DE202007012644U1

DE202007012644U1 - Surgical holding system

Info

Publication number: DE202007012644U1
Application number: DE200720012644
Authority: DE
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2017-08-31

Abstract

Chirurgisches Haltesystem mit einem Kopfteil und mit einem verschwenkbar daran gelagerten, eine Öffnung an der Unterseite des Kopfteils durchsetzenden Gewindeschaft, der an seiner Oberseite eine kugelige Verdickung trägt, die in einen oben offenen Innenraum des Kopfteils eintaucht und durch eine am Kopfteil angeordnete Klemmeinrichtung in Richtung auf die Unterseite des Innenraums verschoben und dadurch relativ zu dem Kopfteil festgelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (5) an der Unterseite des Kopfteils (3) zylindrisch ausgebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung (8), so dass die kugelige Verdickung (8) beim Einschieben in die Öffnung (5) mit Hilfe der Klemmeinrichtung (23) in die zylindrische Öffnung (5) eingepresst und in dieser gegen eine Verschwenkung gesichert ist.surgical Holding system with a headboard and with a swivel on it stored, an opening at the bottom of the head part passing threaded shaft, the carries on its upper side a spherical thickening, which opens into an open top Interior of the head part dips and by a arranged on the head part clamping device moved towards the bottom of the interior and thereby relative to the head part, characterized in that that the opening (5) formed on the underside of the head part (3) cylindrical is and has an inner diameter that is slightly smaller is as the outside diameter the spherical thickening (8), so that the spherical thickening (8) during Pushing into the opening (5) by means of the clamping device (23) in the cylindrical opening (5) pressed and secured in this against pivoting.

Description

Die Erfindung betrifft ein chirurgisches Haltesystem mit einem Kopfteil und mit einem verschwenkbar daran gelagerten, eine Öffnung an der Unterseite des Kopfteils durchsetzenden Gewindeschaft, der an seiner Oberseite eine kugelige Verdickung trägt, die in einen oben offenen Innenraum des Kopfteils eintaucht und durch eine am Kopfteil angeordnete Klemmeinrichtung in Richtung auf die Unterseite des Innenraums verschoben und dadurch relativ zu dem Kopfteil festgelegt werden kann.The The invention relates to a surgical holding system with a head part and with a pivotally mounted thereto, an opening the underside of the head part passing threaded shaft, the its top carries a spherical thickening, which opens into an open top Interior of the head part is immersed and arranged by a headboard Clamping device moved towards the bottom of the interior and thereby can be determined relative to the headboard.

Derartige chirurgische Haltesysteme sind beispielsweise bekannt aus der US 5,207,678 oder der DE 10 2005 021 879 A1 . Mit derartigen Haltesystemen ist es möglich, die an sich freie Verschwenkbarkeit der kugeligen Verdickung relativ zum Kopfteil dadurch einzuschränken und zu blockieren, dass das Kopfteil durch die Klemmeinrichtung in Richtung auf die Unterseite des Innenraums mit einer Klemmkraft beaufschlagt wird. Diese Klemmkraft drückt die kugelige Verdickung gegen eine Ringschulter oder eine Einschnürung oder Verengung der Öffnung an der Unterseite des Innenraums, so dass die kugelige Verdickung durch die Anlage an dieser Einschnürung oder Verengung festgeklemmt wird. Diese Einschnürung oder Verengung kann die Form einer Kugelkalotte haben, die an die kugelige Verdickung angepasst ist, es ist auch möglich, konische Einschnürungen zu verwenden. In jedem Falle ergeben sich dabei relativ komplizierte Geometrien, deren Herstellungstoleranzen außerordentlich genau eingehalten werden müssen, da sonst die Klemmwirkung nicht sichergestellt ist. Bei innenliegenden Kugelkalotten beispielsweise müssen spezielle Messverfahren entwickelt werden, um den genauen Verlauf der kugeligen Ringflächen zu bestimmen, bei konisch ausgebildeten Öffnungen muss in ähn licher Weise die Konizität geprüft werden. Dies ist mit einem großen Aufwand verbunden und außerdem lässt es sich in der Praxis nicht vermeiden, dass bei derartigen Geometrien eine hohe Ausschußquote auftritt.Such surgical holding systems are known, for example from the US 5,207,678 or the DE 10 2005 021 879 A1 , With such holding systems, it is possible to restrict the free pivoting of the spherical thickening relative to the head part by itself and to block that the head part is acted upon by the clamping device in the direction of the underside of the interior with a clamping force. This clamping force pushes the spherical thickening against an annular shoulder or a constriction or narrowing of the opening at the bottom of the interior, so that the spherical thickening is clamped by the system at this constriction or constriction. This constriction or constriction may be in the form of a spherical cap adapted to the spherical thickening, it is also possible to use conical constrictions. In any case, this results in relatively complicated geometries, the manufacturing tolerances must be met extremely accurate, otherwise the clamping effect is not guaranteed. In the case of internal spherical caps, for example, special measuring methods have to be developed in order to determine the exact course of the spherical ring surfaces; in the case of conical openings, the taper must be checked in a similar manner. This is associated with a great effort and also it can not be avoided in practice that occurs in such geometries, a high reject rate.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes chirurgisches Haltesystem so auszubilden, dass seine Herstellung vereinfacht werden kann.It Object of the invention, a generic surgical holding system in such a way that its production can be simplified.

