DE60127333T2

DE60127333T2 - Wirbelsäulenimplantat

Info

Publication number: DE60127333T2
Application number: DE60127333T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Fukushima-shi Kikuchi; Shinichi Fukushima-shi Konno; Kazuya Minato-ku Oribe; Hiroshi Nagoya-shi Takamido; Noriyuki Toyohashi-shi Ina
Original assignee: Showa Ika Kogyo Co Ltd
Current assignee: Showa Ika Kogyo Co Ltd
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: EP1639954B1; DE60130381D1; DE60136980D1; US20050203530A1; EP1639955B1; KR100396241B1; EP1138267B1; EP1138267A2; DE60130381T2; EP1639954A1; US20010029374A1; US6488682B2; KR20010093725A; EP1639955A1; DE60127333D1; US20030018342A1; US6932822B2; EP1138267A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Wirbelsäulenimplantate für Osteosynthesevorrichtungen und insbesondere ein Wirbelsäulenimplantat.
In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche Forschungen und Entwicklungen vorgenommen, um ein Wirbelsäulenimplantat bereitzustellen, um Abweichungen in der Ausrichtung, der Winkligkeit und der Eindringtiefe von benachbarten in beabstandete Wirbelkörper geschraubten Wirbelsäulenimplantate anzupassen.
Ein solches Implantat ist in der U.S. Patentschrift 5,154,719 offenbart. Diese Vorrichtung umfasst einen Kopfabschnitt mit einem vertikalen Verzweigungspaar, das im Inneren ein Gewinde und eine U-förmige Aussparung aufweist, und einen Schraubenabschnitt, der von dem Kopfabschnitt hervorsteht. Die beiden Verzweigungen nehmen eine Verbindungsstange auf, wobei die Verzweigungen durch ein ringförmiges Element gehalten werden. Bei diesem Verfahrensschritt treten einige Probleme bei der genauen Ausrichtung der U-förmigen Aussparungen der beabstandeten, in die Wirbelkörper geschraubten Wirbelsäulenimplantate, der Winkligkeit der Wirbelsäulenimplantate und der Tiefe der Wirbelsäulenimplantate auf, die zu einer unerwünschten Fixierung der Implantate und der Verbindungsstange führen. Der Schraubenabschnitt ist weiterhin aus einem festen Material geformt und nur in dem Wirbelkörper verschraubt. Entsprechend ist die Fixierung des Wirbelsäulenimplantats nach dem Eindringen in den Wirbelkörper instabil und unterliegt einer unerwünschten, von äußeren Kraftgrößen beeinflussten Wirkung, wenn die Kräfte auf den Wirbelkörper wirken.
U.S. Patentschrift 5,879,351 offenbart eine Spinalosteosynthesevorrichtung, die wenigstens eine Verbindungsstange, Pedikelschrauben und verformbare Anschlussstücke umfasst. Bei diesem Stand der Technik sind die einzelnen Pedikelschrauben aus demselben vorerwähnten Material geformt, und eine Problematik in der zuverlässigen Fixierung der Pedikelschraube in dem Wirbelkörper wird gleichfalls angetroffen. Weiterhin hat jedes einzelne verformbare Anschlussstück eine längliche Öffnung, durch das sich ein Kopfabschnitt der Schraube erstreckt und ist elastisch zwischen einer zylindrischen Basis und einer Mutter mit einem vorgegebenen Abstand gelagert, wobei der Ab stand eine relative Bewegung der Verbindungsstange ermöglicht. Aufgrund dieser Anordnung weist das Wirbelsäulenimplantat eine große Anzahl an Komponenten auf, die zu einer komplizierten Struktur und erhöhten Kosten führen.
U.S. Patentschrift 5,129,388 offenbart ein Wirbelsäulenimplantat mit einem verankerbaren Schraubenabschnitt, der eine feste Struktur aufweist.
EP 784 967 offenbart ein aus Metall oder Titan geformtes Wirbelsäulenimplantat, das einen verankerbaren Schraubenabschnitt mit einem hohlen Körper umfasst.
