DE60219348T2

DE60219348T2 - Gelenkige wirbelfixierung

Info

Publication number: DE60219348T2
Application number: DE60219348T
Authority: DE
Inventors: Hazem Elsebaie Bayoumi
Original assignee: University College London
Current assignee: University College London
Priority date: 2001-12-09
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2022-12-10
Also published as: WO2003053264A1; EP1453428A1; AU2002347378A1; DE60219348D1; EP1453428B1; US20050038429A1; JP2005512670A; ATE358447T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wirbelfixierung für den Einsatz in einem Wirbelsäulenfixationssystem. Wirbelfixierungen in Form von Schrauben und Haken werden bei der Wirbelsäulenchirurgie verwendet, um die Elemente der Wirbelsäule, zur Förderung der Heilung der Wirbelsäule, an einer Stützkonstruktion, wie z.B. einem Schaft, zu befestigen.
Konventionelle Wirbelsäulenfixierungen bestehen aus einem, gewöhnlich von einer Schraube oder einem Haken bereitgestellten Fixierungsteil, der an den Wirbeln fixiert werden kann. Das hervorstehende Ende der Schraube oder des Hakens weist die Form einer starren Gewindestaberweiterung auf. Ein Verbindungsstück wird zum Verbinden der Schraube mit einem Schaft bereitgestellt. Üblicherweise besteht das Verbindungsstück aus einem Halsstück, das über die Erweiterung geschoben und von einer Mutter festgehalten wird, die auf die Erweiterung aufgeschraubt ist. Das Verbindungsstück wird außerdem mit einer Muffe oder einem Mittel zum Formen einer Muffe bereitgestellt, die einen Teil des Schaftes umhüllt und ergreift. Der Schaft wiederum erstreckt sich über einen Teil der Länge der Wirbelsäule und wird mit mehreren Schrauben verbunden. Im Verlauf der Behandlung werden die Muttern angezogen, um Stütz- und/oder korrigierende Kräfte auf die Wirbelsäule zur Förderung der Heilung bereitzustellen.
In US-A-5735851 wird eine Wirbelfixierung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 offenbart.
Es ist ein Problem, die Verbindungsstücke mit dem Stab zu verbinden, weil die Schrauben sich dort befinden müssen, wo die Wirbel die auf sie einwirkenden Belastungen aushalten können und solche Orte, insbesondere in Anbetracht der zu behandelnden Zustände, sehr begrenzt vorhanden sind. In dem Bemühen, dieses Problem zu vermindern, wurden Verbindungsstücke konstruiert, die einen Gelenkverbindungsgrad aufweisen. Solche Verbindungsstücke haben sich jedoch insofern als unzureichend erwiesen, als dass die beim Anziehen der Mutter aufgebrachten Kräfte verkehrt und so schräg gerichtet sind, dass die Schraube oder der Haken aus den Wirbeln gezogen wird.
In dem Bemühen, die oben erwähnten Probleme zu vermindern, stellt die vorliegende Erfindung eine Wirbelfixierung nach Anspruch 1 bereit.
Es werden jetzt nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte Wirbelfixierungen, die nur beispielhaften Charakter haben, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei:
1A eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform ist;
1B eine um 90 Grad gedrehte Seitenansicht der ersten Ausführungsform ist, wobei ein Verbindungsstück angebracht ist;
1C ein Verbindungsstück zeigt;
2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform ist;
3A eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform ist, wobei der Erweiterungsteil der Übersichtlichkeit wegen weggelassen wurde;
3B ein Schnitt in der Schnittebene A-A durch die dritte Ausführungsform ist, die die Erweiterung zeigt;
4 eine perspektivische Darstellung einer vierten Ausführungsform ist.
Die Wirbelfixierung der ersten Ausführungsform, die in den 1A–1C dargestellt ist, weist Folgendes auf einen durch eine Schraube 1 bereitgestellten Fixierungsteil; eine längliche Erweiterung, die von einem Stab 2 bereitgestellt wird, der mit Gewinde versehen ist, damit die Position eines Verbindungsstückes 3 auf dem Stab durch Anziehen einer Mutter 11 genau gesteuert werden kann. Der Anschluss der Erweiterung an den Fixierungsteil erfolgt mithilfe einer Gelenkkupplung 5.
Durch die Gelenkkupplung 5 kann sich die Erweiterung 2 nur, um eine Achse senkrecht zur Schraube oder Erweiterungsachse drehen. In der Praxis kann jede Gelenkkupplung, die dieses Merkmal bereitstellt, geeignet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Kupplung aus einem Kopfteil 6, der an das hervorstehende Ende der Befestigung integral geformt ist. Ein Schlitz 7 ist so geformt, dass er sich vom offenen Oberteil des Kopfes längs der Achse nach unten und radial zu einer Seite nach außen erstreckt. Der Schlitz ist für die Aufnahme des Stabs 2 bemessen und durch seine Erweiterung in Radialrichtung zur Seite des Kopfes hin kann sich der Stab 2 drehen, wie dies durch Phantomlinien in 1a angedeutet ist. Der Stab ist mit einem Zapfen 8 versehen, der in einem Kanal 9 sitzt, der senkrecht zur langen Achse der Schraube 1 ausgebildet ist und so die erforderliche Gelenkverbindung bereitstellt. Im Falle der Schraube soll die Wirbelfixierung von der Wirbelsäule in einer Richtung hervorstehen, die mit der Achse der Schraube übereinstimmt, so dass sich der Stab um eine Achse senkrecht zur vorgesehenen Richtung des hervorstehenden Teils drehen kann.
