DE3624067C2 - Schraubzwingenanordnung und spinales Stützfixierungssystem mit einer solchen Schraubzwingenanordnung - Google Patents
Schraubzwingenanordnung und spinales Stützfixierungssystem mit einer solchen SchraubzwingenanordnungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich
auf eine Schraubzwingenanordnung zur Verwendung
in einem spinalen Stützfixierungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 16 und auf ein spinales Stützfixierungssystem nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 17. Sie dient
zur chirurgischen Behandlung spinaler Probleme,
bei welchen eine Korrektur, Stabilisierung, Einstellung
und Regulierung der Fixierung der Wirbelsäule oder Tei
le von ihr erforderlich werden können, wobei sich die
Erfindung insbesondere auf den Lumbal- und Sakralab
schnitt der Wirbelsäule bezieht, obwohl die Erfindung
nicht hierauf beschränkt ist und z. B. auch im thoraka
len Bereich der Wirbelsäule angewendet werden kann.
Verschiedene Arten und Typen von Störungen bei der Wir
belsäule sind als Skoliose, Kyphose, Spondylolisthesis
bekannt und weitere Probleme sind z. B. Bandscheibenrup
tur oder -vorfall, eine gebrochene Wirbelsäule oder
Wirbelsäulenfraktur u. dgl. Zur chirurgischen Behand
lung spinaler Störungen sind verschiedene Formen der
Geräteausrüstung bzw. des Instrumentariums und der Vor
gehensweisen bekannt, z. B. die Harrington-Spinalinstru
mentierung, Bobechko Hooks-/Edward Hooks- und Rod
Sleeves-, Luque-Segment-Spinalinstrumentierung und
Luque-Winkel (Rechtecke), das Dunn-Vorderspinalsystem
und die Kostuik-Harrington-Instrumentierung, um nur ei
nige von ihnen zu erwähnen. Diese und weitere Systeme
sind in einer oder mehreren der folgenden US-Patent
schriften beschrieben: 4,433,676; 4,369,769; 4,269,178;
4,409,968; und 4,289,123.
Bei einigen der obigen Systeme werden Elemente oder
Stäbe vom Hakentyp verwendet, die lediglich über die
plattenförmigen Gewebeschichten (Laminae) oder auf aus
gewählten Querfortsätzen des Rückgrats eingehängt wer
den. Bei anderen Systemen, wie z. B. den Luque-Segment-
Spinalwinkelstücken, die zur Stabilisierung von Spinal
frakturen und von Fusionen des unteren Rückens verwen
det werden, werden Luque-Drähte verwendet, um das Win
kelstück an der Wirbelsäule zu befestigen. Bei einigen
der herkömmlichen Systeme werden Schrauben verwendet,
um einen einzelnen Stab an der Stelle zu halten. Bei
anderen Systemen werden Schrauben verwendet, um eine
geschlitzte Platte am richtigen Platz zu halten, wobei
die örtliche Lage der Schrauben und Schlitze derart
ist, daß die Platte bewegt wird, um die Plattenöff
nungen oder -schlitze mit dem Ende der Schraube auszu
richten, wobei eine Mutter dazu verwendet wird, die
Platte an der Schraube zu halten. Bei dieser letzteren
Anordnung, auf die manchmal unter der Bezeichnung
Steppee-Platte Bezug genommen wird, gibt es nur einen
kleinen Angriffs- bzw. Stützpunkt zwischen der Platte
und der Schraube und Mutter, da sich nur ein kleiner
Abschnitt der Platte in Eingriff benachbart den Schlit
zen befindet. Die Platte kann auch nicht zu einer fe
sten und stabilen Krümmung gestaltet werden, die der
durch den Chirurgen gewünschten Krümmung folgt.
Es ist eine allgemeine Regel, daß bei jeder beliebigen
Vorgehensweise, bei der die Verwendung einer Befesti
gung der beschriebenen Art benötigt wird, gewünscht
ist, eine Drehung des Wirbelkörpers zu vermeiden, wäh
rend eine Bewegung von links nach rechts und von hinten
nach vorne verhindert wird, um eine wirksame Heilung zu
unterstützen. Im Fall von spinalen Fusionen beispiels
weise kann sich die Fixierung sechs bis zwölf Monate
oder länger an ihrem Platz befinden und muß während
dieser Zeitdauer richtig und wirksam funktionieren.
Wenn die Fixierung lose wird oder aus der Einstellung
herausfällt, ist es aufgrund der Art und Beschaffenheit
der herkömmlichen Fixierung etwas schwierig, die erfor
derlichen Einstellungen zu machen. Eine Verstellung,
Regulierung oder Modifizierung der herkömmlichen Fixie
rung kann aufgrund der Notwendigkeit, Drähte zu lösen
oder Haken oder Stäbe einzustellen, ein ebenso großes
Unternehmen wie die ursprüngliche Einrichtung der Fi
xierung sein. Wenn beispielsweise ein Patient als Er
gebnis der anfänglichen und geschickten Anbringung der
Stützfixierung signifikante Schmerzen erleidet, kann
selbst eine kleinere Nachstellung der herkömmlichen Fi
xierung ein größeres Unternehmen darstellen.
Eine weitere Schwierigkeit bei der herkömmlichen Fixie
rung besteht darin, daß es manchmal schwierig ist zu
bewirken, daß die Wirbelsäule der korrekten oder ge
wünschten Kontur folgt. Z.B. sind die beim Harrington-
System oder seinen Variationen verwendeten Stäbe ge
wöhnlich gerade Stäbe oder nur in einer Ebene gebogen
bzw. gekrümmt. Es ist manchmal schwierig, Haken zwi
schen den Enden des Stabs so anzuordnen, daß sich die
Wirbel zwischen den Enden der Stäbe in der richtigen
Position befinden, einfach aufgrund der Schwierigkeit,
die Zwischenhaken geeignet zu positionieren und/oder zu
formen und die Stäbe fest bzw. fixiert zu unterstützen,
um der gewünschten Kontur zu folgen. Es ist z. B. be
richtet worden, daß die Verwendung von Knodt-Stäben,
Ala-Haken oder Sakralstangen bei L-S-Fusionen (d. h.
lumbosakralen Fusionen) bei Erwachsenen mit einem Ver
sagen der Fixierung, Lordoseverlust und/oder Nichtzu
sammenwachsen in 15% bis 65% der Fälle verbunden ist.
Im Fall einer lumbosakralen Fixierung ist bei den ge
genwärtigen Techniken kritisiert worden, daß sie keine
sichere Fixierung direkt am Kreuzbein (Sakrum), keine
Erhaltung des normalen L-S-Winkels bei Distraktion oder
Kompression oder keine starre Fixierung in sämtlichen
Bewegungsebenen vorsehen.
Es wird auch erkannt, daß die in den sakralen und lum
balen Bereichen der Wirbelsäule enthaltenen Spannungen
größer als jene im thorakalen Bereich der Wirbelsäule,
d. h. T1-T14 (Brustwirbel), sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbes
serte Stützfixierung, insbesondere zur Verwendung bei
der Wirbelsäule, zu schaffen, mit welcher be
liebig eine Korrektur, Stabilisierung, Einstellung, Re
gulierung oder eine Fixierung der Wirbelsäule oder eine
beliebige Kombination davon zur Behandlung spinaler
Probleme von der herkömmlich gutbekannten Art erzielt
werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine
verbesserte Stützfixierung
zur Behandlung spinaler Probleme zu schaffen,
die im Zusammenhang mit dem lumbosakralen Bereich der
Wirbelsäule stehen, insbesondere dem L1-L5- und
S1-S2-Bereich (Lendenwirbel und Kreuzbeinwirbel), sowie
mit dem thorakalen Bereich von T1-T14 stehen.
Des weiteren soll durch die Erfindung eine spinale
Stützfixierung geschaffen werden, die eine relativ leichte Einstellung
oder den teilweisen Austausch der eingerichteten Fixierung
vorsieht, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Stützfi
xierung vor Ort zu entfernen oder wieder einzustellen,
wie dies im Vergleich bei einigen der herkömmlichen
Stützfixierungen der Fall ist.
Durch die Erfindung soll auch eine verbesserte spinale
Stützfixierung ge
schaffen werden, die eine Stabilität einer inneren Fi
xierung vorsieht und welche die Probleme einer Wirbeldre
hung, einer Wirbelbewegung von links nach rechts im we
sentlichen ausschaltet oder signifikant herabsetzt und
die eine Stütze von vorne nach hinten für den Abschnitt
der spinalen Struktur vorsieht, in dem die Stützfixie
rung eingerichtet wird.
Durch die Erfindung soll auch eine spinale Fixierung
vorgesehen werden, deren Teile individuell einstellbar
sind, ohne daß es erforderlich ist, jeden oder einen
größeren Teil der Fixierungsteile einzustellen.
Die obigen Ziele werden erfindungsgemäß
durch eine Schraubzwingenanordnung zur Verwendung in einem
spinalen Stützfixierungssystem gemäß den Ansprüchen 1 und 16 und
ein spinales Stützfixierungssystem gemäß Anspruch 17 erreicht.
Die Schraubzwingenan
ordnungen stützen bei einer Form der Erfindung zwei mit Abstand
angeordnete Stäbe, die sich auf jeder Seite der
Wirbelsäule befinden und die Tendenz haben, einen
äußerst guten Ansatz- und Stützpunkt vorzusehen, um ei
ne Relativbewegung zwischen den Stäben und Klammern
bzw. Zwingen zu verhindern.
Bei einer anderen Form des erfindungsgemäßen Systems,
bei der die Steifigkeit des Zweistabsystems nicht er
forderlich ist, beispielsweise im thorakalen Bereich
der Wirbelsäule (T1-T14), ist die Schraubklammer- bzw.
-zwingenanordnung etwas verschieden gestaltet und um
faßt gezackte oder sägezahnförmige Greifflächen, die
einen einzigen gezahnten Stab greifen. Bei dieser Form
ist der Zwingenanordnung mit einer einzigen Schraube
ein einziger Stab zugeordnet, wie beschrieben, wobei
die gezahnten oder äquivalenten passenden Flächen wirk
sam sind, um eine relative Drehung zu verhindern, wo
durch eine außergewöhnliche Steifigkeit durch einen
sehr festen Stützpunkt bzw. Griff vorgesehen wird.
Die Schraubzwingenanordnungen werden unabhängig vom Typ
durch den Pedicle in den Wirbel hinein angeordnet, in
den die Schraubzwingenanordnungen zwischen dem Dorn
fortsatz und dem Querfortsatz angeordnet werden und die
Schrauben so im Winkel angeordnet werden, daß sie das
Rückenmark, den Corda equiva oder die anderen empfind
lichen Nerven, Blutgefäße oder Kanäle nicht treffen.