In bekannten Techniken war es üblich, einen Stopfen mittels einer Werkzeughalterungsvorrichtung in das Wirbelsäulenimplantat einzubringen. In der Praxis gibt es zwei Typen von mit vertikalen Verzweigungen ausgeformten Kopfabschnitten, nämlich ein erster Kopfabschnitttyp mit einem Innengewinde, und ein zweiter Kopfabschnitttyp mit einem Außengewinde. Bei dem ersten Typ ist der Stopfen in das Innengewinde des Kopfabschnittes geschraubt. Hierbei lockern sich die beiden Verzweigungen, wodurch es schwierig wird, die Verbindungsstange in dem Wirbelsäulenimplantat fest zu verriegeln. Im Gegensatz hierzu ist bei dem zweiten Typ der Stopfen auf dem Außengewinde des Kopfabschnittes geschraubt. Hierbei weist die äußere Peripherie des Stopfens eine hexagonale Form auf, und ein Antriebswerkzeug mit einer hexagonalen Nut wird mit der äußeren hexagonalen Wandung des Stopfens in Eingriff gebracht, um den Stopfen zu drehen. In diesem Fall wird ein in Anspruch zu nehmender Raum zum Drehen des Antriebwerkzeuges erhöht, da das Antriebwerkzeug einen größeren Außendurchmesser als der Stopfen hat. Unter diesen Bedingungen, wenn zwei Wirbelsäulenimplantate in benachbarte, eng beieinander liegende Wirbelkörper geschraubt werden, beeinträchtigt der Außendurchmesser des Antriebwerkzeuges den benachbarten Stopfen des Wirbelsäulenimplantats, wodurch Probleme bei der Drehung des Antriebswerkzeuges auftreten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde aufgestellt, um die verschiedenen Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu überwinden, und daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Wirbelsäulenimplantat für eine Osteosynthesevorrichtung bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 1 für eine Osteosynthesevorrichtung bereitgestellt, wobei das Wirbelsäulenimplantat eine vertebrale Verbindungsstange zum Verbinden von benachbarten Wirbelkörpern aufweist. Das Wirbelsäulenimplantat umfasst einen Implantatkörper mit einem Kopfabschnitt, der einen Gewindebereich und eine Stangenhalterungs-Ausnehmung mit einer nach Außen gerichteten Öffnung zur Aufnahme der Verbindungsstange aufweist, und einen zur Verschraubung in den Wirbelkörper angepassten, verankerbaren Schraubenabschnitt, einen mit dem Kopfabschnitt des Implantatkörpers gekoppelten Haltestopfen, um die Verbindungsstange zu halten, und eine Stangenbewegungs-Stabilisierungsvorrichtung wenigstens in der Stangenhalterungs-Ausnehmung oder in dem Haltestopfen angeordnet, um eine Drehbewegung der Verbindungsstange in der Stangenhalterungs-Ausnehmung unter Bewahrung der Bewegungsfreiheit der Verbindungsstange zu ermöglichen.
Ein Antriebwerkzeug für ein Wirbelsäulenimplantat mit einem Implantatkörper und einen verankerbaren Schraubenabschnitt, und ein Mutternelement, das auf einen Kopfabschnitt des Implantatkörpers geschraubt ist und das eine obere Wandung mit einer ausgebildeten Werkzeugeingriffsnut aufweist, umfasst einen verlängerten Schaft und ein röhrenförmiges Werkzeugende mit einen im wesentlichen gleichen Durchmesser als der des Mutternelementes, wobei das Werkzeugende ein Eingriffssegment aufweist, das angepasst ist, um in Eingriff mit der auf der oberen Wandung des Mutternelementes ausgeformten Eingriffsnut zu gelangen.
Eine Mutternführung zum Führen eines Mutternelementes eines Wirbelsäulenimplantats mit einem Implantatkörper und einen verankerbaren Schraubenabschnitt, und zum Führen eines Antriebswerkzeuges mit einem unteren Ende, das mit einer Mutterneingriffsspitze ausgeformt ist, wobei eine vertebrale Verbindungsstange durch ein Paar in Wirbelkörper geschraubte Wirbelsäulenimplantate gehalten wird, umfasst einen Griffabschnitt, und einen zylinderförmigen Hohlschaft, der sich von dem Griffabschnitt erstreckt und angepasst ist, um ein Eindringen eines Antriebswerkzeuges in den Griffabschnitt zu ermöglichen, wobei der zylinderförmige Schaft ein unteres Distalende, das mit einem Stangeneingriffssegment ausgebildet ist, um in Eingriff mit der Verbindungsstange zu gelangen und diese zu halten, um das untere Distalende in einer festen Position anzuordnen, und eine Gewindebohrung aufweist, die auf der rückwärtigen Seite des Stangeneingriffssegmentes ausgeformt ist, um vorübergehend das Mutternelement darin aufzunehmen. Der zylinderförmige Schaft ermöglicht dem Antriebswerkzeug einen derartigen Durchgang, dass die Mutterneingriffsspitze in Eingriff mit der in dem zylinderförmigen Schaft geführten Mutter gelangt, um das Mutternelement von der Gewindebohrung zu dem Implantatkörper des Wirbelkörpers zu bewegen.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen, die die Grundsätze der Erfindung beispielsweise veranschaulichen, offenbart.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Osteosynthesevorrichtung, die eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei das Wirbelsäulenimplantat eine Verbindungsstange zur Verbindung von beabstandeten Wirbelkörpern mittels einer Vielzahl von Wirbelsäulenimplantate aufweist;
2 ist eine Seitenansicht, die die Anordnungsbeziehung zwischen der Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate und der damit verbundenen Verbindungsstange veranschaulicht;
3 ist eine vergrößerte Vorderansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform des Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Querschnittsansicht des Wirbelsäulenimplantats von 3;
5 ist eine andere Querschnittsansicht des Wirbelsäulenimplantats von 3;
6 ist eine linke Seitenansicht des Wirbelsäulenimplantats von 3;
7 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer dritten bevorzugten Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Verbindungsstange im verbundenen Zustand mit dem Wirbelsäulenimplantat der dritten bevorzugten Ausführungsform gezeigt wird;
9 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Mutternelementes, das ein Teil des Wirbelsäulenimplantats von 8 ist;
10 ist eine vergrößerte Grundrissansicht des Mutternelementes von 8;
11 ist eine vergrößerte Unteransicht des Mutternelementes von 8;
12 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Antriebswerkzeuges, das speziell für eine Verwendung in dem Mutternelement von 8 geeignet ist,
13 ist eine vergrößerte Ansicht zur Darstellung der Anordnungsbeziehung zwischen dem Wirbelsäulenimplantat und einer Mutternführung gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine Seitenansicht der Osteosynthesevorrichtung von 13;
15 ist eine vergrößerte Explosionsansicht der Mutternführung von 13; und
16 ist eine vergrößerte Seitenansicht der Mutternführung von 13.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere auf die 1 und 2, wird eine Wirbelsäulen-Osteosynthesevorrichtung, im Allgemeinen mit 10 gekennzeichnet, gezeigt, die auf einzelne Wirbelkörper 12 angewandt wurde, um mehrere Wirbelkörper 12 zu verbinden.