Obwohl dies nicht in den Figuren dargestellt ist, wird ein Mittel bereitgestellt, um zu verhindern, dass der Zapfen durch Verschieben aus dem Kanal austreten kann. Solche Mittel können das Verformen eines Teils des Kopfes nach dem Einsetzen des Zapfens umfassen oder das Bereitstellen eines kleinen Vorsprungs am Umfang des Kanals, durch den der Zapfen durch Formschluss einrastet.
Im Einsatz wird die Schraube 1 in den Wirbeln befestigt und so lange verdreht, bis der Stab 2 zu einer Stützkonstruktion hin schräg angeordnet werden kann, die üblicherweise ein Schaft sein wird, der sich über einen wesentlichen Teil der Länge der Wirbelsäule erstreckt. Das Verbindungsstück 3 wird mit einem länglichen Schlitz 10, der sich wie eine Muffe über den Stab 2 schiebt, bereitgestellt und mithilfe einer Mutter 11 befestigt. In ein Ende des Verbindungsstückes fern von dem Schlitz ist eine Bohrung 16 geformt, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Durchgangsachse des Schlitzes erstreckt. Der Schaft, der die Stützkonstruktion bereitstellt, lässt sich relativ leicht in die Bohrung 16 aufnehmen und mithilfe eines Gewindestiftes 12 befestigen. Wenn das Wirbelsäulenfixationssystem, üblicherweise durch den Einbau von mehreren Wirbelfixierungen, die jeweils mit einem gemeinsamen Schaft verbunden sind, montiert wurde, können korrigierende oder stützende Kräfte auf die Wirbel der Wirbelsäule dadurch aufgebracht werden, dass die Mutter 11 von jeder Fixierungsbaugruppe angezogen wird. Wegen der Gelenkverbindung der Fixierung werden die aufgebrachten Kräfte zum Stützen der Wirbel und zum Korrigieren einer Wirbelsäulendeformation korrekter gerichtet als es mit konventionellen Fixierungen möglich ist.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, die eine Gelenkkupplung 5 aufweist, die im Prinzip mit jener der ersten Ausführungsform vergleichbar ist, so dass ähnliche Bauteile mit ähnlichen Bezugszeichen ausgewiesen werden. Der Befestigungsteil wird jedoch statt von einer Schraube von einem Haken 1a bereitgestellt.
Es ist ersichtlich, dass sich der Schlitz 7 nur halb durch den Kopf 5 erstreckt, so dass der Kopf das Drehen des Stabs 2 behindert, um dadurch dessen Drehung auf einen Bogen von nur 90 Grad einzuschränken. Der Kopf kann durch die Bereitstellung von Vorsprüngen oder sonst wie eingerichtet werden, um den Drehbereich des Stabs 2 einzuschränken.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kupplung 5 eine Gelenkverbindung um zwei Achsen bereitstellt. Um dies zu bewerkstelligen, wird die Kupplung 5a als Kugelgelenk ausgebildet, wobei die Kugel 13 an den Stab 2a geformt ist. Das Kugelende des Stabs 2a wird in einer sich in den Kopf 6 erstreckenden Aufnahme 14 aufgenommen, so dass der Stab 2a im Allgemeinen in der Richtung hervorsteht, in der die Befestigung von den Wirbeln aus durch den Schlitz 7a hindurch hervorstehen soll. Der Schlitz 7a ist jedoch dadurch abgeändert, dass ein Trichter 15, um als Begrenzer zu wirken, in den offenen Oberteil des Schlitzes 7a geformt ist und dem Stab 2a mittels der Kugel 14 bis zu einem begrenzten Grad um zwei Drehachsen eine gelenkige Lagerung ermöglicht.
Es wird ein Mittel bereitgestellt, um zu verhindern, dass die Kugel 14 durch Verschieben aus der Aufnahme austreten kann, beispielsweise, indem ein Teil des Kopfes nach der Montage verformt wird oder dadurch, dass Einrastvorsprünge am Umfang der Aufnahme bereitgestellt werden.
Im Einsatz werden ein Verbindungsstück, wie z.B. das Verbindungsstück 3 oder sonstige konventionelle Verbindungsstücke mit dem Stab 2a in einer Weise verbunden, die jener ähnelt, die bei der ersten Ausführungsform ausführlich beschrieben wurde.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung, die durch 4 veranschaulicht wird, weist eine Kupplung auf, die mit jener der zweiten Ausführungsform identisch ist, wobei aber der Befestigungsteil von einer Schraube 1 bereitgestellt wird.
Es ist wahrscheinlich, dass die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zusammen zur Anwendung kommen, um ein Wirbelfixierungssystem zu bilden, weil die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung bestimmte Vorteile haben, wenn sie an bestimmten Orten eingesetzt werden. Zum Beispiel sind Hakenbefestigungen an den kleineren Wirbeln des oberen Teils der Wirbelsäule von besonderem Nutzen, während Schraubenbefestigungen von Vorteil sind, wenn sie an den unteren größeren Wirbeln verwendet werden.
Dem Kopf 5 einer jeden Ausführungsform kann eine Form gegeben werden, die das Handhaben und Einsetzen des Fixierungsteils unterstützt. Insbesondere dann, wenn der Fixierungsteil eine Schraube ist, kann der Kopf ein äußeres Profil aufweisen, das dem einer Mutter gleicht.
Bei jeder der Ausführungsformen kann die Kupplung, und folglich der Fixierungsteil und der Erweiterungsteil, nach dem Einsetzen des Fixierungsteils montiert werden.