Diese Aufgabe wird bei einem chirurgischen Haltesystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Öffnung an der Unterseite des Kopfteils zylindrisch ausgebildet ist und einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung, so dass die kugelige Verdickung beim Einschieben in die Öffnung mit Hilfe der Klemmeinrichtung in die zylindrische Öffnung eingepresst und in dieser gegen eine Verschwenkung gesichert ist.These Task is in a surgical holding system of the type described above Type according to the invention thereby solved, that the opening is cylindrical at the bottom of the head part and has an inner diameter that is slightly smaller than the outer diameter the spherical thickening, so that the spherical thickening during insertion in the opening pressed by means of the clamping device in the cylindrical opening and secured in this against pivoting.

Die Herstellung einer zylindrischen Öffnung ist wesentlich einfacher als die Ausbildung von kugelkalottenförmigen Einschnürungen oder konischen Öffnungen, und es ist auch wesentlich einfacher zu kontrollieren, ob eine derartige zylindrische Öffnung die notwendigen Toleranzen einhält.The Production of a cylindrical opening is much easier than the formation of kugelkalottenförmigen constrictions or conical openings, and it is also much easier to control if such cylindrical opening the complies with necessary tolerances.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass das Einpressen der kugeligen Verdickung in eine derartige zylindrische Öffnung zu einem so festen Sitz der kugeligen Verdickung in der zylindrischen Öffnung führt, dass das Kopfteil und der Gewindeschaft in der gewünschten Weise gegen eine Verschwenkung gegeneinander gesichert sind. Dabei ist es nicht wesentlich, wie tief die kugelige Verdickung in die zylindrische Öffnung eingeschoben wird, wesentlich ist nur, dass der Bereich des größten Außendurchmessers der kugeligen Verdickung in die zylindrische Öffnung eintaucht.Surprisingly It has been found that the pressing in of the spherical thickening in such a cylindrical opening to such a tight fit the spherical thickening in the cylindrical opening leads that the head part and the threaded shaft in the desired manner against pivoting secured against each other. It is not essential how deeply inserted the spherical thickening in the cylindrical opening is essential is only that the area of the largest outside diameter the spherical thickening dips into the cylindrical opening.

Der Innendurchmesser der Öffnung kann zwischen 0,005 mm und 0,5 mm kleiner sein als der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung. Bei Verwendung von Metallen für die Verdickung und für das Wandmaterial der Öffnung ist diese Differenz relativ klein und liegt vorzugsweise zwischen 0,005 mm und 0,1 mm, wenn die kugelige Verdickung aus Kunststoff besteht, können größere Differenzen verwendet werden in der Größenordnung zwischen 0,05 mm und 0,5 mm. In jedem Fall ist der Unterschied relativ gering, so dass beim Einpressen der Verdickung in die zylindrische Öffnung keine allzu großen Kräfte notwendig sind.Of the Inner diameter of the opening may be between 0.005 mm and 0.5 mm smaller than the outside diameter the spherical thickening. When using metals for thickening and for that Wall material of the opening this difference is relatively small and is preferably between 0.005 mm and 0.1 mm, if the spherical thickening of plastic exists, can bigger differences can be used in the order of magnitude between 0.05 mm and 0.5 mm. In any case, the difference is relative low, so that when pressing the thickening in the cylindrical opening no too big Forces necessary are.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn beim Einpressen der kugeligen Verdickung das Material der kugeligen Verdickung plastisch verformt wird, so dass die kugelige Verdickung im Anlagebereich an der Innenwand der Öffnung ebenfalls annähernd zylinderförmig verformt wird, dadurch erhält man zusätzlich zur reinen Klemmung auch noch einen Formschluss durch die Anlage eines zylindrischen Ringes der Verdickung an der zylindrischen Innenwand der Öffnung.It is advantageous if when pressing in the spherical thickening the material of the spherical thickening is plastically deformed, so that the spherical thickening in the contact area on the inner wall of the opening also nearly cylindrically is deformed, thereby receives one additionally for pure clamping even a positive connection through the system a cylindrical ring of thickening on the cylindrical inner wall the opening.

Dieser Effekt kann noch dadurch vergrößert werden, dass die kugelige Verdickung nicht als gleichmäßige massive Kugelfläche ausgebildet ist, sondern eine Profilierung oder Aufrauung aufweist, beispielsweise durch Umfangsrillen, durch Umfangsrippen oder dergleichen. Durch die unregelmäßige Oberfläche der kugeligen Verdickung wird die plastische Verformung beim Einpressen der kugeligen Verdickung in die zylindrische Öffnung erleichtert, so dass über eine größere Ringfläche eine annähernd zylinderförmige Kontur der Verdickung erreicht wird.This Effect can be further increased by that the spherical thickening is not formed as a uniform massive spherical surface is but has a profiling or roughening, for example by circumferential grooves, by circumferential ribs or the like. By the irregular surface of the spherical thickening is the plastic deformation during pressing facilitates the spherical thickening in the cylindrical opening, so that over a larger annular surface a approximately cylindrical contour the thickening is achieved.

Es kann vorgesehen sein, dass das Kopfteil im Bereich der Öffnung in seiner Unterseite geringfügig elastisch aufweitbar ist, so dass das Einpressen der kugeligen Verdickung erleichtert wird. Die elastische Aufweitung dürfte dabei sehr gering sein, sie kann beispielsweise in der Größenordnung von einem einhundertstel bis einigen einhundertstel Millimetern liegen.It can be provided that the head part in the region of the opening in its underside is slightly elastically expandable, so that the pressing in of the spherical thickening is facilitated. The elastic This expansion is likely to be very small, for example, on the order of one-hundredth to a few hundredths of a millimeter.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Klemmeinrichtung einen Anschlag aufweist, durch den die Eintauchtiefe der kugeligen Verdickung in die Öffnung der Unterseite begrenzt wird. Damit ist sichergestellt, dass auch bei vollständigem Betätigen der Klemmeinrichtung die kugelige Verdickung im Inneren der zylindrischen Öffnung verbleibt und nicht nach unten aus dieser zylindrischen Öffnung ausgestoßen wird.It is particularly advantageous when the clamping device is a stop through which the immersion depth of the spherical thickening in the opening the bottom is limited. This ensures that as well at complete Press the Clamping device, the spherical thickening remains inside the cylindrical opening and not expelled down from this cylindrical opening.

