DE69629605T2

DE69629605T2 - Schrauben-Stab-Verbindung einer vorderen Fixierungsvorrichtung für die Wirbelsäule

Info

Publication number: DE69629605T2
Application number: DE69629605T
Authority: DE
Inventors: Stanley Houston Gertzbein; Michael C. Memphis Sherman
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: SDGI Holdings Inc
Priority date: 1995-01-25
Filing date: 1996-01-22
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2016-01-23
Also published as: JP4540757B2; AU4204896A; US6254603B1; CA2167990C; ATE247931T1; US6602254B2; US5620443A; US6471704B2; US6083224A; DE69629605D1; EP0726064A3; US20010010000A1; EP0726064A2; CA2167990A1; US6066140A; EP0726064B1; JPH08229052A; ES2206542T3; US20020193795A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Vorrichtungen für eine Verwendung in Wirbelsäulenimplantatsystemen, insbesondere jenen, die Wirbelsäulenstäbe benutzen, die für eine Verbindung an verschiedenen Stellen entlang der Länge der Wirbelsäule gestaltet sind. Genauer gesagt, die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Überbrücken zwischen Wirbelsäulenstäben, um Wirbelfixierungselemente des Implantatsystems zu tragen, die einen direkten Eingriff mit den Wirbeln der Wirbelsäule bewirken. Die Erfindung ist besonders bei Verfahren und Vorrichtungen für eine vordere Fixierung der Wirbelsäule nützlich.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wirbelsäulenfrakturen treten oftmals an der Thoraxlumbalverbindung auf. Die meisten dieser Frakturen sind aufgeplatzte Verletzungen, die besonders gefährlich sind, weil retropulsierte Knochenbruchstücke Verletzungen des Rückenmarks oder der Cauda Equina hervorrufen können. Eine hintere Fixierung ist seit langem der hauptsächliche Verfahrensweg für traumatische Wirbelsäulenverletzungen dieser Art.
Die Entwicklung von Verfahren zur hinteren inneren Fixierung für aufgeplatzte Frakturen war eine wesentliche Verbesserung gegenüber früheren Verfahrensweisen der Bettruhe und des Body Casts. Es wurden jedoch mehrere Nachteile bei diesen Verfahren entdeckt. Beispielsweise versagt die Verfahrensweise beim Einrenken der Kyphosis oder dem Gestatten einer vollständigen Reinigung des Wirbelsäulenkanals. Weitere Komplikationen umfassen die Pseudoarthrose, die spätere Stabloslösung und eine unangemessene Einrenkung. Ebenfalls erfordern bestimmte hintere Instrumentierungen die Erweiterung der Fusion auf mindestens zwei Niveaus über und unter der Verletzung, insbesondere an der Thoraxlumbalverbindung. Die hintere Verfahrensweise ist ebenfalls im Erfolg auf eine Verwendung bei aufgeplatzten Frakturen begrenzt, weil in derartigen Frakturen eine neurale Kompression im allgemeinen aus der vorderen Richtung auftritt. Daher ist es besser, die Wirbelsäule vorn zu entlasten und zu verbinden. Diese Schwierigkeiten motivierten Versuche bei vorderen Verfahrensweisen. Verschiedene Vorrichtungen und Verfahren für die vordere und hintere Wirbelsäulenfixierung werden in Spinal Instrumentation von Howard S. An und Mitarbeitern (1992) diskutiert, worauf man sich hierin bezieht.
Es gibt mehrere Vorteile bei der vorderen inneren Fixierung. Eine vordere Verfahrensweise gestattet eine vollständige Reinigung des Wirbelsäulenkanals von Knochenbruchstücken und/oder eine vollständige Resektion eines Tumors. Sie gestattet ebenfalls die Fusion einer minimalen Anzahl von Bewegungssegmenten. Trotz dieser Vorteile ist die Anwendung der vorderen Verfahrensweisen durch das Risiko von Komplikationen und weiteren Nachteilen der gegenwärtigen Systeme begrenzt.
