DE19921551A1 - Schraube zur Anbringung eines Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung und Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen der Schraube - Google Patents
Schraube zur Anbringung eines Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung und Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen der SchraubeInfo
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Abstract
Es wird eine Schraube zur Anbringung eines Implantats für die Wirbelsäulenstabilisierung mit einem Gewindeabschnitt zum Einschrauben in einen Wirbelkörper und einen Schraubenkopf (3), in welchem eine Gewindebohrung angeordnet ist, vorgeschlagen, wobei der Schraubenkopf (3) kugelförmig ist und wobei der Oberflächenbereich des Schraubenkopfs (3) um die Gewindebohrungsöffnung ebenfalls kuglig gewölbt ist und eine Verzahnung aufweist. Des weiteren wird ein Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen einer Schraube zur Anbringung eines Implantats für die Wirbelsäulenstabilisierung vorgeschlagen, welche sich am Kopf einer Schraube durch eine Schwenkbewegung verankern läßt. Bei einem weiteren Verlängerungsstab ist ein Klinkenorgan (24) vorhanden, das in eine Ausnehmung (14) einrastet, die am Kopf einer Schraube vorgesehen ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schraube zur Anbringung eines
Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung mit einem
Gewindeabschnitt zum Einschrauben in einen Wirbelkörper und
einen Schraubenkopf, in welchem eine Gewindebohrung
angeordnet ist sowie einen Verlängerungsstab zum
Positionieren und Eindrehen einer Schraube zur Anbringung
eines Implantats für die Wirbelsäulenstabilisierung.
Schrauben der einleitend bezeichneten Art sind bereits
bekannt geworden. In der Europäischen Patentschrift
BP 0 641 548 B1 ist beispielsweise eine Schraube für eine
lumbosakrale Rückgratstütze offenbart, die einen teilweise
kugelförmigen Kopf aufweist, der eine verzahnte, zur
Längsachse der Schraube um einen Winkel zwischen ungefähr 30
und 45 Grad geneigte Oberfläche und eine senkrecht zu dieser
verzahnten Oberfläche angeordnete Gewindebohrung besitzt.
Durch die geneigte Oberfläche wird insbesondere die Montage
eines Längsträgers an den Schrauben erleichtert. Allerdings
weisen derartige Schrauben den Nachteil auf, daß zum
Einschrauben in einen entsprechend vorbereiten Wirbelkörper
ein Verlängerungsstab notwendig ist, der den abgeschrägten
Kopf der Schraube untergreift und dementsprechend das
Einschrauben nur bis zum Anschlag des Verlängerungsstabes an
der Knochenoberfläche erlaubt.
Darüber hinaus ist die Fertigung von Schrauben mit
abgeschrägtem Kopf vergleichsweise aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schraube der
einleitend bezeichneten Art und einen Verlängerungsstab
bereitzustellen, so daß insbesondere ein tieferes
Einschrauben der Schraube in einen Wirbelkörper und eine
günstigere Positionierung des an einer Schraube befestigten
Implantats möglich wird.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schraube der
einleitend bezeichneten Axt dadurch gelöst, daß der
Schraubenkopf kugelförmig ist, wobei der Oberflächenbereich
des Schraubenkopfes um die Gewindebohrungsöffnung ebenfalls
kugelig gewölbt ist und eine Verzahnung aufweist. Eine
Schraube mit im Wesentlichen kugelförmigem Kopf läßt sich
zunächst vergleichsweise einfacher herstellen, da nicht z. B.
zusätzlich eine Schrägfläche wie bei einer einleitend
beschriebenen Schraube, angebracht werden muß. Des Weiteren
kann durch die kugelige Kopfform der Schraube ein
Verlängerungsstab eines Manipulatorsystems zum Einschrauben
der Schraube verwendet werden, der beim zug- und
drehstabilen Anbringen am Schraubenkopf diesen nicht
untergreifen muß. Damit bietet sich die Möglichkeit, die
Schraube bis zum Kugelkopfansatz in einen Wirbelkörper
einzusetzen, wodurch ein an den Schrauben befestigtes
Implantat weniger aufträgt und außerdem die Belastbarkeit des
Implantats erhöht wird, da sich die Hebel bis zur
Knochenoberfläche verkürzen. Bei dem oben zitierten bekannten
abgeschrägten Schraubenkopf hingegen läßt sich ein
Verlängerungsstab eines Manipulatorsystems zum Eindrehen der
Schraube aufgrund des durch die Abschrägung fehlenden
Schraubenkopfmaterials nur anbringen, wenn ein
Befestigungsstück eines Verlängerungsstabes den Schraubenkopf
untergreift.
