DE19617362C2 - Verankerungselement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verankerungselement nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Verankerungselement ist aus der WO 94/08527 A1 be­ kannt. Der Radius des Grundes des U-förmigen Kanales, der im wesentlichen gleich dem halben Abstand der beiden Schenkel ist, ist in Abhängigkeit von dem Durchmesser des aufzunehmenden Sta­ bes so gewählt, daß dieser ohne Verklemmung in den Kanal ein­ setzbar ist. Sollen Stäbe verschiedenen Durchmessers verwendet werden, sind jeweils entsprechende unterschiedliche Veranke­ rungselemente erforderlich, deren Radius des U-förmigen Grundes an den Durchmesser des Stabes angepaßt ist. Das verteuert nicht nur die Lagerhaltung erheblich, sondern macht wegen der unter­ schiedlichen Schrauben auch den eigentlichen Operationsvorgang schwieriger.

Aus der WO 93/11715 A1 ist ein Verankerungselement mit einem zur Knochenverankerung bestimmten Schaft und mit einem mit einem Stab verbindbaren Kopf mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und zwei einen ersten Kanal zur Aufnahme des Stabes seitlich begrenzenden freien Schenkeln bekannt. Damit Stäbe ver­ schiedenen Durchmessers verwendet werden können, ist ein Ein­ satzelement mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und einem von seinen beiden freien Schenkeln gebildeten zweiten Ka­ nal zur Aufnahme eines Stabes kleineren Durchmessers vorgesehen. Das Einsatzelement weist eine Länge auf, die größer ist als die Länge des ersten Kanales. An seinen beiden äußeren Enden sind Ansätze vorgesehen, deren Abstand voneinander im wesentlichen gleich der Länge des ersten Kanales ist. Die beiden Ansätze greifen im eingesetzten Zustand außen am Kopf an und verhindern so eine Relativverschiebung im Kanal während der Justierung.

Die Außenkontur des Kopfes wird dadurch verändert.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verankerungselement mit einem solchen Einsatzelement zu schaffen, bei dem der oben beschrie­ bene Nachteil vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verankerungselement gelöst. Dadurch wird erreicht, daß die Au­ ßenkontur des Kopfes nicht verändert wird. Der Chirurg kann so­ mit das Verankerungselement mit oder ohne Einsatzelement mit ein und demselben formschlüssig angreifenden Werkzeug verarbeiten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figu­ ren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Ver­ ankerungselementes in Explosionsdarstellung;

Fig. 2 ein Einsatzelement in perspektivischer Darstellung;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teiles mit eingesetztem Stab ersten Durchmessers;

Fig. 4 eine entsprechende Seitenansicht mit eingesetztem Stab eines zweiten Durchmessers;

Fig. 5 eine Schnitt-Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Verankerungselementes in auseinandergenommener Darstellung;

Fig. 6 eine entsprechende Darstellung in zusammengesetzter Form; und

Fig. 7 eine Schnitt-Seitenansicht einer weiter abgewandelten Ausführungsform.

Das in Fig. 1 gezeigte Verankerungselement umfaßt eine in eine Wirbelsäule einzubringende Schraube 1 mit einem Gewinde­ schaft 2 und einem Kopf 3. Der Kopf 3 weist einen zur Mittenachse des Gewindeschaftes 2 symmetrisch angeordneten U-förmigen ersten Kanal 4 auf, dessen Grund 5 zu dem Gewindeschaft 2 hin gerichtet ist. Die Seitenwandung des den U-förmigen Kanal 4 begrenzenden Kopfes wird durch freie Schenkel 6, 7 gebildet. Im Inneren des sich senkrecht zum U-förmigen Querschnitt erstreckenden Kanales ist eine konzentrisch zur Mittenachse des Gewindeschaftes 2 aus­ gebildete Bohrung mit einem Innengewinde 8 vorgesehen. Der Kopf selbst ist zylindrisch ausgebildet und weist im Bereich der freien Schenkel 6, 7 ein Außengewinde 9 auf.