Mehrere Platten- und Schraubensysteme wurden für die vordere Instrumentierung der Wirbelsäule konstruiert. Das FR-A-2704136 offenbart ein Wirbelsäulenfixierungssystem, das mindestens zwei Längselemente, einen Querverbinder und zwei Schraubenbolzen- und Befestigungselementanordnungen für das Festklemmen des Querverbinders an den zwei Längselementen aufweist. Das US-A-5108395 offenbart ein Wirbelsäulenfixierungssystem, das ein Paar mit Dornen versehene Klemmen aufweist, die mit Schrauben und einer Verbindungsplatte für das Befestigen an zwei entsprechenden Wirbeln versehen sind. Die Syracuse I-Plate (Danek und Synthes) kann starre oder halbstarre Schrauben in Kombination mit einer Platte anwenden. Eine Distraktion oder Kompression des Knochentransplantates ist bei diesem System nicht möglich. Die CASF Plate, die von Acromed auf den Markt gebracht wird, ist so konstruiert, daß sie in einer halbstarren Weise verwendet werden kann. Diese Vorrichtung gestattet ebenso nicht eine Kompression oder Distraktion des Knochentransplantates und kann außerdem nicht in einer starren Konstruktion verwendet werden. Das Stafix Plating System, das von der Daruma of Taipei, Taiwan, auf den Markt gebracht wird, ist eine vordere Thoraxlumbalplatte, die so ausgeführt ist, daß sie gleiche Indikationen betrifft. Diese Platte enthält Schlitze und Löcher ebenso wie sie die vierseitige Anordnung von Schrauben gestattet. Das in der Entwicklung von Danek und Dr. Zdeblick befindliche Anterior Thoracolumbar Plating System ist eine geschlitzte Platte, die dafür ausgelegt ist, daß sie in einer vorderen seitlichen Lage des Wirbelkörpers befestigt werden kann. Die Platte gestattet eine Distraktion und/oder Kompression durch die Verwendung von zwei Schrauben und zwei Schraubenbolzen.
Mehrere Wirbelsäuleninstrumentierungsbaukastensysteme wurden für die vordere Instrumentierung entwickelt. Die Kaneda-Vorrichtung ist ein System, das eine Stabkopplungseinrichtung umfaßt, die von der Befestigungsstelle an den Wirbelkörpern entfernt ist. Die Stäbe werden durch Löcher in den Wirbelsäulenschraubenköpfen eingesetzt, die danach an den höheren und tieferen Wirbelkörpern befestigt werden. Normalerweise werden zwei Schrauben in jedem Körper angeordnet; daher sind zwei Stäbe erforderlich. Diese Stäbe sind mit Gewinde versehen, um eine Kompression und Distraktion zu gestatten, und sie sind verbunden, um eine stabile Konstruktion am Ende des Verfahrens zu bilden. Das Texas Scottish Rite Hospital System ist ebenfalls ein Wirbelsäulenbaukastensystem, das vorn für das Handhaben von aufgeplatzten Frakturen oder Tumoren verwendet werden kann. Diese Vorrichtung kann fast in der gleichen Weise wie die Kaneda-Vorrichtung mit zwei Schrauben im höheren und tieferen Wirbelkörper konfiguriert sein, die jeweils mittels Stäben verbunden sind, die wiederum miteinander verbunden sind. Die Dunn-Vorrichtung ist eine weitere vordere Wirbelsäulenfixierungsvorrichtung für eine Verwendung bei einem Tumor oder thoraxlumbalen aufgeplatzten Frakturen. Diese Vorrichtung, die der Kaneda gleicht, schließt Wirbelkörperstapel, Schrauben, die im Wirbelkörper positioniert sind, und zwei Gewindestäbe ein, die einen höheren und einen tieferen Wirbelkörper verbinden, um eine starre Konstruktion zu bilden.
Diese Systeme haben sich als unbefriedigend erwiesen. Viele dieser Vorrichtungen, wie beispielsweise die Syracuse I-Plate und die Casp-Platte gestatten nicht eine Distraktion oder Kompression eines Knochentransplantates in Fusionsfällen. Derartige statische Systeme können nicht verwendet werden, um bestimmte Störungen zu korrigieren, wie beispielsweise die Kyphosis. Die Systeme, die eine Distraktion und/oder Kompression gestatten, sind oftmals zu kompliziert und schließen die Verwendung von mehreren Schrauben und Schraubenbolzen ein. Die vorstehenden Knochenschrauben und Stäbe einiger Vorrichtungen vergrößern die Gefahr einer Gefäßverletzung. Hardware-Störungen, wie beispielsweise ein Herausziehen der Schraube, führten zu Komplikationen, die Pseudoarthrose einschließen. Einige Systeme sind außerdem beschränkt, weil sie nicht in einer starren Konstruktion eingesetzt werden können.