Andere Anordnungen können durch den behandelnden Chir
urgen bestimmt werden. Wenn sie wie beschrieben posi
tioniert worden sind, werden die Schraubzwingenanord
nungen in ausreichende Knochenstruktur eingesetzt, so
daß sie an dem Wirbel bzw. der Wirbelsäule befestigt
werden. Es werden vorzugsweise zwei Schraubzwingenan
ordnungen verwendet, eine auf jeder Seite des Dornfort
satzes und an der Basis des benachbarten Querfortsatzes
des betreffenden Wirbels. Im Fall einer sakralen Anord
nung sollten die Schraubzwingenanordnungen in einem re
lativ dichten Knochenabschnitt des Kreuzbeins befestigt
werden.
Die Schraubzwingenanordnungen selbst sind mit einem mit
Gewinde versehenen Endabschnitt ausgestattet, der in
den Pedicle- und Wirbelkörper eingeschraubt werden
kann, und sie umfassen eine Sattelanordnung, die das
den Stab klemmende Glied bildet. Die Sattelanordnung
setzt sich aus zusammenpassenden Halbsätteln zusammen,
die mit Abstand angeordnete stabaufnehmende Vertiefungen
auf jeder Seite der zentralen Achse des Schraubglieds
bilden. Bei einer Form sind die Vertiefungen der Sattel
hälften in bezug auf die Abmessungen der Stäbe ange
paßt, die sie aufnehmen sollen, so daß die Sättel, wenn
sie fest an Ort und Stelle verriegelt sind, wie be
schrieben wird, fest auf den Stäben und längs einer
vorbestimmten Länge von ihnen klemmen, um einen festen
Ansatzpunkt und Griff vorzusehen, der dazu führt, daß
ein Bewegung widerstehender Halt zwischen den Stäben
und den Zwingen vorgesehen wird. Auf diese Weise tragen
die Zwingenglieder dazu bei, daß die Stäbe fest an den
Spinalgliedern festgehalten werden, an denen die
Schrauben befestigt sind, und sie führen dazu, daß ein
vergrößerter Widerstand gegen eine Bewegung des ge
stützten Abschnitts der Wirbelsäule von vorne nach hin
ten, von Seite zu Seite und gegen eine Drehbewegung
vorgesehen wird.
Bei einer anderen Form der Zwingenanordnungen ist die
Sattelanordnung innen gezackt bzw. mit Sägezahn ver
sehen, und der zugeordnete einzelne Stab ist außen ge
zackt bzw. mit Sägezahn versehen, so daß der Sattel den
Stab mit ausgezeichnetem Ansatzpunkt und Halt fest
greift, um die Stütze und den Widerstand auf Bewegung
vorzusehen, wie dies beschrieben wurde.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß das
spinale Stützsystem so konstruiert ist, daß es in einer
Parallelogrammanordnung verwendet werden kann, so daß
zwei ziemlich steife Parallelogramme auf jeder Seite
der Wirbelsäule gebildet sind. Diese Anordnung sowie
der gestaltete (konstruierte) Halt oder feste Griff als
Ergebnis der Verwendung von Stangen, die angepaßt und
in paralleler Anordnung auf jeder Seite der Wirbelsäule
angebracht sind, führen dazu, daß eine örtlich festge
legte Versteifung geschaffen wird, von der angenommen
wird, daß sie etwas größer als jene ist, die mit her
kömmlichen Vorrichtungen erhalten wird, insbesondere
für den L1-L5- und S1-S2-Bereich der Wirbelsäule. Die
erfindungsgemäße Fixierung ist primär zur Verwendung
hinten in spinalen Stützsystemen beabsichtigt.
Im Fall der modifizierten Form des erfindungsgemäßen
Fixierungssystems ist dieses im thorakalen, d. h. T1-
T14-Bereich verwendbar, und es wird wiederum hinten an
gebracht. Da die Spannungen im thorakalen Bereich der
Wirbelsäule nicht so groß wie im lumbalen und sakralen
Bereich sind, kann ein einziger Stab verwendet werden,
wie dies beschrieben wird, wobei die Steifigkeit durch
den exzellenten erzielten Griff geschaffen und durch
die Verwendung der gezahnten zusammenpassenden Teile
vergrößert wird. Da die Greifwirkung längs der Länge
des Stabes vorliegt, im Kontrast zum isolierten Zonen
greifen, wie dies der Fall bei Steppee-Platten sein
kann, besteht ein größerer Halt, als er bislang erzielt
worden ist. Selbstverständlich kann jedoch das Zwei
stabsystem im thorakalen Bereich verwendet werden, wenn
die Umstände derart sind, daß ein sehr steifes bzw.
starres Stützsystem benötigt wird. So kann auch das
Einzelstabsystem im sakralen und lumbalen Bereich in
dem Fall verwendet werden, daß die Steifigkeit des
Zweistabsystems als unnötig angesehen wird.
Von einem methodologischen Standpunkt her ermöglicht die
vorliegende Erfindung neuartige Wege dahingehend,
daß auf die normalen präoperativen Verfahren und Vorge
hensweisen ein Verfahren mit einer einzigen Anbringung
und Einrichtung folgt, das im Grunde dasselbe für jede
Form der neuartigen Schraubzwingenanordnungen ist. In
der ersten Phase werden die einzigen Schrauben in den
medizinisch diktierten Positionen und in geeigneter
Stellung und Orientierung eingesetzt. Dies bringt ge
wöhnlich die Stellung der Zwingenglieder in der Wirbel
säule zwischen benachbarten spinalen Teilen oder im
Kreuzbein oder beides mit sich, wie dies für das ange
sprochene medizinische Problem erforderlich ist.
Nach der Anbringung der Schraubzwingenanordnungen wird
ein provisorisches Bezugsformstück oder Kopiermodell
angefertigt, das der Kontur folgt, von der der Chirurg
bestimmt hat, daß sie für den speziellen Patienten ge
eignet ist. Diese Bestimmung kann eine gewisse Bewegung
der Wirbelsäulenteile erforderlich machen, in die hi
nein die Schraubzwingenanordnungen in bezug auf andere
Teile der Wirbelsäule befestigt werden. Die Schraub
zwingenanordnungen können anfangs in einer oder beiden
Seiten der Wirbelsäule und/oder des Kreuzbeins in der
geeigneten Stellung eingesetzt sein, wie durch den Chi
rurgen in bezug auf den betreffenden speziellen Patien
ten bestimmt werden kann. Wenn anschließend der betrof
fene Teil der Wirbelsäule in der gewünschten Position
behandelt oder angeordnet ist, kann der Chirurg ein
vorläufiges Bezugsformstück (d. h. Muster oder Modell)
der Position formen, in der gewünscht ist, daß die be
troffenen Teile der Wirbelsäule liegen sollen. Die Po
sition oder Stellung der Wirbelsäulenteile können sich
mit den Bedürfnissen des Patienten ändern. Es ist dabei vorteilhaft,
daß sämtliche spinalen Schrauben gesetzt sind
und die gewünschte Rekonstruktion beendet ist, bevor
die Herstellung der provisorischen Bezugsformstück-
Stäbe beginnt.
Die Herstellung des provisorischen Bezugsformstücks
bzw. Modells bringt die Verwendung eines weichen und
leicht handzuhabenden Metallstabs mit sich, der geformt
wird, um der Kontur der Öffnungen im unteren Sattel der
Zwingen zu folgen, wenn sie in der Wirbelsäule einge
setzt sind, und wie durch den Chirurgen bestimmt wird.
In der Praxis wird die Kontur entweder von jedem Stab
paar oder von dem einzelnen Stab geformt, indem der
weiche und leicht plastisch verformbare Stab oder die
Stäbe gebogen werden, so daß sie der Kontur der Kurve
oder Position der Öffnungen jeder der Zwingen auf einer
Seite der Wirbelsäule folgen. Dieselbe Vorgehensweise
wird für die Reihe der Zwingen durchgeführt, die auf
der anderen Seite der Wirbelsäule angeordnet sind.
Der weiche Stab oder Stäbe werden dann verwendet, um
ein Stabmodellmuster zu bilden, das im allgemeinen die
Positionierung einer Stabmodell-Zwingenanordnung in der
richtigen Orientierung mit sich bringt, um den weichen
Stab aufzunehmen. Die Stabmodellzwingen, von denen meh
rere auf einer Gestellbiege-Spannvorrichtung angeordnet
sind und die in der Zahl mit der Zahl der Schraub
zwingenanordnungen zusammenpassen, werden so herge
stellt, daß sie axial, drehbar und in zwei Richtungen
schwenkbar sind. Jede Stabmodellzwinge umfaßt eine Sat
telanordnung ähnlich der Schraubzwinge, so daß die Öff
nungen der Stabmodellzwingen angeordnet werden, um die
Kontur der Schraubzwingen zu kopieren, wobei die wei
chen Stäbe als Modell bzw. Bezugsformstück verwendet
werden. Sobald die Stabmodellzwingen orientiert sind,
so daß sie mit der Kontur der Schraubzwingen zusammen
passen, wird dann ein steifer Stab geformt, um der Kon
tur der Stabmodellzwingen zu folgen. Diese Sequenz von
Arbeitsgängen bringt das Biegen des steifen Stabes mit
sich, so daß seine Gestaltung mit der Kontur der Model
le der Stabzwingen zusammenpaßt und -sitzt. Ein rich
tiges Passen der Kontur wird gegen die Modelle der
Stabzwingen überprüft, die eine Replikation der Posi
tion und Stellung der Schraubzwingen sind. Sobald die
richtige zusammenpassende Kontur erzielt worden ist,
wird die Vorgehensweise mit der zweiten Stange des Sat
zes wiederholt, der an dem einen Schraubzwingensatz be
festigt werden soll, wenn ein Zweistabsystem verwendet
wird. Sobald das Stabpaar oder der einzelne Stab an die
Kontur der Modellzwingen angepaßt worden ist, kann das
Stabpaar oder der einzelne Stab in der richtigen Posi
tion in den Schraubzwingen eingerichtet werden und für
den richtigen Sitz überprüft werden. In diesem Punkt
kann Stabüberlänge abgeschnitten werden, wenn dies er
forderlich ist, und der Stab oder die Stäbe werden in
den Stabaufnahmeöffnungen der richtigen Zwinge einge
setzt und die Sättel werden an Ort und Stelle auf dem
zusammenpassenden Stab oder den Stäben verriegelt. Die
Vorgehensweise wird dann für den anderen Stab oder den
zweiten Satz von Stäben wiederholt, einschließlich der
Verwendung von weichen und biegbaren Stäben oder Stä
ben, die jeweils geformt sind, so daß sie der Kontur
des zweiten Satzes von Schraubzwingen folgen. Ein zwei
ter Stab oder Satz von steifen Stäben wird mit der
richtigen Kontur gestaltet, falls erforderlich auf
Länge geschnitten und in dem zweiten Satz von Schraub
zwingen eingerichtet und an Ort und Stelle verriegelt.
Wie offensichtlich ist, können dieselben Stabmodell
zwingen für das Zwei- und Einstabsystem verwendet wer
den.