Die Klemmeinrichtung kann beispielsweise eine Klemmschraube umfassen, die von oben her in den Innenraum des Kopfteils einschraubbar ist.The Clamping device may comprise, for example, a clamping screw, which can be screwed from above into the interior of the head part.

Bei einer solchen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn der Anschlag durch das Ende von Gewindegängen an der Klemmschraube und einem diese aufnehmenden Innengewinde am Kopfteil gebildet wird, diese Enden der Gewindegänge begrenzen das Eindrehen der Klemmschraube und damit deren Eintauchtiefe.at Such an embodiment, it is advantageous if the stop through the end of threads on the clamping screw and a female thread receiving this Head part is formed, these ends of the threads limit the screwing the clamping screw and thus their immersion depth.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass im Innenraum ein Klemmelement verschiebbar gelagert ist, das sich auf der kugeligen Verdickung des Gewindeschaftes abstützt und durch die Klemmeinrichtung in Richtung auf die Unterseite des Innenraums verschiebbar ist. Die Klemmeinrichtung wirkt also in diesem Falle indirekt auf die kugelige Verdickung.at a preferred embodiment be provided that in the interior of a clamping element displaced is stored, based on the spherical thickening of the threaded shaft supports and through the clamping device towards the bottom of the interior is displaceable. The clamping device thus acts in this case indirectly on the spherical thickening.

Das Klemmelement ist vorzugsweise als zylindrische Hülse ausgebildet, die an der Innenseite des Innenraums anliegt.The Clamping element is preferably formed as a cylindrical sleeve, which on the Inside of the interior rests.

Das Klemmelement kann selbst einen Anschlag tragen, der seine Einschubtiefe im Innenraum des Kopfteils begrenzt. Beispielsweise könnte ein solcher Anschlag gebildet werden durch ein Rastelement, das in eine Öffnung in der Innenwand des Innenraums des Kopfteiles eingreift. Ein solches Rastelement kann gleichzeitig das Klemmelement auch gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Innenraum sichern.The Clamping element can even carry a stop that its insertion depth limited in the interior of the headboard. For example, such could be one Stop be formed by a locking element, which in an opening in the inner wall of the interior of the head part engages. Such Locking element can simultaneously also the clamping element against accidental Secure pulling out of the interior.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, dass das Klemmelement eine Anlagefläche für einen Haltestab aufweist, der quer zur Längsrichtung des Innenraums angeordnet ist und durch einander gegenüberliegende Öffnungen in der Wand des Kopfteils hindurchragt, und dass die Klemmeinrichtung beim Vorschieben in Richtung auf die Unterseite des Kopfteils an dem Haltestab zur Anlage gelangt und dann über den Haltestab das Klemmelement gegen die kugelige Verdickung drückt.at a preferred embodiment is further provided that the clamping element has a contact surface for a Holding rod, which is transverse to the longitudinal direction of the interior is arranged and through opposing openings protrudes in the wall of the head part, and that the clamping device when advancing towards the bottom of the head part the holding rod comes to the plant and then on the holding rod, the clamping element presses against the spherical thickening.

Dabei ist es günstig, wenn der Rand der Öffnungen in der Wand des Kopfteils einen Anschlag für den Haltestab bildet, der die Verschiebung des Haltestabes in Richtung auf die Unterseite des Innenraums begrenzt.there is it cheap if the edge of the openings in the wall of the head part forms a stop for the retaining bar, the the displacement of the retaining bar towards the bottom limited to the interior.

Bei der Betätigung der Klemmeinrichtung wird bei einer solchen Ausgestaltung zunächst über den Haltestab und das Klemmelement die kugelige Verdickung des Gewindeschaftes nach unten geschoben, bis sie in die zylindrische Öffnung an der Unterseite des Innenraums gelangt, so dass dadurch der Gewindeschaft gegen eine Verschwenkung gegenüber dem Kopfteil festgelegt wird. Solange dabei der Haltestab nicht gegen den Rand der Öffnungen in der Wand des Kopfteils gedrückt wird, ist die Andruckkraft auf den Haltestab jedoch nicht groß genug, um diesen vollständig festzulegen, das heißt dieser bleibt gegenüber dem Klemmelement verschiebbar, so dass zwar in dieser Stellung die Verschwenkmöglichkeit des Gewindeschaftes gegenüber dem Kopfteil ausgeschlossen ist nicht aber die Verschiebung des Haltestabs. Erst bei vollständiger Betätigung des Klemmelementes und bei dem Andrücken des Haltestabes an den Rand der Öffnungen in der Wand des Kopfteils wird auch der Haltestab gegenüber dem Kopfteil dauerhaft fixiert. Dabei wird zwar die kugelige Verdickung des Gewindeschaftes in der zylindrischen Öffnung weiter verschoben, dies ändert aber an dem Klemmsitz in der zylindrischen Öffnung nichts.at the operation the clamping device is in such a configuration first on the Holding rod and the clamping element the spherical thickening of the threaded shaft pushed down until it enters the cylindrical opening the bottom of the interior passes, so that thereby the threaded shaft against a pivoting opposite the header is determined. As long as the holding bar does not against the edge of the openings pressed in the wall of the headboard However, the pressure force on the support bar is not big enough to complete this to set, that is called this stays opposite the clamping element displaceable, so that although in this position pivoting possibility the threaded shaft opposite is excluded but not the shift of the head part Retaining bar. Only with complete actuation of the Clamping element and when pressing of the retaining rod to the edge of the openings in The wall of the headboard is also the holding bar opposite the Headboard permanently fixed. Although this is the spherical thickening the threaded shaft in the cylindrical opening further shifted, but this changes nothing at the press fit in the cylindrical opening.