Es wäre daher wünschenswert, daß man ein flaches, modernisiertes System mit einem Minimum an separat implantierten Teilen zur Verfügung hat, um den Zeitaufwand, der für das Implantieren des Systems erforderlich ist, das Risiko einer Gefäßverletzung und das Problem der Entzündung des umgebenden weichen Gewebes des Patienten zu reduzieren.
Es besteht eine Forderung nach Vorrichtungen für die vordere Fixierung, die die Risiken der vorderen Fixierung reduzieren, indem ein Mechanismus bereitgestellt wird, um Hardware-Störungen zu verhindern, wie beispielsweise das Herausziehen der Schraube.
Es ist wünschenswert, daß man ein Wirbelsäulenfixierungssystem zur Verfügung hat, das leicht angepaßt werden kann, um eine seitliche Kopplung zwischen Wirbelsäulenstäben und mehreren Abschnitten oder Segmenten der Wirbelsäule zu bewirken. Ein derartiges System sollte diese segmentierte Verbindung ohne Behinderung mit den Wirbelbereichen bereitstellen, die für eine Knochentransplantation verfügbar sind, um eine dauerhafte Fixierung oder Ruhigstellung der beschädigten Wirbel zu erreichen.
Es besteht ebenfalls eine Forderung nach flachen, modernisierten Systemen, die eine Veränderung der Abstände zwischen den Wirbeln gestatten, d. h., eine Kompression und Distraktion, ohne daß eine komplizierte Instrumentierung und Werkzeuge erforderlich sind.
Es gibt gegenwärtig kein System, das ein jedes dieser charakteristischen Merkmale in einer einzigen Vorrichtung anspricht. Die vorliegende Erfindung betrifft diese Forderungen und stellt weitere Vorteile bereit, die bei Wirbelsäulenfixierungssystemen nach dem bisherigen Stand der Technik bisher nicht vorgefunden wurden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Endung wird ein Wirbelsäulenfixierungssystem bereitgestellt, das aufweist:
mindestens zwei Längselemente;
einen Querverbinder, der ein Durchgangsloch definiert und
eine untere Knocheneingriffsfläche,
eine entgegengesetzte obere Fläche, und
eine Anzahl von inneren Klemmflächen, die so konfiguriert sind, daß sie mit den Elementen in Eingriff kommen, aufweist;
einen Schraubenbolzen der
einen Wirbeleingriffsabschnitt an einem ersten Ende,
einen Stiel an einem zweiten Ende, wobei der Stiel durch das Durchgangsloch des Verbinders eingesetzt werden kann, und
ein Befestigungselement, das bei Anwendung mit dem Stiel in Eingriff kommt, aufweist;
dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen in einem Schlitz bereitgestellt werden, der im Verbinder definiert wird, eine Anzahl von Dornen von der unteren Fläche des Verbinders vorsteht, wobei die Dorne so konfiguriert sind, daß sie mit einem Wirbel in Eingriff kommen, wobei der Schraubenbolzen einen integrierten Flansch zwischen dem Wirbeleingriffsabschnitt und dem Stiel zum Tragen des Verbinders aufweist, und das Befestigungselement, wenn es auf dem Stiel des Schraubenbolzens in Eingriff ist, den Verbinder am Schraubenbolzen sichert und den Verbinder gegen den Flansch des Schraubenbolzens klemmt.
Daher wird ein Wirbelsäulenfixierungssystem für das Überbrücken zwischen einem Paar von Längselementen bereitgestellt, die angrenzend an die Wirbel eines Patienten längs der Sagittalebene angeordnet sind. Das System umfaßt vorzugsweise eine Anzahl von Verbindern, die mit den Längselementen mittels Klemmflächen, die in einem im Verbinder definierten Schlitz vorhanden sind, in Eingriff kommen können.
Es wird bevorzugt, daß ein Sperrmechanismus bereitgestellt wird, der so konfiguriert ist, daß verhindert wird, daß sich der Schraubenbolzen relativ zum Verbinder und dem Wirbel dreht, wenn die Mutter angezogen wird. Der Sperrmechanismus kann radiale Keilnuten auf der unteren Fläche des Verbinders und ebenfalls auf einer Gegenfläche des Knochenschraubenbolzens umfassen.