Im Fall eines Zweistabsystems ist das Ergebnis der Vor
gehensweise die Bildung von zwei mit Abstand angeord
neten Parallelogrammen auf jeder Seite der Wirbelsäule,
bei denen steife und richtig konturierte Stäbe durch
die Sättel längs eines Abschnitts, der sich im wesent
lichen axial längs der Wirbelsäule erstreckt, sicher
gegriffen und gehalten sind. Diese mit Abstand ange
ordneten Parallelogramme bieten eine signifikante Stär
ke und Festigkeit und stützen gegen Bewegungen des be
troffenen Abschnitts der Wirbelsäule von vorne nach
hinten, von Seite zu Seite und Drehbewegungen ab. In
großem Ausmaß beruht die Festigkeit des Stützsystems
auf dem ausgezeichneten Halt und Griff, der zwischen
den Stäben und den Öffnungen in den Sätteln erzielt
wird, und auf der Parallelogramm-Geometrie, die selbst
eine verstärkende und versteifende Konstruktion
liefert.
Im Fall eines Einstabsystems wird ebenfalls eine signi
fikante Steifigkeit vorgesehen, da die Sättel gezackt
bzw. mit Sägezahn versehen sind und fest auf den ge
zackten bzw. mit Sägezahn versehenen Stäben greifen, um
eine relative Drehbewegung zwischen den Zwingenanord
nungen und der zugeordneten Stange zu verhindern. Da
auf jeder Seite hinter dem ausgewählten Abschnitt der
Wirbelsäule eine Befestigung und Stütze vorhanden ist,
ist das axial steife und drehsteife System wirksam beim
Vorsehen der benötigten Stütze und Fixierung. Selbst
verständlich kann der Chirurg beides, ein Doppel- und
Einstabsystem wünschen, abhängig vom speziellen Fall,
d. h. eine hohe lokalisierte Steifigkeit.
Nach der Anbringung wird die Behandlung durch das post
operative Protokoll abgeschlossen, das durch den behan
delnden Chirurgen erstellt wird. In dem Fall, daß eine
Einstellung des eingerichteten Stützsystems erforder
lich ist, sei es ein Ein- oder ein Zweistabsystem, kön
nen eine oder mehrere der Sattelanordnungen entfernt
werden, ohne daß es notwendig ist, das gesamte Stütz
system zu lösen bzw. aufzumachen, und die Schraubzwinge
wird eingestellt wie benötigt, worauf eine relativ
leichte Wiedermontage der Sättel für einen erneuten
Halt auf den Stäben folgt, wie im einzelnen beschrieben
wird.
Aus der obigen kurzen Beschreibung ist offensichtlich,
daß die Erfindung viele Vorteile gegenüber herkömm
lichen spinalen Stützfixierungssystemen
bietet. Diese und weitere Vorteile und weitere Ziele
werden aus einer Betrachtung verschiedener Ausführungs
formen klarer ersichtlich, in denen die Erfindung
verkörpert sein kann. Einige dieser Ausführungsbeispie
le werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich
nung beschrieben. Diese Ausführungsbeispiele sollen le
diglich die allgemeinen Prinzipien der Erfindung veran
schaulichen; die Beschreibung soll jedoch nicht in ein
schränkendem Sinne verstanden werden. In der Zeichnung
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungs
gemäßen spinalen Stützfixierungssystems, das
in einem Abschnitt der Wirbelsäule eingesetzt
ist;
Fig. 2 eine schematische Rückansicht des in Fig. 1
veranschaulichten spinalen Stützfixierungs
systems;
Fig. 3 eine Teilschnittansicht des in den Fig. 1 und 2
veranschaulichten spinalen Stützfixierungssy
stems, wobei der Schnitt längs Linie 3-3 von
Fig. 2 ausgeführt ist;
Fig. 4 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 4-4 von Fig. 3 ausgeführt ist, die
die Einzelheiten der erfindungsgemäßen
Schraubzwinge veranschaulicht;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 5-5 von Fig. 4 ausgeführt ist;
Fig. 6 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 6-6 von Fig. 5 ausgeführt ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht längs Linie 7-7 von Fig. 6;
Fig. 8 eine auseinandergezogene Ansicht der unteren
Sattelanordnung der erfindungsgemäßen
Schraubzwinge;
Fig. 9 eine Teilschnittansicht, die die Art der Lage
der Stäbe in den Öffnungen der erfindungsge
mäßen Sattelanordnung zeigt;
Fig. 10 eine Draufsicht längs Linie 10-10 von Fig. 9
gesehen;
Fig. 11 eine schematische Ansicht der weichen Stäbe,
die zur Bildung der Modellzwingenkontur gemäß
der Erfindung verwendet werden;
Fig. 12 eine schematische Ansicht der steifen Stäbe,
die bei der erfindungsgemäßen spinalen
Stützfixierung verwendet werden;
Fig. 13 eine Seitenansicht in Perspektive der Modell
zwingenanordnung, die zur Bildung der richtigen
Kontur der Stützstäbe gemäß der Erfindung ver
wendet wird;
Fig. 14 eine andere Ansicht in Perspektive der Modell
zwingenanordnung, die in Fig. 13 veranschau
licht ist;
Fig. 15 eine schematische Ansicht einer anderen Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen
Schraubzwingenanordnung, wobei zwei
Ausführungsbeispiele veranschaulicht sind;
Fig. 16 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 16-16 von Fig. 15 ausgeführt ist,
die die Einzelheiten einer modifizierten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Schraub
zwinge veranschaulicht;
Fig. 17 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 17-17 von Fig. 16 ausgeführt ist;
Fig. 18 eine Seitenansicht, die längs Linie 18-18 von
Fig. 17 ausgeführt ist;
Fig. 19 eine Schnittansicht längs Linie 19-19 von
Fig. 18;
Fig. 20 eine auseinandergezogene Ansicht der unteren
Sattelanordnung der modifizierten Ausführungs
form der vorher veranschaulichten Schraub
zwingenanordnung;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines gezahnten
Stabs zur Verwendung mit der erfindungsgemäßen
modifizierten Schraubzwingenanordnung;
Fig. 21a eine Schnittansicht längs Linie 21a-21a von
Fig. 21;
Fig. 22 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 22-22 von Fig. 15 ausgeführt ist,
die die Einzelheiten einer modifizierten Aus
führungsform der erfindungsgemäßen Schraub
zwinge veranschaulicht;
Fig. 23 eine Teilschnittansicht, wobei der Schnitt
längs Linie 23-23 von Fig. 22 ausgeführt ist;
Fig. 24 eine Seitenansicht, längs Linie 24-24 von
Fig. 23 gesehen;
Fig. 25 eine Schnittansicht längs Linie 25-25 von
Fig. 24; und
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht der oberen Sattel
anordnung der Ausführungsform gemäß Fig. 22.
Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen,
die nicht maßstabgetreu ist und zur Veranschaulichung
bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung dient.
Fig. 1 und 2 veranschaulichen etwas schematisch ein er
findungsgemäßes spinales Stützsystem 10, das in einer
Wirbelsäule 12 eingerichtet und montiert ist. Wie ver
anschaulicht ist, umfaßt das spinale Stützsystem 10 ei
ne Anzahl von Schraubzwingenanordnungen 15, die sich
vorzugsweise zwischen einem Dornfortsatz 16 und dem zu
geordneten Querfortsatz 17 auf jeder Seite des Dorn
fortsatzes und im hinteren Abschnitt der Wirbelsäule
befinden. Diese relative Position der Schraubzwingen
anordnungen ist bevorzugt, da das mit Gewinde versehene
Ende 20 der Schraubzwinge durch den Pedicle örtlich be
stimmt und festgelegt ist, der ein Knochenabschnitt des
Wirbels ist, der die Zwingen bzw. Klammern an Ort und
Stelle hält. Wie ersichtlich ist, sind in jedem Wirbel
zwei Schraubzwingenanordnungen angebracht und jede der
Schraubzwingenanordnungen stützt und hält mit Abstand
angeordnete Stäbe bzw. Stangen 21 und 22 fest. Das
Stütz- und Haltesystem gemäß der Erfindung ist speziell
angepaßt, um im L1-L5- und S1-S2-Bereich der Wirbelsäu
le verwendet zu werden, obwohl seine Verwendung nicht
hierauf beschränkt ist. In Fig. 1 ist auch die Kontur
und Krümmung veranschaulicht, die durch die Erfindung
erzielt werden kann.
Wenn es wie beschrieben positioniert ist, liefert das
spinale Stützsystem 10 ein ausgeprägt starres Stützsy
stem, das die Tendenz hat, Bewegungen des gestützten
Abschnitts der Wirbelsäule von links nach rechts, von
vorne nach hinten und Drehbewegungen zu verhindern. Die
Steifigkeit und Starrheit des Systems beruht teilweise
auf der Tatsache, daß die Stäbe 21 und 22 mit den
Zwingen bzw. Klammern 15 zusammenwirken, um auf jeder
Seite der Wirbelsäule ein Parallelogramm zu bilden, wo
bei die Steifigkeit vergrößert ist, da auf jeder Seite
der Stäbe an mit Abstand angeordneten Abschnitten längs
der Länge der Stäbe ein Halt bzw. Stützpunkt vorliegt,
wobei es sich um eine Einwirkung vom Greiftyp handelt,
die signifikante Vorteile aufweist und später im
einzelnen erläutert wird.
Es wird nun auf die Fig. 3 bis 8 Bezug genommen. Die
Schraubzwingenanordnungen umfassen ein mit Gewinde ver
sehenes Ende 20 zur Anbringung in der Knochenstruktur
des Wirbels der Wirbelsäule, wie durch den Chirurgen
bestimmt werden kann. Die bevorzugte Stelle verläuft
durch den Pedicle, obwohl andere Bereiche verwendet
werden können, speziell im Sakralbereich. Die Schraub
zwingenanordnungen können direkt eingefügt werden oder
in einer vorgebohrten Öffnung angeordnet werden, die
solche Abmessungen hat, daß sie die Gewinde aufnimmt,
um die Schraube fest in eine geeignete Stützstruktur
der Wirbelsäule zu sichern. Die Gestaltung und Konfigu
ration der Schraubgewinde ist gut bekannt und ist die
jenige, die gewöhnlich für Schraubglieder verwendet
wird, die in Knochenstrukturen implantiert werden sol
len. Das vordere Schraubenende der Zwinge endet in ei
nem sich verjüngenden Flansch 25, der den Schraubgewin
den 20 gegenüberliegt, wie am besten in Fig. 6 zu sehen
ist. Der Flansch umfaßt einen Taschen- bzw. Ablageab
schnitt 27 mit flacher Oberfläche, der gegenüber dem
Gewindeende 20 liegt und zur Aufnahme einer Sattelan
ordnung 30 bzw. eines Supports dient. Das Vorsehen ei
nes sich verjüngenden Flansches gestattet es, daß die
Sattelanordnung dicht bei dem Wirbel positioniert wer
den kann, in den die Schraube positioniert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Sat
telanordnung 30 von der Schraube entfernt werden und
ist vorzugsweise aus einer unteren Hälfte 35 und einer
oberen Hälfte 40 gebildet, wie aus den Fig. 4, 5 und 6
ersichtlich ist. Allgemein umfaßt die Außenfläche der
Sattelanordnung flache vordere und rückwärtige Flächen
42 und 44 und gekrümmte oder abgerundete Endseiten 46
und 48, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Dies ist eine Geo
metrie, die die Positionierung der Schraubzwingenanord
nungen in festen Bereichen der Wirbelsäulenstruktur er
leichtert. Wie ebenfalls in Fig. 4 zu sehen ist, ist
die obere oder Kopffläche 52 der oberen Hälfte 40 der
Sattelanordnung 30 bei 55 abgeschrägt, um scharfe peri
phere Seitenkanten auszuschalten.
