DE69628916T2 - Hilfsvorrichtung für die wirbelsäulenosteosynthese, insbesondere zum gebrauch mitverbindungsstangen - Google Patents

Hilfsvorrichtung für die wirbelsäulenosteosynthese, insbesondere zum gebrauch mitverbindungsstangen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat, insbesondere für eine im wesentlichen glatte Verbindungsstange, mit einem Element zur Knochenverankerung, welches einen Verankerungsbereich aufweist, der von einem vorspringenden, gewindeten, mit einer Mutter verbundenen Kopf getrennt ist durch einen in seinem oberen Bereich einen Anschlag bildenden Zwischenkörper mit polygonalem Querschnitt, der in dem Fall, dass der Verankerungsbereich von einer Schraube gebildet ist, das Verschrauben ermöglicht, und welches eine Aufnahme-Blockier-Einheit aufweist, welche in der Lage ist, die Stange aufzunehmen, und welche gebildet ist aus einem eine Klemme bildenden Element mit zwei Armen, welche durch einen Verbindungsbereich verbunden sind, wobei die Arme mit einander gegenüberliegenden Öffnungen versehen sind, durch welche der gewindete Kopf bis zu dem Anschlag eingeschoben werden kann, und wobei die Klemme zwischen den Armen einen Durchgang abgrenzt.
  • Sie betrifft ebenfalls eine Aufnahme-Blockier-Einheit, die insbesondere dafür bestimmt ist, eine Stange mit einem Verankerungselement zu verbinden.
  • In dem Patent FR-2 657 775 ist insbesondere eine instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat mit Stange beschrieben, die dafür bestimmt ist, das Rückgrat zu verkürzen und aufzunehmen, und die eine Stielschraube mit gewindetem, zylindrischen Kopf aufweist, der ein auf dem gewindeten Kopf eingegriffenes Teil aufnimmt, das die Blockierung einer Verbindungsstange zwischen einem Auflagebereich des Teils und dem konischen Bereich einer auf dem gewindeten Kopf eingegriffenen Blockiermutter ermöglicht.
  • Dieses System ermöglicht, die Stange bezüglich der Schrauben zu arretieren, aber die Stange befindet sich in einer bestimmten Ausrichtung bezüglich der Schraube, nämlich senkrecht zu der Schraube, und zwar gleich für alle Schrauben, und sie kann nicht verändert werden.
  • In dem französischen Patent 2 693 365 ist eine instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat mit Stange beschrieben, welche ermöglicht, in einem bestimmten Maße den von den jeweiligen Achsen der Stange und der Schraube gebildeten Winkel in einer bestimmten Ebene (d. h. ohne dass diese Ebene in einem bestimmten Winkel um die Achse der Stange schwenken kann) einzustellen und die Stange auf der Schraube in dieser Position zu blockieren.
  • Diese Vorrichtung umfasst eine Stielschraube mit gewindetem Kopf mit einem Zwischenkörper und einer Aufnahme-Blockier-Einheit, die durch eine längliche Öffnung auf dem gewindeten Kopf eingegriffen und mit einer Aufnahme versehen ist, um die Stange seitlich von der Schraube aufzunehmen, und die auf der kugelförmigen Oberfläche des Zwischenkörpers aufzuliegen kommt. Die kegelstumpfartige Unterseite der auf dem gewindeten Kopf verschraubten Mutter kommt in einer dem Berührungsbereich mit der Stange gegenüberliegenden Bereich in Kontakt mit einer entsprechenden kegelstumpfartigen Fläche, die an der Aufnahme-Blockier-Einheit ausgebildet ist.
  • Es ist dennoch wünschenswert, eine Aufnahme-Blockier-Einheit zur Verfügung zu haben, welche ermöglicht, die Winkelstellung der Stange bezüglich der Schraube zu vergrößern und somit die Biegung der Stangen und folglich die Spannung der Anordnung, welche die verschiedenen Stielschrauben miteinander verbindet, noch weiter zu verringern, wobei die Blockierung und somit die Steifheit der Anordnung weiter erheblich verbessert wird.