Das Wirbelsäulenfixierungssystem kann bei seitlich verbindenden Längselementen verwendet werden, die angrenzend an die Wirbelsäule des Patienten implantiert werden.
Das Wirbelsäulenfixierungssystem liefert eine zweckmäßige Behandlung von thoraxlumbalen aufgeplatzten Frakturen und Tumoren und gestattet eine vordere Lastverteilung ebenso wie eine Kompression und Distraktion.
Ein Vorteil der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, daß sie eine Einrichtung für das Verbinden der Wirbelfixierungselemente an Wirbelsäulenstäben mit einer Einrichtung für das seitliche oder in Querrichtung erfolgende Verbinden der Wirbelsäulenstäbe miteinander kombiniert. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Erfindung eine kompaktere Konstruktion mit einem flacheren Profil liefert, verglichen mit bisherigen Wirbelsäulenstabkonstruktionen, die viele einzelne Teile verwenden, um Wirbel und Wirbelsäulenstäbe zu verbinden.
Ein noch weiterer Vorteil, der durch die Erfindung bewirkt wird, liegt in der Bereitstellung einer segmentierten Kopplung oder Verbindung der Wirbelsäulenstäbe, während eine breite Abweichung der Ausrichtungen bei den Wirbelfixierungselementen relativ zu den Wirbelsäulenstäben gestattet wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung ist, daß sie Fixierungsbaugruppen bereitstellt, die oben aufgebracht werden können, oder die über Schraubenbolzen implantiert werden können, nachdem die Schraubenbolzen in den Wirbeln in Eingriff gebracht wurden.
Weitere Ziele und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Wirbelsäulenfixierungssystems der voliegenden Erfindung, das ein Paar Querverbinder umfaßt, die zwischen zwei Wirbelsäulenstäben mit einem Paar Wirbelfixierungsschraubenbolzen und den entsprechenden Muttern überbrücken;
2 eine Stirnseitenansicht eines Querverbinders entsprechend einer Ausführung;
3 eine Seitenschnittdarstellung eines Querverbinders, der mit einem Wirbel in Eingriff ist;
4 eine Seitenansicht eines Knochenschraubenbolzens entsprechend einer Ausführung der Erfindung für eine Verwendung beim Fixierungssystem, das in 1 gezeigt wird;
5 eine untere Ansicht der unteren Fläche eines Querverbinders, der in 1 gezeigt wird;
6 eine Draufsicht des Knochenschraubenbolzens entsprechend einer Ausführung, wie sie in 2 gezeigt wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Für den Zweck des Förderns des Verständnisses für die Prinzipien der Erfindung beziehen wir uns jetzt auf die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um die gleichen zu beschreiben. Es wird dennoch verstanden werden, daß keine Einschränkung des Bereiches der Endung damit beabsichtigt wird, wie beispielsweise Veränderungen und weitere Abwandlungen der veranschaulichten Vorrichtungen, und dabei werden derartige weitere Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie darin veranschaulicht werden, in Erwägung gezogen als würden sie normalerweise einem Fachmann auf dem Gebiet einfallen, das die Erfindung betrifft.
Die vorliegende Erfindung ist für die vordere innere Fixierung der Wirbelsäule nützlich, die für thoraxlumbale aufgeplatzte Frakturen mit einer bedeutenden Kanalgefährdung, Wirbelkörpertumoren, Verletzungen infolge Infektion, Spondylolisthesis, degenerative Bandscheiben und eine Postlaminectomie-Instabilität indiziert wird.
Diese Erfindung liefert ein oben aufgebrachtes, flaches vorderes Fixierungssystem, das eine minimale Instrumentierung erfordert und dennoch eine vordere Lastverteilung und eine Kompression oder Distraktion gestattet. Die einzigartigen Konstruktionen dieser Erfindung gestatten eine Fixierung und eine Kompression oder Distraktion mit nur zwei Schraubenbolzen, zwei Stäben und zwei Stabverbindern.
