DE20307776U1 - Anchoring element for fastening a rod of a device for setting up a human or animal spine to a vertebral bone - Google Patents

Anchoring element for fastening a rod of a device for setting up a human or animal spine to a vertebral bone Download PDF

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Abstract

Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraubelement (16) und mit einem Halteelement (10), wobei das Schraubelement (16) ein kugelsegmentförmiges Lagerelement (20) und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft (18) aufweist, und wobei das Halteelement (10) eine Halterung (12) zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale (14) zur Aufnahme des Lagerelementes (20) des Schraubelementes (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (14) korrespondierend zum Lagerelement (20) ausgebildet ist, so dass das Lagerelement (20) direkt in der Lagerschale (14) lagerbar ist.anchoring element for fastening a rod of a device for setting up a human or animal spine on a vertebral bone, with a screw element (16) and with a holding element (10), wherein the screw element (16) is a spherical segment-shaped bearing element (20) and a tapered Has threaded shaft (18), and wherein the holding element (10) Bracket (12) for receiving the rod and a bearing shell (14) for receiving the bearing element (20) of the screw element (16), characterized in that the bearing shell (14) corresponds to the bearing element (20), so that the bearing element (20) can be stored directly in the bearing shell (14).

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraub- und einem Halteelement, wobei das Schraubelement ein kugelsegmentförmiges Lagerelement und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft aufweist, und wobei das Halteelement eine Halterung zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale zur Aufnahme des Lagerelementes des Schraubelementes aufweist.The The present invention relates to an anchoring element for fastening a rod of a device for setting up a human or animal spine on a vertebral bone, with a screw and a holding element, wherein the screw element is a spherical segment-shaped bearing element and tapering conically Has threaded shaft, and wherein the holding element is a holder to hold the rod and a bearing shell to hold the bearing element of the screw element.

Aus dem EP 0 885 598 A2 ist ein Verankerungselement bekannt, bei dem das Schraubelement losgelöst vom Halteelement ausgebildet ist. Dabei ist ein am Schraubelement angeordnetes Lagerelement kugelsegmentförmig ausgebildet, so dass das Halteelement gegenüber dem Schraubelement in alle Richtungen schwenkbar ist. Derartige Verankerungselemente werden häufig auch als Polyaxialschraube bezeichnet.From the EP 0 885 598 A2 an anchoring element is known in which the screw element is formed detached from the holding element. A bearing element arranged on the screw element is designed in the form of a spherical segment, so that the holding element can be pivoted in all directions with respect to the screw element. Such anchoring elements are often also referred to as a polyaxial screw.

Bei der Polyaxialschraube gemäß dem EP 0 885 598 A2 ist zwischen dem Lagerelement und dem Halteelement ein federelastisches Klemmelement vorgesehen, welches sich nach Montage des Stabes derart gegenüber dem Halteelement verklemmt, dass das Lagerelement zusammen mit dem Schraubelement in der derzeitigen Position fest und unverrutschbar gehalten wird. Hierdurch ist es möglich, den Stab zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule in nahezu jeder beliebigen Position gegenüber dem eigentlichen Schraubelement zu positionieren und dennoch eine ausreichende Verankerung an der Wirbelsäule zu erreichen. Die Anordnung eines solchen Klemmelementes zwischen dem Lagerelement und dem Halteelement ist konstruktiv sehr aufwendig und erfordert einen hohen Materialeinsatz. Bedenkt man, dass solche Polyaxialschrauben in der Regel aus Titan gefertigt werden, so sind hiermit sehr hohe Kosten verbunden.With the polyaxial screw according to the EP 0 885 598 A2 a spring-elastic clamping element is provided between the bearing element and the holding element, which clamps against the holding element after mounting the rod in such a way that the bearing element together with the screw element is held firmly and non-slip in the current position. This makes it possible to position the rod for setting up a human or animal spine in almost any position relative to the actual screw element and still achieve sufficient anchoring on the spine. The arrangement of such a clamping element between the bearing element and the holding element is structurally very complex and requires a large amount of material. If you consider that such polyaxial screws are usually made of titanium, this is associated with very high costs.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verankerungselement zu schaffen, welches einen geringeren Materialbedarf hat und einfacher zu fertigen ist.From that starting from the present invention, the task is based to create an anchoring element, which requires less material has and is easier to manufacture.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verankerungselement gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verankerungselementes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.As technical solution According to the invention, this object is an anchoring element according to the features of claim 1 proposed. Advantageous further developments of the Anchoring element according to the invention are the dependent claims refer to.