Es ist vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser des Innenraums geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung, so dass die kugelige Verdickung im Innenraum frei verschiebbar ist und erst beim Eintreten in die zylindrische Öffnung nur noch durch die Klemmeinrichtung unter Aufbringung von Presskräften vorgeschoben werden kann.It is advantageous if the inner diameter of the interior is slightly larger as the outer diameter the spherical thickening, so that the spherical thickening in the interior is freely movable and only when entering the cylindrical opening only still advanced by the clamping device under application of pressing forces can be.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:The following description of preferred embodiments of the invention used in conjunction with the drawings for further explanation. Show it:

1: eine perspektivische Ansicht eines orthopädischen Haltesystems an einem Wirbelknochen; 1 a perspective view of an orthopedic retention system on a vertebral bone;

2: eine Längsschnittansicht durch das Kopfteil des orthopädischen Haltesystems der 1 vor dem Einschieben der kugeligen Verdickung in die zylindrische Öffnung an der Unterseite des Kopfteils und 2 a longitudinal sectional view through the head part of the orthopedic holding system of 1 before inserting the spherical thickening in the cylindrical opening at the bottom of the head part and

3: eine Ansicht ähnlich 2 nach dem Einschieben der kugeligen Verdickung in die zylindrische Öffnung an der Unterseite des Kopfteils. 3 : a view similar 2 after inserting the spherical thickening in the cylindrical opening at the bottom of the head part.

Das in der Zeichnung dargestellte orthopädische Haltesystem umfasst eine Knochenschraube 1 mit einem vorzugsweise selbstschneidend ausgebildeten Gewindeschaft 2 und einem Kopfteil 3. Das Kopfteil 3 hat die Form einer zylindrischen Hülse mit einem durchgehenden Innenraum 4, dessen Innendurchmesser über dessen gesamte Höhe gleich ist, jedoch im Bereich des unteren Endes des Kopfteils 3 unter Ausbildung einer zylindrischen Öffnung 5 geringfügig kleiner ist. Dies ist in der Darstellung der 2 und 3 durch eine nach innen vorspringende Stufe 9 dargestellt, die zur Verdeutlichung stärker nach innen vorspringend dargestellt ist, als es tatsächlich der Fall ist.The orthopedic restraint system shown in the drawing comprises a bone screw 1 with a preferably self-tapping threaded shaft 2 and a headboard 3 , The headboard 3 has the shape of a cylindrical sleeve with a continuous interior 4 , whose inner diameter is the same over its entire height, but in the region of the lower end of the head part 3 forming a cylindrical opening 5 is slightly smaller. This is in the presentation of 2 and 3 by an inwardly projecting step 9 represented, for clarity, more projecting inwardly than it actually is the case.

Die Öffnung 5 weist eine kreiszylindrische Innenwand 6 auf, die gegenüber der Innenwand 7 des Innenraums 4 einen geringfügig kleineren Außendurchmesser aufweist und zu dieser Innenwand 7 konzentrisch verläuft.The opening 5 has a circular cylindrical inner wall 6 on, facing the inner wall 7 of the interior 4 has a slightly smaller outer diameter and to this inner wall 7 concentric runs.

Die Knochenschraube 1 ist mit ihrem Gewindeschaft 2 von oben her in den Innenraum 4 eingeführt und durchsetzt die Öffnung 5. An ihrem oberen Ende trägt der Gewindeschaft 2 eine kugelige Verdickung 8, deren Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Innenwand 7 des Innenraums 4, jedoch geringfügig größer als der Innendurchmesser der Innenwand 6 der Öffnung 5. Beispielsweise kann der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung 8 zwischen 0,005 mm und 0,5 mm größer sein als der Innendurchmesser der Innenwand 6 der Öffnung 5 und der Innendurchmesser der Innenwand 7 des Innenraums 4 kann um 0,001 mm bis 2 mm größer sein als der Außendurchmesser der kugeligen Verdickung 8. Dabei hängen insbesondere die Maßdifferenzen des Außendurchmessers der kugeligen Verdickung 8 und des Innendurchmessers der Innenwand 6 auch vom Material ab, welches für die kugelige Verdickung 8 und für die Innenwand 6 verwendet wird. Bei metallischer Ausgestaltung beider Komponenten liegt die Maßdifferenz vorzugsweise in der Größenordung zwischen 0,005 mm und 0,1 mm, wenn die kugelige Verdickung 8 aus Kunststoff besteht, kann die Differenz größer sein und liegt dann vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 0,5 mm.The bone screw 1 is with her threaded shaft 2 from above into the interior 4 introduced and enforced the opening 5 , At its upper end carries the threaded shaft 2 a spherical thickening 8th whose outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the inner wall 7 of the interior 4 but slightly larger than the inner diameter of the inner wall 6 the opening 5 , For example, the outer diameter of the spherical thickening 8th between 0.005 mm and 0.5 mm larger than the inner diameter of the inner wall 6 the opening 5 and the inner diameter of the inner wall 7 of the interior 4 may be larger by 0,001 mm to 2 mm than the outside diameter of the spherical thickening 8th , In particular, the dimensional differences of the outer diameter of the spherical thickening depend 8th and the inner diameter of the inner wall 6 also from the material, which is for the spherical thickening 8th and for the inner wall 6 is used. In metallic design of both components, the dimensional difference is preferably in the order of magnitude between 0.005 mm and 0.1 mm, when the spherical thickening 8th is made of plastic, the difference can be greater and is then preferably between 0.05 mm and 0.5 mm.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel weist die kugelige Verdickung eine glatte, massive Kugeloberfläche auf. Bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten, abgewandelten Ausführungsbeispiel ist diese Oberfläche jedoch profiliert oder aufgeraut, sei es durch eine regelmäßige Struktur, beispielsweise durch Umfangsrillen und Umfangsrippen, sei es durch eine chemische oder mechanische Aufrauung, so dass Bereiche entstehen, deren Außendurchmesser, d.h. deren Abstand vom Mittelpunkt der kugeligen Verdickung, unterschiedlich ist. Dies erleichtert eine plastische Verformung an der Oberfläche der kugeligen Verdickung 8 beim Eindrücken dieser kugeligen Ver dickung 8 in die zylindrische Öffnung 5, so dass bei dieser plastischen Verformung die Festlegung der kugeligen Verdickung 8 nicht nur durch einen reinen Klemmsitz, sondern auch in geringem Umfange durch einen Formschluss erfolgt, der sich durch die zylindrische Verformung am Anlagebereich der kugeligen Verdickung 8 an der Innenwand 6 der Öffnung 5 ergibt.In the embodiment shown in the drawing, the spherical thickening on a smooth, solid spherical surface. In a modified embodiment, not shown in the drawing, however, this surface is profiled or roughened, either by a regular structure, for example by circumferential grooves and circumferential ribs, be it by a chemical or mechanical roughening, so that arise areas whose outer diameter, ie their Distance from the center of the spherical thickening, is different. This facilitates plastic deformation on the surface of the spherical thickening 8th when impressing this spherical Ver thickening 8th into the cylindrical opening 5 , so that in this plastic deformation the determination of the spherical thickening 8th not only by a pure press fit, but also to a small extent by a form fit, which is characterized by the cylindrical deformation at the contact area of the spherical thickening 8th on the inner wall 6 the opening 5 results.