Im Weiteren bietet der kugelförmige Schraubenkopf die
Möglichkeit, eine Gewindebohrung zur Befestigung eines
Implantats, z. B. eines Längsträgers, der mehrere Schrauben
verbindet, in nahezu jeder Neigung zur Schraubenlängsachse
anzubringen. Denn anders als bei einem abgeschrägten
Schraubenkopf muß bei einem kugelförmigen Schraubenkopf keine
Materialschwächung berücksichtigt werden, wenn sich die
Gewindebohrung durch einen entsprechenden Neigungswinkel bis
in den Bereich des Schraubenschaftes erstreckt. Im Weiteren
weist bei einem kugelförmig ausgebildeten Schraubenkopf für
den bevorzugten Fall einer senkrecht zur kugelig gewölbten
Oberfläche des Schraubkopfes verlaufenden Längsachse der
Gewindebohrung eine Gewindebohrung unabhängig vom
Neigungswinkel immer eine gleiche ausreichend dimensionierte
Länge auf. Dies erlaubt überdies Schrauben für die
Gewindebohrung zu verwenden, die nicht vollständig den
Schraubenkopf durchdringen müssen, wodurch bei einer
durchgehenden Gewindebohrung die Öffnung für gegebenenfalls
die Befestigung eines Verlängerungsstabes eines
Manipulatorsystems genutzt werden kann. In einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Längsachse
der Gewindebohrung zur Längsachse der Schraube um einen
Winkel von 20 bis 50 Grad geneigt.
Um einen Verlängerungsstab eines Manipulatorsystems in
einfacher Weise am kugelförmigen Schraubenkopf verdrehsicher
anbringen zu können, wird im Weiteren vorgeschlagen, daß der
kugelförmige Schraubenkopf zwei im Wesentlichen parallel zur
Längsachse der Schraube zur Gewindebohrung symmetrisch
angeordnete abgeflachte Abschnitte aufweist. In diesem
Zusammenhang ist es außerdem vorteilhaft, wenn im Bereich der
abgeflachten Abschnitte eine vorzugsweise bogenförmige Nut
vorgesehen ist, in welche sich Vorsprünge eines
Verlängerungsstabes einführen lassen. Damit wird ein
Verlängerungsstab in Längsrichtung der Schraube festgelegt.
In einer außerdem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
weist der kugelförmige Schraubenkopf zur Anbringung eines
Verlängerungsstabes auf der der Öffnung der Gewindebohrung
entgegengesetzten Seite eine Ausnehmung auf, z. B. in Form
einer im Wesentlichen quer zur Längsachse der Schraube
verlaufenden Nut. In diese Ausnehmung bzw. Nut kann z. B. ein
an einem Verlängerungsstab angeordnetes Klinkenelement
einrasten, um den Verlängerungsstab gegen Verkippen und/oder
eine Bewegung in Längsrichtung der Schraube zu sichern.
Zur Befestigung eines Längsträgers, mit welchem sich mehrere
Schrauben verbinden lassen, wird überdies vorgeschlagen, daß
am Schraubenkopf eine Klemmschelle mittels eines
Gewindebolzens angeordnet ist, der in die Gewindebohrung
eingeschraubt wird. In diesem Zusammenhang ist es außerdem
vorteilhaft, wenn der am kugelförmigen Schraubenkopf
anliegende Schenkel der Klemmschelle dem kugelförmigen Kopf
angeformt ist und eine Verzahnung aufweist, die zu der am
Kopf angebrachten Verzahnung paßt.
