DE69314167T2

DE69314167T2 - Vorrichtung fuer die osteosynthese der wirbelsaeule

Info

Publication number: DE69314167T2
Application number: DE69314167T
Authority: DE
Inventors: Zoltan H-4032 Debrecen Csernatony; Jean-Francois F-10000 Troyes Jeanson
Original assignee: Aesculap JBS SA
Current assignee: Aesculap JBS SA
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-20
Also published as: KR950700706A; DE69314167D1; JPH07505078A; US5514132A; WO1994016635A1; AU3502893A; EP0631492B1; EP0631492A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Ausrichtung, Abstützung und Osteosynthese der Wirbelsäule mit an den Wirbeln befestigten Einsätzen, die mit Hilfe mindestens einer Stange über lösbare Befestigungsmittel miteinander verbunden sind.
Die chirurgische Behandlung von Verformungen und Instabilitäten der Wirbelsäule hat in den letzten drei Jahrzehnten Einzug gehalten. Dieser Zweig der Chirurgie ist in gewissen weit verbreiteten Fällen, wie zum Beispiel bei Skoliose, unbestreitbar notwendig. Seine Weiterentwicklung und Verallgemeinerung auf die Gesamtheit der Fälle, die eine Anwendung rechtfertigen würden, wurden jedoch lange Zeit durch mehrere Tatsachen behindert, nämlich zum Beispiel durch
- eine Unterschätzung dieser Erkrankungen durch Chirurgen und Patienten,
- eine falsche Einschätzung der Instabilitäten und Mißbildungen der Wirbelsäule,
- ungenügende biomechanische Kenntnisse,
- mangelnde chirurgische Erfahrung in diesem Bereich des Körpers,
- unterentwickelte Technik zur Herstellung komplexer einpflanzbarer Einsätze.
Das herausragende Ereignis in der Entwicklung dieses Chirurgiezweiges war die 1961 erfolgte Markteinführung des sogenannten HARRINGTON-Instrumentariums, das nunmehr als etwas überholt angesehen werden kann, insbesondere in Anbetracht der bedeutenden biomechanischen Fortschritte auf dem Gebiet der Prothesen und weil die chirurgische Behandlung der Wirbelsäule bei den oben genannten pathologischen Fällen heutzutage in der Erstellung einer hinten und seitlich anliegenden Stützplatte besteht, wenn man von einigen noch wenig ausgereiften Verfahren wie dem Einsatz von Bandscheibenprothesen und der plastischen Bildung von Bändern absieht.
Eine Vorrichtung zur Ausrichtung der Wirbelsäule nach dem Stand der Technik ist auch in US-A-4 773 402 gezeigt.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, dieser Situation abzuhelfen. Die Erfindung, wie sie sich darstellt, löst die Aufgabe, einen Satz von Einsätzen für die Osteosynthese der Wirbelsäule zu schaffen, aufgrund von Erkenntnissen aus einer eingehenden Analyse der Ausbildung und Natur skoliotischer Verkrümmungen sowie der Mißerfolge und Sackgassen gegenwärtiger Instrumente; der Satz von Einsätzen soll einfacher herzustellen und einzusetzen sein und eine wirksamere Korrektur herbeiführen, ohne auf Einsätze zurückgreifen zu müssen, die innerhalb des Wirbelsäulenkanals verlaufen; mit den Einsätzen soll es möglich sein, die chirurgische Ausrichtung zu ändern und dabei die angestrebte Korrektur der Verformungen zu erzielen, wobei die Beweglichkeit eines Teils der Wirbelsäue je nach Verformungsgrad in einem mehr oder weniger großen Ausmaß preisgegeben wird; dabei werden die Einsätze im Rückenbereich des Rippenraums verankert und aufgenommen, um die Neigung der mit den Einsätzen versehenen Wirbel, ihre Verdrehung, ihren Zug nach hinten oder ihren Druck nach vorn sowie eine Stauchung oder Dehnung der Wirbelsäule in ihrer Achse und die obere und untere Grenzverankerung der einzusetzenden Instrumente zu erreichen.