Die Wirbelsäulen-Osteosynthesevorrichtung 10 umfasst eine verlängerte vertebrale Verbindungsstange 14, die durch ein Paar Wirbelsäulenimplantate 16 einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung fixiert wird. Jedes der Wirbelsäulenimplantate 16 durchdringt einen Wirbelkörper 12 in einer Art und Weise, die im Folgenden näher beschrieben wird. Die Verbindungsstange 14 ist aus einem dehnbaren, elastisch verformbaren Material gefertigt, das eine hohe elastische Belastbarkeit aufweist, um eine benötigte elastische Verformung zur Anpassung von Abweichungen in der Anordnung, Winkligkeit und Eindringtiefe des Implantats 16 zu ermöglichen.
Mit Bezug auf die 3 und 4 umfasst das Wirbelsäulenimplantat 16 einen zylinderförmigen Implantatkörper 18, um die Verbindungsstange 14 örtlich fest zu fixieren, und einen sich longitudinal von dem Implantatkörper 18 erstreckenden und zur Verschraubung in den Wirbelkörper 12 angepassten, verankerbaren Schraubenabschnitt 20 (vgl. 1 und 2).
Der verankerbare Schraubenabschnitt 20 weist einen inneren Verbindungshohlraum 22 und eine Mehrzahl von Spinalöffnungen 24 auf, wobei jede der Spinalöffnungen 24 einen sich länglich erstreckenden Längsschlitz umfasst. Jeder Längsschlitz 24 erstreckt sich quer durch den verankerbaren Schraubenabschnitt 20 von einer zu der anderen Seite und kommuniziert mit dem inneren Verbindungshohlraum 22, um Knocheneinwuchs in den Verbindungshohlraum 22 zu ermöglichen. Daher weist der verankerbare Schraubenabschnitt 20 eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten, verlängerten Wandsegmenten 26 auf, die durch den inneren Verbindungshohlraum 22 und der Mehrzahl an Längsschlitzen 24 begrenzt werden, wobei elastische Verformung des verankerbaren Schraubenabschnitts 20 zur Anpassung jedweder Positionierung des Gewindeab schnitts vorgesehen ist, indem eine effektive Befestigung ohne Beeinflussung der Knochenanheftung zugelassen wird.
Ein Kopfabschnitt des Implantatkörpers 18 ist mit einer U-förmigen Halterungs-Ausnehmung 28, die sich nach Außen öffnet, und einer inneren Gewindebohrung 30 ausgeformt, wobei sich die Gewindebohrung 30 in longitudinaler Richtung über eine Position nahe der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 erstreckt. Ein scheibenförmiges Mutternelement 32 wird in die innere Gewindebohrung 30 geschraubt, wodurch die Verbindungsstange 14 in der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 gehalten wird.
Eine Bodenwandung 34 der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 umfasst, wie in 5 und 6 gezeigt, eine Stangenbewegungs-Stabilisierungsvorrichtung 35 mit einer abgeschrägten Eingriffsoberfläche 36 unmittelbar in der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 angeordnet, um eine verschwenkende Bewegung der Verbindungsstange 14 in der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 unter Bewahrung der Bewegungsfreiheit der Verbindungsstange 14 zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die abgeschrägte Eingriffsoberfläche 36 geringfügig an den Positionen geneigt, die von dem Achsenmittelpunkt des Implantatkörpers 18 mit einem Winkel θ von der Achse der Verbindungsstange 14 senkrecht zu der Achse des Implantatkörpers 18 leicht verschoben sind.