Zwei herabhängende Finger 57 und 59 sind auf der oberen
Hälfte 40 der Sattelanordnung vorzugsweise integral
ausgebildet, wobei einer auf jeder Seite 42 und 44 an
geordnet ist und sie in axialer Richtung so dimensio
niert sind, daß sie sich etwas unter die obere Fläche
65 der unteren Hälfte 35 der Sattelanordnung er
strecken. Das untere Ende eines jeden der Finger endet
in einer umgekehrten Verjüngung 57a und 59a, was die
Nockenführung der oberen Hälfte über die untere Hälfte
während des Zusammenbaus der beiden Hälften unter
stützt, wie noch beschrieben wird. Die Länge der Finger
ist vorzugsweise derart, daß die Innenflächen 57b und
59b eines jeden der Finger gegenüber dem oberen Ab
schnitt der Seiten 70 und 71 der unteren Hälfte 35 der
Sattelanordnung liegen, wie in den Fig. 5 und 6 zu
sehen ist. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt die obere
Hälfte 40 der Sattelanordnung eine Öffnung 75, so daß
das andere Ende 80 der Schraubzwinge dort hindurch ver
laufen kann. Das Ende 80 der Schraubzwinge umfaßt ein
zweites mit Gewinde versehenes Ende 81, das mit Abstand
vom Flansch 25 angeordnet ist und dessen Gewindeaus
bildung die einer Maschinenschraube sein kann. Auf dem
mit Gewinde versehenen Ende 81 aufgenommen befindet
sich eine Sattelriegelanordnung in der Form einer
Sicherungsmutter 85 und einer Halte- bzw. Ver
schlußmutter 86 (vgl. Fig. 5 und 6), die zur Befesti
gung der beiden Hälften der Sattelanordnung aneinander
verwendet werden.
Es wird nun auf die Fig. 5 bis 8 Bezug genommen. Der
untere Halbsattel 35 umfaßt eine untere Fläche 100, die
sich nach oben verjüngt, wie dargestellt ist, und die
der Kontur der Seite des Flansches 25 folgt. Die Seiten
70 und 71 der unteren Sattelhälfte weisen solche Abmes
sungen auf, daß die obere und die untere Hälfte diesel
ben Abmessungen einander gegenüber besitzen. Die untere
Hälfte umfaßt wie die obere Hälfte abgerundete Seiten
flächen 105 und 108, die der Form der Seitenflächen 46
und 48 der oberen Hälfte folgen. Wenn sie zusammenge
baut sind, umfassen somit die obere und untere Hälfte
der Sattelanordnung eine flache Oberfläche, eine abge
schrägte und gebogene Kante, eine gekrümmte Seitenflä
che und eine sich verjüngende Unterseite, wie in Fig. 4
veranschaulicht ist. Insgesamt wird hierdurch eine Geo
metrie der Außenfläche geschaffen, die die Anordnung
der Schraubzwinge in Bereichen der Wirbelsäule
vereinfacht, in denen die Anatomie des Patienten derart
ist, daß dort eine minimale Raumgröße für den arbeiten
den Chirurgen zur Verfügung steht.
Während die obere Hälfte der Sattelanordnung angebracht
werden soll, indem die obere Hälfte über dem mit Gewin
de versehenen Ende 80 der Schraubzwinge angeordnet
wird, soll die untere Hälfte dadurch montiert werden,
daß der Schaft der Schraubzwinge seitlich bzw. von der
Seite eingefügt wird, worauf die Montage der oberen
Hälfte und eine geeignete Verriegelung der Sattelanord
nung folgt. Wie in den Fig. 5, 7 und 8 dargestellt ist,
ist somit der untere Halbsattel 35 mit einer Seitenöff
nung 115 für die seitliche Einfügung auf dem Schaft 120
der Schraubzwinge 15 versehen. Wie in Fig. 7 gezeigt
ist, ist dieser Abschnitt des Schaftes, der den den un
teren Halbsattel aufnehmenden Abschnitt des Schaftes
bildet, mit einer teilweisen Kreis- oder Halbkreis
form 122, parallelen, mit Abstand angeordneten Seiten
flächen 124 und 126 und einer flachen Vorderseite 130
ausgebildet. Der untere Halbsattel umfaßt eine komple
mentär geformte innere Öffnung 140 mit einer Teilkreis
form 122a, parallelen Seitenflächen 124a und 126a und
einem offenen Vorderabschnitt, wie in Fig. 8 veran
schaulicht ist.
Die Seitenöffnung 115 ist mit einem sich in vertikaler
Richtung erstreckenden Schlitz 150 ausgebildet, der
sich vertikal erstreckende Wände 150a und 150b umfaßt,
die jeweils ein benachbartes, sich umgekehrt verjüngen
des, vertikal erstreckendes Wandsegment 150c und 150d
enthalten. In den vertikalen Schlitz 150 aufnehmbar be
findet sich ein im wesentlichen T-förmiges unteres
Halbsattelverriegelungsglied 170. Dieses umfaßt sich
verjüngende Seitenflächen 170a und 170b, die eine Zin
ken- bzw. Schwalbenschwanzverriegelung mit den gegen
überliegenden Wandsegmenten 150c und 150d bilden, wie
in der Schnittansicht von Fig. 7 gezeigt ist. Das Quer
glied 180 des T-förmigen unteren Sattelverriegelungs
glieds 170 ist in einer Senkbohrung 183 aufgenommen,
die in der oberen Fläche 52 der unteren Hälfte 35 der
Sattelanordnung ausgebildet ist. Um die untere Hälfte
35 des Sattels richtig auf dem Schaftabschnitt 120 der
Schraubzwinge anzuordnen, umfaßt der Schaftabschnitt
120 eine Schulter 190, wie in Fig. 5 gezeigt ist.
Selbstverständlich können das Verriegelungsglied und
die Gestaltung des aufnehmenden unteren Halbsattels die
nachfolgend beschriebene Gestaltung haben.
Die Schulter 190 ist im wesentlichen kreisförmig und
umfaßt eine flache Seite 195 (vgl. Fig. 10), die eine
Fortsetzung der Seite 130 bildet. Die Abmessung von der
oberen Fläche des Flansches 25 zur Unterseite der
Schulter 190 ist annähernd diejenige der Axialabmessung
von der unteren Zentralfläche des unteren Halbsattels
35 zur oberen Innenfläche der Senkbohrung 183. Die un
tere Zentralfläche 196 der unteren Hälfte des Sattels
ist flach, damit sie auf der flachen Oberfläche des
Flansches einen Sitz finden kann, wie z. B. in Fig. 6
gezeigt ist. Unmittelbar oberhalb der Schulter 190 be
findet sich ein kleiner gewindefreier Abschnitt 197 des
Schaftes, wobei der Abschnitt 197 zwischen dem mit Ge
winde versehenen Ende 81 und der Oberseite der Schulter
190 angeordnet ist.
Eine richtige Montage des unteren Halbsattels 35 mit
der Schraube bringt eine Ausrichtung der Öffnung 115
axial in bezug auf die Schulter 190 und ein Verschieben
des unteren Sattels an Ort und Stelle auf dem Schaft
mit sich, so daß die Senkbohrung positioniert ist, um
die Schulter aufzunehmen. Die gekrümmte Fläche 122a des
unteren Sattels sollte dem gekrümmten Abschnitt 122 des
Schafts gegenüberliegen, so daß sich die gekrümmten und
parallelen Seitenflächen in Eingriff befinden. So ange
ordnet, wird das Sattelverriegelungsglied 170 in den
Keilnutschlitz 150 eingefügt. Zur Unterstützung beim
Einfügen und Entfernen der unteren Sattelverriegelung
170 ist letztere mit einer Öffnung 200 versehen (vgl.
Fig. 6 und 9), an der ein geeignetes Werkzeug befestigt
werden kann, um das Verriegelungsglied zu handhaben.
Des weiteren ist die Seite 203 der Sattelverriege
lung 170, die dem Schaft 120 gegenüberliegt, in axialer
Richtung genutet bzw. gerillt, wie in Fig. 7 veran
schaulicht ist, so daß sie über den mit Gewinde verse
henen Abschnitt 81 der Schraubzwinge paßt. Richtig po
sitioniert, wirken die Schulter 190 und der Flansch 25,
um eine axiale Bewegung des unteren Halbsattels zu ver
hindern, während die untere Sattelverriegelung eine
seitliche Bewegung vom Schaft fort verhindert.
Die obere Sattelhälfte kann dann über dem Schaftende 80
montiert werden, so daß der der unteren Sattelverriege
lung gegenüberliegende Finger über den T-Abschnitt 180
der unteren Sattelverriegelung vorspringt, um eine Be
wegung der Sattelverriegelung in vertikaler Richtung
aus der Keilnut zu verhindern. Um den Zusammenbau der
oberen Sattelhälfte zu vereinfachen, ist letztere in
symmetrischer Weise so konstruiert, daß jede Seite über
der Sattelverriegelung positioniert werden kann, wie in
den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.
Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß die
Sattelriegelanordnung konstruiert ist, um einen festen
Greifansatzpunkt auf den Stäben 21 und 22 längs eines
Abschnitts ihrer Länge zu bewirken. Zu diesem Zweck
sind die obere und untere Hälfte der Sattelanordnung
jeweils mit zusammenpassenden Nuten 215a und 215b sowie
220a und 220b versehen, wobei die Nutenpaare auf jeder
Seite des Schaftes angeordnet sind. Die Nuten weisen
solche Abmessungen auf, daß sie von der Abmessung her
etwas kleiner als die Umfangsabmessung der Stäbe sind.
Der Durchmesser der Öffnungen in der Sattelanordnung
kann z. B. 0,391 cm (0,154 inch) sein, während der Stab
durchmesser 0,394 cm (0,155 inch) sein kann. Im allge
meinen sind der Stabdurchmesser und der Durchmesser der
Öffnungen so koordiniert, daß ein Festsitz von 0,0025
cm (0,0010 inch) zwischen dem Stab und der zugeordneten
Nut vorgesehen wird, wenn die Schraubzwingenanordnung
auf den Stäben festgespannt bzw. -gezogen wird. Es ist
zum Teil dieser Festsitz, der den guten Halt zwischen
der Zwingen-, d. h. Klemmanordnung, und den zugeordneten
Stäben liefert und somit eine ausgezeichnete Innen
fixierung schafft. Es sei auch festgestellt, daß die
Nuten angeordnet sind, um den Schaft freizumachen, wo
durch gestattet wird, daß der Schaft durch die mit Ab
stand angeordneten Stäbe entfernt wird. Die Stäbe und
die Seiten der Nuten können gezackt bzw. mit Sägezahn
versehen sein, wie beschrieben wird, um einen vergrößerten
verstärkten Halt und Angriffspunkt zu liefern.