Die Vorrichtung zur Ausrichtung, Abstützung oder/und Osteosynthese der Wirbelsäule mit an den Wirbeln befestigten Einsätzen, die mit Hilfe mindestens einer Stange über ein lösbares Befestigungsmittel miteinander verbunden sind, ist erfindungsgemäß hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze
- für die Rückenwirbel zwei durch einen Bügel verbundene Haken,
- für die Lendenwirbel zwei durch einen Bügel verbundene Ringe aufweisen,
daß das Mittel zum lösbaren Befestigen der Einsätze an den Verbindungsstangen einen Kipphaken mit einem Spalt aufweist, der am Boden des Spalts eine halbzylindrische Hohlkehle mit einem Radius, der demjenigen der Verbindungsstangen entspricht, und in der Medianebene seines hinteren Endes eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung aufweist, in der eine Klemmschraube montiert ist, wodurch es ermöglicht ist, das Kippen des Kipphakens in Längsrichtung bis zum Festklemmen des Einsatzbügels an der zugehörigen Verbindungsstange zu erreichen, wobei das Hakenende des Kipphakens dem Querschnitt des die Haken bzw. Ringe der Einsätze verbindenden Bügels angepaßt geformt ist.
Um die Ausrichtung und anschließende Abstützung der Wirbelsäule zu erzielen, besitzen die Hakeneinsätze
- gleichsinnig ausgerichtetete Haken, gegensinnig ausgerichtete Haken mit dem rechten Haken nach oben,
- gegensinnig ausgerichtete Haken mit dem linken Haken nach oben.
Der die Einsatzhaken bzw. -ringe verbindende Bügel schmiegt sich an die Krümmung der Wirbel an und besitzt einander gegenüberliegende Abflachungen zum rotatorischen Festlegen des Bügels bezüglich der Stangen unter Einwirkung des gespaltenen Kipphakens.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die mit Innengewinde versehene Öffnung, in der die Klemmschraube zum Kippen des gespaltenen Hakens montiert wird, in einem Winkel von ungefähr 25º schräg nach hinten angeordnet, und zwar mit einem bestimmten Versatz D bezüglich der Lotrechten des Hakenendes des gespaltenen Hakens.
Um die an der Verbindungsstange wirkende Klemmkraft des Einsatzbügels zu verstärken, ist der Schaft des gespaltenen Hakens an der Seite der die Kipp- und Klemmschraube aufnehmenden Gewindeöffnung verlängert.
Die dank dieser Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß man mit dieser Vorrichtung ähnlich wie bei der Kieferorthopädie hoffen kann, den Patienten die Unterstützung und Anregung zu geben, die zur Korrektur der Mißbildungen einer im Wachstum befindlichen Wirbelsäule erforderlich sind, und zwar ohne Einbuße an Beweglichkeit, indem einfache Hilfsmittel verwendet werden, die weniger traumatisierend und leichter einsetzbar als die bisher vorgeschlagenen sind.
Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus nachfolgender Beschreibung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hervor, die zur Ausrichtung und Abstützung einer verkrümmten Wirbelsäule verwendet wird; diese Beschreibung erfolgt als nicht einschränkendes Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen. Darin zeigt
- Fig. 1 eine Rückenansicht einer verkrümmten, bereits mit Einsätzen versehenen Wirbelsäule, die aber noch nicht gerade ausgerichtet und noch nicht abgestützt ist;
- Fig. 2 eine Rückenansicht der in Fig. 1 dargestellten Wirbelsäule nach Ausrichtung und Abstützung;
- die Fig. 3a, 3b und 3c schematisch eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Einsatzes mit gleichsinnig ausgerichteten Haken;
- die Fig. 4a, 4b und 4c schematisch eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Einsatzes mit gegensinnig ausgerichteten Haken, wobei der rechte Haken nach oben gerichtet ist;
- die Fig. 5a, 5b und 5c schematisch eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Einsatzes mit gegensinnig ausgerichteten Haken, wobei der linke Haken nach oben gerichtet ist;
- die Fig. 6a, 6b und 6c schematisch eine Vorderansicht, eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Einsatzes mit Ringen;
- die Fig. 7a, 7b, 7c und 7d eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht, eine Seitenansicht auf die Schnittlinie YY in Pfeilrichtung F und eine Seitenansicht auf die Schnittlinie WW in Pfeilrichtung G, betreffend eine Ausführungsform eines Einsatzes mit gegensinnig ausgerichteten Haken, wobei der linke Haken nach oben gerichtet ist;
- die Fig. 8a, 8b, 8c und 8d eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht, eine Seitenansicht auf die Schnittlinie VV in Pfeilrichtung H und eine Seitenansicht auf die Schnittlinie WW in Pfeilrichtung I, betreffend eine Ausführungsform eines Einsatzes mit gegensinnig ausgerichteten Haken, wobei der rechte Haken nach oben gerichtet ist;
- Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht der Montagekreuzungsstelle zwischen einem Einsatz und einer Stützstange unter Verwendung eines gespaltenen oder gegabelten Hakens;
- Fig. 10 eine Vorderansicht des gespaltenen Hakens zusammen mit einer strichpunktierten Teildarstellung der Stützstange und des Verbindungsbügels eines Einsatzes;
- Fig. 11 eine Seitenansicht des gespaltenen Hakens im Längsschnitt entlang der in Fig. 10 eingetragenen Ebene XX, und zwar in entriegelter Stellung, wobei die Stützstange und der Verbindungsbügel eines Einsatzes strichpunktiert eingezeichnet sind;
- Fig. 12 den in Fig. 9 dargestellten gespaltenen Haken in seiner an der Stützstange und dem Verbindungsbügel eines Einsatzes festgeklemmten Stellung, wobei ein Abschnitt des Bügels strichpunktiert dargestellt ist; und
- Fig. 13 eine Draufsicht auf den in Fig. 9 dargestellten gespaltenen Haken in der an einer Stützstange und dem Verbindungsbügel eines Einsatzes festgeklemmten Stellung, wobei die Stützstange und der Bügels strichpunktiert dargestellt sind.
Die Zeichnungsfiguren zeigen eine Wirbelsäule 10, deren mit Bezugszeichen 11 bis 17 versehene Wirbel wie folgt ausgestattet wurden: Die Wirbel 11 und 12 wurden jeweils mit einem Einsatz 20 versehen, der aus Haken 21 und 22 besteht, die über einen zwei Abflachungen 231 und 232 aufweisenden Bügel 23 miteinander verbunden sind, wobei der linke Haken 21 nach oben gerichtet ist; Die Wirbel 13 und 14 wurden jeweils mit einem Einsatz 30 versehen, der aus Haken 31 und 32 besteht, die über einen zwei Abflachungen 331 und 332 aufweisenden Bügel 33 miteinander verbunden sind, wobei der rechte Haken 32 nach oben gerichtet ist. Die Lendenwirbel 15, 16, 17 wurden jeweils mit einem Einsatz 40 versehen, der über einen Bügel 43 verbundene und mittels Schrauben 44 befestigte Ringe 41 und 42 aufweist. Danach - siehe Fig. 2 - wurde die Wirbelsäule 10 gerade ausgerichtet und geschient, und zwar mittels Stangen 51 und 52, die mit den Bügeln 23, 33, 43 der Einsätze 20, 30, 40 durch Haken 60 verbunden sind. Die Haken 60 besitzen jeweils einen Spalt 61, Hakenklauen 62 und einen Schaft 63, der auf der Hakenseite eine in Längsrichtung verlaufende halbzylindrische Hohlkehle 630 aufweist und ferner eine Gewindebohrung 632 zur Aufnahme einer Kipp- und Klemmschraube 7 besitzt.