Ein Wirbelsäulenfixierungssystem 10 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird in 1 abgebildet. Das System 10 umfaßt einen Querverbinder 15, der ein Durchgangsloch 16 definiert und eine untere Knocheneingriffsfläche 20 und eine obere Fläche 23 aufweist. Der Querverbinder 15 kommt mit einer Anzahl von Längselementen 11 mittels der Klemmfläche 22 in Eingriff, die in einem Schlitz 21 vorhanden ist, der im Verbinder 15 definiert wird. Vorzugsweise sind die Längselemente 11 Wirbelsäulenfixierungsstäbe. Bei einer Ausführung sind die Elemente 11 glatte, kugelgestrahlte Stäbe.
Mit Bezugnahme auf 1, 2 und 3 ist eine Anzahl von Fixierungsdornen 17 an der unteren Fläche 20 des Verbinders 15 stationär angebracht. Die untere Fläche 20 des Verbinders 15 in Verbindung mit einer inneren Fläche 19 der Fixierungsdorne 17 ist so konfiguriert, daß sie paßgerecht um beide Seiten eines Wirbels paßt. Bei einer anderen Anwendung können die Fixierungsdorne 17 etwas in die Wirbel eingebettet werden. Das Ende eines jeden Dornes 17 ist vorzugsweise an seiner äußeren Fläche 24 abgeschrägt, so daß jeder Fixierungsdorn 17 in einer Keilform 18 endet, die das Befestigen und Halten des Verbinders 15 an Ort und Stelle über einem Wirbel unterstützen kann.
Schraubenbolzen 30 werden verwendet, um das System 10 an den Wirbeln zu befestigen. Es wird verstanden, daß „Schraubenbolzen" irgendeines der verschiedenen Knochenbefestigungselemente betrifft, einschließlich einer genormten Knochenschraube. Die vorliegende Erfindung ist einzigartig, weil sie nur einen Schraubenbolzen pro Verbinder erfordert. Vorherige Vorrichtungen erforderten zwei. 4 zeigt eine Ausführung eines Schraubenbolzens 30 im Detail. Der Schraubenbolzen 30 weist einen Wirbeleingriffsabschnitt 31 an einem ersten Ende 33 und einen Stiel 32 an einem zweiten Ende 35 auf. Der Wirbeleingriffsabschnitt 31 des Schraubenbolzens 30 kann beispielsweise mit netzförmigen Gewindegängen für die Fixierung im porösen Knochen des Wirbelkörpers konfiguriert werden. Der Schraubenbolzen umfaßt ebenfalls einen integrierten Flansch 36 für das Tragen und Festklemmen des Verbinders 15. In einer Ausführung ist das zweite Ende 35 so konfiguriert, daß ein Eindrehwerkzeug aufgenommen wird. Die Konfiguration kann ein Innen- oder Außensechskant umfassen, wie es im Fachgebiet gut bekannt ist.
Das Fixierungssystem 10 kann oben aufgebracht werden, d. h., über einem Schraubenbolzen 30 implantiert werden, nachdem der Schraubenbolzen 30 mit einem Wirbel in Eingriff gebracht ist. Das ist vorteilhaft, weil es die erforderliche Größe der chirurgischen Öffnung und das Trauma für den Patienten reduziert. Das oben Aufbringen bringt ebenfalls einen mechanischen Vorteil während der Implantation des Systems. Nachdem ein Schraubenbolzen 30 mit einem Wirbel mittels konventioneller Mittel in Eingriff gebracht ist, kann der Stiel 32 durch das Durchgangsloch 16 des Verbinders 15 eingesetzt werden. Ein Befestigungselement 40 ist für jeden der Schraubenbolzen 30 vorhanden. Das Befestigungselement 40 kommt mit dem Stiel 32 des Schraubenbolzens 30 in Eingriff, um den Verbinder 15 am Schraubenbolzen 30 zu sichern, und um die Längselemente 11 innerhalb des Schlitzes 21 des Verbinders 15 festzuklemmen. Daher werden die Längselemente 11 und der Verbinder 15 mittels eines einzelnen Schraubenbolzens 30 gesichert. Wo das Befestigungselement 40 eine Gewindemutter ist, wie bei der bevorzugten Ausführung, kann der Stiel 32 des Schraubenbolzens 30 Maschinengewinde einschließen, um mit der Mutter in Eingriff zu kommen. Die Mutter oder ein anderes Befestigungselement 40 wird danach mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einem Steckschlüssel, oben angezogen.