Mit dieser Anordnung wird es der Verbindungsstange 18 ermöglicht, verschwenkende Bewegungen innerhalb eines Bereiches durchzuführen, der durch die abgeschrägte Eingriffsoberfläche 36 der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 des Implantatkörpers 18 definiert wird. Dadurch, dass die abgeschrägte Eingriffsoberfläche 36 der Stangenbewegungs-Stabilisierungsvorrichtung 35 in der Halterungs-Ausnehmung 28 des Implantatkörpers angeordnet ist, kann sich die Verbindungsstange 14 neigen.
Obwohl die Verbindungsstange 14 in einer den Achsenmittelpunkt des Implantatkörpers 18 umfassende Ebene geneigt wird, ist die abgeschrägte Eingriffsoberfläche 35 derart modifizierbar, dass die Verbindungsstange 14 in geringfügiger Weise in einer die Mittelachse des Implantatkörpers 18 kreuzenden Ebene neigbar ist. Insbesondere, wie eine gestrichelte Linie in 6 zeigt, weist die Halterungs-Ausnehmung 28 geneigte Eingriffsoberflächen 40 auf, die in einer in 6 von links nach rechts verlaufenden longitudinalen Richtung mit Ausnahme des Gewindeabschnitts 38 ausgeformt sind.
Mit der vorerwähnten Anordnung wird die Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate 16, wie in 1 und 2 gezeigt, derart in die einzelnen Wirbelkörper 12 geschraubt und verankert, dass die zu zwei Implantatkörpern 18 gehörenden Stangenhalterungs-Abschnitte 28 ausgerichtet und beide Enden der Verbindungsstange 14 von den Implantatkörpern 18 aufgenommen werden. In einem nachfolgenden Schritt werden die Mutternelemente 32 entsprechend in die Gewindeanteile 30 der Implantatkörper 18 geschraubt, wodurch die beiden Enden der Verbindungsstange 14 fest gehalten und in der erforderlichen Position arretiert wird.
Aufgrund der einzelnen verlängerten, in dem Schraubenabschnitt 20 ausgeformten Wandsegmente 26 wird es dem Schraubenabschnitt 20 ermöglicht, in den Wirbelkörper 12 mit einer reduzierten diametrischen Größe infolge der nach innen gerichteten elastischen Verformung der einzelnen verlängerten Segmente 26 einzudringen, wodurch das Eindringen des Implantats 16 erleichtert wird. Sobald das Eindringen des verankerbaren Schraubenabschnitts 20 erfolgt ist, weiten sich die einzelnen verlängerten Wandsegmente 26 aufgrund von Rückstellkräften zu ihrer ursprünglichen Position aus, wodurch frühzeitig eine verbesserte Fixierung des Schraubenabschnitts 20 in dem Wirbelkörper 12 in höchst zuverlässiger Weise erfolgt. Infolge der Bereitstellung der Mehrzahl an durch die Längsschlitze 24 begrenzten Spinalöffnungen und des inneren Verbindungshohlraums 24 ermöglichen die Wirbelsäulenimplantate 16 ferner ein Knocheneinwuchs in den Verbindungshohlraum 24, um dadurch die Befestigung des Implantats weiter zu verbessern.
In dem Fall, dass die beiden Enden der Verbindungsstange 14 in der Halterungs-Ausnehmung 28 der Implantatkörper 18 montiert werden, nachdem die vielfachen Wirbelsäulenimplantate 18 fest in den Wirbelkörpern 12 in einer der vorerwähnten Art und Weise befestigt wurden, und falls die Drehlage der Halterungs-Ausnehmungen 28 der Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate 16 nicht zu einander ausgerichtet sind, kann eine der Wirbelsäulenimplantate 16 geringfügig gedreht werden. Zusätzlich, wenn sich ferner die Eindringtiefe der Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate 16 zueinander unterscheidet und eine fehlerhafte Höhenausrichtung aufweist, ist die Verbindungsstange 14 in geeigneter Weise entlang der abgeschrägten Oberflächen 36 teilweise verformbar, um die geringfügige Höhenabweichung der Bodenwandungen der Vielzahl an in die Wirbelkörper 12 eingedrungenen Wirbelsäulenimplantate 16 auszugleichen.
Mit anderen Worten, auch wenn eine geringfügige Höhenabweichung zwischen den Bodenwandungen 34 der benachbarten Wirbelsäulenimplantate 16 vorhanden ist, ist die Verbindungsstange 14 zuverlässig an diese Abweichung anpassbar, wodurch auf leichte und vereinfachte Weise ein verbesserter Eingriff der Verbindungsstange in die Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate vorgesehen wird.
7 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei gleiche Teile gleiche Bezugszeichen wie die in 1 bis 5 verwendeten aufweisen.