Beim Einschieben des Gewindeschaftes 2 kann die kugelige Verdickung 8 ohne weiteres bis an das untere Ende des Innenraums 4 vorgeschoben werden und setzt sich zunächst auf die Stufe 9 auf. In dieser Lage ist der Gewindeschaft 2 in alle Richtungen gegenüber dem Kopfteil 3 verschwenkbar, man erhält also eine Polyaxiallagerung.When inserting the threaded shaft 2 can the spherical thickening 8th without further ado to the lower end of the interior 4 be advanced and initially sits on the stage 9 on. In this position is the threaded shaft 2 in all directions opposite the headboard 3 pivotable, so you get a Polyaxiallagerung.

Oberhalb der kugeligen Verdickung 8 ist von oben her eine Klemmhülse 10 in den Innenraum 4 eingesetzt, die mit ihrer Außenseite flächig an der Innenwand 7 des Innenraums 4 anliegt und in diesem in Längsrichtung frei verschieblich ist. Sie stützt sich mit ihrem unteren Rand 11 an der Oberseite der kugeligen Verdickung 8 ab, dazu ist der untere Rand 11 entsprechend der kugeligen Kontur der kugeligen Verdickung 8 kugelkalottenförmig ausgebildet.Above the spherical thickening 8th is from above a clamping sleeve 10 in the interior 4 used, with its outer surface flat on the inner wall 7 of the interior 4 is present and in this free to move in the longitudinal direction. It rests with its lower edge 11 at the top of the spherical thickening 8th off, this is the bottom edge 11 according to the spherical contour of the spherical thickening 8th spherical cap formed.

An ihrer Oberseite weist die Klemmhülse 10 zwei einander gegenüberliegende, nach oben hin offene, U-förmige Durchbrechungen 12 auf, die eine Auflagefläche 13 für einen zylindrischen Haltestab 14 bilden, der quer zur Längsrichtung der Klemmhülse 10 und nach beiden Seiten durch Ausnehmungen 15 in der Wand des Kopfteils 3 hervorragend auf den Auflageflächen 13 aufliegt.At its top, the clamping sleeve 10 two opposite, upwardly open, U-shaped openings 12 on which a bearing surface 13 for a cylindrical holding rod 14 form, which is transverse to the longitudinal direction of the clamping sleeve 10 and on both sides through recesses 15 in the wall of the headboard 3 excellent on the bearing surfaces 13 rests.

Neben dem oberen Ende des Kopfteils 3 ist in der Innenwand 7 des Innenraums 4 eine Umfangsnut 16 eingeformt, deren obere Seitenwand 17 von in nen nach außen schräg ansteigend ausgebildet ist. In diese Umfangsnut 16 greift ein in den Innenraum 4 von oben her eingesetzter Haltering 18 mit radial nach außen abstehenden Vorsprüngen 19 ein, die sich ihrerseits über eine schräg nach oben ansteigende Seitenfläche 20 an die Seitenfläche 17 der Umfangsnut 16 anlegen. Der Haltering 18 ist dadurch gegen ein Herausziehen aus dem Innenraum 4 gesichert, er kann jedoch unter elastischer Aufweitung der gegenüberliegenden Seiten des Kopfteils 3 von oben her in den Innenraum 4 eingeschoben werden, dabei gleiten die Vorsprünge 19 an der Innenwand des aufgeweiteten Innenraums 4 entlang, bis sie in die Umfangsnut 16 eintreten.Next to the top of the headboard 3 is in the inner wall 7 of the interior 4 a circumferential groove 16 molded, whose upper side wall 17 is formed by rising in nen outwardly inclined. In this circumferential groove 16 intervenes in the interior 4 from above used retaining ring 18 with radially outwardly projecting protrusions 19 which, in turn, has an obliquely upward sloping side surface 20 to the side surface 17 the circumferential groove 16 invest. The retaining ring 18 is characterized against withdrawal from the interior 4 secured, but he can under elastic expansion of the opposite sides of the headboard 3 from above into the interior 4 are pushed in, while the projections slide 19 on the inner wall of the widened interior 4 along until they are in the circumferential groove 16 enter.