Ein nach dieser technischen Lösung ausgebildetes Verankerungselement hat den Vorteil, dass durch die direkte Lagerung des Lagerelementes in der Lagerschale ein aus dem Stand der Technik bekanntes Klemmelement verzichtet werden kann. Hierdurch wird neben einer Materialeinsparung des sehr teuren Titan auch eine konstruktive Vereinfachung erreicht, so dass das erfindungsgemäße Verankerungselement sehr viel kostengünstiger herstellbar ist.On after this technical solution trained anchoring element has the advantage that direct storage of the bearing element in the bearing shell from the Known prior art clamping element can be dispensed with. hereby In addition to saving the material of the very expensive titanium, there will also be a constructive simplification achieved, so that the anchoring element according to the invention much cheaper can be produced.

Bei dem erfindungsgemäßen Verankerungselement wird in die vorzugsweise U-förmige Halterung ein Stab eingelegt und mit einem schraubbaren Sicherungselement fixiert. Dabei drückt dieser Stab auf das kugelsegmentförmige Lagerelement und presst dieses in die Lagerschale. Hierdurch entsteht zwischen Lagerelement und Lagerschale eine erhöhte Reibung, durch die das Halteelement gegenüber dem Schraubelement in der momentanen Position gehalten wird. Obwohl das Lagerelement nur mit einem Teil seiner Oberfläche an der Lagerschale zur Anlage kommt, reicht der durch den Stab über das Lagerelement ausgeübte Druck auf die Lagerschale aus, um ein Verrutschen des Halteelementes gegenüber dem Schraubelement zu verhindern, sobald der Stab fest in der Halterung fixiert ist.at the anchoring element according to the invention is in the preferably U-shaped bracket a rod inserted and with a screwable securing element fixed. Doing so this rod on the spherical segment-shaped bearing element and presses this into the bearing shell. This creates between the bearing element and bearing shell an increased Friction by which the holding element against the screw element in the current position is held. Although the bearing element only with part of its surface comes into contact with the bearing shell, it extends through the rod over the bearing element practiced Pressure on the bearing shell to prevent the holding element from slipping across from prevent the screw element once the rod is firmly in the bracket is fixed.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche des Lagerelementes und/oder der Lagerschale mit Vertiefungen zu versehen oder aufgeraut auszuführen, insbesondere auf der Oberfläche des Lagerelementes und/oder der Lagerschale eine Anzahl Rillen oder Nuten vorzusehen. Durch diese Oberflächengestaltung wird die Anlagefläche zwischen Lagerelement und Lagerschale weiter verringert, so dass der vom Stab auf das Lagerelement ausgeübte Druck zu einer erhöhten Flächenpressung auf der verbleibenden Kontaktfläche führt, was letztendlich zu einem höheren Kraftschluss führt und eine zuverlässige Fixierung des Halteelementes gegenüber dem Schraubelement bewirkt.In a preferred further development, it has proven to be advantageous the surface of the bearing element and / or the bearing shell with depressions provided or roughened, especially on the surface the bearing element and / or the bearing shell a number of grooves or grooves provided. Through this surface design becomes the contact area between the bearing element and the bearing shell further reduced, so that the pressure exerted by the rod on the bearing element to an increased surface pressure on the remaining contact area leads, which ultimately leads to a higher Adhesion leads and a reliable Fixing the holding element relative to the screw element causes.

Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Rillen oder Nuten schräg verlaufen zu lassen, insbesondere die Rillen oder Nuten auf den gegenüberliegenden Seiten des Lagerelementes gegenläufig anzuordnen. Hierdurch wird ein noch besserer Kraftschluss zwischen Lagerelement und Lagerschale bei montiertem Stab erreicht.there the grooves or grooves have proven to be very beneficial aslant to run, especially the grooves or grooves on the opposite Sides of the bearing element in opposite directions to arrange. This creates an even better adhesion between Bearing element and bearing shell reached with rod installed.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verankerungselementes ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:Further Advantages of the anchoring element according to the invention result from the attached Drawing and the embodiments described below. Likewise, the The above-mentioned and the features further elaborated according to the invention in each case can be used individually or in any combination with each other. The mentioned embodiments are not considered final enumeration to understand, but rather have exemplary character. Show it:

1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Verankerungselementes mit einem explosionsartig herausgezogenen Sicherungselement; 1 a front view of an anchoring element according to the invention with an exploded fuse element;

2a das Verankerungselement gemäß 1, geschnitten entlang Linie II – II in 1 in einer ersten Position; 2a the anchoring element according to 1 , cut along line II - II in 1 in a first position;

2b das Verankerungselement gemäß 1, geschnitten entlang Linie II – II in 1 in einer zweiten Position; 2 B the anchoring element according to 1 , cut along line II - II in 1 in a second position;