Das Wirbelsäulenimplantat in 7 unterscheidet sich von der Anordnung des Wirbelsäulenimplantats der ersten bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass der Implantatkörper 18 eine Stangenhalterungs-Ausnehmung 40 mit einer sich longitudinal erstreckenden, länglichen Öffnung aufweist und dass ein Distalende des Implantatkörpers 18 eine sich lateral erstreckende Werkzeugeingriffsnut 42 hat. Das Wirbelsäulenimplantat 16 der zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die selben Vorteile wie die der vorerwähnten ersten bevorzugten Ausführungsform auf. Andere Merkmale der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wirbelsäulenimplantats 16 sind identisch mit denen der ersten bevorzugten Ausführungsform und entsprechend wird hiermit aus Gründen der Einfachheit auf eine genaue Beschreibung der zweiten bevorzugten Ausführungsform des Wirbelsäulenimplantats 16 verzichtet.
8 bis 11 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines Wirbelsäulenimplantats gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Wirbelsäulenimplantat 16 in 8 umfasst einen Implantatkörper 18 und einen verankerbaren Schraubenabschnitt 20, der eine Vielzahl von kleinen Öffnungen 46 aufweist, die sich in einer Ebene senkrecht zur Achse des Schraubenabschnittes 20 erstrecken, um darin Knocheneinwuchs zu ermöglichen. Der Implantatkörper 18 hat ein unteres mit einem Außengewinde 50 ausgeformtes Ende, auf das ein in einer oberen Wandung mit einer Werkzeugeingriffsnut 56 ausgebildetes Mutternelement 52 geschraubt wird. Der Implantatkörper 18 weist ferner eine U-förmige Halterungs-Ausnehmung 54 auf, mit der ein kugeliges Eingriffssegment 14a einer Verbindungsstange 14 zur verschwenkenden Bewegung in Eingriff gelangt.
Wie am besten in 10 ersichtlich, weist der Implantatkörper 18 ein Paar aufrechter Halterungssegmente 18A, 18B auf, wobei diese entsprechend große Räume 62 vorsehen und jedes einen bogenförmigen Querschnitt hat. Dadurch sehen die aufrechten Halterungssegmente 18A, 18B ein offenes Distalende von der Art vor, dass der Verbindungsstange 14 eine verschwenkende Bewegung relativ zur Mittelachse des Wirbelsäulenimplantats 16 ermöglicht wird, wenn die kugeligen Eingriffssegmente 14A in der U-förmigen Ausnehmung 54 gehalten werden.
Das Mutternelement 52 weist eine Ringform mit einem Innengewinde auf, das eingreifbar mit einem Außengewinde 50 des Implantatkörpers 18 ist. Eine obere Seite des Mutternelementes 52 weist eine Mehrzahl an Werkzeugeingriffsnuten 52 auf, die sich in lateraler Richtung kreuzen. Wie am besten in 9 und 10 ersichtlich, nimmt das ringförmige Mutternelement 52 damit einen zentralen Drehschaft 58 auf, der sich koaxial zu dem Mutternelement 52 erstreckt. Ein unteres Ende des zentralen Drehschaftes 58 ist integral mit einem Stangenhalterungs-Element 60 ausgeformt, das eine mittige, kugelförmige Nut 60a und ein Paar sich lateral erstreckende, bogenförmige Halterungsnuten 60b umfasst. Wie in 9 gezeigt, ragt das Stangenhalterungs-Element 60 abwärts von einem unteren Distalende des Mutternelementes 52 hervor. Das Stangenhalterungs-Element 60 hat eine radiale, im wesentlichen zu einem Durchmesser des Mutternelementes 52 gleiche Länge und eine laterale, geringfügig kleinere Breite als die der Stangenhalterungs-Nuten 54. Ein oberes Ende des zentralen Drehschaftes 58 weist einen ringförmigen Flansch 58a mit einer im Wesentlichen gleichen Form wie die des Stangenhalterungs-Elements 60 auf.
In 8 und 12 wird ein Antriebswerkzeug 70 zum Drehen des Mutternelementes 52 gezeigt. Das Antriebswerkzeug 70 umfasst ein röhrenförmiges, hohles Werkzeugende 72 und einen länglichen Schaft 74, der sich aufwärts von dem röhrenförmigen Körper 72 erstreckt. Ein unteres Ende des röhrenförmigen Körpers weist eine Mehrzahl von sich im wesentlichen axial erstreckenden Eingriffssegmenten 72a auf, die für einen Eingriff mit den in die obere Wandung des Mutternelementes 52 ausgeformten Werkzeugeingriffsnuten 56 angepasst sind. Der röhrenförmige Körper 72 ist der Gestalt, dass es einen im wesentlichen zu dem Mutternelement 52 gleichen Durchmesser hat.