Damit mit dieser Schraube ein einen ersten Durchmesser aufweisen­ den Stab 10 verankert werden kann, ist eine als Gewindebolzen aus­ gebildete Gewindeschraube 11 vorgesehen. Die Gewindeschraube 11 weist ein mit dem Innengewinde 8 zusammenwirkendes Außengewinde zum Einschrauben in den ersten Kanal 4 auf. Die Gewindeschraube 11 weist eine konzentrische Sechskantbohrung zum Eingreifen mittels eines Schraubendrehers auf. Ferner ist ein die beiden U-förmigen Schenkel 6, 7 von außen umfaßendes Element in Form einer Überwurf­ mutter 12 vorgesehen, deren Gewinde mit dem Außengewinde 9 zusam­ menwirkt. Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist der Grund 5 des U-förmigen ersten Kanales einen Radius auf, der nur soviel größer als der Radius des aufzunehmenden Stabes 10 ist, daß der Stab in die U-förmige Ausnehmung leicht einsetzbar bzw. leicht aus dieser herausnehmbar ist, von dieser aber geführt wird. Das Innengewinde 8 und das Außengewinde 9 erstrecken sich jeweils so weit nach unten, also in Richtung des Grundes 5, daß die Projektion auf die Symmetrieachse einen Abstand vom Grund 5 aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des aufzunehmenden Stabes 10.

Bei der gezeigten Ausführungsform weist das Verankerungselement einen Gewindeschaft auf. Statt dessen kann dieser auch als Haken ausgebildet sein. Dieser dient in gleicher Weise zur Verbindung mit einem Wirbelsäulenelement, wobei der Haken in die Wirbelbögen eingebracht wird.

Zusätzlich weist das Verankerungselement 1 ein schalenförmiges Einsatzelement 13 auf. Dieses Einsatzelement 13 weist, wie am besten aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, einen U-förmigen Querschnitt mit zwei parallel zueinander verlaufenden freien Schenkeln 14, 15 auf. Die Außenseite weist in ihrem Bodenbereich 16 einen Radius auf, der im wesentlichen gleich dem Innenradius des ersten Kanales 4 entspricht und um soviel kleiner ist, daß das Einsatzelement 13 ohne Verklemmung in die Ausnehmung 4 einsetzbar und aus dieser herausnehmbar ist, aber von dem U-förmigen ersten Kanal seitlich geführt ist. In Richtung senkrecht zu den U-förmi­ gen Querschnitt des Einsatzelementes weist dieses eine Länge auf, die im wesentlichen gleich der Länge des durch den ersten Kanal 4 ist. Auf seiner Innenseite weist das Einsatzelement bodenseitig einen Radius auf, der im wesentlichen gleich dem Radius eines auf­ zunehmenden Stabes 17 eines kleineren zweiten Durchmessers ist. Der so gebildete zweite Kanal 18 wird auch auf der Innenseite von den zwei sich parallel zueinander erstreckenden Schenkeln 14, 15 begrenzt. Der Abstand der beiden Schenkel 14, 15 und der Radius des Bodenbereiches im Inneren sind so gewählt, daß sie dem Durch­ messer bzw. Radius des Stabes 17 im wesentlichen gleich sind und diesem so entsprechen, daß der Stab 17 in den zweiten Kanal 18 ohne Verklemmung hineingelegt und aus diesem wieder herausgenommen werden kann, von der Kanalwandung aber seitlich geführt wird, wie dies am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist wenigstens einer der freien Schenkel 14, 15 des Einsatzelementes 13 an seinem freien Ende außen einen Ansatz 19 auf. Dieser ist als ein sich senkrecht zur Symmetrieachse des U-förmigen Querschnittes nach au­ ßen erstreckendes Kreissegment ausgebildet von einem Kreis, dessen Mittelpunkt mit der sich senkrecht von dem Grund des zweiten Kana­ les erstreckenden Symmetrieachse 23 zusammenfällt. Der Radius des Kreissegmentes ist im wesentlichen gleich dem Radius der das Innengewinde 8 tragenden Innenbohrung gerade um soviel kleiner, daß das Element gerade ohne Verklemmung in das Innere des zweiten Kanales eingesetzt und aus diesem wieder herausgenommen werden kann. Durch die Anbringung des Ansatzes 19 ist eine besonders ein­ fache Handhabung während der Operation möglich, da das Einsatzelement 13 stets in der richtigen Position im ersten Kanal 4 sitzt. Im vor­ liegenden Fall ist der Ansatz 19 als Kreissegment ausgebildet. Entscheidend ist, daß seine Form stets einer in dem ersten Kanal 4 vorhandenen seitlichen Ausnehmung entspricht, so daß ein Eingrei­ fen in diese seitliche Ausnehmung derart ermöglicht wird, daß eine Arretierung des Einsatzelementes in Längsrichtung des Kanals 4 er­ folgt.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 leicht ersichtlich ist, ist es somit möglich, daß dasselbe Verankerungselement für einen ersten Stab 10 eines größeren Durchmessers und einen zweiten Stab 17 eines klei­ neren Durchmessers zu verwenden.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, die sich gegenüber der zuerst beschriebenen Ausführungsform lediglich da­ durch unterscheidet, daß der Boden der ersten Ausnehmung 4 zur Mitte hin eine Wölbung, der einen vertieften Abschnitt aufweist und an den beiden Seiten außen abfallend ausgebildet ist. In die­ sem Fall wird das Einsatzelement 13 in gleicher Weise wie beim er­ sten Ausführungsbeispiel eingesetzt.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform weist das Einsatzele­ ment 13' einen Boden auf, bei dem der Grund des U-förmigen Kanales in seiner Richtung senkrecht zum U-förmigen Querschnitt einen ge­ wölbten Abschnitt aufweist, bei dem die Wölbung einen zur Mitte hin vertieften Abschnitt 20 und zwei in einem Abstand von der Mitte hervorstehend gewölbte Abschnitte 21, 22 aufweist, wobei der Abstand eines jeden gewölbten Abschnittes 21, 22 im wesentlichen gleich der Mitte zwischen dem Radius des Innengewindes und des Au­ ßengewindes ist.

