohne freie Sicht auf die Pedikelschraube 2 und bei Verformung der Tulpe 3 oberhalb des Tulpengewindes 7 positioniert werden. Bei fortwährender Führung kann die Klemmschraube 4 sodann zum Ineingriffbringen ihres Außengewindes 11 mit dem Tulpengewinde 7 gegenüber der Tulpe 3 um ihre Mittelachse verdreht werden. Sobald die beiden Gewinde in Eingriff gelangen, wird die Klemmschraube 4 durch diesen Eingriff in axialer Richtung vorgetrieben und dringt in das Innengewinde 7 ein, wodurch die Verformung der Tulpe 3 im Wesentlichen vollständig aufgehoben wird und sich die zunächst radial ausgewichene Klemmschraube wieder koaxial zur Gewindeachse 20 des Tulpengewindes 7 ausrichtet. Dieser Zustand beim Eindrehen der Klemmschraube 4 ist in 7 dargestellt, in der man erkennt, dass nach Eingreifen der beiden Gewinde 7, 11 die Außenseite 25 der Klemmschraube 4 nicht mehr an der Führungsfläche 19, sondern am Außendurchmesser 23 des Gewindes 7 anliegt.
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Die 8 und 9 stellen die erste Ausführungsform der Erfindung (8) einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (9) gegenüber, wobei ein die Führung 18 zeigender Ausschnitt deutlich vergrößert dargestellt ist. Wie vorstehend bereits mit Bezug auf die 5 und 6 erläutert wurde, erstreckt sich die Führungsfläche 19 bei der ersten Ausführungsform in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig parallel zur Gewindeachse 20. Sie ist gegenüber dem Außendurchmesser 23 des Tulpengewindes 7 in radialer Richtung, also orthogonal zur Gewindeachse 20, um den Versatz 22 bzw. die Exzentrizität 22 versetzt. Die Führungsfläche 19 weist bei der in 8 gezeigten ersten Ausführungsform eine Tiefe 24 auf und läuft mit einem gerundetem Auslauf 28 in das Gewinde 7 aus. Bei der in 9 gezeigten zweiten Ausführungsform ist die Führungsfläche 19 in einen ersten Führungsflächenabschnitt 29 und einen zweiten Führungsflächenabschnitt 30 aufgeteilt. Der erste Führungsflächenabschnitt 29 erstreckt sich in axialer Richtung im Wesentlichen vollständig parallel zur Gewindeachse 20 und weist eine Tiefe 24 auf. Der zweite Führungsflächenabschnitt 30 ist gegenüber der Gewindeachse 20 um einen Winkel α geneigt und weist eine Auslauftiefe 27 auf. Diese Ausführungsform ermöglicht ein sanfteres Rückformen einer vorliegenden Verformung der Hülsenflanke 9 beim Einschrauben der Klemmschraube 4 in das Tulpengewinde 7.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pedikelschraubensystem
- 2
- Pedikelschraube, Knochenschraubeschraube
- 3
- Aufnahmehülse, Tulpe
- 4
- Klemmschraube
- 5
- Außengewinde
- 6
- Werkzeugeingriff
- 7
- Innengewinde
- 8
- Loch, Aufnahme
- 9, 10
- Hülsenflanke
- 11
- Außengewinde
- 12
- Werkzeugaufnahme
- 13
- erster Gewindegangabschnitt
- 14
- dritter Gewindegangabschnitt
- 15
- Einlaufseite
- 16
- Auslaufseite
- 17
- Längsträger
- 18
- Führung
- 19
- Führungsfläche
- 20
- Gewindeachse
- 21
- Abschnitt
- 22
- Exzentrizität, radialer Versatz
- 23
- Außendurchmesser des Gewindes 7
- 24
- Tiefe der Führung 18
- 25
- Außenrand 25 des Außengewindes 11
- 26
- Gewindeeinlauf
- 27
- Auslauftiefe
- 28
- Auslauf
- 29
- Führungsflächenabschnitt
- 30
- Führungsflächenabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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