Ein Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen einer
Schraube zur Anbringung eines Implantats für die
Wirbelsäulenstabilisierung ist vorzugsweise derart
ausgestaltet, daß er sich am Kopf einer Schraube durch eine
Schwenkbewegung verankern läßt. Dazu ist es überdies
vorteilhaft, daß der Verlängerungsstab ein den Kopf der
Schraube umgreifendes Schalenelement mit gegenüberliegenden
Vorsprüngen aufweist, die in Führungsnuten, vorzugsweise
bogenförmige Führungsnuten am Kopf einer Schraube
einschwenkbar sind.
Im Weiteren ist es besonders günstig, wenn ein Stiftelement
zur Blockierung der Schwenkbewegung am Verlängerungsstab
vorgesehen ist.
Bei einem ebenfalls bevorzugten Verlängerungsstab ist ein
Klinkenorgan vorgesehen, das in eine Ausnehmung an Kopf einer
Schraube einrastbar ist. Auf diese Weise läßt sich z. B. eine
Schwenkbewegung eines Verlängerungsstabs blockieren, jedoch
ebenso eine Bewegung in Längsrichtung verhindern.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
unter Angabe weiterer Vorteile mit Einzelheiten näher
erläutert.
Es zeigen
Fig. 1a und b eine Pedikelschraube in einer
Seiten- und Vorderansicht,
Fig. 2 einen Gewindebolzen zum Eindrehen in
die im Schraubenkopf einer
Pedikelschraube angeordnete
Gewindebohrung in Seitenansicht,
Fig. 3 eine Klemmschelle zur Befestigung
eines Längsträgers für die
Verbindung mehrerer Schrauben in
Seitenansicht,
Fig. 4 in teilweise Schnittdarstellung die
Fixierung einer Schraube nach
Fig. 1a und b in einem
Wirbelkörper,
Fig. 5a und b eine Pedikelschraube mit
aufgesetztem Verlängerungsstab in
einer Seiten- und Vorderansicht,
Fig. 6a und b eine Pedikelschraube mit
einer zweiten Ausführungsform eines
aufgesetzten Verlängerungsstabes in
einer Seiten- sowie Vorderansicht
und
Fig. 7 eine Pedikelschraube mit
einer dritten Ausführungsform eines
aufgesetzten Verlängerungsstabes in
einer Seitenansicht.
Fig. 1a und b zeigt eine Pedikelschraube 1, die einen
Gewindeabschnitt 2 und einen kugelförmigen Kopf 3 aufweist.
Im kugelförmigen Kopf 3 ist eine Gewindebohrung 4 vorgesehen,
deren Längsachse 5 senkrecht zum eigentlichen Verlauf der
kugelig gewölbten Oberfläche des Schraubenkopfes an dieser
Stelle ausgerichtet ist. Beispielhaft ist in Fig. 1a die
Längsachse 5 der Gewindebohrung 4 gegenüber der Längsachse 6
der Schraube um 45 Grad geneigt.
Um mehrere Pedikelschrauben 1 für die Wirbelsäulen-
Stabilisierung mit einem Implantat in Form eines Längsträgers
verbinden zu können, wird in der Gewindebohrung 4 im
Schraubenkopf ein Gewindebolzen 7 zur Befestigung einer
Klemmschelle 8 angeordnet. In der Klemmschelle 8 kann in
deren kreisförmiger Öffnung 19 ein stabförmiger Längsträger
(nicht dargestellt) der die Verbindung zu wenigstens einer
weiteren Schraube herstellt, festgeklemmt werden. Damit die
Klemmschelle 8 verdrehsicher am kugelförmigen Kopf 3
befestigt werden kann, ist im Bereich der Öffnung der
Gewindebohrung 4 eine Verzahnung 9 vorhanden. Vorzugsweise
weist der am kugelförmigen Kopf 3 anliegende Sehenkel 10 der
Klemmschelle 8 eine dazu passende Verzahnung auf.
Der Gewindebolzen 7 weist einen Kopf 7a mit z. B. einem
Innensechskant auf, der sich mit einem in Fig. 4
angedeuteten Schlüssel in einfacher Weise in die
Gewindebohrung 4 eindrehen läßt. Fig. 4 zeigt die
Pedikelschraube 1 mit Klemmschelle 8 und eingedrehtem
Gewindebolzen 7 in einem Wirbelkörper 11 angeordnet. Dabei
ist die Pedikelschraube 1 bis zum kugelförmigen Kopf 3
eingedreht, so daß dieser sogar im unteren Bereich am Knochen
anliegt: Eine solche Positionierung wird durch den
kugelförmig ausgestalteten Schraubenkopf 3 ermöglicht. Denn
durch diese Ausgestaltung läßt sich der Verlängerungsstab
eines Manipulatorsystems am Schraubenkopf fixieren, ohne daß
der Verlängerungsstab hierzu den Schraubenkopf untergreifen
muß.