Der Haltering 18 umgibt eine Schraubhülse 21 mit einem Innengewinde 22, in welches eine Klemmschraube 23 eingeschraubt ist. Diese weist einen Innenmehrkant 24 auf für den Einsatz eines Drehinstruments, mit dessen Hilfe die Klemmschraube 23 mehr oder weniger tief in das Innengewinde 22 eingeschraubt werden kann und sich dabei an die Oberseite eines auf die Auflageflächen 13 aufgelegten Haltestabes 14 anlegt.The retaining ring 18 surrounds a screw sleeve 21 with an internal thread 22 , in which a clamping screw 23 is screwed. This has a polygon socket 24 on for the use of a rotary instrument, with the help of the clamping screw 23 more or less deep in the internal thread 22 can be screwed in and thereby at the top of a on the bearing surfaces 13 raised holding staff 14 invests.

Die Innenfläche 24 des Halterings 18 und die Außenfläche 25 des Schraubhülse 21 sind in gleicher Weise geringfügig konisch ausgebildet mit nach oben hin abnehmendem Durchmesser, so dass bei der Verschiebung der Schraubhülse 21 gegenüber dem Haltering 18 eine Klemmwirkung erzielt wird, aufgrund des geringen Konizitätswinkels handelt es sich dabei um eine selbsthemmende Klemmwirkung.The inner surface 24 of the retaining ring 18 and the outer surface 25 of the screw sleeve 21 are slightly tapered in the same way with decreasing diameter towards the top, so that during the displacement of the screw 21 opposite the retaining ring 18 a clamping effect is achieved, due to the low Konizitätswinkels it is a self-locking clamping action.

Beim Einsatz des beschriebenen chirurgischen Haltesystems wird zunächst der Gewindeschaft 2 in das Kopfteil 3 eingeschoben, und mittels eines geeigneten Drehwerkzeugs, das in einen Innenmehrkant 26 in der kugeligen Verdickung 8 des Gewindeschaftes 2 einführbar ist, wird der Gewindeschaft 2 in einen Knochen eingeschraubt, beispielsweise in einen Wirbelknochen 27, wie in 1 dargestellt. Dabei ist der Gewindeschaft 2 gegenüber dem Kopfteil 3 ohne weiteres frei verdrehbar. Anschließend werden in den Innenraum 4 des Kopfteils 3 die Klemmhülse 10 und eine Baueinheit eingeschoben, die aus dem Haltering 18, der Schraubhülse 21 und der Klemmschraube 23 besteht. Selbstverständlich ist dazu die Klemmschraube 23 noch nicht tief in die Schraubhülse 21 eingeschraubt, so dass das Einschieben dieser Einheit möglich ist.When using the described surgical holding system, first the threaded shaft 2 in the headboard 3 inserted, and by means of a suitable rotary tool, which in a polygonal socket 26 in the spherical thickening 8th of the threaded shaft 2 is insertable, the threaded shaft 2 screwed into a bone, for example in a vertebral bone 27 , as in 1 shown. Here is the threaded shaft 2 opposite the headboard 3 easily freely rotatable. Subsequently, in the interior 4 of the headboard 3 the clamping sleeve 10 and a structural unit inserted from the retaining ring 18 , the screw sleeve 21 and the clamping screw 23 consists. Of course, this is the clamping screw 23 not yet deep into the screw sleeve 21 screwed in so that the insertion of this unit is possible.

Ein Haltestab 14 kann entweder vor dem Einschieben dieser Einheit oder auch danach eingelegt oder eingeschoben werden. Bevor die Klemmschraube 23 fest eingeschraubt ist, kann sowohl der Gewindeschaft 2 gegenüber dem Kopfteil 3 in allen Richtungen verschwenkt werden als auch der Haltestab 14 in Längsrichtung verschoben und um seine Längsachse gedreht werden.A holding staff 14 can either be inserted or inserted before inserting this unit or afterwards. Before the clamping screw 23 is firmly screwed, both the threaded shaft 2 opposite the headboard 3 be pivoted in all directions as well as the holding bar 14 be moved in the longitudinal direction and rotated about its longitudinal axis.