3 eine Draufsicht auf das Verankerungselement gemäß 1, geschnitten entlang Linie III – III in 1; 3 a plan view of the anchoring element according to 1 , cut along line III - III in 1 ;

4a eine perspektivische Teilansicht des Verankerungselementes gemäß 2a; 4a a partial perspective view of the anchoring element according to 2a ;

4b eine perspektivische Teilansicht des Verankerungselementes gemäß 2b; 4b a partial perspective view of the anchoring element according to 2 B ;

5 eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes des Verankerungselementes gemäß 1; 5 a perspective view of the bearing element of the anchoring element according to 1 ;

6a eine teilweise geschnittene, perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verankerungselementes in einer ersten Position; 6a a partially sectioned, perspective partial view of a second embodiment of an anchoring element according to the invention in a first position;

6b eine teilweise geschnittene, perspektivische Teilansicht des Verankerungselementes gemäß 6a in einer zweiten Position. 6b a partially sectioned, perspective partial view of the anchoring element according to 6a in a second position.

Das in den 1 bis 5 dargestellte Verankerungselement ist Bestandteil einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule. Dieses Verankerungselement dient der Befestigung eines längeren Stabes an einen Wirbelknochen und umfasst ein Halteelement 10 mit einer Halterung 12 zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Stabes und eine einstückig mit der Halterung 12 verbundene Lagerschale 14 und ein Schraubelement 16 mit einem sich konisch verjüngenden Gewindeschaft 18 und einem einstückig mit dem Gewindeschaft 18 verbundenen, kugelsegmentförmigen Lagerelement 20. Das Gewinde des Gewindeschaftes 18 ist beispielsweise als Biogewinde, Spongiosagewinde oder dergleichen ausgebildet und an einer Oberseite des Lagerelementes 20 ist eine Schlüsselaufnahme 22 für ein Innensechskant vorgesehen, so dass das Schraubelement in einfacher Weise in einen Wirbelkörper eingebracht und dort fixiert werden kann.That in the 1 to 5 Anchoring element shown is part of a device for setting up a human or animal spine. This anchoring element is used to attach a longer rod to a vertebral bone and includes a holding element 10 with a bracket 12 for receiving a rod, not shown here, and one piece with the bracket 12 connected bearing shell 14 and a screw element 16 with a tapered threaded shaft 18 and one piece with the threaded shaft 18 connected, spherical segment-shaped bearing element 20 , The thread of the threaded shaft 18 is designed for example as a bio thread, cancellous thread or the like and on an upper side of the bearing element 20 is a key shot 22 provided for an internal hexagon, so that the screw element can be easily inserted into a vertebral body and fixed there.

Die Halterung 12 ist U-förmig ausgebildet und umfasst zwei koaxial angeordnete Stege 24, 26, an deren Innenseite ein Sägezahngewinde 28 ausgebildet ist. Dieses Sägezahngewinde 28 ist detailliert in der EP 0 885 598 A2 beschrieben. In der Halterung 12 kann in axialer Richtung ein als Madenschraube 30 ausgeführtes Sicherungselement eingeschraubt werden, um den in die Halterung 12 eingelegten Stab zu fixieren.The bracket 12 is U-shaped and comprises two coaxially arranged webs 24 . 26 with a sawtooth thread on the inside 28 is trained. This sawtooth thread 28 is detailed in the EP 0 885 598 A2 described. In the bracket 12 can be used in the axial direction as a grub screw 30 executed fuse element are screwed to the in the bracket 12 to fix the inserted rod.

Das Lagerelement 20 ist auf seiner kugelsegmentförmig ausgebildeten Oberfläche mit einer Anzahl Rillen 32 versehen, welche schräg verlaufen. Dabei sind die Rillen 32 auf einer Hälfte des Lagerelementes 20 anders ausgerichtet, als auf der gegenüberliegenden Hälfte dieses Lagerelementes 20.The bearing element 20 has a number of grooves on its spherical segment-shaped surface 32 provided which run obliquely. The grooves are there 32 on one half of the bearing element 20 aligned differently than on the opposite half of this bearing element 20 ,

In den 6a und 6b ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verankerungselementes dargestellt. Dieses unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass über die gesamte Oberfläche des Lagerelementes verteilt sämtliche Rillen 32 gegenläufig angeordnet sind, so dass auf der Oberfläche des Lagerelementes eine Riffelung 34 entsteht.In the 6a and 6b Another embodiment of the anchoring element according to the invention is shown. This differs from the first embodiment in that all the grooves are distributed over the entire surface of the bearing element 32 are arranged in opposite directions, so that a corrugation on the surface of the bearing element 34 arises.