Der Verbinder 15 kann Aussparungen 41 definieren, die jedes Durchgangsloch 16 umgeben, das im Verbinder 15 definiert wird. Jede Aussparung kann konfiguriert werden, um ein Befestigungselement 40 mit flachem Profil aufzunehmen, so daß sich das Befestigungselement 40 nicht über die obere Fläche 23 des Verbinders 15 erstreckt, wenn es mit einem Stiel 32 in Eingriff kommt. Die Aussparungen 41 können konkav sein, um eine bogenförmige Unterseite des Befestigungselementes 40 aufzunehmen.
Das Wirbelsäulenfixierungssystem 10 kann ebenfalls mit einem Sperrmechanismus versehen sein, der konfiguriert ist, um das Drehen der Schraubenbolzen 30 relativ zum Verbinder 15 und dem Wirbel zu verhindern, wenn das Befestigungselement oder die Mutter 40 auf dem Schraubenbolzen 30 angezogen wird. Der Sperrmechanismus verhindert ebenfalls, daß die Schraubenbolzen mit der Zeit herausgezogen werden. Bei einer Ausführung der Erfindung umfaßt der Sperrmechanismus einen ringförmigen Ring 45, der auf der unteren Fläche 20 (5) des Verbinders 15 definiert wird, und eine Gegenfläche 50, die an jedem Schraubenbolzen 30 an einer Stelle zwischen dem Stiel 32 und dem Wirbeleingriffsabschnitt 31 befestigt ist. Der ringförmige Ring 45 auf der unteren Fläche 20 des Verbinders 15 ist konzentrisch um das Durchgangsloch 16 angeordnet und umfaßt eine Anzahl von radialen Keilnuten 46. Mit Bezugnahme auf 1 und 6 ist die Gegenfläche 50 konzentrisch um und am Schraubenbolzen 30 befestigt angeordnet und umfaßt eine Anzahl von gegenüberliegenden radialen Keilnuten 51 für einen ineinandergreifenden Eingriff mit den radialen Keilnuten 46 auf der unteren Fläche 20 des Verbinders 15. Der ringförmige Ring 45 kann alternativ eine Unterlegscheibe oder ein Ring sein, befestigt an der oder zusammenhängend ausgebildet auf der unteren Fläche 20 des Verbinders 15.
Die Klemmfläche 22, die durch den im Verbinder 15 definierten Schlitz 21 bereitgestellt wird, kann eine Anzahl von bogenförmigen Ausschnitten umfassen (6). Die bogenförmigen Ausschnitte sind konfiguriert, um die Längselemente 11 in einer Weise aufzunehmen, die im Fachgebiet gut bekannt ist. Beispielsweise kann jeder bogenförmige Ausschnitt im allgemeinen mit einem Radius gebildet werden, der etwas kleiner ist als der Radius des Längselementes 11, das innerhalb des bogenförmigen Ausschnittes angeordnet werden soll. Die bogenförmigen Ausschnitte stellen eine Einrichtung für das Befestigen der Wirbelsäulenstäbe bereit, so daß sich die Längselemente 11 und der Verbinder 15 nicht relativ zueinander verschieben. Es wird jedoch verstanden, daß der im Verbinder 15 definierte Schlitz 21 gleichmäßig sein kann, und daß eine andere Einrichtung bereitgestellt werden kann, um die Längselemente 11 stabil zu befestigen.
Beispielsweise ist bei einer Ausführung der Schlitz 21 gleichmäßig, und der Eingriff der Längselemente 11 mit dem Verbinder 15 wird durch eine Klemmwirkung gesichert. Das Anziehen eines Befestigungselementes 40 auf dem Stiel 32 bewirkt eine Verengung des Schlitzes 21 des Verbinders 15, was wiederum bewirkt, daß der Verbinder 15 sicher die Längselemente 11 festklemmt.