Mit Bezug auf die vorerwähnte Anordnung dringt zunächst der verankerbare Schraubenabschnitt 20 der Wirbelsäulenimplantate 16 in die Wirbelkörper ein und anschließend wird die Verbindungsstange 14 und das kugelige Eingriffssegment 14a in der Stangenhalterungs-Nut 54 des Implantatkörpers 18 angeordnet. Im nächsten Schritt wird das Stangenhalterungs-Element 60 in Eingriff mit der Stangenhalterungs-Nut 54 des Implantatkörpers 18 gebracht und das Mutternelement auf das Außengewinde 50 des Implantatkörpers 18 geschraubt. Das Mutternelement 52 wird durch das Antriebswerkzeug 70 derart gedreht, dass das Mutternelement 52 dabei fixiert wird, wobei sich Eingriffszähne 72a des Antriebswerkzeugs 70 in Eingriff mit den Werkzeugeingriffsnuten 56 des Mutternelements 52 befinden. Mit Hilfe des Antriebswerkzeugs 70 wird dieser Antriebsmechanismus verbessert, wodurch ein einfacher Befestigungsvorgang des Mutternelementes 52 in dem Implantatkörper 18 bereitgestellt wird. Da der röhrenförmige Körper 72, wie vorab diskutiert, im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Mutternelement 52 aufweist und da eine Außenperipherie des röhrenförmigen Körpers 72 des Antriebswerkzeugs 70 eine Außenperipherie eines angrenzenden Haltestopfens nicht störend beeinflusst, werden Befestigungsvorgänge des Antriebswerkzeugs 70 hinsichtlich der angrenzenden, im begrenzten Raum angeordneten Haltestopfen auf einfache Weise verbessert. Die Werkzeugeingriffsnuten 56 sind nicht auf die in 8 und 9 gezeigte spezielle Nut begrenzt, sondern können jede andere Konfiguration wie beispielsweise eine Bohrung aufweisen.
13 bis 16 zeigen ein Antriebswerkzeug in Verbindung mit einem Wirbelsäulenimplantat 16, das eine zu der ersten bevorzugten Ausführungsform identische Anordnung mit der Ausnahme aufweist, dass der Haltestopfen 32 eine nicht-ringförmige, sechseckige Eingriffsnut 32A hat. Ein oberes Ende des Antriebswerkzeugs 78 weist einen Griffabschnitt 78a und ein unterer mit einem Werkzeugende 78b ausgeformter Teil eine sechseckige Mutterneingriffsspitze 78c auf. Das Antriebswerkzeug 78 wird in Kombination mit einer Mutternführung 80 verwendet, die einen Griffabschnitt 84 und einen zylindrischen Hohlschaft 82 umfasst. Der Griffabschnitt 84 hat eine innere Führungsbohrung 84a, die für eine Aufnahme des Griffabschnitts 78a des Antriebswerkzeugs 78 angepasst ist. Der zylindrische Schaft 82 weist eine sich axial erstreckende Durchgangsbohrung 86 zur Führung des Antriebswerkzeugs 78 auf. Ein unteres Ende des zylindrischen Schafts 82 weist eine innere Gewindebohrung 88, einen Mutternführungsraum 90, einen Eingriffführungsraum 92 und eine zur Aufnahme der Verbindungsstange 14 angepasste Stangeneingriffs-Ausnehmung 94 auf. Mehrere vorbereitete Montierstäbe 98 sind fest mit einem Montiersockel 96 verbunden, um entsprechende Mutternelemente 32 auf dem oberen Ende der Stäbe vorläufig abzustützen. Die Mutternelemente 32 weisen entsprechend sechseckförmige Eingriffsnute 32a auf.
In Betrieb wird die Vielzahl an Wirbelsäulenimplantate 16 der Reihe nach in den Wirbelkörpern 12 befestigt und die Verbindungsstange 14 geeignet in der Stangenhalterungs-Ausnehmung 28 des Implantats 16 angeordnet. In einem Folgeschritt wird die Mutternführung 80 auf eine der auf dem Montierstab 98 aufgebrachten Mutternelemente 32 platziert, so dass das Mutternelement 32 durch das Mutternführungsloch 90 der Mutternführung 80 geführt wird. Das Mutternelement 32 wird auf diese Weise mit der Mutternführung 80 gehalten, und die Mutternführung 80 wird zu einer wie in 13 gezeigten Betriebsposition bewegt. In diesem Fall wird die Stangeneingriffs-Ausnehmung 94 der Mutternführung 80 mit der Verbindungsstange 14 derart ausgerichtet, dass der obere Teil des Implantatkörpers mit der Eingriffführungsbohrung 92 der Mutternführung 80 auf eine wie in 13 gezeigte Weise eingreift. Danach wird das Antriebswerkzeug 78 durch die Mutternführung 80 soweit eingebracht, dass die Eingriffsspitze 78c mit der Werkzeugeingriffsnut 32a des Mutternelementes 32 in Eingriff gelangt und anschließend wird das Antriebswerkzeug 78 gedreht, um das Mutternelement 32 in den Implantatkörper 18 des Wirbelsäulenimplantats 16 zu schrauben, bis das Mutternelement 32 mit der Verbindungsstange 14 in Kontakt gelangt. Folglich wird das Mutternelement 32 auf einfache und höchst zuverlässige Weise in dem Implantatkörper 18 gesichert ohne Ausrichtungsfehler oder Probleme zu verursachen.