  • Die Schrift US 5 222 954 beschreibt außerdem eine instrumentelle Rückgratausrüstung für eine Verbindungsstange gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und mit einem Verankerungsbereich, einem vorspringenden gewindeten Kopf, der mit einer Mutter verbunden ist, einem Zwischenkörper und einer Aufnahme-Blockier-Einheit 26, die von einer Öffnung 28 gebildet ist, welche das Eingreifen des vorspringenden gewindeten Kopfes 16 und eines Durchgangs 34 ermöglicht, dessen Achse senkrecht zu der Achse der Öffnung 28 liegt, und der dafür bestimmt ist, die Verbindungsstange 40 aufzunehmen. Es ist festzustellen, dass diese Vorrichtung nicht zulässt, die Verbindungsstange in alle Richtungen auszurichten, wie es mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist.
  • Ebenfalls lassen die Schriften EP-A-585 518 und US 5 352 226 nicht die Ausrichtung der Verbindungsstange in alle Richtungen zu.
  • Die Schrifit US 4 771 767 erfordert die Verwendung einer mit Gewinde versehenen Stange, was den Nachteil hat, dass sie nicht veränderbar ist, um sich den Verformungen oder der Anatomie des Rückgrates anzupassen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine instrumentelle Rückgratausrüstung vorzuschlagen, die eine verbesserte Blockierung der Stange aufweist, wobei sie ermöglicht, die Verbindungsstange in alle Richtungen gemäß einer bestimmten Winkelstellung bezüglich der neutralen Achse auszurichten.
  • Die Erfindung entspricht dem Anspruch 1.
  • Die instrumentelle Rückgratausrüstung besteht aus einem bioverträglichen Material, das zur chirurgischen Implantierung verwendet wird, insbesondere aus Inox oder einer Legierung auf Titanbasis.
  • Bekannter Weise können die Elemente zur Knochenverankerung aus Stielschrauben oder Haken bestehen. Weitere Verankerungsvorrichtungen können im Rahmen der vorliegenden Endung eingesetzt werden.
  • Unter „mit Gewinde versehener Stange" versteht man ein im wesentlichen glattes Element, d. h. ein Element, das vor dem Festziehen frei durch den Ring gleiten kann.
  • Die Stange kann aus einem glatten Verbindungselement mit einem Durchmesser bestehen, der ausreicht, um den Belastungen und Beanspruchungen des Rückgrates standzuhalten, wobei die glatte Oberfläche den Vorteil hat, dass sie veränderbar ist, um eine bestimmte Krümmung zu erhalten, die sich den Verformungen oder der Anatomie des Rückgrates anpasst. Die Stange kann ebenfalls aus geflochtenen, biegsamen, zylindrischen Litzen bestehen.
  • Um die Arbeit des Chirurgen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, in Ruhestellung die Winkelposition der Achse des Rings bezüglich der Achse des Hohlraums zu begrenzen.
  • Diese Ausführungsvariante ermöglicht ein leichteres Einführen der Stange, da der Durchgang immer zugänglich ist. Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, den Ring mit einem oder mehreren Anschlägen zu versehen, die seine Drehung begrenzen.
  • Um die Blockierung des Rings zu verbessern, ist es vorteilhaft, zusätzliche geeignete Vorrichtungen vorzusehen, welche den an bestimmten Punkten des Rings von dem Hohlraum ausgeübten Druck erhöhen. So ist der Hohlraum vorzugsweise mit wenigstens einer scharfen Kante versehen, welche in der Lage ist, den Ring zu beanspruchen. Es kann sich dabei insbesondere um eine Rille handeln, die in dem Hohlraum ausgebildet ist, so dass zwei scharfe Kanten freigelegt werden, die in verriegelter Position auf den Ring drücken. Die Qualität des Festziehens kann ebenfalls verbessert werden, indem der Zustand der Oberfläche des Hohlraums und des Rings zumindest teilweise durch Sandstrahlen oder maschinelle Bearbeitung aufgeraut wird.
  • Um diese Blockierung noch weiter zu verbessern, weist die Mutter eine kugelförmige, konvexe Unterseite auf, die sich einem kugelförmigen, konkaven Bereich anpasst, der um die Öffnung auf dem entsprechenden Arm herum angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise ist der Ring ringförmig, vorzugsweise kugelförmig ausgebildet und weist eine konvexe Außenfläche auf, deren Durchmesser zwischen demjenigen eines eingezogenen Mittelbereiches (21) und demjenigen der Seitenbereiche des Hohlraumes liegt.