Beim Einschrauben der Klemmschraube 23 legt sich diese an die Oberseite des Haltestabs 14 an und drückt diesen zusammen mit der Klemmhülse 10 nach unten gegen die kugelige Verdickung 8. Dabei wird diese an der Stufe 9 vorbei in die zylindrische Öffnung 5 vorgeschoben, wie dies in 3 dargestellt ist. Sobald die kugelige Verdickung 8 mit ihrem größten Außendurchmesser in die Öffnung 5 gelangt ist, ergibt sich durch die Übermaßtoleranz, das heißt durch den geringfügig größeren Außendurchmesser der kugeligen Verdickung 8 gegenüber dem Innendurchmesser der Öffnung 5, ein Presssitz, durch den die Verschwenkung des Gewindeschaftes 2 aufgehoben ist. Wie aus der Darstellung der 3 ersichtlich, ist dabei die Klemmhülse 10 so tief in den Innenraum 4 eingeschoben worden, dass eine an der Klemmhülse 10 angeordnete, radial über deren Außenfläche vorstehende Rastnase 28 in eine Öffnung 29 in der Innenwand 7 des Innenraums 4 eintritt. Die Rastnase 28 ist an der Klemmhülse 10 elastisch radial nach innen verschiebbar angeordnet und kann so weit radial nach innen verschoben werden, dass sie bei der Verschiebung der Klemmhülse 10 an der Innenwand des Innenraums 4 vorbeigleitet. Die Rastnase 28 weist eine ebene obere Rastfläche 30 und eine schräge, als Aufgleitfläche wirkende untere Seitenfläche 31 auf. Durch den Eingriff der Rastnase 28 in die Öffnung 29 ist die Klemmhülse 10 gegen ein Herausziehen aus dem Innenraum 4 gesichert, beim Einschieben wird die Rastnase durch die als Aufgleitfläche wirkende untere Seitenfläche 31 radial nach innen geschoben und kann an der Innenwand des Innenraums 4 entlanggleiten, bis sie in die Öffnung 29 eintritt.When screwing in the clamping screw 23 put this on the top of the support bar 14 and pushes it together with the clamping sleeve 10 down against the spherical thickening 8th , This will be at the stage 9 past the cylindrical opening 5 advanced, like this in 3 is shown. Once the spherical thickening 8th with its largest outer diameter in the opening 5 arrived, results from the oversize tolerance, that is, by the slightly larger outer diameter of the spherical thickening 8th opposite the inner diameter of the opening 5 , a press fit, through which the pivoting of the threaded shaft 2 is canceled. As from the representation of 3 it can be seen, is the clamping sleeve 10 so deep in the interior 4 that has been inserted on the clamping sleeve 10 arranged, radially beyond the outer surface projecting locking lug 28 in an opening 29 in the inner wall 7 of the interior 4 entry. The catch 28 is on the clamping sleeve 10 elastically arranged radially inwardly displaceable and can be moved so far radially inward, that they move during the displacement of the clamping sleeve 10 on the inner wall of the interior 4 slides past. The catch 28 has a flat upper locking surface 30 and an oblique lower surface acting as a sliding surface 31 on. By the engagement of the catch 28 in the opening 29 is the clamping sleeve 10 against pulling out of the interior 4 secured when inserting the locking lug is acting through the acting as Aufgleitfläche lower side surface 31 pushed radially inwards and can be attached to the inner wall of the interior 4 slide along until they enter the opening 29 entry.

Die Klemmhülse 10 kann so ausgebildet sein, dass ihre Einschubtiefe in den Innenraum 4 begrenzt ist. Dies könnte beispielsweise durch die Rastnase 28 erfolgen, wenn diese am unteren Ende der Öffnung 29 anschlägt. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt, eine entsprechende Abwandlung wäre jedoch ohne weiteres möglich. Die Klemmhülse könnte als Anschlag auch einen Bund tragen, der an der Unterkante der Öffnung 29 anschlägt, oder einen ähnlichen Vorsprung, der mit der Innenwand 7 des Innenraums 4 zusammenwirkt.The clamping sleeve 10 can be designed so that its insertion depth into the interior 4 is limited. This could, for example, by the catch 28 done if this at the bottom of the opening 29 strikes. This is not shown in the drawing, a corresponding modification would be readily possible. The clamping sleeve could also bear a stop as a stop, which at the lower edge of the opening 29 strikes, or a similar projection, with the inner wall 7 of the interior 4 interacts.

Wenn die Klemmschraube 23 so weit eingeschraubt ist, dass die kugelige Verdickung 8 sich in der zylindrischen Öffnung 5 befindet, ist zwar die Verschwenkbarkeit des Gewindeschaftes 2 aufgehoben, die Verschiebbarkeit des Haltestabs 14 ist aber noch nicht endgültig aufgehoben, da der Haltestab trotz der auf ihn wirkenden Klemmkräfte noch gegenüber der Klemmhülse 10 verschiebbar ist. Dies kann auch dadurch unterstützt werden, dass die Klemmhül se 10 aus einem Kunststoffmaterial besteht, das eine geringe Reibung aufweist und daher die Verschiebung des Haltestabs 14 unterstützt.When the clamping screw 23 screwed in so far that the spherical thickening 8th in the cylindrical opening 5 is, although the pivotability of the threaded shaft 2 lifted, the displacement of the support bar 14 but is not yet finally lifted, since the holding bar, despite the clamping forces acting on him still opposite the clamping sleeve 10 is displaceable. This can also be supported by the fact that the clamping sleeve se 10 is made of a plastic material which has a low friction and therefore the displacement of the support rod 14 supported.

Wenn dagegen die Klemmschraube 23 weiter eingeschraubt wird, legt sich schließlich der Haltestab 14 an den unteren Rand der Ausnehmung 15 in der Wand des Kopfteils 2 an, so dass eine feste Verspannung des Haltestabs 14 eintritt. Dadurch wird der Haltestab gegen eine Längsverschiebung und eine Drehung gesichert, außerdem wird dadurch die Eintauchtiefe der kugeligen Verdickung 8 in die zylindrische Öffnung 5 begrenzt, so dass keine Gefahr besteht, dass durch zu starkes Eindrehen der Klemmschraube 23 die kugelige Verdickung 8 nach unten aus der zylindrischen Öffnung 5 herausgeschoben werden könnte.If, however, the clamping screw 23 is screwed further, finally lays down the holding bar 14 at the bottom of the recess 15 in the wall of the headboard 2 so that a firm tension of the support rod 14 entry. As a result, the holding rod is secured against longitudinal displacement and rotation, and thereby also the immersion depth of the spherical thickening 8th into the cylindrical opening 5 limited so that there is no danger that too strong screwing the clamping screw 23 the spherical thickening 8th down from the cylindrical opening 5 could be pushed out.