Bei näherer Betrachtung der die Vorrichtung schematisch darstellenden Fig. 1 bis 6c ist ersichtlich, daß es in Anbetracht der Formenvielfalt der vorgeschlagenen Einsätze möglich ist, je nach Verformung der Wirbelsäule 10 den solchermaßen ausgestatteten Wirbeln zugleich eine angestrebte Neigung, eine bestimmte Verdrehung, einen bestimmten Zug nach hinten oder einen bestimmten Druck nach vorn aufzuprägen. Ebenso kann erforderlichenfalls die Wirbelsäule längs ihrer eigenen Achse zusammengepreßt oder gedehnt und die obere und untere Grenzverankerung der einzusetzenden Teile hergestellt werden.
Die in zwei Größen hergestellten Hakeneinsätze genügen zur Abdeckung aller Größen, indem man nötigenfalls den die Haken der Einsätze verbindenden Bügel nach Bedarf biegt.
Die krummlinige, nach vorne konkave Form dieser Einsätze ermöglicht es, die beiden Stangen 51 und 52 davor zu verlegen, ohne daß dies jedoch eine Notwendigkeit darstellt, mit der Garantie, ein stetiges Knochenwachstum zu erzielen, ohne daß sich die Haken bei jedem Befestigungsniveau eindrücken, da die Befestigung der Einsätze an den Stangen mit Hilfe der Haken 60 erreicht wird.
Bezugnehmend auf die Fig. 7 bis 13, die eine praktische Ausführungsform der Hauptelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, bemerkt man zunächst bei Betrachtung der Fig. 7a bis 7d - die einem Einsatz 20 mit gegensinnig ausgerichteten-Haken 21 und 22 entsprechen, wobei der linke Haken 21 nach oben gerichtet ist - und dann der Fig. 8a bis 8d - die einem Einsatz 30 mit gegensinnig ausgerichteten Haken 31 und 32 entsprechen, wobei der rechte Haken 32 nach oben gerichtet ist -, daß es angesichts der jeweiligen besonderen Form der Haken 21, 22 und 31, 32 leicht ist, zuerst den oberen Haken 21, 32 hinter die zugeordnete linke bzw. rechte Rippe zu haken und dann den oberen Rand der gegenüberliegenden Rippe in den bogenförmigen Ausschnitt des anderen Hakens 22, 31 einzulegen.
Man erkennt, daß die an den Bügeln 23, 33 ausgebildeten Abflachungen 231, 232 und 331, 332 das Festklemmen der Einsätze in dieser Lage ermöglichen, indem sie anläßlich ihrer Befestigung an den Stangen 51, 52 jeweils an der Mantelfläche der Stangen und am Innenrand der Hakenklauen der mit Spalt 61 versehenen Haken 60 mit Druck aufliegen und dadurch die Befestigung sicherstellen.
Bei der nun folgenden näheren Betrachtung der Fig. 9 bis 13 wird ersichtlich, daß es zum Ausführen der Vorrichtungsmontage durch Verbinden der zuvor an den Wirbeln befestigten Einsätze gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise genügt, nach sukzessivem Anlegen der Stangen 51, 52 an die Einsatzbügel unter
Aufrechterhaltung der idealen Bügelstellung jeden Bügel mit den beiden Stangen 51, 52 unter Verwendung der mit dem Spalt 61 versehenen Haken 60 zu verbinden, die zunächst ein wenig oberhalb des Bügels rittlings auf die jeweilige Stange 51 bzw. 52 gesetzt werden, wobei die Stange in Kontakt mit der halbzylindrischen Hohlkehle 630 gehalten wird, die an der Innenseite des Hakenschafts 63 ausgebildet ist. Dann verschiebt man den Schaft 63 auf den Einsatzbügel zu, bis dieser auf den Innenrand der Klaue 62 des Hakens 60 trifft. Danach genügt es, die im Schaft 63 des Hakens 60 montierte Schraube 7 in den Schaft 63 einzudrehen, um durch Kippen des Schafts 63 um die Kante 631 der halbzylindrischen Hohlkehle 630 zunächst eine Einsperrung des Bügels hinter der Klaue 62 des Hakens 60 und dann durch Fortsetzung dieser Handlung die endgültige Festklemmung gegen Verschiebung, Drehung und Kippen der Einsätze bezüglich ihrer Verbindungsstangen 51, 52 herbeizuführen, wobei die Einsatzbügel dank der an ihnen ausgebildeten Abflachungen 231, 232 und 331, 332 in Idealstellung gehalten werden.