Der Abstand zwischen den Wirbelkörpern kann verändert werden. Ein dynamischer Querverbinder 55 (1) ist längs der zwei Längselemente 11 für eine Kompression und Distraktion der am System 10 befestigten Wirbelkörper verschiebbar. Ein oder mehr weitere Verbinder 15 können mit den Längselementen an einer unveränderlichen Stelle in Eingriff gebracht werden. Nachdem eine Kompression oder Distraktion bewirkt wird, kann der dynamische Verbinder 55 durch das eome pder amdere Anziehen des Schraubenbolzens 30 befestigt werden, an dem der Verbinder 55 befestigt ist. Die Muttern 40, die auf den Schraubenbolzen 30 angebracht werden, können danach oben mit einem Werkzeug, wie beispielsweise einem Steckschlüssel, angezogen werden.
Eine Wirbelsäule kann bei Benutzung des Systems in Übereinstimmung mit der Erfindung fixiert werden, indem ein erstes Loch in den ersten Wirbelkörper und ein zweites Loch in einen zweiten Wirbelkörper gebohrt wird. Ein Knochenschraubenbolzen 30 wird mit einem jeden von ersten und zweiten Loch in Eingriff gebracht. Die Wirbel werden danach mit einem Fixierungssystem 10 gestützt, das zwei Längselemente 11, wie beispielsweise Stäbe, einschließt. Ein erster Verbinder 15 wird an einem ersten Ende eines jeden der Längselemente 11 befestigt, und ein dynamischer Stabverbinder 55 wird verschiebbar mit den Längselementen 11 in Eingriff gebracht. Einer der Knochenschraubenbolzen 30 wird mit dem Durchgangsloch 16 des ersten Verbinders 15 in Eingriff gebracht. Der dynamische Stabverbinder 55 wird so angeordnet, daß ein weiterer Schraubenbolzen 30 in einem Durchgangsloch 16 im dynamischen Stabverbinder 55 in Eingriff kommt. Der dynamische Stabverbinder 55 wird danach entlang der Längselemente 11 verschoben, um den Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Wirbel zu verändern. Der Stiel 32 eines jeden Knochenschraubenbolzens 30 wird danach mit einer Mutter 40 in Eingriff gebracht, um das Fixierungssystem 10 an den Wirbeln zu sichern. Der dynamische Stabverbinder 55 kann entlang der Längselemente 11 in der Richtung zum stationären Verbinder 15 verschoben werden, um die Wirbel zusammenzudrücken, bevor die Knochenschraubenbolzen 30 mit den Muttern 40 in Eingriff kommen. Der dynamische Verbinder 55 kann ebenfalls in einer Richtung weg vom stationären Verbinder für eine Distraktion verschoben werden.
Das Wirbelsäulenfixierungssystem 10 wird vorzugsweise aus einem nichtrostenden Stahl oder einem gleichen hochfesten Material von medizinischer Güte gebildet. Weitere Materialien werden in Erwägung gezogen, vorausgesetzt, das Material ist stark genug, um die hohen Belastungen auszuhalten, die durch die Teile übertragen werden, und sie sind dennoch biokompatibel. Genau gesagt, das System könnte in 6A14V Titan oder nichtrostendem Stahl 316LVM gefertigt werden. Das System kann in mehreren unterschiedlichen Größen geliefert werden, die sich von 5,0 cm bis 13,75 cm (2,0 in. bis 5,5 in.) bewegen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Während die Endung detailliert und in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung veranschaulicht und beschrieben wird, soll die gleiche als ihrem Wesen nach veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden, wobei zu verstehen ist, daß nur die bevorzugten Ausführungen gezeigt und beschrieben wurden, und daß alle Veränderungen und Abwandlungen, die innerhalb des Bereiches der als Anhang beigefügten Patentansprüche liegen, geschützt werden sollen.