Das Wirbelsäulenimplantat, das Antriebswerkzeug und die Mutternführung bieten gegenüber den Verfahren des Standes der Technik zahlreiche Vorteile, als da wären:

(A) Das Wirbelsäulenimplantat umfasst einen Implantatkörper, um eine vertebrale Verbindungsstange zu halten, und einen verankerbaren, sich vom Implantatkörper longitudinal erstreckenden und zur Verankerung in einem Wirbelkörper angepassten Schraubenabschnitt. Der verankerbare Schraubenabschnitt weist eine Vielzahl von Spinalöffnungen auf, um darin Knocheneinwuchs zu ermöglichen, woraus sich eine verbesserte Befestigung des Wirbelsäulenimplantats ergibt. Jede der Spinalöffnungen umfasst einen sich longitudinal erstreckenden Schlitz oder eine sich lateral erstreckende Bohrung, die sich vollständig von einer zu der anderen Seite erstreckt.
(B) Der verankerbare Gewindeabschnitt kann ebenfalls einen inneren Verbindungshohlraum aufweisen, der mit den Spinalöffnungen kommuniziert und sich longitudinal durch den Gewindeabschnitt erstreckt, um darin Knocheneinwuchs zu erlauben. Mit dieser Anordnung kann das Wirbelsäulenimplantat frühzeitig in einer geeigneten Befestigungslage in dem Wirbelkörper und in einer Folgephase aufgrund des Knocheneinwuchses in den Spinalöffnungen und dem inneren Verbindungshohlraum weiterführend fest verankert werden. Daraus resultiert eine hinsichtlich des Wirbelkörpers zuverlässige Befestigung des Wirbelsäulenimplantats über einen längeren Zeitraum.
(C) Ein Kopfabschnitt des Implantatkörpers weist eine Stangenelement-Stabilisierungseinrichtung zum Halten der Verbindungsstange hinsichtlich den angrenzenden Wirbelsäulenimplantaten auf, um unterschiedliche Ausrichtungen zwischen einem Stangenhalterungs-Abschnitt und der Verbindungsstange, der Höhe des Stangenhalterungs-Abschnitts und der Winkligkeit und Eindringtiefe der verankerbaren Schraubenabschnitte anzupassen. Dadurch kann die Verbindungsstange mit den angrenzenden Wirbelsäulenimplantaten auf leichte Weise abgestützt werden, ohne irgendwelche komplizierten, mühevollen Ausrichtungen oder Einstellungen der Winkligkeit und der Eindringtiefe der verankerbaren Schraubenabschnitte zu verursachen.
(D) Das Wirbelsäulenimplantat umfasst ferner ein Mutternelement, das konzipiert ist, um in einen Kopfabschnitt eines Implantatkörpers geschraubt zu werden, wobei das ein Stangenhalterungs-Element umfassendes Mutternelement die Verbindungsstange in dem Implantatkörper hält, während eine verschwenkende Bewegung der Verbindungsstange unter Bewahrung einer ausgeglichenen Beweglichkeit ermöglicht wird, um Positionsversatz oder fehlerhafte Ausrichtungen zwischen den angrenzenden Wirbelsäulenimplantaten zu kompensieren.
(E) Ein Antriebswerkzeug wird verwendet, um das Mutternelement im Verhältnis zu dem Implantatkörper zu drehen, wobei das Antriebswerkzeug wenigstens ein Eingriffssegment aufweist, das in Eingriff mit einer Eingriffsnut des Mutternelementes gelangt und im wesentlichen einen gleichen Durchmesser als den des Mutternelementes aufweist, wodurch dem Antriebswerkzeug ermöglicht wird, das Mutternelement eines der Wirbelsäulenimplantate ohne Beeinträchtigung des angrenzenden Mutternelements des anderen Wirbelsäulenimplantats, das zu dem erstgenannten eng angeordnet ist, auf einfache Weise anzutreiben.
(F) Eine Mutternführung wird vorgeschlagen, um zuverlässig das Mutternelement zu führen, damit es leicht in dem verankerten Wirbelsäulenimplantat in höchst zuverlässiger Weise bewegt werden kann, wobei ebenfalls ein Antriebswerkzeug durch die Mutternführung geführt wird, um eine Eingriffsspitze des Antriebswerkzeugs mit der Eingriffsnut des Mutternelementes des Wirbelsäulenimplantats genau eingreifen zu lassen. Infolgedessen kann das Mutternelement problemlos mit dem Implantatkörper innerhalb eines kurzen Zeitraumes verbunden werden, ohne eine Drehung des Implantatkörpers relativ zu dem Wirbelkörper zu verursachen.

Die vorangehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wurde vorgelegt, um die Grundsätze der Erfindung zu veranschaulichen und nicht um die Erfindung auf die einzelnen, dargestellten Ausführungsformen zu begrenzen. Zum Beispiel, obwohl die bevorzugten Ausführungsformen so dargestellt und beschrieben wurden, dass der verankerbare Schraubenabschnitt des Wirbelsäulenimplantats eine Spinalöffnung aus einem Längsschlitz oder aus mehreren sich lateral erstreckenden Bohrungen aufweist, kann die Spinalöffnung alle anderen geeigneten Konfigurationen wie zum Beispiel eine längliche Öffnung oder eine elliptische Bohrung aufweisen.

