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Die
Erfindung betrifft ein orthopädisches
Haltesystem mit mindestens einer Knochenschraube, die ein Kopfteil
und einen schwenkbar an diesem gelagerten Gewindeschaft aufweist,
mit einem im Kopfteil gelagerten, von dessen Oberseite gegen den
Gewindeschaft andrückbaren
und dadurch den Gewindeschaft relativ zum Kopfteil festlegenden
Klemmelement, mit einem in einer Aufnahme des Kopfteils angeordneten,
im wesentlichen quer zum Gewindeschaft verlaufenden Haltestab und
mit einer Klemmeinrichtung an der Oberseite des Kopfteils, durch
die das Klemmelement und der Haltestab derart in das Kopfteil hineingedrückt werden,
dass der Gewindeschaft und der Haltestab relativ zum Kopfteil festgelegt
sind.
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Orthopädische Haltesysteme
dieser Art werden eingesetzt, um Knochen und Knochenfragmente relativ
zueinander zu fixieren, dazu werden Knochenschrauben in die Knochen
und Knochenfragemente eingeschraubt und dann mittels des Haltestabes
so miteinander verbunden, dass das die Knochenschrauben und den
Haltestab umfassende orthopädische
Haltesystem in sich einen starren Körper bildet, der die Knochen
und Knochenfragmente relativ zueinander in ihrer Position fixiert.
Dabei ist es bekannt, das Kopfteil und den Gewindeschaft der Klemmschraube
schwenkbar zueinander auszubilden, sei es durch eine kugelige Verbindung
in allen Richtungen schwenkbar, sei es durch eine eingeschränkte Lagerung
um eine quer zur Längsachse
des Gewindeschaftes verlaufende Achse verschwenkbar. Beim Einsetzen
des orthopädischen
Haltesystems ist es daher möglich,
das Kopfteil gegenüber
dem Gewindeschaft zu verschwenken und außerdem den Haltestab gegenüber dem
Kopfteil zu verschieben, erst durch Betätigung der Klemmeinrichtung
werden dann diese Freiheitsgrade eingeschränkt, das heißt durch
Betätigung
der Klemmein richtung wird die Verschwenkbarkeit beseitigt und die
freie Verschiebbarkeit des Haltestabes. Bei bekannten Vorrichtungen (
DE 10 2005 021 879
A1 ) erfolgt dies beispielsweise durch Einschrauben einer
Klemmschraube in das Kopfteil, die sich am Haltestab abstützt, der
dann seinerseits an dem Klemmelement anliegt. Auf diese Weise werden
bei der Betätigung
der Klemmeinrichtung in jedem Falle die Verschiebbarkeit des Haltestabes
und die Verschwenkbarkeit des Gewindeschaftes gegenüber dem
Kopfteil gleichzeitig aufgehoben.
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Dies
kann nachteilig sein, da zum Ausrichten des orthopädischen
Haltesystems bei diesen Anordnungen entweder sowohl der Haltestab
frei verschieblich als auch der Gewindeschaft verschwenkbar sind
oder aber beide Bewegungsmöglichkeiten sind
blockiert.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein orthopädisches Haltesystem derart
auszubilden, dass der Operateur die Möglichkeit hat, mit einfachsten
Mitteln einen Teil der Beweglichkeit von Kopfteil, Haltestab und
Gewindeschaft herabzusetzen, während
ein anderer Teil der Beweglichkeit noch aufrechterhalten wird.
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Diese
Aufgabe wird bei einem orthopädischen
Haltesystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Klemmeinrichtung ein elastisch verformbares Andruckelement
umfasst, das bei Betätigung
der Klemmeinrichtung im Kopfteil in Richtung auf dessen Unterseite
in eine Klemmstellung verschoben wird und sich dabei zunächst an
dem Klemmelement und bei weiterer Verschiebung und elastischer Verformung
dann an dem Haltestab anlegt.