  • Ebenfalls vorzugsweise wird die Zusammendrückbarkeit des Rings durch einen durchquerenden Schlitz sichergestellt. Eine dem Schlitz symmetrisch gegenüberliegende Rille kann die Biegsamkeit noch weiter verbessern.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Vorrichtung der Erfindung hervorgehen, wobei die Beschreibung beispielhaft und bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen gegeben ist, in welchen:
  • 1 eine auseinander gezogene Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
  • 2 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem Zusammensetzen ist,
  • 3 eine Ansicht von oben eines Bereichs der Vorrichtung in Ruhestellung ist,
  • 4 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III des Bereichs der 3 ist,
  • 5 eine Schnittansicht entlang AA des Bereichs aus den 3 und 4 ist,
  • 6 eine Endansicht eines anderen Bereichs der Vorrichtung ist,
  • 7 eine Halbschnittansicht entlang CC des Bereichs aus 6 ist,
  • 8 eine teilweise Schnittansicht des zusammengesetzten und verriegelten Implantats ist,
  • 9 eine Ansicht von oben einer Variante des Bereichs aus den 3 bis 5 ist, und
  • 10 eine teilweise Schnittansicht des Bereichs aus 9 ist.
  • Gemäß 1 umfasst eine Stielschraube 1 einen unteren Bereich oder eine mit Gewinde versehene Spitze 2, die dafür bestimmt ist, in einen Wirbelkörper einzudringen, und einen oberen Bereich oder einen mit Gewinde versehenen Kopf 3, auf dem eine Mutter 5 verschraubt werden kann. Die Spitze 2 und der Kopf 3 sind durch einen Zwischenkörper 4 mit in der illustrierten Ausführungsform sechseckigem Querschnitt voneinander getrennt, welcher das Festschrauben der Spitze 2 mit Hilfe eines Schlüssels ermöglicht.
  • Der mit Gewinde versehene Kopf 3 ist von dem Körper 4 durch einen glatten Bereich 6 getrennt, dessen Durchmesser beispielsweise dem Durchmesser am Gewindefuß des Kopfes 3 entspricht. Der sechseckige Körper 4 bildet eine flache Oberfläche 7, die einen Anschlag bildet.
  • In den 3,4 und 5 ist ein eine Klemme bildendes Teil 9 dargestellt, das zu einer Aufnahme-Blockier-Einheit 8 der Vorrichtung gehört. Die Klemme 9 ist von zwei Armen, und zwar jeweils einem unteren 10 und einem oberen 11, und einem Verbindungsbereich 12 gebildet, der die Arme miteinander verbindet. Die Außenfläche des unteren Armes 10 weist einen vertikal verlaufenden Absatz 13 auf, welcher einen unteren, hohlen Außenbereich 15 begrenzt. Die Außenfläche des oberen Armes 11 weist eine gebogene Kante 14 auf, welche einen kugelförmigen hohlen und konkaven Bereich 16 begrenzt, der über der Öffnung 18 zentriert ist. Die beiden Arme 10 und 11 sind mit zwei koaxialen Öffnungen 17 und 18 mit geeignetem Durchmesser einander gegenüberliegend versehen, um das Eingreifen des gewindeten Kopfes 3 bis zum Anschlag 7 zu ermöglichen, wobei eine vertikale Fläche 10 des Zwischenkörpers 4 dabei in Auflage auf den unteren Absatz 13 kommt, um jegliche relative Drehung der Stielschraube 1 und der Klemme 9 zu blockieren. Die Mutter 5 weist eine kugelförmige, konvexe Unterseite 31 auf, die sich dem konvexen Bereich 16 anpasst.
  • Die Klemme begrenzt einen zu den beiden Seiten der Klemme offenen, unteren Hohlraum 20. Der Hohlraum besteht aus einem zylindrischen Mittelbereich 21, der beidseits von zwei zylindrischen Seitenbereichen 22 mit kleinerem Radius eingerahmt wird, wobei die drei Bereich koaxial ausgebildet sind. Aufgrund des größeren Radius des Mittelbereiches legen die Absätze zwei kreisförmige scharfe Kanten 23 frei. Vorzugsweise weist die Außenkante jedes zylindrischen Seitenbereiches 23 eine derartige Abschrägung 33 auf, dass das Eingreifen der Stange erleichtert und ihre winkelige Bewegungsfreiheit nicht eingeschränkt wird.