Es wird nun auf die Fig. 9 bis 12 Bezug genommen.
Ein verstärkter Halt wird durch die Tatsache erreicht,
daß die Abschnitte der Schraubzwingen, die die Stäbe
greifen und halten, letztere durch einen Festsitz längs
desjenigen Abschnitts ihrer Länge wirksam greifen, der
die Seite-zu-Seite-Abmessung der gegenüberliegenden
Seiten der Sattelhälften darstellt. Diese Art des
Halts und Griffs längs der Länge der Stäbe steht in
scharfem Kontrast zum Linienkontakt, wie er bei einigen
der herkömmlichen Vorrichtungen vorliegen kann. Die
Seite-zu-Seite-Abmessung kann zum Beispiel 0,953 cm
(0,375 inch) betragen, wobei die Zentrallinie der Nuten
mit Abstand von 1,168 cm (0,460 inch) angeordnet ist,
zum Beispiel 0,584 cm (0,230 inch) auf jeder Seite der
Zentrallinie. Auf diese Weise kann die obere Sattel
hälfte entfernt werden, die untere Sattelverriegelung
170 kann entfernt werden, indem sie vertikal durch die
mit Abstand angeordneten Stäbe 21 und 22 angehoben
wird, und die untere Sattelhälfte wird seitlich heraus
von unter den Stäben verschoben, wie durch den Pfeil in
Fig. 10 veranschaulicht ist. Der Wiederzusammenbau der
angebrachten Schraubzwinge ist genau umgekehrt. Die
Schraubzwinge 15 kann in einem Bestandteil der Spinal
struktur mit oder ohne die befestigte Sattelanordnung
eingebaut werden. Wenn die Sattelanordnung nicht be
festigt ist, kann ein Werkzeug benutzt werden, um die
flachen Seiten 122, 126, 130 des Schafts zu greifen, um
eine antreibende Verbindung mit dem Schraubglied zu
bilden. Alternativ kann ein Werkzeug auf dem mit
Gewinde versehenen Ende verwendet werden, mit oder ohne
vorliegende Sattelanordnung. Sowie die Schraubglieder
in der geeigneten Stelle in der Spinalstruktur und in
der richtigen Tiefe positioniert sind, werden die
Schäfte gedreht, so daß die Öffnungen der Sattelanord
nung ausgerichtet sind, obwohl sie nicht notwendiger
weise in derselben Ebene liegen müssen. Es kann eine
gewisse Neigung zur Ebene vorliegen, in der die Nuten
liegen.
Anschließend wird ein weicher Stab, z. B. aus einer wei
chen Aluminiumlegierung, mit vorzugsweise denselben Ab
messungen wie die endgültigen eingebauten Stäbe an den
eingebauten und den an Ort und Stelle befindlichen
Schraubzwingenanordnungen montiert, indem an der Zen
tralzwinge des Satzes begonnen wird und in jeder Rich
tung axial längs der Wirbelsäule gearbeitet wird. Die
weichen Stäbe sind vorzugsweise zylindrische Massivstä
be bzw. -stangen, wie bei 300 in Fig. 11 veranschau
licht ist. Die Länge der weichen Stäbe 300 kann sich
ändern, abhangig von den Erfordernissen. Da diese Stäbe
weich sind und leicht manuell geformt werden können,
liegen sie in den Nuten der unteren Sattelanordnung und
sind an Ort und Stelle mit dem oberen Halbsattel und
der Verriegelung verriegelt, um eine Replikation oder
ein Bezugsformstück (Master bzw. Modell) der Relativpo
sition der Öffnungen der Sattelanordnungen zu bilden.
Vorzugsweise werden die beiden Stäbe für jeden Satz von
Schraubzwingenanordnungen gleichzeitig geformt, so daß
eine genaue relative Replikation gemacht werden kann.
Schließlich werden relativ steife Stäbe, wie z. B. die
in Fig. 12 veranschaulichten Stäbe 321 und 322, die im
einzelnen beschrieben werden, in den Schraubzwingenan
ordnungen eingebaut. Um die Identifizierung zu erleich
tern, sind die Stäbe markiert, z. B. durch Kerben 321a
und b, 232b und 322a.
Tatsächlich bilden die Stäbe 300 ein provisorisches
Bezugsformstück oder Modell, das dazu verwendet wird,
um die Stäbe 321 und 322 so auszugestalten, daß sie die
Position der Öffnungen der Schraubzwingensattelanord
nung nachbilden. Um das Modellmuster der Stäbe zu
bilden, wird eine Anzahl von Stabmodellzwingenanord
nungen 400 verwendet, wie sie in den Fig. 13 und 14 ge
zeigt sind. Die Stabmodellanordnungen werden auf einem
geeigneten, nicht gezeigten Träger angebracht, so daß
es eine ausreichende Anzahl derartiger Einheiten gibt,
die mit der Anzahl eingebauter Schraubzwingen zusammen
paßt und sich in derselben allgemeinen Ausrichtung be
findet.
Jede Modellzwingenanordnung umfaßt einen Fuß 402, der
mit Öffnung versehen ist, um einen Bolzen zum Verrie
geln der Modellzwinge an einem Träger aufzunehmen, wie
veranschaulicht ist. Der Fuß umfaßt einen vertikalen
Träger 405, der einen Kopfmontageschaft 410 aufnimmt.
Der Schaft 410 kann in axialer Richtung und mittels Um
drehung im Träger so positioniert sein, daß er die ge
wünschte Orientierung und Höhe erreicht und in der
Stelle durch die Bolzen 415 verriegelt ist. Dies kann
bei jeder der Modellzwingen durchgeführt werden.
Vom Schaft 410 getragen wird eine doppelt gliedartig
verbindende Kopfanordnung 420, die einen Modellzwingen
kopf 425 umfaßt, der in zwei Richtungen schwenkbar ist,
wie durch gestrichelte Linien in Fig. 13 veranschau
licht ist, und der durch einen Bolzen 426 an Ort und
Stelle verriegelt werden kann. Der Modellzwingenkopf
umfaßt eine Modellzwinge 430, die im wesentlichen die
Sattelanordnung der Schraubzwinge insoweit nachbildet,
als es die Position der Öffnungen 430a und 430b be
trifft. Die Modellzwinge umfaßt einen oberen entfern
baren Sattel 435, der an Ort und Stelle durch das Rie
gelsystem befestigt werden kann, das aus einem gerän
delten Anschlußstück 437 und einer Sicherungsmutter 438
zusammengesetzt ist. Es ist ebenfalls ein unterer Sat
tel 440 vorgesehen und ebenfalls so dimensioniert, daß
er mit den Abmessungen der unteren Sattelhälfte der
Schraubzwingenanordnung zusammenpaßt. Die Modellkopf
zwinge ist auf einem Zwischengelenkkopf 450 angebracht,
der in zwei Richtungen schwenkbar ist, wie durch ge
strichelte Linien in Fig. 14 veranschaulicht ist, und
der durch eine Mutter 452 an Ort und Stelle verriegelt
werden kann. Der Zwischenkopf 450 und die Modellkopf
zwinge 425 sind jeweils unabhängig bewegbar und ein
stellbar.
Die weichen Metallstäbe, die die provisorischen Modelle
bzw. Bezugsformstücke bilden, werden im wesentlichen
dazu verwendet, die Modellkopfzwingen 425 einer jeden
der Anordnungen derart zu formen, daß die Öffnungen
430a und 430b der Kontur der weichen Metallmodelle und
somit der Kontur der Schraubzwingensattelanordnung fol
gen. Wie oben beschrieben worden ist, kann jede Anord
nung in der Praxis relativ leicht eingestellt werden,
um die Kontur des weichen Modells und somit diejenige
der Schraubzwingen nachzubilden. Nachdem der Repli
kationsvorgang beendet worden ist, werden die weichen
Modellstangen entfernt, ohne daß die Einstellungen ver
ändert werden, und die Stäbe 321 und 322 werden ge
formt, um der Kontur der Modellzwingen zu folgen. Dies
kann mit einem Biegewerkzeug ausgeführt werden, wobei
wiederum bei der zentralen Modellzwinge der Serie be
gonnen und zu den Enden hin fortgeschritten wird.
Nachdem die steifen Stangen geformt worden sind, werden
sie an den Schraubzwingenanordnungen montiert, die
dann an Ort und Stelle verriegelt werden, wie beschrie
ben worden ist, was zu dem steifen bzw. starren Stütz
system führt, das bereits beschrieben worden ist. Um
sicherzustellen, daß sich die Sicherungsmutter nicht
nach hinten bewegt, können die Endgewinde etwas defor
miert werden.
Obwohl dies nicht speziell erwähnt worden ist, wird das
Verfahren unter den aseptischen bzw. sterilen Be
dingungen des Operationssaals ausgeführt, und die ge
samte Instrumentierung und Bestandteile befinden sich
in einem sterilen Zustand.
Wenn aufgrund des Aufbaus und der Anordnung der
Schraubzwingen irgendeine Verstellung erforderlich
wird, ist es relativ leicht, eine der Zwingen von den
Stäben abzumontieren, indem die Verriegelungsmutter und
die Sicherungsmutter zurückgeschoben werden, die obere
Sattelhälfte entfernt wird, die untere Sattelverriege
lung entfernt und der untere Sattel vom Schaft fortge
schoben wird. Der Schraubzwingenschaft kann wie benö
tigt nachgestellt werden oder es können nach Bedarf ir
gendwelche anderen Einstellungen ausgeführt werden, oh
ne daß irgendeine andere Zwinge oder Befestigung an den
Stäben gelöst werden muß. Bei einigen der bekannten Sy
steme kann es erforderlich gewesen sein, das gesamte
Stützsystem zu lösen, insbesondere im Fall von Anord
nungen vom Haken- oder Drahttyp, um eine Einstellung
auszuführen.
Die in Fig. 15 veranschaulichte Form der Schraub
zwingenanordnung ist für ein Einstabsystem vorgesehen
und es sind zwei verschiedene Ausführungsformen veran
schaulicht, die noch beschrieben werden, eine Ausfüh
rungsform 500 mit einer unteren Sattelverriegelung und
eine Ausführungsform 800. Wie veranschaulicht ist, kön
nen die Einstab-Zwingenanordnungen derart positioniert
werden, daß der Stab wie gezeigt nach außen gehend bzw.
gerichtet (außenbords) oder nach innen gehend angeord
net ist oder einer innen und einer außen.