In den Fig. 5a und b ist eine Pedikelschraube 1 mit einem
Verlängerungsstab 20 in einer ersten Ausführungsform
abgebildet. Am vorderen Ende des Verlängerungsstabes 20 ist
ein Schalenelement 21 angebracht, das den kugelförmigen 3 der
Petikelschraube 1 teilweise umschließt. Das Schalenelement 21
liegt an abgeflachten Abschnitten 12 des Schraubenkopfs 3 an,
wodurch eine erste Verdrehsicherung geschaffen wird. Stifte
22, 23, die in entsprechenden Nuten nicht dargestellt im
kugelförmigen Kopf 3 dar Pedikelschraube 1 und im
Schalenelement 21 verlaufen verhindern eine Bewegung des
Verlängerungsstabes in eine Richtung parallel zur den
abgeflachten Abschnitten 12. Um eine Bewegung des
Verlängerungsstabes in Längsrichtung der Schraube zu
verhindern, ist ein federnd gelagertes Rastelement 24
vorgesehen, daß mit einer Nase 25 in eine entsprechend
angeordnete Nut bzw. Ausnehmung 14 am kugelförmigen Kopf 3
eingreift. Sobald das Rastelement 24 gelöst ist, läßt sich
jedoch der Verlängerungsstab vom kugelförmigen Kopf 3 nach
oben abziehen.
Eine weitere Ausführungsform eines Verlängerungsstabes 30 ist
in den Fig. 6a und b abgebildet. Um diesen
Verlängerungsstab 30 am Kopf einer Pedikelschraube 1
anzubringen, werden gegenüberliegende Zapfen (nicht gezeigt),
welche in einem Schalenelement 31 am vorderen Ende des
Verlängerungsstabes 30 angeordnet sind, in eine am Kopf 3 der
Pedikelschraube 1 auf beiden Seiten angeordnete Nut 13
eingeführt bis ein Klinkenelement, welches im Bereich der
Rückseite des einseitig offenen Schalenelements 31 angeordnet
ist, in eine Ausnehmung 14 am kugelförmigen Kopf 3 dar
Pedikelschraube 1 einrastet (das Klinkenelement ist nicht
dargestellt). Um das Klinkenelement zum Abziehen des
Verlängerungsstabes 30 entriegeln zu können, wird ein Stift
33 in einer Bohrung 34 von vorne, das heißt von der offenen
Seite des Schalenelemente 31 aus gesehen, gegen das
Klinkenelement gedrückt. Sofern eine Klemmschelle 8 mit
Längsträger (nicht dargestellt) ein gerades Abziehen oder
Anbringen verhindern, wird der Verlängerungsstab 30 nach
Läsen des Klinkenelements in einer kombinierten Zug- und
Schwenkbewegung entfernt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verlängerungsstabes 40
weist zu Befestigung am kugelförmigen Kopf 3 einer
Pedikelschraube 1 ein Schalenelement 41 auf, das
gegenüberliegende Vorsprünge in Form von einem oder mehreren
Zapfen 42, gebogenen Stegen oder dergleichen besitzt, welche
in eine gebogene Nuten 15, die auf entsprechend
gegenüberliegenden Seiten am kugelförmigen Kopf der
Pedikelschraube 1 angeordnet sind, einschwenkt werden. Zur
Blockade der Schwenkbewegung wird in eine z. B. mittig
angeordnete Bohrung 43 ein Stift 44 eingeschoben. Nach
Entfernen des Stifts 44 kann der Verlängerungsstab 40 mit
Schalenelement 41 dann wieder durch Ausschwenken entfernt
werden.