  • Gemäß den 6 bis 8 ist im Inneren des Hohlraums ein Ring 24 gelagert, der eine vorzugsweise kürzere Länge als diejenige des Hohlraums aufweist, und der mit einem durchquerenden, vertikalen Schlitz 25 versehen ist. Der Ring 24 nimmt in seinem inneren Durchgang 26 eine zylindrische Verbindungsstange 27 auf. Die Außenfläche des Ringes ist mit einer zentralen, kugelförmigen Verdickung 28 versehen, deren Spitze in der nicht festgezogenen Position der Klemme in den Hohlraum eingeführt ist, der von dem Mittelbereich 21 begrenzt ist, wobei die Verdickung beidseits von zwei ringförmige Ansätze bildenden äußerlich zylindrischen Bereichen 29 verlängert ist, so dass die Winkelposition der Achse des Ringes in der nicht verriegelten Position durch das Aufliegen der ringförmigen Anschläge auf den zylindrischen Wänden 22 des Hohlraums begrenzt ist. Eine Rille 30, die in der Verdickung und symmetrisch zu dem Schlitz 24 ausgebildet ist, verbessert die Biegsamkeit des Ringes.
  • Hierbei ist festzustellen, dass der Durchmesser der kugelförmigen Verdickung 28 des Ringes größer als der Durchmesser der Bereiche 22 des Hohlraums, aber kleiner als der Durchmesser des Mittelbereiches 21 gewählt ist. Dies hat zur Folge, dass der Ring in Ruhestellung mit Spiel in dem Hohlraum festgehalten wird.
  • Außerdem ist festzustellen, dass die Begrenzung der Winkelverschiebung des Ringes, die von den Anschlägen 29 sichergestellt wird, ermöglicht zu garantieren, dass der Durchgang 26 des Ringes mit dem Zugang zu dem Hohlraum 20 der Klemme korrekt ausgerichtet ist.
  • Die so definierte Winkelstellung, d. h. der der mögliche Drehwinkel der Stange um die Achse des zylindrischen Hohlraums beträgt vorzugsweise 15°. Die Verschraubung der Mutter 5 auf dem gewindeten Kopf zieht die Arme 10, 11 der Klemme 9 fest, was den Ring 24 zusammendrückt. Aufgrund der Biegsamkeit des Ringes, die durch den Schlitz 25 und den Einschnitt 30 gegeben ist, klemmt der Ring wiederum die Verbindungsstange fest, welche sich fest blockiert in der von dem Benutzer gewählten Position befindet.
  • Hierbei ist festzustellen, dass dadurch, dass sich die Klemme 9 mit zwei scharfen Kanten 23 auf den Ring 24 auflegt, eine Blockierung von ausgezeichneter Qualität sichergestellt wird.
  • Die Qualität der Blockierung könnte noch weiter verbessert werden, indem der Zustand der Oberfläche des Ringes und seines Durchgangs, und ggf. der Verbindungsstange, wenigstens teilweise, beispielsweise durch Sandstrahlen oder maschinelle Bearbeitung aufgeraut wird.
  • Gemäß einer Variante des Bereiches aus den 3 bis 5, die in den 9 und 10 dargestellt ist, weisen die Öffnungen 17, 18 der Arme 10, 11 eine längliche Form in Längsrichtung der Arme der Vorrichtung auf. Außerdem weist die Außenfläche des oberen Armes 11 einen vertikalen Absatz 14' auf, der einen hohlen Bereich 32 begrenzt. Eine flache Mutter (nicht dargestellt) lagert teilweise in dem hohlen Bereich. Der Absatz 14' befindet sich in ausreichendem Abstand zu der Mutter, um ihre Verschraubung mit Hilfe eines Schlüssels zu ermöglichen.
  • Diese Variante ermöglicht, den Achsabstand (Abstand zwischen der Achse der Verbindungsstange und derjenigen des gewindeten Kopfes) variieren zu lassen, was ermöglicht, sich den unterschiedlichen, vorkommenden Morphotypen anzupassen und durch Zusammenwirken mit den Ausrichtmöglichkeiten den Grad der Krümmung der Stangen zu begrenzen.
  • Gemäß einer weiteren, nicht illustrierten Variante ist die Klemme 9 über einen Teil ihrer Ausdehnung mit zwei Mittelschlitzen, und zwar einem unteren und einem oberen, versehen, um ihre elastische Verformbarkeit zu erhöhen.
  • Schließlich ist die Erfindung nicht auf die hier oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern umfasst dahingegen sämtliche Varianten. Insbesondere kann diese instrumentelle Rückgratausrüstung mit einer instrumentellen Ausrüstung mit Platte verbunden werden, wie sie in dem Patent FR-S-2 657 775 beschrieben ist.