Nachdem der operierende Arzt das Schraubelement 16 mittels eines Sechskantschlüssels an der gewünschten Stelle in den Wirbelknochen eingeschraubt hat, wird der Stab in die Halterung 12 eingelegt und mit der Madenschraube 30 zunächst einmal grob gehalten. Nachdem die Wirbelsäule, der Stab und das Halteelement 10 in der gewünschten Weise ausgerichtet sind, wird die Madenschraube 30 fest angezogen, so dass der Stab und die Wirbelsäule in der gewünschten Position fixiert werden. Dabei drückt die Madenschraube 30 auf den hier nicht dargestellten Stab und dieser wiederum presst das Lagerelement 20 in die Lagerschale 14. Dabei wird die mit den Rillen 32 oder einer Riffelung 34 versehene Oberfläche des Lagerelementes 20 derart in der Lagerschale 14 eingedrückt, dass eine sehr hohe Flächenpressung entsteht. Mittels dieser hohen Flächenpressung wird eine Fixierung der Lagerschale 14 gegenüber dem Lagerelement 20 erreicht, so dass das Halteelement 10 gegenüber dem Schraubelement 16 in der gewünschten Position gehalten wird.After the operating doctor the screw element 16 has screwed into the vertebral bone at the desired location using a hexagon wrench, the rod is inserted into the holder 12 inserted and with the grub screw 30 First of all, roughly. After the spine, the rod and the holding element 10 are aligned in the desired manner, the grub screw 30 firmly tightened so that the rod and spine are fixed in the desired position. The grub screw presses 30 on the rod, not shown here, and this in turn presses the bearing element 20 in the bearing shell 14 , The one with the grooves 32 or a corrugation 34 provided surface of the bearing element 20 such in the bearing shell 14 impressed that a very high surface pressure arises. This high surface pressure fixes the bearing shell 14 opposite the bearing element 20 reached so that the holding element 10 opposite the screw element 16 is held in the desired position.

1010
Halteelementretaining element
1212
Halterungbracket
1414
Lagerschalebearing shell
1616
Schraubelementscrew
1818
Gewindeschaftthreaded shaft
2020
Lagerelementbearing element
2222
Schlüsselaufnahmekey Adapter
2424
Stegweb
2626
Stegweb
2828
Sägezahngewindebuttress
3030
Madenschraubegrub screw
3232
Rillengrooves
3434
Riffelungknurl

Claims (5)

Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraubelement (16) und mit einem Halteelement (10), wobei das Schraubelement (16) ein kugelsegmentförmiges Lagerelement (20) und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft (18) aufweist, und wobei das Halteelement (10) eine Halterung (12) zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale (14) zur Aufnahme des Lagerelementes (20) des Schraubelementes (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (14) korrespondierend zum Lagerelement (20) ausgebildet ist, so dass das Lagerelement (20) direkt in der Lagerschale (14) lagerbar ist.Anchoring element for fastening a rod of a device for setting up a human or animal spine to a vertebral bone, with a screw element ( 16 ) and with a holding element ( 10 ), the screw element ( 16 ) a spherical segment-shaped bearing element ( 20 ) and a tapered threaded shaft ( 18 ), and wherein the holding element ( 10 ) a bracket ( 12 ) to hold the rod and a bearing shell ( 14 ) to accommodate the bearing element ( 20 ) of the screw element ( 16 ), characterized in that the bearing shell ( 14 ) corresponding to the bearing element ( 20 ) is designed so that the bearing element ( 20 ) directly in the bearing shell ( 14 ) can be stored. Verankerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20) und/oder die Lagerschale (14) auf seiner Oberfläche Vertiefungen oder Rauhigkeiten aufweist.Anchoring element according to claim 1, characterized in that the bearing element ( 20 ) and / or the bearing shell ( 14 ) has depressions or roughness on its surface. Verankerungselement nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20) und/oder die Lagerschale (14) auf seiner Oberfläche eine Anzahl Rillen (32) oder Nuten aufweist.Anchoring element according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bearing element ( 20 ) and / or the bearing shell ( 14 ) a number of grooves on its surface ( 32 ) or grooves. Verankerungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (32) oder Nuten schräg verlaufen.Anchoring element according to claim 3, characterized in that the grooves ( 32 ) or grooves run diagonally. Verankerungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (32) oder Nuten auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerelementes (20) oder der Lagerschale (14) gegenläufig angeordnet sind.Anchoring element according to claim 4, characterized in that the grooves ( 32 ) or grooves on opposite sides of the bearing element ( 20 ) or the bearing shell ( 14 ) are arranged in opposite directions.
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