Die Schraubzwingenanordnung 500 gleicht etwas der zuvor
beschriebenen Anordnung und umfaßt ein mit Gewinde ver
sehenes Ende 520 für die Anordnung, wobei die Ausbil
dung der Gewinde gut bekannt und wie bereits beschrie
ben ist. Das vordere Schraubenende der Zwinge endet in
einem sich verjüngenden Flansch 525, der den Schrauben
gewinden 520 gegenüberliegt, wie am besten aus Fig. 18
ersichtlich ist. Der Flansch umfaßt einen Taschenab
schnitt 527 mit flacher Oberfläche gegenüber dem mit
Gewinde versehenen Ende 520 zur Aufnahme einer Sattel
anordnung 530. Das Vorsehen eines sich verjüngenden
Flansches gestattet es, daß die Sattelanordnung dicht
bei dem Wirbel positioniert wird, in den hinein die
Schraube positioniert wird.
Die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin
dung ausgebildete Sattelanordnung 530 kann von der
Schraube entfernt werden und ist vorzugsweise mit einer
unteren Hälfte 535 und einer oberen Hälfte 540 ausge
bildet, wie in den Fig. 15, 17 und 18 gezeigt ist. Über
die gesamte Außenfläche der Sattelanordnung umfaßt die
se flache vordere und rückwärtige Flächen 542 und 544
und eine im wesentlichen flache Endseite 546 und eine
abgerundete Endseite 548, wie in Fig. 16 gezeigt ist.
Dies ist eine Geometrie, die die Positionierung der
Schraubzwingenanordnungen in dichten bzw. festen Berei
chen der Spinalstruktur erleichtert. Wie ebenfalls aus
Fig. 16 ersichtlich ist, ist die obere oder Kopfflä
che 552 der oberen Hälfte 540 der Sattelanordnung 530
bei 555 abgeschrägt, um scharfe periphere Seitenkanten
auszuschalten.
Auf der oberen Hälfte 540 der Sattelanordnung sind
vordere und rückwärtige herunterhängende Finger 557 und
558 und ein seitlich herabhängender Finger 559 vorzugs
weise integral angeformt, wie in Fig. 15, 16 und 18
dargestellt ist. Die Finger sind jeweils axial so di
mensioniert, daß sie sich etwas unterhalb der oberen
Fläche 565 der unteren Hälfte 535 der Sattelanordnung
erstrecken. Das untere Ende eines jeden der Finger en
det in einer umgekehrten Verjüngung, wie veranschau
licht, die dazu beiträgt, die obere Hälfte über die un
tere Hälfte während des Zusammenbaus der beiden Hälften
formmäßig zu führen, wie dies bereits beschrieben wor
den ist.
Die obere Hälfte 540 der Sattelanordnung umfaßt eine
Öffnung 575, wie in Fig. 17 gezeigt ist, so daß das
andere Ende 580 der Schraubzwinge dort hindurch
verlaufen kann. Das Ende 580 der Schraubzwinge umfaßt
ein zweites mit Gewinde versehenes Ende 581, das mit
Abstand vom Flansch 525 angeordnet ist und dessen Ge
windeausbildung die einer Maschinenschraube sein kann.
Auf dem mit Gewinde versehenen Ende 581 aufgenommen be
findet sich eine Sattelverriegelungsanordnung in der
Form einer Sicherungsmutter 585 und einer Verriege
lungsmutter 586, wie in Fig. 17 und 18 gezeigt ist, und
die dazu verwendet wird, die beiden Hälften der Sattel
anordnung aneinander zu befestigen.
Es wird nun auf die Fig. 17 bis 20 Bezug genommen.
Der untere Halbsattel 535 umfaßt eine untere Flä
che 600, die sich nach oben verjüngt, wie gezeigt ist,
und die der Kontur der Seite des Flansches 525 folgt.
Die Seiten 570 und 571 der unteren Sattelhälfte besit
zen derartige Abmessungen, daß die obere und die untere
Hälfte dieselben Abmessungen auf gegenüberliegenden
Seiten (Seite-zu-Seite-Abmessungen) haben. Die untere
Hälfte umfaßt wie die obere Hälfte eine flache Seiten
fläche 605 und eine abgerundete Seitenfläche 608, die
der Form dem entsprechenden Seitenflächen der oberen
Hälfte aus bereits erwähnten Gründen folgen. Über al
les, d. h. insgesamt liefert dies eine Außenseitengeo
metrie, die die Anordnung der Schraubzwinge in Berei
chen der Wirbelsäule erleichtert, in denen die Anatomie
des Patienten derart ist, daß eine minimale Raumgröße
für den arbeitenden Chirurgen vorhanden ist.
Während die obere Hälfte der Sattelanordnung eingebaut
werden soll, indem die obere Hälfte über dem mit Gewin
de versehene Ende 580 der Schraubzwinge plaziert wird,
ist die untere Hälfte so konstruiert, daß sie durch
seitliche Einfügung des Schaftes der Schraubzwinge zu
sammengebaut wird, gefolgt von der Montage der oberen
Hälfte und einer geeigneten Verriegelung der Sattel
anordnung. Wie in den Fig. 17, 19 und insbesondere 20
zu sehen ist, ist der untere Halbsattel 535 somit mit
einer Seitenöffnung 615 für eine seitliche Einfügung
auf dem Schaft 620 der Schraubzwinge versehen. Wie in
Fig. 19 gezeigt ist, ist dieser Abschnitt des Schaftes,
der den Aufnahmeabschnitt des unteren Halbsattels für
den Schaft bildet, mit einer Teilkreis- oder Halbkreis
form 622, parallel in mit Abstand angeordneten Seiten
flächen 624 und 626 und einer flachen Vorderseite 630
ausgebildet. Der untere Halbsattel umfaßt eine komple
mentär geformte Innenöffnung 640, die eine Teilkreis
form 622a, parallele Seitenflächen 624a und 626a und
einen offenen Vorderabschnitt besitzt, wie in Fig. 20
veranschaulicht ist.
Die Seitenöffnung 615 ist mit mit Abstand angeordneten,
sich vertikal erstreckenden Schlitzen 650 ausgebildet,
die jeweils sich vertikal erstreckende, im wesentlichen
parallele Wände 650a und 650b umfassen. Im vertikalen
Schlitz 650 aufnehmbar ist ein unteres Halbsattelver
riegelungsglied 670, das in der Form der Ausgestaltung
etwas verschieden von dem zuvor beschriebenen Verriege
lungsglied 170 ist. Das Sattelverriegelungsglied 670
umfaßt sich seitlich erstreckende Schultern 670a und
670b, die im Schlitz 650 aufgenommen werden, wie in der
Schnittansicht von Fig. 19 dargestellt ist. Die Abmes
sung von der Oberseite 680 zur Unterseite 680a des un
teren Sattelverriegelungsglieds 670 ist derart, daß bei
Anbringung an Ort und Stelle die Oberseite horizontal
oder gleich mit einer in der oberen Fläche 552 der un
teren Hälfte 535 der Sattelanordnung ausgebildeten
Senkbohrung 683 ist. Die untere Seite 680a ruht auf der
oberen Seite des Flansches 527. Um die untere Hälf
te 535 des Sattels auf dem Schaftabschnitt 620 der
Schraubzwinge örtlich richtig festzulegen, umfaßt der
Schaftabschnitt 620 eine Schulter 690, wie in Fig. 17
gezeigt ist.
Die Schulter 690 ist im wesentlichen kreisförmig und
die Abmessung von der oberen Fläche des Flansches 525
zur Unterseite der Schulter 690 ist annähernd diejenige
der axialen Abmessung von der unteren zentralen Flache
des unteren Halbsattels 535 zur oberen Innenseitenflä
che der Senkbohrung 583. Die untere Zentralfläche 696
der unteren Hälfte des Sattels ist flach, damit sie auf
der flachen oberen Fläche des Flansches sitzt, wie z. B.
in Fig. 18 gezeigt ist. Unmittelbar oberhalb der Schul
ter 690 befindet sich ein kleiner gewindefreier Ab
schnitt 697 des Schafts, wobei der Abschnitt 697 zwi
schen dem mit Gewinde versehenen Ende 581 und dem obe
ren Ende der Schulter 690 liegt, wie in Fig. 17 gezeigt
ist.
Ein richtiger Zusammenbau des unteren Halbsattels 535
mit der Schraube bringt eine Ausrichtung der Öffnung
615 axial in bezug auf die Schulter 690 und ein Ver
schieben des unteren Sattels an die Stelle auf dem
Schaft mit sich, so daß die Senkbohrung positioniert
ist, um die Schulter aufzunehmen. Die gekrümmte Flä
che 622a des unteren Sattels sollte dem gekrümmten Ab
schnitt 622 des Schafts gegenüberliegen, so daß sich
die gekrümmten und parallelen Seitenflächen in Eingriff
befinden. So angeordnet, wird das Sattelverriegelungs
glied 670 in den Keilnutschlitz 650 eingefügt. Um beim
Einfügen und Entfernen der unteren Sattelverriegelung
670 eine Unterstützung zu schaffen, ist letztere mit
einer Öffnung 700 versehen, wie in den Fig. 18 und 20
gezeigt ist, und an der ein geeignetes Werkzeug für ei
ne Handhabung des Verriegelungsglieds befestigt werden
kann. Des weiteren ist die Innenseite 703 der Sattel
verriegelung 670, die dem Schaft 620 gegenüberliegt,
axial genutet, wie in Fig. 19 gezeigt ist, um über den
mit Gewinde versehenen Abschnitt 581 der Schraubzwinge
zu passen. Richtig angeordnet, wirken die Schulter 690
und der Flansch 525, um eine axiale Bewegung des unte
ren Halbsattels zu vermeiden, während die untere Sat
telverriegelung eine seitliche Bewegung vom Schaft fort
verhindert.
Die obere Sattelhälfte kann dann über dem Schaften
de 580 derart montiert werden, daß der der unteren Sat
telverriegelung gegenüberliegende Finger über die unte
re Sattelverriegelung vorsteht, um eine Bewegung der
Sattelverriegelung vertikal aus der Keilnut heraus zu
verhindern.
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß die Sattelverriegelungsanordnung so kon
struiert ist, daß sie einen festen Greifhalt auf dem
Stab längs eines Abschnitts von dessen Länge bewirkt,
wie noch beschrieben wird. Zu diesem Zweck sind die
obere und untere Hälfte der Sattelanordnung jeweils mit
zusammenpassenden Nuten 720a und 720b versehen, die auf
einer Seite des Schafts angeordnet sind. Bei diesem
Ausführungsbeispiel sind die Nuten mit Verzahnungen
längs ihrer Länge ausgebildet, wie veranschaulicht ist
und besser aus Fig. 20 ersichtlich ist. Die Anzahl von
Verzahnungen kann nach Wunsch sein und es können
z. B. 50 Verzahnungen um die inneren zusammenpassenden
Flächen verwendet werden. Wenn sie auf dem zusammenpas
senden Stab montiert sind, wie beschrieben wird, gibt
es einen exzellenten Halt und wirksam keine Relativdre
hung zwischen den zusammenpassenden Teilen.