Claims (16)

  1. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat, insbesondere für eine im wesentlichen glatte, ausrichtbare Verbindungsstange, mit einem Element zur Knochenverankerung (1), wobei das Element einen Verankerungsbereich (2), welcher von einem vorspringenden, gewindeten, mit einer Mutter (5) verbundenen Kopf (3) durch einen Zwischenkörper getrennt ist, und eine Aufnahme-Blockier-Einheit (8) für einen Verbindungskopf aufweist, weiche gebildet ist aus einem eine Klemme (9) bildenden Element mit zwei Armen (10, 11), welche durch einen Verbindungsbereich (12) verbunden sind, wobei die Arme (10, 11) mit einander gegenüberliegenden Öffnungen (17, 18) versehen sind, durch welche der gewindete Kopf eingeschoben werden kann, und wobei die Klemme zwischen den Armen einen Durchgang (20) abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenkörper einen polygonalen Querschnitt (19) aufweist und in seinem oberen Bereich einen Anschlag (7) bildet, wobei der Kopf bis zu dem Anschlag (7) in die Öffnungen eingegriffen erscheint, wobei der Durchgang einen Hohlraum definiert, und dass ein in dem Hohlraum gelagerter und mit einem zentralen Durchgang (25) zur Aufnahme der Verbindungsstange versehener, zusammendrückbarer Ring (24) vorgesehen ist, wobei die Hohlraum-Ring-Anordnung einen kugelgelenkarfigen Zusammenbau bildet, derart, dass das Festspannen der beiden Arme mittels der auf dem gewindeten Kopf eingegriffenen Mutter die Blockierung des Ringes und der Verbindungsstange in der gewünschten Winkelposition bewirkt,
  2. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (20) mit wenigstens einer scharten Kante (23) versehen ist, welche in der Lage ist, den Ring (24) während des Festspannens zu beanspruchen,
  3. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (20) von einem zylindrischen Mittelbereich (21) gebildet ist, welcher beidseits von zwei zylindrischen Seitenbereichen (22) eingerahmt wird, weiche koaxial zu dem Mittelbereich angeordnet sind und einen kleineren Radius als dieser letztere derart aufweisen, dass sie auf der Höhe der Absätze zwei kreisförmige scharte Kanten (23) freilegen,
  4. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkante jedes zylindrischen Seitenbereiches (23) geschliffen ist (33).
  5. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring ringförmig ist und eine konvexe Außenfläche aufweist, deren Durchmesser zwischen demjenigen des Mittelbereiches (21) und demjenigen der Seitenbereiche (22) des Hohlraumes (20) liegt.
  6. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Ringes (24) kugelförmig ist.
  7. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring mit einer durchquerenden Spalte (25) versehen ist,
  8. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Ruhestellung die winkelige Anordnung der Achse des Ringes (24) bezüglich der Achse des Hohlraumes begrenzt ist.
  9. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche des Ringes (24) beidseits von zylindrischen Bereichen (29) verlängert ist, welche Begrenzungsanschläge für die winkelige Anordnung bilden,
  10. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Außenfläche eine Rille (30) aufweist, welche symmetrisch zu der Spalte (25) bezüglich der Achse des Ringes verläuft.
  11. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Arm (10) einen Absatz (13) aufweist, gegen welchen sich eine Seitenfläche des Zwischenkörpers (4) derart lehnen kann, dass die relative Drehung der Stielschraube blockiert wird, und gegen welchen sich das die Klemme bildende Element lehnen kann.
  12. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Arm (11) auf der Höhe der Öffnung (18) einen kugelförmigen, konkaven Bereich (16) aufweist, in welchen sich die kugelförmige, konkave untere Fläche (31) einer Mutter (5) lagert.
  13. instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Arm (11) einen Absatz (14') aufweist, welcher einen ausgehöhlten Bereich (32) freilegt, welcher ermöglicht, die Mutter wenigstens teilweise zu lagern,
  14. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum und/oder der Ring wenigstens örtlich eine raue Oberfläche aufweisen,
  15. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (17, 18) im Längssinn eine längliche Form derart aufweisen, dass sie den Achsabstand zwischen der Verbindungsstange und dem gewindeten Kopf (3) variieren lassen,
  16. Instrumentelle Ausrüstung für Rückgrat gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Element aus einem einzigen Stück besteht.
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