Wie ersichtlich ist es durch diese Einrichtung möglich, sowohl eine Verringerung der Verformungen einer Wirbelsäule als auch die Beibehaltung der gewollten Verringerung sicherzustellen.
Folglich gewährleistet die dreidimensionale Wirksamkeit der Vorrichtung gleichzeitig die Korrektur der drei Komponenten der skoliotischen Verformung und die Wiederherstellung der sagittalen physiologischen Krümmungen, der Zyphose und der Lordose.

Claims

1. Vorrichtung zum Ausrichten, Abstützen und für die Osteosynthese der Wirbelsäule mittels zum Befestigen an den Wirbeln bestimmten Einsätzen, die miteinander mit Hilfe von mindestens einer Stange (51, 52) über ein zwischenliegendes lösbares Befestigungsmittel (60) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze, für die Rückenwirbel, zwei über einen Bügel (23, 33) verbundene Haken (21, 22 und 31, 32) und, für die Lendenwirbel, zwei über einen Bügel verbundene Ringe aufweisen, daß das lösbare Befestigungsmittel der Einsätze (20, 30) an den Verbindungsstangen (51, 52) einen Kipphaken (60) mit einem Spalt (61) aufweist, der an dem Boden des Spalts (61) eine halbzylindrische Hohlkehle (630) mit einem Radius, der demjenigen der Verbindungsstangen (51, 52) entspricht, und in der Medianebene seines hinteren Endes (63) eine mit einem Innengewinde versehene Öffnung (632) aufweist, in der eine Klemmschraube (7) montiert ist, wodurch es erlaubt wird, das Kippen in Längsrichtung des Kipphakens (60) bis zum Festsetzen des Bügels der Einsätze zu erreichen, wobei das Hakenende (62) des Kipphakens dem Querschnitt des die Haken oder die Ringe der Einsätze verbindenden Bügels (23, 33) angepaßt geformt ist.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (20, 30) mit Haken (21, 22 und 31, 32) solche mit gleichgerichteten Haken, solche mit umgekehrt ausgerichteten Haken (21, 22) mit dem linkem Haken (21) nach oben und solche mit umgekehrt ausgerichteten Haken (31, 32) mit dem rechten Haken (32) nach oben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Haken (21, 22 und 31, 32) verbindende Bügel (23, 33) sich an die Krümmung der Wirbel anschmiegt und einander gegenüberstehende Abflachungen (231, 232 und 331, 332) zum rotatorischen Festsetzen relativ zu den Stäben unter Einwirkung des Hakens (60) mit Spalte (61) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Innengewinde versehene Öffnung (632), in der die Stellschraube (7) zum Kippen des Hakens (60) mit Spalte (61) montiert ist, mit einer bestimmten Versetzung (D) schräg nach hinten in einem Winkel von etwa 25º relativ zu der lotrechten Lage des Schnabels (62) des Hakens (60) angeordnet ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Hakens (60) mit Spalte (61) an der Seite der mit Innengewinde versehenen Öffnung (632), die die Schraube (7) des Schwenkens und des Blockierens aufnimmt, verlängert ist, so daß ein Hebelarm gebildet ist, der bestimmt ist, die Feststellkraft des die Haken oder die Ringe der Einsätze verbindenden Bügels. (23, 33) gegen die Verbindungsstangen (51, 52) zu verstärken.