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Bei
einer solchen Ausgestaltung führt
die Betätigung
der Klemmeinrichtung zunächst
zur Anlage des elastischen Andruckelementes an dem Klemmelement
und damit zur Festlegung des verschwenkbaren Gewindeschaftes am
Kopfteil, während
der Haltestab noch frei verschiebbar ist. Erst bei weiterer Betätigung der
Klemmeinrichtung wird dann auch nach elastischer Verformung des
Andruckelementes und durch Anlage dieses elastisch verformbaren
Andruckelementes an dem Haltestab dieser fixiert.
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Vorteilhaft
ist bei dieser Ausgestaltung, dass die schrittweise Blockierung
der freien Beweglichkeiten durch ein- und dieselbe Klemmeinrichtung
erfolgt, so dass der Operateur mit nur einem Werkzeug zur Betätigung der
Klemmeinrichtung nacheinander die einzelnen Beweglichkeiten blockieren
kann. Durch die Verwendung eines elastischen Andruckelementes hat
der Operateur weiterhin die Möglichkeit,
die Klemmkräfte
so zu wählen,
dass bei der Anlage des elastischen Andruckelementes an dem Klemmelement
zwar die Verschwenkbarkeit des Gewindeschaftes gegenüber dem
Kopfteil eingeschränkt,
jedoch nicht vollständig
aufgehoben wird. Dies ermöglicht
dem Operateur eine Verschwenkung des Gewindeschaftes gegenüber dem
Kopfteil unter Aufwendung einer bestimmten Kraft, die einmal eingestellte
Stellung bleibt jedoch im wesentlichen erhalten, wenn nicht der
Operateur unter Aufbringung dieser Kraft erneut eine Verstellung
vornimmt. Dadurch wird die Justierung des Haltesystems vereinfacht,
da in dieser Phase die freie Verschwenkbarkeit eingeschränkt ist,
während
die freie Verschiebbarkeit des Haltstabes noch gegeben ist.
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Der
Haltestab kann auf dem Kopfteil aufliegen und sich an diesem abstützen, so
dass bei Betätigung
der Klemmeinrichtung das elastische Andruckelement das Klemmelement
gegen den Gewindeschaft und unabhängig davon den Haltestab gegen
das Kopfteil drückt
und dadurch fixiert.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist jedoch vorgesehen, dass der Haltestab auf dem Klemmelement aufliegt.
Dies führt
dazu, dass bei der Verschiebung des elastisch verformbaren Andruckelementes
in die Klemmstellung dieses den Haltestab gegen das Klemmelement
drückt
und dieses dadurch gegen den Gewindeschaft, das heißt bei dem
vollständigen
Betätigen
der Klemmeinrichtung stützt
sich das elastische Andruckelement nicht nur am Klemmelement ab,
Sondern es übt
auch über
den Haltestab zusätzliche
Klemmkräfte
auf das Klemmelement aus, so dass dadurch eine besonders sichere
Fixierung gegen alle Bewegungsarten möglich wird.
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Die
Klemmeinrichtung kann beispielsweise bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein relativ zum Kopfteil verschiebbares, an dem elastischen Andruckelement
angreifendes und dieses in Richtung auf die Klemmstellung verschiebendes
Betätigungselement
umfassen.
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Vorzugsweise
wird das Betätigungselement eine
von der Oberseite her in das Kopfteil einschraubbare Klemmschraube
sein, hier sind jedoch auch andere Betätigungselemente möglich, die
an dem elastischen Andruckelement angreifen und dieses verschieben
und verformen.
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Bei
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das elastische Andruckelement ein den Innenraum
des Kopfteils überbrückender
elastischer Bügel
ist, dessen Enden sich auf dem Klemmelement abstützen.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das elastische Andruckelement eine im Innenraum
des Kopfteils angeordnete elastisch verformbare Scheibe ist, deren Rand
sich auf dem Klemmelement abstützt.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie rotationssymmetrisch
ist und unabhängig
von einer Einbaurichtung des elastischen Andruckelementes eingesetzt werden
kann.
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Das
Betätigungselement
greift vorzugsweise im mittleren Bereich des elastischen Andruckelementes
an, so dass dieses sich zunächst
mit seinem äußeren Ende
am Klemmelement abstützt
und dann durch das Betätigungselement
bei dessen weiterer Betätigung
im mittleren Bereich elastisch verformt wird und sich dabei an den
Haltestab anlegt.