1
Pedikelschraube
2
Gewindeabschnitt
3
Kopf
4
Gewindebohrung
5
Längsachse
6
Längsachse
7
Gewindebolzen
7
a Kopf
8
Klemmschelle
9
Verzahnung
10
Schenkel
11
Wirbelkörper
12
abgeflachter Abschnitt
13
Nut
14
Ausnehmung
15
bogenförmige Nut
20
Verlängerungsstab
21
Schalenelement
22
Stift
23
Stift
24
Rastelement
25
Nase
30
Verlängerungsstab
31
Schalenelement
32
Klinkenelement
33
Stift
34
Bohrung
40
Verlängerungsstab
41
Schalenelement
42
Zapfen
43
Bohrung
44
Stift
Claims (12)
1. Schraube zur Anbringung eines Implantats für die
Wirbelsäulenstabilisierung mit einem Gewindeabschnitt zum
Eindrehen in einen Wirbelkörper (11) und einem Schraubenkopf,
in welchem eine Gewindebohrung angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (3) kugelförmig ist,
wobei der Oberflächenbereich des Schraubenkopfs um die
Gewindebohrungsöffnung ebenfalls kugelig gewölbt ist und eine
Verzahnung (9) aufweist.
2. Schraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Längsachse der Gewindebohrung senkrecht zur kugelig
gewölbten Oberfläche des Schraubenkopfs verläuft.
3. Schraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsachse (5) der Gewindebohrung (4) zur Längsachse
(6) der Schraube (1) um einen Winkel von 20 bis 50° geneigt
ist.
4. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Schraubenkopf
(3) zur Anbringung eines Verlängerungsstabs (20, 30, 40) zwei
im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Schraube zur
Gewindebohrung symmetrisch angeordnete abgeflachte Abschnitte
(12) aufweist.
5. Schraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im
Bereich der abgeflachten Abschnitte (12) eine bogenförmige
Nut (15) vorgesehen ist, in welche sich Vorsprünge (42) eines
Verlängerungsstabes (40) einführen lassen.
6. Schrauben nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der kugelförmige Schraubenkopf
(3) zur Anbringung eines Verlängerungsstabes (29, 30, 40) auf
der der Öffnung der Gewindebohrung entgegengesetzten Seite
eine Ausnehmung (14) aufweist.
7. Schraube nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Schraube zur Befestigung
eines Längsträgers für die Verbindung mehrerer Schrauben eine
Klemmschelle (8) mittels eines Gewindebolzens (7) angeordnet
ist, der in die Gewindebohrung (4) eingeschraubt wird.
8. Schraube nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der am Kugelkopf anliegende Schenkel (10) der Klemmschelle
(8) dem Kugelkopf angeformt ist und eine Verzahnung aufweist,
die zu der am Kugelkopf angebrachten Verzahnung (9) paßt.
9. Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen einer
Schraube zur Anbringung eines Implantate für die
Wirbelsäulenstabilisierung, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, welcher derart ausgestaltet ist,
daß er sich am Kopf einer Schraube durch eine Schwenkbewegung
verankert läßt.
10. Verlängerungsstab nach Anspruch 9, welcher an einem den
Kopf einer Schraube umgreifenden Schalenelement (41)
gegenüberliegende Vorsprünge (42) aufweist, die in
Führungsnuten (15) ein Kopf einer Schraube einschwenkbar sind.
11. Verlängerungsstab nach Anspruch 9 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Stiftelement (44) zur Blockierung der
Schwenkbewegung vorgesehen ist.
12. Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen einer
Schraube zur Anbringung eines Implantats für die
Wirbelsäulenstabilisierung, insbesondere nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, welcher ein Klinkenorgan (24, 32)
aufweist, das in eine Ausnehmung (14) einrastbar ist, die am
Kopf (3) einer Schraube vorgesehen ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999121551 DE19921551C2 (de) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Schraube zur Anbringung eines Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung und Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen der Schraube |
DE29923489U DE29923489U1 (de) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | Schraube zur Anbringung eines Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung und Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen der Schraube |
EP00109725A EP1051947A3 (de) | 1999-05-11 | 2000-05-08 | Schraube zur Anbringung eines Implantats zur Wirbelsäulenstabilisierung und Verlängerungsstab zum Positionieren und Eindrehen der Schraube |
Applications Claiming Priority (1)
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