Claims

Wirbelsäulenimplantat (16) für eine Osteosynthesevorrichtung mit einer vertebralen Verbindungsstange (14) zum Verbinden von benachbarten Wirbelkörpern (12), umfassend: einen Implantatkörper (18) aufweisend einen Kopfabschnitt mit einem Gewindebereich (30; 38) und einer Stangenhalterungs-Ausnehmung (28), welche nach Außen zur Aufnahme der Verbindungsstange (14) geöffnet ist, und einen sich longitudinal von dem Kopfabschnitt erstreckenden und zur Verschraubung in den Wirbelkörper (12) angepassten, verankerbaren Schraubenabschnitt (20) aufweist; ein Mutternelement (32; 52), die in den Gewindebereich (30; 38) des Kopfabschnitts zum Halten der Verbindungsstange (14) verschraubt ist; und eine Stangenbewegungs-Stabilisierungsvorrichtung (35), die wenigstens in der Stangenhalterungs-Ausnehmung (28) oder in dem Mutternelement (32; 52) angeordnet ist, um eine Drehbewegung der Verbindungsstange (14) in der Stangenhalterungs-Ausnehmung (28) unter Bewahrung der Bewegungsfreiheit der Verbindungsstange (14) zu ermöglichen; dadurch gekennzeichnet, dass der verankerbare Schraubenabschnitt (20) eine Mehrzahl von sich axial entlang einer Achse des Gewindeabschnitts erstreckenden Spinalöffnungen (24), einen inneren in axialer Richtung des Gewindeabschnitts ausgebildeten und mit den Spinalöffnungen (24) kommunizierenden Verbindungshohlraum (22), und eine Mehrzahl von sich longitudinal erstreckenden Wandsegmenten (26) aufweist, welche zwischen dem inneren Verbindungshohlraum (22) und den Spinalöffnungen (24) ausgebildet sind; und dass die Wandsegmente (26) eine elastische Verformungseigenschaft aufweisen, die ein Eindringen des verankerbaren Schraubenabschnitts (20) in den Wirbelkörper (12) mit einer reduzierten diametrischen Größe zu ermöglichen.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 1, wobei die Spinalöffnung (24) in einem sich axial entlang einer Achse des Gewindeabschnittes erstreckenden Längsschlitz ausgeformt ist.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 1, wobei die Stangenhalterungs-Ausnehmung (28) ein U-förmiges Profil mit einer halbkreisförmigen Bodenwandung aufweist, und wobei die Stangenbewegungs-Stabilisierungsvorrichtung (35) eine auf der Bodenwandung der Stangenhalterungs-Ausnehmung (28) ausgeformte abgeschrägte Eingriffsoberfläche (36) aufweist, die eine verschwenkende Bewegung der Verbindungsstange (14) in der Stangenhalterungs-Ausnehmung (28) ermöglicht.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 1, wobei die Spinalöffnungen (24) in Querrichtung zur Achse des verankerbaren Schraubenabschnittes (20) ausgebildet sind.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 1, wobei der Kopfabschnitt einen Gewindeanteil (30) in unmittelbarer Nähe der Halterungs-Ausnehmung (28) aufweist, wobei das Mutternelement (52) in den Gewindeanteil (30) des Kopfabschnittes eingeschraubt ist, und wobei das Mutternelement (52) eine mit einer Werkzeugeingriffsnut ausgeformte obere, mit einem Antriebswerkzeug in Eingriff bringbare Wandung aufweist.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 5, wobei die Werkzeugeingriffsnut (56) eine seitlich auf dem distalen Ende des Mutternelementes (52) ausgeformte Quernut aufweist.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 6, wobei die Verbindungsstange (14) ein Kugeleingriffselement (14A) aufweist, welches so ausgebildet ist, dass es in der Halterungs-Ausnehmung des Kopfabschnittes aufnehmbar ist, wobei das kugelförmige Element (14A) durch das Mutternelement (52) gehalten ist.
Wirbelsäulenimplantat nach Anspruch 7, wobei der Kopfabschnitt ein Paar bogenförmiger, senkrechter, mit ersten Teilen des Kugelelementes (14a) in Eingriff bringbarer Abschnitte (18A, 18B) aufweist; und das Mutternelement (52) eine ringförmige Struktur mit einem Paar bogenförmiger, mit zweiten Teilen des Kugelelementes (14a) derart in Eingriff bringbarer Eingriffsnuten aufweist, so dass der Kopfabschnitt des Implantatkörpers (18) und das Mutternelement (52) eine verschwenkende Be wegung des Kugelelementes (14A) unter Bewahrung der Bewegungsfreiheit der Verbindungsstange (14) ermöglichen.