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Das
elastische Andruckelement und das Betätigungselement können einstückig ausgebildet sein.
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Bei
einer anderen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass das Betätigungselement
und das elastische Andruckelement lösbar miteinander verbunden
sind.
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Die
lösbare
Verbindung kann beispielsweise eine elastische Rastverbindung sein.
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Es
ist günstig,
wenn das elastische Andruckelement und das Betätigungselement um eine konzentrisch
zur Längsachse
des Kopfteiles verlaufende Achse verdrehbar zueinander sind. Auf
diese Weise kann das Betätigungselement,
beispielsweise eine Klemmschraube, um diese Achse verdreht werden, ohne dass
das elastische Andruckelement verdreht wird, dieses kann unverdrehbar
auf dem Klemmelement aufliegen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass das Klemmelement eine Hülse ist, die sich in ihrem
unteren Rand am Gewindeschaft abstützt und auf deren oberem Rand
das elastische Andruckelement anliegt.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
einen Wirbelkörper
mit einem eingeschraubten orthopädischen
Haltesystem, welches eine Knochenschraube und einen an dieser gehaltenen
Haltestab umfasst;
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2:
eine perspektivische Ansicht des Kopfteiles des orthopädischen
Haltesystems der 1 mit einem teilweise aufgeschnittenen
Kopfteil;
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3:
eine Querschnittansicht des Kopfteiles der 2 mit gegenüber einer
Schwenkung festgelegtem Gewindeschaft und mit frei verschieblichem
Haltestab und
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4:
eine Ansicht ähnlich 3 mit
gegenüber
einer Verschiebung festgelegtem Haltestab.
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Das
in der Zeichnung dargestellte orthopädische Haltesystem umfasst
eine Knochenschraube 1 mit einem Gewindeschaft 2 und
einem Kopfteil 3. Der Gewindeschaft 2 ist mit
einem vorzugsweise selbstschneidenden Knochengewinde versehen und
kann in einen Knochen eingeschraubt werden, im dargestellten Ausführungsbeispiel
der 1 in einen Wirbelknochen 4. Der Gewindeschaft 2 ist
mit dem Kopfteil 3 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
nach alten Seiten verschwenkbar verbunden. Dazu weist das im wesentlichen
die Form einer Zylinderhülse aufweisende
Kopfteil 3 einen zylindrischen, sich am unteren Ende in
Form einer Einschnürung 5 verengenden
Innenraum 6 auf, in den von oben her der Gewindeschaft 2 eingeführt werden
kann. Der Gewindeschaft 2 trägt an seinem oberen Ende eine
kugelförmige
Verdickung 7, deren Außendurchmesser dem
Innendurchmesser des Innenraums 6 entspricht und der sich
am unteren Ende auf der Einschnürung 5 des
Innenraumes 6 abstützt,
so dass eine kugelgelenkige Verbindung zwischen dem Gewindeschaft 2 und
dem Kopfteil 3 gebildet wird (3 und 4).
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In
den Innenraum 6 ist von oben her eine Klemmhülse 8 eingeschoben,
deren Außendurchmesser
dem Innendurchmesser des Innenraumes 6 entspricht und die
sich mit ihrer an den Querschnitt der Verdickung 7 angepassten
unteren Rand 9 auf der Oberseite der Verdickung 7 abstützt. Die
Klemmhülse 8 trägt an einer
Seite eine radial vorstehende Rastnase 10, die radial nach
innen elastisch eindrückbar
ist, so dass die Rastnase 10 innerhalb der Außenkontur
der Klemmhülse 8 positioniert
ist. In dieser Position der Rastnase 10 kann die Klemmhülse 8 von
oben her in den Innenraum 6 eingeschoben werden, sobald
sie an der Verdickung 7 anliegt, bewegt sich die Rastnase 10 unter
der Wirkung der Eigenelastizität
des Materials der Klemmhülse 8 radial nach
außen
und taucht in eine seitliche Öffnung 11 des
Kopfteils 3 ein. Dadurch wird die Klemmhülse 8 im
Innenraum 6 gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen zur
Oberseite hin gesichert. Die Rastnase 10 hat zu diesem
Zweck an der Oberseite eine quer zur Einschubrichtung der Klemmhülse 8 verlaufende obere
Rastfläche 12 und
an der Unterseite eine schräg
verlaufende Aufgleitfläche 13,
die sich beim Einschieben der Klemmhülse 8 an der Innenwand des
Kopfteils 3 anlegt und dadurch die Rastnase 10 elastisch
nach innen biegt.