Claims

Wirbelfixierung, die einen Fixierungsteil (1) und eine längliche, sich von dem Fixierungsteil (1) aus erstreckende, Erweiterung (2), mit der ein Verbindungsstück (3) verbunden werden kann, umfasst, wobei die Erweiterung (2) so eingerichtet ist, dass die Entfernung vom Verbindungsstück (3) zum Fixierungsteil (1) gesteuert werden kann, und eine Gelenkkupplung (5), durch die der Erweiterungsteil (2) an den Fixierungsteil (1) gekuppelt ist, einen integralen Drehzapfen (8) oder eine Kugel (13) an der Erweiterung (2) hat, wodurch die Gelenkkupplung einen integralen Kopfteil (6) am Fixierungsteil (1) umfasst, wodurch die Erweiterung (2) nur durch Einsetzen des Drehzapfens (8) oder der Kugel (13) der Erweiterung (2) in den Kopfteil (6) an den Kopfteil (6) des Fixierungsteils (1) gekuppelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (6) des Fixierungsteils (1) einen Schlitz (7) hat, der sich anfangs nach unten durch einen offenen Oberteil des Kopfteils (6) längs der Achse des Fixierungsteils (1) erstreckt, wobei sich der Schlitz (7) dann zu einer Seite des Kopfteils (6) nach außen erstreckt, wodurch die Erweiterung (2) durch Einsetzen des Drehzapfens (8) oder des Kugelteils (13) in den Schlitz (7) von der Seite des Kopfteils (6) an den Kopfteil (6) des Fixierungsteils (1) gekuppelt werden kann.
Wirbelfixierung nach Anspruch 1, wobei der Fixierungsteil (1) einen Haken umfasst.
Wirbelfixierung nach Anspruch 1, wobei der Fixierungsteil (1) eine Schraube umfasst.
Wirbelfixierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erweiterung eine Kugel (13) zum Kuppeln an den Fixierungsteil (1) hat und wobei sich der Schlitz (7) nach unten vom offenen Oberteil des Kopfteils (6) erstreckt, wobei der Schlitz (7) mit einer Trichtergestalt (15) geformt ist, um als Begrenzer zu dienen und zu ermöglichen, dass die Erweiterung (2) bis zu einem begrenzten Grad gelenkig gelagert ist.
Wirbelfixierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei integrale Festhaltemittel am Kopfteil (6) bereitgestellt werden, um den Zapfen (8) oder die Kugel (13) darin festzuhalten, wenn sie eingebaut sind.
Wirbelfixierung nach Anspruch 5, wobei die Festhaltemittel einen kleinen Vorsprung am Umfang des Schlitzes (7) umfassen.
Wirbelfixierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopfteil (6) des Fixierungsteils (1) als ein Block mit einem äußeren Profil, wie dem einer Mutter, geformt ist, um das Handhaben und Einsetzen des Fixierungsteils (1) zu erleichtern.
Wirbelfixierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erweiterung (2) eine Kugel (13) zum Kuppeln an den Fixierungsteil (1) hat.
Wirbelfixierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Erweiterung (2) einen Drehzapfen (8) zum Kuppeln an den Fixierungsteil (1) hat.