Während der Operation verwendet der Operateur ein und dieselbe Schraube bzw. ein und denselben Haken für den üblichen Stab größeren Durchmes­ sers 10. Möchte er einen kleineren Stab 17 einlegen, verwendet er zusätzlich das zu dem Verankerungselement gehörende Einsatzelement 13 und legt anschließend den Stab 17 ein.

Die Fixierung des Stabes 10 bzw. 17 erfolgt in bekannter Weise. In den Ausführungsbeispielen sind dafür eine Innenschraube 11 und die Außenmutter 12 vorgesehen. Es kann aber auch jede andere bekannte Fixierung verwendet werden.

Claims (9)

1. Verankerungselement mit einem zur Knochenverankerung bestimm­ ten Schaft (2) und mit einem mit einem Stab (10) verbindbaren Kopf (3) mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und zwei einen ersten Kanal (4) zur Aufnahme des Stabes (10) seit­ lich begrenzenden freien Schenkeln (6, 7), wobei Kopf und Schaft miteinander verbunden sind,
und mit einem mit den Schenkeln (6, 7) zusammenwirkenden Fixier­ element (11, 12) zum Fixieren des Stabes (10) in dem Kanal (4) und einer koaxial zu einer sich senkrecht zum Boden des ersten Kanals (4) erstreckenden Symmetrie- bzw. Mittenachse einer sich von dem freien Ende der Schenkel (6, 7) zu dem Grund des ersten Kanals (4) erstreckenden zylindrischen Ausnehmung,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatzelement (13, 13') mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und einem von sei­ nen beiden freien Schenkeln (14, 15) gebildeten zweiten Kanal (18) zur Aufnahme eines Stabes (17) kleineren Durchmessers vor­ gesehen ist,
wobei die äußere Krümmung des U-förmigen Querschnittes des Ein­ satzelementes (13, 13') im wesentlichen gleich oder wenig klei­ ner als die innere Krümmung des ersten Kanals (4) ist und das Einsatzelement (13, 13') auf der Außenseite wenigstens einen hervorstehenden Ansatz (19) aufweist.

2. Verankerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Einsatzelementes (13) in der Richtung senk­ recht zu dem U-förmigen Querschnitt im wesentlichen gleich der Länge des ersten Kanals (4) ist.

3. Verankerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ansatz (19) in Längsrichtung des Einsatzele­ mentes (13) gesehen im wesentlichen in der Mitte des Schenkel­ randes vorgesehen ist.

4. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (19) am freien Ende eines der Schenkel (15) angebracht ist.

5. Verankerungselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ansatz (19) im wesentlichen gleich bzw. wenig kleiner als das an den Schenkel (15) angrenzende Kreissegment der zylindrischen Ausnehmung ist.

6. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund des zweiten Kanales (18) in seiner Richtung senkrecht zum U-förmigen Querschnitt einen gewölbten Abschnitt aufweist.

7. Verankerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung einen zur Mitte hin vertieften Abschnitt und je­ weils in einem Abstand von der Mitte einen hervorstehend gewölb­ ten Abschnitt (21, 22) aufweist.

8. Verankerungselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstand eines gewölbten Abschnittes (21, 22) von der Mitte im wesentlichen gleich der Mitte zwischen dem Ra­ dius des Innengewindes und dem Radius des Außengewindes ist.

9. Verankerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (2) und der Kopf (3) gelenkig miteinander verbunden sind.