Die in der Zeichnung dargestellte und beschriebene Klemmeinrichtung umfasst eine Konusklemmung durch die konische Ausgestaltung der Innen- beziehungsweise Außenflächen des Halterings 18 und der Schraubhülse 21. Stattdessen könnten auch andere Klemmeinrichtungen Verwendung finden, beispielsweise eine einfache, in ein Innengewinde des Innenraums eingeschraubte Klemmschraube oder eine auf ein Außengewinde des Kopfteils 3 aufgeschraubte, sich an dem Haltestab 14 abstützende Mutter. Die beschriebene Konusklemmung ist lediglich als ein Beispiel einer solchen Klemmeinrichtung dargestellt und erörtert worden.The clamping device shown and described in the drawing comprises a cone clamping by the conical configuration of the inner or outer surfaces of the retaining ring 18 and the screw sleeve 21 , Instead, other clamping devices could use fin the, for example, a simple, screwed into an internal thread of the interior clamping screw or an external thread of the head part 3 screwed on, at the holding bar 14 supporting mother. The described cone clamping has been illustrated and discussed only as an example of such a clamping device.

Als Materialien für die beschriebenen Teile kommen im Wesentlichen körperverträgliche Metalle in Frage, beispielsweise Titan oder Titanlegierungen, bei der Klemmhülse 10 wird vorzugsweise Reintitan verwandt. Die kugelige Verdickung kann ebenfalls aus Titan oder einer Titanlegierung bestehen, es ist aber auch möglich, für die kugelige Verdickung ein Kunststoffmaterial zu verwenden, beispielsweise Polyetheretherketon oder ähnliche körperverträgliche Kunststoffe. Diese Kunststoffe haben den Vorteil, dass sie beim Einpressen der kugeligen Verdickung 8 in die Öffnung 5 stärker plastisch verformt werden, so dass neben der Klemmwirkung auch eine ausgeprägte formschlüssige Fixierung erfolgen kann.As materials for the described parts are essentially biocompatible metals in question, such as titanium or titanium alloys, in the collet 10 is preferably used pure titanium. The spherical thickening may also consist of titanium or a titanium alloy, but it is also possible to use a plastic material for the spherical thickening, for example polyetheretherketone or similar biocompatible plastics. These plastics have the advantage that when pressing in the spherical thickening 8th in the opening 5 be deformed more plastically, so that in addition to the clamping effect can also be a pronounced positive fixation.

Claims

Surgical holding system with a head part and with a pivotally mounted thereto, passing through an opening on the underside of the head part threaded shank which carries on its upper side a spherical thickening, which dips into an open-topped interior of the head part and by a head part arranged on the clamping device in the direction the underside of the interior can be moved and thereby fixed relative to the head part, characterized in that the opening ( 5 ) at the bottom of the head part ( 3 ) is cylindrical and has an inner diameter which is slightly smaller than the outer diameter of the spherical thickening ( 8th ), so that the spherical thickening ( 8th ) when inserted into the opening ( 5 ) by means of the clamping device ( 23 ) in the cylindrical opening ( 5 ) is pressed and secured in this against pivoting.

Surgical holding system according to claim 1, characterized in that the inner diameter of the opening ( 5 ) between 0.005 mm and 0.1 mm is smaller than the outer diameter of the spherical thickening ( 8th ).

Surgical holding system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the head part ( 3 ) in the region of the opening ( 5 ) is slightly elastically expandable on its underside.

Surgical holding system according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device ( 23 ) a stop ( 15 ), through which the immersion depth of the spherical thickening ( 8th ) in the opening ( 5 ) at the bottom of the head part ( 3 ) is limited.

Surgical holding system according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping device is a clamping screw ( 23 ), which from above into the interior ( 4 ) of the header ( 3 ) can be screwed.

Surgical holding system according to claim 4 or 5, characterized in that the stop by the end of threads on the clamping screw ( 23 ) and a female thread receiving this ( 22 ) on the headboard ( 3 ) is formed.

Surgical holding system according to one of the preceding claims, characterized in that in the interior ( 4 ) a clamping element ( 10 ) is mounted displaceably on the spherical thickening ( 8th ) of the threaded shaft ( 2 ) and supported by the clamping device ( 23 ) towards the bottom of the interior ( 4 ) is displaceable.

Surgical holding system according to claim 7, characterized in that the clamping element ( 10 ) is formed as a cylindrical sleeve, which on the inside of the interior ( 4 ) is present.

Surgical holding system according to one of claims 7 or 8, characterized in that the clamping element ( 10 ) a contact surface ( 13 ) for a holding bar ( 14 ), which is transverse to the longitudinal direction of the interior ( 4 ) is arranged through opposing openings ( 15 ) in the wall of the headboard ( 3 ) and that the clamping device ( 23 ) when advancing in the direction of the underside of the head part ( 3 ) on the holding bar ( 14 ) and then via the holding bar ( 14 ) the clamping element ( 10 ) against the spherical thickening ( 8th ) presses.

Surgical holding system according to claim 9, characterized in that the edge of the openings ( 15 ) in the wall of the headboard ( 3 ) a stop for the retaining bar ( 14 ) forming the displacement of the support rod ( 14 ) towards the bottom of the interior ( 4 ) limited.

Surgical holding system according to claim 9, characterized in that the clamping element ( 10 ) carries a stop which the insertion depth of the clamping element ( 10 ) in the interior ( 4 ) limited.

Surgical holding system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the inner space ( 4 ) is slightly larger than the outer diameter of the spherical thickening ( 8th ).

Surgical holding system according to one of the preceding claims, characterized in that the spherical thickening ( 8th ) is profiled or roughened on its surface.