Diese Art des Halts und Angriffspunkts längs der Länge
des Stabes steht in scharfem Kontrast zum Linienkon
takt, wie er bei einigen der bekannten Vorrichtungen
vorliegen kann. Die Seite-zu-Seite-Abmessung kann bei
spielsweise 0,953 cm (0,375 inch) sein, wobei die Zen
trallinie der Nuten mit Abstand von 1,168 cm
(0,460 inch) angeordnet sein kann, z. B. 0,584 cm
(0,230 inch) auf jeder Seite der Zentrallinie. Auf die
se Weise kann die obere Sattelhälfte entfernt werden,
der untere Sattelverschluß 670 kann entfernt werden,
indem er vertikal angehoben wird, und die untere Sat
telhälfte wird seitlich von unter dem Stab heraus ge
schoben, wie bereits beschrieben worden ist. Ein Wie
derzusammenbau der angebrachten Schraubzwinge ist genau
umgekehrt.
Die Schraubzwinge kann auf einem Bestandteil der Spi
nalstruktur mit oder ohne die befestigte Sattelanord
nung eingerichtet werden. Wenn die Sattelanordnung
nicht befestigt ist, kann ein Werkzeug verwendet wer
den, um die flachen Seiten 622, 626 und 630 des Schafts
zu greifen, um eine antreibende Verbindung mit dem
Schraubenglied zu bilden. Alternativ kann ein Werkzeug
auf dem mit Gewinde versehenen Ende 581 verwendet wer
den, mit oder ohne die vorhandene Sattelanordnung. So
wie die Schraubglieder in der geeigneten Stelle in der
Spinalstruktur und in der richtigen Tiefe positioniert
sind, werden die Schäfte so gedreht, daß sich die Öff
nungen der Sattelanordnung ausgerichtet befinden, auch
wenn sie nicht notwendigerweise in derselben Ebene lie
gen müssen. Es kann eine gewisse Neigung zu der Ebene
vorhanden sein, in der die Nuten liegen.
In den Fig. 21 und 21a ist der gezahnte Stab 795 veran
schaulicht, der bei einem Einstabsystem verwendet wer
den kann. Wie veranschaulicht ist, erstrecken sich die
Verzahnungen 796 um die gesamte Peripherie herum und in
der Länge längs der gesamten Länge, und sie entsprechen
in der Anzahl jenen der Schraubzwinge. Um den Halt zu
vergrößern, kann der Stab so dimensioniert sein, daß
ein fester Festsitz zwischen den zusammenpassenden Tei
len vorliegt. Die Form der bei 800 veranschaulichten
Schraubzwingenanordnung ähnelt derjenigen der Schraub
zwingenanordnung 500, aber sie unterscheidet sich in
der Konstruktion des unteren Sattels; in sämtlichen an
deren Beziehungen sind die beiden Schraubzwingenanord
nungen gleich, außer dem festgestellen Unterschied. Es
wird nun auf die Fig. 22 bis 25 Bezug genommen. Der
untere Sattel 835 ist im wesentlichen derselbe wie der
Sattel 535, ausgenommen, daß es keine Sattelverriege
lungsanordnung gibt und der untere Sattel 835 eher über
der Schraube zusammengebaut wird, als daß er seitlich
eingefügt wird. Somit umfaßt der untere Sattel eine
Öffnung 840, die eine flache Oberfläche oder ebene Sei
te 845 umfaßt, die mit einer ebenen Fläche zusammen
paßt, die auf dem beschriebenen Aufnahmeabschnitt des
Schraubenglieds für den Zweck einer Orientierung ausge
bildet ist. Der obere Sattel 850 kann wie in Zusammen
hang mit der oberen Sattelhälfte 540 der Sattelanord
nung 530 beschrieben sein, und ist in der Tat im we
sentlichen identisch und austauschbar mit jedem der
unteren Sättel der beiden beschriebenen Einstabsysteme.
Wiederum sind die zusammenpassenden Flächen der oberen
und unteren Sättel aus den beschriebenen Gründen ge
zahnt, wie bei 870 gezeigt ist. Der Zusammenbau, die
Entfernung und Einstellung dieser Ausführungsform der
Schraubenanordnung ist aus der vorhergehenden detail
lierten Beschreibung ersichtlich.
Wie die bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele wer
den die beschriebenen Einstabsysteme gemäß der Be
schreibung im Patienten angeordnet, und es folgt die
bereits beschriebene Modelltechnik (mastering tech
nique). In der Tat können das Verfahren und die Vortei
le des Zweistabsystems auf das Einstabsystem angewendet
werden, wie aus der vorhergehenden detaillierten Erör
terung ersichtlich ist.
Da sich die Art der Stütze in Abhängigkeit vom Patien
ten ändern kann, können sich die Zwingen und Stäbe in
den Abmessungen ändern, da für einen aktiven Athleten
eine größere Stütze benötigt werden kann als für eine
ältere, sitzende Person. Zu diesem Zweck kann eine
Vielzahl von Schraubzwingenlängen für jede der be
schriebenen Formen vorgesehen sein. Das mit Gewinde
versehene Ende der Schraube kann zwischen 30 bis 65 mm
sein, und die Schraubgewinde können einen größeren
Durchmesser von zwischen 5,4 mm und 6,9 mm oder mehr
haben, wobei ein kleinerer Durchmesser von zwischen
3,6 mm und 5,0 mm, mit 3,54 Windungen pro cm (9 Win
dungen pro Inch) . Die Abmessung vom Flansch zum Ende
des Maschinengewindes ist gewöhnlich dieselbe für jede
Zwinge, wodurch eine Austauschbarkeit der Sattelanord
nungen ermöglicht ist, die als austauschbar beschrieben
worden sind, um Stäbe verschiedener Abmessung unterzu
bringen. Die Beibehaltung der Flansch-zu-Ende-Abmessung
hat auch den Vorteil, daß ein Austausch nur des Schaft
teils der Schraubenanordnung ermöglicht ist, wenn dies
erforderlich ist, d. h. die Verwendung eines Schafts mit
einem längeren, mit Gewinde versehenen Ende anstelle
eines Schafts mit einem kürzeren Gewindeende.
Die steifen Stäbe können für das Zwei- oder Einstab
system eine Länge von 10 bis 20,5 cm (4 bis 8 inch)
haben und einen Durchmesser von 0,394 cm (0,155 inch)
bis 0,424 cm (0,167 inch) haben, mit geeigneten Abmes
sungen der Öffnungen, um einen Festsitz vorzusehen, wie
beschrieben. Wenn eine größere Festigkeit benötigt
wird, kann der Durchmesser der Stäbe vergrößert werden,
da eine Durchmesservergrößerung von 0,051 cm
(0,020 inch) dazu führt, daß die Stabfestigkeit um 50%
erhöht wird. Um die Festigkeit des vorliegenden Systems
zu veranschaulichen: die Verwendung von vier Stäben mit
einem Durchmesser von 0,394 cm (0,155 inch) ist 30%
stärker als die Verwendung von Luque-Stäben mit
0,476 cm (3/16 inch).
Als allgemeine Regel: Stäbe mit derselben Abmessung
werden auf jeder Seite der Wirbelsäule und in jedem
Satz von Zwingen verwendet. Selbstverständlich kann es
jedoch Fälle geben, bei denen es gewünscht sein kann,
ein stärkeres Stützsystem auf einer Seite der Wirbel
säule zu nehmen, wobei die Stäbe in diesem Fall auf ei
ner Seite einen größeren Durchmesser haben können. Es
kann auch erwünscht sein, eine lokalere Stütze dicht
bei der Zentralachse der Wirbelsäule vorzusehen, wobei
in diesem Fall einer der an den Zwingen befestigten
Stäbe einen größeren Durchmesser als der andere, an
denselben Zwingen befestigte Stab haben kann und die
Zwingen geeignet für den Halt und Angriffspunkt und
Festsitz in bezug auf jeden der Stäbe angepaßt sind.
Sämtliche implantierten Bestandteile der Stützfixierung
sind bevorzugt aus rostfreiem AISI 316L-Stahl, einer
Chrom-Nickel-Molybdän-Legierung hergestellt und che
misch poliert und passiviert, um Korrosion durch die
Körperflüssigkeiten und -gewebe Widerstand zu leisten,
eher als daß die endbearbeiteten Teile elektrolytisch
poliert worden sind. Eine elektrolytische Polierung
kann interkristalline Korrosion bewirken, bei der die
Neigung dazu besteht, Metallermüdung zu begünstigen.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Systems besteht
darin, daß die Bestandteile festgehalten und gegriffen
sind und somit eine Stabilität der Innenfixierung der
art ist, daß es kein Gleiten oder eine Relativbewegung
zwischen den Teilen gibt. Ein solches Gleiten oder eine
Relativbewegung zwischen den Bestandteilen eines im
plantierten Systems ist nicht annehmbar, da dies eine
Zerstörung der passiven Schicht zur Folge haben kann
und zu einem Repassivierungsprozeß führen kann, der zu
Korrosion und Metallermüdung führt.
Zusammengefaßt: Ein verbessertes Wir
belsäulenfixierungssystem umfaßt eine Anzahl von
Schraubzwingenanordnungen, die vorzugsweise durch den
Pedicle und Wirbelkörper bei der Wirbelsäule eingefügt
werden. Jede Schraubzwinge umfaßt eine entfernbare Sat
telanordnung, die aus zwei Hälften besteht, die jeweils
mit Öffnungen zur Aufnahme von steifen Stützstäben ver
sehen sind, die bei einer Ausführungsform ein Paral
lelogramm bilden. Bei einer anderen Ausführungsform
nimmt die Schraubzwinge einen einzelnen Stab auf, wobei
die Zwingenöffnungen und der Stab zur Vergrößerung des
Halts gezahnt sind. Die Öffnungen sind angepaßt, um ei
nen Festsitz mit den Stäben vorzusehen, um einen Halt
und Angriffspunkt zwischen den Sätteln und den Stäben
zu bewirken. Bei Verwendung werden die Schrauben und
Zwingen geeignet angeordnet und ein weiches proviso
risches Bezugsformstück wird ausgebildet, das der Kon
tur der Referenzflächen auf den Zwingen folgt und diese
nachbildet. Das provisorische Bezugsformstück wird dann
verwendet, um ein Modellmuster zu bilden, das wiederum
verwendet wird, um die steifen Stäbe zu der bestimmten
Kontur zu bilden und zu formen. Die steifen Stäbe wer
den dann an den Klemmanordnungen befestigt, um die
steife, für die Spinalverfahren benötigte Stütze vorzu
sehen.
Aus der obigen detaillierten Beschreibung ist offen
sichtlich, daß die Erfindung viele Vorteile gegenüber
herkömmlichen Systemen liefert, die bis
lang offenbart sind. Es ist auch ersichtlich, daß zahl
reiche Modifikationen an der erfindungsgemäßen Schraubzwingenanordnung
und Stützfixierung durch
Fachleute ausgeführt werden können, ohne daß der Be
reich der Erfindung verlassen wird.