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Die
Klemmhülse 8 weist
auf gegenüberliegenden
Seiten U-förmige,
zur oberen Seite hin offene Ausnehmungen 14 auf, deren
Rand eine Auflagefläche
für einen
zylindrischen Haltestab 15 bilden, der von oben her durch
die Ausnehmung 14 in die Klemmhülse 8 eingelegt werden
kann, so dass die Längsachse
des Haltestabes 15 quer zur Längsachse der Klemmhülse 8 verläuft. Im
Kopfteil 3 sind zwei entsprechende, nach oben hin offene
Durchbrechungen vorgesehen, durch die der Haltestab 15 hindurchgreift,
wenn er in die Aufnahmefläche
der Ausnehmung 14 eingelegt ist.
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Auf
den oberen Rand 16 des Kopfteils 3 ist ein Haltering 17 aufgesetzt,
der mit einer Innenfläche 18 an
der Innenseite des Innenraums 6 anliegt und mit einer parallel
dazu verlaufenden Außenfläche 19 an
dessen Außenseite,
die Innenfläche 18 und
die Außenfläche 19 sind
durch eine ringförmige
Stirnfläche 20 verbunden,
die auf dem oberen Rand 16 des Kopfteils 3 aufliegt.
Die Innenfläche 18 und
die Innenwand des Innenraums 6 in dem von der Innenfläche 18 überdeckten
Bereich weisen umlaufende Umfangsnuten oder Umfangsrillen 21 beziehungsweise 22 auf,
die formschlüssig
ineinandergreifen und dadurch den Haltering 17 am Kopfteil 3 in
axialer Richtung festlegen.
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Der
Haltering 17 umgibt eine Schraubhülse 23, die mit ihrer
geringfügig
konisch ausgebildeten und nach oben hin einen geringeren Durchmesser aufweisenden
Außenfläche 24 flächig an
einer komplementär
geformten Innenfläche 25 des
Halterings 17 anliegt. Die Schraubhülse 23 weist eine
durchgehende Innengewindebohrung 26 auf, in die von der Oberseite
her eine Klemmschraube 27 eingeschraubt ist. Diese weist
einen Innenmehrkant 28 zum Einsetzen eines Drehwerkzeuges
auf sowie eine sich an der Oberseite daran anschließende Verlängerung 29,
durch die das Einführen
des Drehwerkzeugs in den Innenmehrkant 28 erleichtert wird.
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An
ihrer Unterseite trägt
die Klemmschraube 27 in ihrer Mitte einen kugeligen Vorsprung 30,
der in eine entsprechend kugelige Ausnehmung 31 eines Andruckelements 32 elastisch
eingeschnappt ist, so dass die Klemmschraube 27 und das
Andruckelement 32 zwar dauerhaft miteinander verbunden
sind, jedoch gegeneinander frei verdrehbar.
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Das
Andruckelement 32 hat die Form eines elastisch verformbaren
Tellers oder einer Scheibe, die sich über den gesamte Innenraum 6 erstreckt
und mit ihrem äußeren Rand 33 auf
dem oberen Rand 34 der Klemmhülse 8 zur Anlage kommt,
wenn die Klemmschraube 27 in die Schraubhülse 23 eingeschraubt
wird. Durch diese Anlage drückt
das elastische Andruckelement 32 die Klemmhülse 8 gegen die
Verdickung 7 des Gewindeschaftes 2, die dadurch
gegen die Einschnürung 5 gedrückt und
gegenüber
dem Kopfteil 3 verklemmt wird. Diese Andruckkraft schränkt die
freie Verschwenkbarkeit der Verdickung 7 im Kopfteil 3 ein,
dies kann je nach Anpresskraft zwischen einer geringfügigen Einschränkung und
einer vollständigen
Blockierung liegen.