Claims

Wirbelfixationssystem, das folgendes umfaßt: wenigstens zwei Längselemente (11), einen Querverbinder (15, 55), der ein Durchgangsloch (16) definiert und eine untere Knocheneingriffsfläche (20), eine gegenüberliegende obere Fläche (23) und eine Zahl von inneren Klemmflächen (22), konfiguriert, um mit den Elementen (11) ineinanderzugreifen, hat, einen Schraubenbolzen (30), der einen Wirbeleingriffsabschnitt (31) an einem ersten Ende (33), einen Stiel (32) an einem zweiten Ende (35), wobei der Stiel (32) durch das Durchgangsloch (16) des Verbinders (15, 55) eingesetzt werden kann, und ein Befestigungselement (40), das bei Anwendung mit dem Stiel (32) ineinandergreift, hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmflächen (22) in einem Schlitz (21) bereitgestellt werden, der in dem Verbinder (15, 55) definiert wird, eine Zahl von Dornen (17) von der unteren Fläche (20) des Verbinders (15, 55) vorsteht, wobei die Dornen (17) konfiguriert werden, um mit einem Wirbel ineinanderzugreifen, der Schraubenbolzen (30) zwischen dem Wirbeleingriffsabschnitt (31) und dem Stiel (32) einen integrierten Flansch (36) zum Tragen des Verbinders (15, 55) hat und das Befestigungselement (40), wenn es auf dem Stiel (32) des Schraubenbolzens (30) im Eingriff ist, den Verbinder (15, 55) an dem Schraubenbolzen (30) befestigt und den Verbinder (15, 55) gegen den Flansch (36) des Schraubenbolzens (30) klemmt.
System nach Anspruch 1, bei dem der Stiel (32) des Schraubenbolzens (30) mit einem Gewinde versehen wird und das Befestigungselement (40) eine Gewindemutter ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das zweite Ende (35) des Schraubenbolzens (30) konfiguriert wird, um ein Eindrehwerkzeug zum Eindrehen des Schraubenbolzens (30) in einen Wirbel aufzunehmen.
System nach Anspruch 3, bei dem das zweite Ende (35) einen Außensechskant einschließt, konfiguriert zum Aufnehmen eines Eindrehwerkzeugs.
System nach Anspruch 3, bei dem das zweite Ende (35) einen Innensechskant einschließt, konfiguriert zum Aufnehmen eines Eindrehwerkzeugs.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Durchgangsloch (16) eine in der oberen Fläche (23) des Verbinders (15, 55) definierte Aussparung (41) einschließt und das Befestigungselement (40) bemessen wird, um in der Aussparung (41) aufgenommen zu werden, ohne über die obere Fläche (23) vorzustehen.
System nach Anspruch 6, bei dem die Aussparung (41) konkav ist und das Befestigungselement (40) eine bogenförmige Unterseite einschließt, wobei die Aussparung (41) zum Aufnehmen des Befestigungselements (40) konfiguriert wird.
System nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, von Anspruch 2 abhängigen, Ansprüche, das außerdem einen Sperrmechanismus einschließt, konfiguriert, um ein Drehen des Schraubenbolzens (30) im Verhältnis zum Verbinder (15, 55) und dem Wirbel zu verhindern, wenn der Verbinder (15, 55) durch die Gewindemutter (40) gegen den Flansch (36) des Schraubenbolzens (30) geklemmt wird.
System nach Anspruch 8, bei dem der Sperrmechanismus folgendes einschließt: einen ringförmigen Ring (45), definiert auf der unteren Fläche (20) des Verbinders (15, 55) und konzentrisch um das Durchgangsloch (16) angeordnet, wobei der ringförmige Ring (45) eine Zahl von Keilwellennuten (46) in Radialrichtung definiert, und eine Gegenfläche (50), befestigt am Flansch (36) und konzentrisch um den Stiel (32) des Schraubenbolzens (30) angeordnet, wobei die Gegenfläche (50) eine Zahl von gegenüberliegenden Keilwellennuten (51) in Radialrichtung definiert, für einen ineinanderpassenden Eingriff mit den Keilwellennuten (46) in Radialrichtung auf der unteren Fläche (20) des Verbinders (15, 55).
System nach Anspruch 9, bei dem der ringförmige Ring (45) integriert auf der unteren Fläche (20) des Verbinders (15, 55) geformt wird.
System nach Anspruch 9, bei dem der ringförmige Ring (45) eine an der unteren Fläche (20) des Verbinders (15, 55) befestigte Unterlegscheibe ist.
System nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden, von Anspruch 2 abhängigen, Ansprüche, bei dem die Klemmflächen (22) durch eine Zahl von im Schlitz (21) geformten bogenförmigen Ausschnitten definiert wird, wobei die bogenförmigen Ausschnitte geformt werden, um das Element (11) in denselben aufzunehmen und in Eingriff zu nehmen, wobei die bogenförmigen Ausschnitte einen Abschnitt der Elemente (11) umschließen und festklemmen, nachdem die Mutter (40) auf dem Stiel (32) des Schraubenbolzens (30) angezogen worden ist.