Claims (21)
1. Schraubzwingenanordnung zur Verwendung in einem
spinalen Stützfixierungssystem zur Verhinderung von Be
wegungen eines ausgewählten Abschnitts der Wirbelsäule
von vorne nach hinten, von Seite zu Seite und von Dreh
bewegungen,
gekennzeichnet durch
- - ein Schraubzwingen-Schaftglied mit einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt (20, 520), der in eine vor gewählte Position des Wirbels der Wirbelsäule ein schraubbar ist,
- - eine Sattelanordnung (30, 530), die auf dem mit Ge
winde versehenen Endabschnitt des Schraubzwingen-
Schaftglieds angebracht ist und zusammenpassende
Halbsättel (35, 40; 535, 540; 835, 850) umfaßt, die
zumindest ein Paar von
Stabaufnahmevertiefungen (215a/215b, 220a, 220b;
720a/720b, 870) aufweisen,
wobei in jedem Halbsattel eine Stabaufnahmevertiefung (215a/215b, 220a/220b; 720a/720b; 870) des zumindest einen Paares derart ausgebildet ist, daß die Vertiefungen eines jeden Paares einander gegen überliegen und einen Abstand zueinander aufweisen, und wobei die Vertiefungen derart dimensioniert sind, daß sie zumin dest einen Stab (21, 22; 321, 322; 795) mit einer vorbestimmten Abmessung aufnehmen, um einen festen Halt an dem Stab zu bewirken, und - - eine Einrichtung, um die zusammenpassenden Halbsät tel derart zusammen zu befestigen, daß die in den Stabbefestigungsvertiefungen positionierten Stäbe durch die zusammenpassenden Halbsättel längs einer vorbe stimmten Länge der Oberfläche der Stäbe gegriffen werden, um den Stab an der Schraubzwingenanordnung und in einer vorbestimmten Orientierung in bezug auf die Wirbelsäule (12) zu befestigen.
2. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sattelanordnung (30) zwei Paare der einander
gegenüberliegenden Vertiefungen (215a, 215b; 220a, 220b)
umfaßt, wobei jeweils ein Paar der Vertiefungen (215a, 215b; 220a, 220b) auf
jeder Seite der Sattelanordnung (30, 530) bezüglich des mit Gewinde versehenen Endabschnitts
(20) angeordnet ist.
3. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß die einander gegenüberliegenden Vertiefungen (720a,
720b; 870) gezahnt sind, um einen gezahnten Stab (795)
längs einer vorbestimmten Länge zu greifen.
4. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen (215a/215b; 220a/220b; 720a/720b;
870) im Querschnitt im wesentlichen kreisförmig und
derart bemessen sind, daß sie einen Festsitz in bezug
auf die in ihnen aufgenommenen Stäbe (21, 22, 321, 322,
795) bilden.
5. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 4,
gekennzeichnet durch
einen Flansch (25, 525) an einem Ende des mit Gewinde
versehenen Endabschnitts (20, 520) zum Stützen der Sat
telanordnung (30, 530; 830, 850).
6. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer der Halbsättel (40; 540; 850) Fingereinrich
tungen (57, 59; 557, 558, 559) umfaßt, die über den ande
ren zusammenpassenden Halbsattel (35; 535; 835) vorste
hen.
7. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schraubzwingen-Schaftglied einen zweiten mit
Gewinde versehenen Abschnitt (81, 581) umfaßt und daß
zumindest einer der zusammenpassenden Halbsättel (40,
540, 850) über den zweiten mit Gewinde versehenen Ab
schnitt aufgenommen wird.
8. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zusammenpassenden Halbsättel eine obere und ei
ne untere Halbsatteleinheit umfassen, wobei die untere
Halbsatteleinheit eine Öffnung (140, 640, 840) zur Auf
nahme auf dem Schraubzwingen-Schaftglied umfaßt.
9. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (115, 615) in der unteren Halbsattel
einheit (35, 535) in einer Seitenfläche ausgebildet
ist, so daß die untere Halbsatteleinheit seitlich auf
dem Schraubzwingen-Schaftglied montiert werden kann.
10. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 8 oder 9,
gekennzeichnet durch
eine Verriegelungseinrichtung (170, 670) zum Befestigen
der unteren Halbsatteleinheit gegen axiale Bewegung auf
dem Schraubzwingen-Schaftglied.
11. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnung (115, 615) in der unteren
Halbsatteleinheit (35, 535) eine
Verriegelungsaufnahmeeinrichtung (150, 650), die mit
Abstand angeordnete, sich vertikal erstreckende Wände
(150a, 150b; 650a, 650b) aufweist, und eine in der
Verriegelungsaufnahmeeinrichtung aufgenommene
Verriegelungseinrichtung (170, 670) zum Befestigen der
unteren Halbsatteleinheit auf dem Schraubzwingen-
Schaftglied umfaßt, um eine seitliche Bewegung der
unteren Halbsatteleinheit in bezug auf das Schraub
zwingen-Schaftglied zu verhindern.
12. Schraubzwingenanordnung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelungsaufnahmeeinrichtung (150) sich
vertikal erstreckende Wände (150c, 150d) umfaßt, die
jeweils einen sich umgekehrt verjüngenden Wandabschnitt
besitzen, und daß die Verriegelungseinrichtung (170)
ein T-förmiger Einsatz mit sich verjüngenden Seitenwän
den (170a, 170b) ist, um einen Schwalbenschwanz-Riegel
mit dem sich umgekehrt verjüngenden Wandabschnitt zu
bilden.
13. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
5 bis 12,
gekennzeichnet durch,
eine Schulter (190, 690) auf dem Schraubzwingenschaft
glied in mit Abstand angeordneter Beziehung zum Flansch
(25, 525), wobei die Sattelanordnung (30, 530) eine un
tere Halbsatteleinheit (35, 535, 835) umfaßt, die zwi
schen dem Flansch und der Schulter aufgenommen ist.
14. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Öffnungen (75, 140; 575, 640) in mit Ab
stand angeordneter paralleler Beziehung befinden.
15. Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche
1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Halbsattel (535, 540) eine einzige Vertiefung
(720a, 720b) umfaßt, die seitlich von dem mit Gewinde
versehenen Endabschnitt (581) liegt.
16. Schraubzwingenanordnung zur Verwendung in einem
spinalen Stützfixierungssystem zum Verhindern von Be
wegungen eines ausgewählten Abschnitts der Wirbelsäule
von vorne nach hinten, von Seite zu Seite und von Dreh
bewegungen,
gekennzeichnet durch
- - ein Schaftglied, das an jedem Ende (20, 80; 520, 580) mit Gewinde versehen ist,
- - einen Flansch (25, 525), der benachbart den Win dungen des einen Endes des Schafts ausgebildet ist,
- - eine Schulter (190, 690), die auf dem Schaft in mit Abstand angeordneter Beziehung zum Flansch vorge sehen ist,
- - eine Sattelanordnung (30; 530), die auf dem Schaft
und auf einer Seite des Flansches angebracht ist,
wobei die Sattelanordnung von dem Schaft entfernbar
ist und zusammenpassende obere und untere Halbsat
teleinheiten umfaßt, die Seiten in einander gegen
überliegender Beziehung besitzen,
wobei die obere Halbsatteleinheit (40, 540) mit Ab stand angeordnete, herabhängende Fingereinrichtungen (57a, 57b) umfaßt und mit einer Öffnung (75, 575) für eine Durchführung über ein mit Gewinde versehenes Ende (81, 581) des Schafts versehen ist, - - daß die untere Halbsatteleinheit (35, 535) eine Öff nung (140, 640) für die Montage auf dem Schaft zwi schen der Schulter und dem Flansch umfaßt,
- - daß ein Verriegelungsglied (170, 670) durch die un
tere Halbsatteleinheit aufgenommen ist und wirksam
ist, eine seitliche Bewegung der unteren Halbsattel
einheit in bezug auf den Schaft zu verhindern,
wobei die Fingereinrichtungen so angepaßt sind, daß das Verriegelungsglied in der unteren Halbsattelein heit durch die Fingereinrichtungen zurückgehalten ist,
wobei die Seiten in den Satteleinheiten mit zumin dest einer Vertiefung (215a, 215b; 220a, 220b; 720a, 720b) versehen sind, die in gegenüberliegender Be ziehung angeordnet ist, und
wobei die Vertiefungen so dimensioniert sind, daß sie eine Stabeinrichtung (21, 22, 321, 322, 795) aufneh men, um einen Festsitz mit dieser auszubilden, um einen greifenden Halt mit den Stäben zu bewirken.
17. Spinales Stützfixierungssystem mit einer Schraubzwingenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Beibehaltung
eines ausgewählten vorbestimmten benachbarten Wirbels
in einer vorbestimmten Orientierung, um Bewegungen des
unterstützten Abschnitts der Wirbelsäule von vorne nach
hinten, von Seite zu Seite und Drehbewegungen zu ver
hindern,
gekennzeichnet durch
- - eine Anzahl von Sätzen von Schraubzwingenanordnungen
(15),
wobei jeder Satz der Schraubzwingenanordnungen zu mindest zwei Schraubzwingenglieder umfaßt und in ei nen Wirbel einbringbar ist, - - eine Stabeinrichtung (21, 22; 321, 322; 795), die
durch die Schraubzwingenanordnungen aufgenommen ist
und mit diesen zusammenwirkt, um eine starre Stütz
konstruktion auf jeder Seite des Wirbels auszubil
den,
wobei die Zwingenglieder ein mit Gewinde versehenes Ende (20, 520) für das Einfügen in einen Knochen stützabschnitt des Wirbels und eine Sattelanordnung (30, 530, 500, 800) für das Stützen der Stabglieder in mit Abstand angeordneter Beziehung zueinander um faßt,
wobei die Sattelanordnung zumindest ein Paar mit Abstand zueinander angeordneter Vertiefungen (215a, 215b, 220a, 220b; 720a, 720b) zur Aufnahme von zumindest einem der Stabglie der umfaßt und
wobei die Vertiefungen in bezug auf die Abmessungen der Stäbe angepaßt sind, wodurch die Sattelanordnung längs einer vorbestimmten Fläche der Stäbe eine Klammerverbindung schafft, um einen festen Halt zwi schen dem Zwingenglied und dem durch das Zwingen glied aufgenommenen Stab zu bewirken.
18. Spinales Stützfixierungssystem nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei jeweils durch ein Paar von Vertiefungen gebildete Öffnungen (215, 220) vorgesehen sind und die
Öffnungen in bezug auf die Stäbe (21, 22; 321, 322) zur
Ausbildung eines Festsitzes mit diesen angepaßt sind.
19. Spinales Stützsystem nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sattelanordnung (30, 530, 500, 800) trennbare
Halbsättel (35, 40; 535, 540; 835, 850) umfaßt, die je
weils getrennt von den Stäben (21, 22; 321, 322; 795)
entfernbar sind.
20. Spinales Stützsystem nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertiefungen (215a, 215b; 220a, 220b; 720a, 720b)
in den trennbaren Halbsätteln (35, 40; 535, 540; 835,
850) vorgesehen sind.
21. Spinales Stützsystem nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sattelanordnung (500, 800) eine einzige Öffnung
(720) zur Aufnahme des Stabglieds (795) umfaßt, wobei
das Stabglied eine gezahnte Außenfläche (796) besitzt
und die Vertiefungen eine gezahnte Oberfläche besitzen, um
mit den Verzahnungen auf dem Stabglied zusammenzupas
sen.
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