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Das
elastische Andruckelement 32 ist so geformt und angeordnet,
dass es beim ersten Anliegen am oberen Rand 34 der Klemmhülse 8 von
dem in die Ausnehmung 14 der Klemmhülse 8 eingelegten Haltestab 15 einen
Abstand einhält,
so dass zunächst
beim Einschrauben der Klemmschraube 27 nur die Klemmhülse 8 nach
unten verschoben wird und zu einer Klemmung der Verdickung 7 führt, wie dies
in 3 dargestellt ist.
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Beim
weiteren Einschrauben der Klemmschraube 7 jedoch verformt
sich das elastische Andruckelement 32 derart, dass der
mittlere Bereich gegenüber
dem äußeren Rand 33 nach
unten verschoben wird und sich an die Oberseite des Haltestabes 15 anlegt,
wie dies in 4 dargestellt ist. Dadurch wird
der Haltestab 15 in die Ausnehmung 14 der Klemmhülse 8 hineingedrückt und
damit gegenüber der
Klemmhülse 8 verklemmt.
Gleichzeitig wird dadurch die Klemmhülse 8 zusätzlich kräftig gegen
die Verdickung 7 gedrückt,
so dass auch die Klemmwirkung der Klemmhülse 8 gegenüber den
allein durch das Andruckelement 32 hervorgehobenen Andruckkräften erhöht wird.
In dieser Position sind Kopfteil, Gewindeschaft und Haltestab zu
einer starren Einheit zusammengeklemmt.
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Der
Benutzer kann allein durch Verdrehen der Klemmschraube 27 zunächst eine
schwache und dann eine zunehmende Festklemmung der Verdickung 7 im
Kopfteil 3 erzeugen, zunächst ohne Festlegung des Haltestabes 15 und
beim weiteren Eindrehen der Klemmschraube 27 auch unter
Verklemmung des Haltestabes 15, bis bei der maximalen Einschraubtiefe
der Klemmschraube 27 eine Klemmstellung erreicht ist, die
die gesamte Anordnung gegen jegliche Bewegung verspannt.
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Die
beschriebene Anordnung ist so gewählt, dass der Haltering 17,
die Schraubhülse 23 sowie
die Klemmschraube 27 mit dem Andruckelement 32 als vormontierte
Baueinheit von oben her in das Kopfteil 3 eingeführt werden
können,
dabei muss natürlich
die Klemmschraube 27 so weit aus der Schraubhülse 23 herausgeschraubt
sein, dass noch keine Verklemmung der Klemmhülse 8 und des Haltestabes 15 erfolgt,
wenn der Haltering 17 vollständig in den Innenraum 6 eingeschoben
wird, bis sich dessen Stirnfläche 20 auf
der oberen Kante des Kopfteils 3 abstützt.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird
die Klemmschraube 27 über
eine Konusklemmung im Haltering 17 gehalten, der die radial
nach außen
gerichteten Kräfte
aufnimmt und daher das Kopfteil 3 gegen unerwünschte Aufspreizung
sichert.
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Selbstverständlich wäre es auch
möglich, eine
abgewandelte Anordnung zu verwenden, beispielsweise eine Klemmschraube 27,
die in ein Innengewinde des Innenraums 6 unmittelbar eingeschraubt
ist und die in der beschriebenen Weise ein elastisch verformbares
Andruckelement 32 trägt.
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Das
elastisch verformbare Andruckelement 32 muss auch nicht
notwendigerweise mit der Klemmschraube 27 verbunden sein,
es könnte
auch eine lose eingelegte Federscheibe sein, die sich auf dem oberen
Rand 34 der Klemmhülse 8 abstützt und gegen
deren Mitte die Klemmschraube 27 von oben her drückt, wenn
die Klemmschraube 27 eingeschraubt wird.