DE69916161T2 - Verbindungsmittel zwischen zwei beabstandeten Stäben eines Implantats für die menschliche Wirbelsäule - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei beabstandeten Längsstäben eines Wirbelsäulenimplantats.
• Zur Stabilisierung, Reponierung, Distraktion oder dergleichen von wirbeln einer menschlichen Wirbelsäule ist bekannt, entsprechende Implantate einzusetzen. Sie weisen zumeist Pedikelschrauben auf, die geeignet sind, in die Pedikel der Wirbel eingeschraubt zu werden. Es ist bekannt, über derartige Pedikelschrauben und über weitere geeignete Mittel Wirbel miteinander zu verbinden, beispielsweise über Längsstäbe, die über geeignete Befestigungsmittel mit den Pedikelschrauben verbunden werden. Häufig besteht die Notwendigkeit, derartige Längsstäbe, die normalerweise im Abstand annähernd parallel zueinander verlaufen entsprechend der Anordnung der Pedikelschrauben miteinander über mindestens eine Querstange zu verbinden. Auch hierfür sind geeignete Vorrichtungen an sich bekannt. Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist der relativ hohe Zeitaufwand für den Chirurgen, um die Verbindungsmittel zu applizieren. Der Abstand zwischen den Stäben und ihre Lage ist sehr unterschiedlich, und die Zugänglichkeit für die Anwendung der Verbindungsmittel ist eingeschränkt.
• Eine Vorrichtung zur transversalen spinalen Verbindung ist aus der französischen Patentanmeldung FR 2 745 708 bekannt. Eine Querstange ist mit einer Verbindungs-/Blockiervorrichtung verbunden. Die Vorrichtung besteht aus einem ersten Teil in Gestalt einer Backe, die mit einem Durchgang für die Querstange und mit einer Blockierschraube versehen ist, die dazu geeignet ist, sich in den Durchgang einzupassen und aus einem zweiten Teil in Gestalt einer entgegengesetzten Backe, die auf dem ersten Teil angelenkt ist. Während des Verschraubens der Schraube bewirkt die Querstange, dass die beiden Backen sich aufeinander zu bewegen.
• Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei beanstandeten Längsstäben eines Wirbelsäulenimplantats zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und eine rasche Anbringung ermöglicht.
• Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung bildet ein Querstab mit einem Haken ein Gelenk. Der Haken ist dazu ausgelegt, dass er mit seinem Maul einen Längsstab umfassen kann, um eine Querkraft auf den Längsstab auszuüben. Erfindungswesentlich ist jedoch, dass der Haken relativ zum Querstab unterschiedliche Positionen einnehmen kann. In einer Freigabestellung kann das Maul des Hakens einen Längsstab frei aufnehmen und eine freie Entnahme von diesem ermöglichen. Erfolgt jedoch eine Relativverschwenkung von Stab und Haken in eine Sperrstellung, wird verhindert, dass der Haken ohne weiteres vom Längsstab gelöst wird. Im einfachsten Fall geschieht dies dadurch, dass der Einführbereich des Hakenmauls verengt wird. Um ein Rückschwenken des Hakens in die Freigabestellung zu verhindern, ist ein Verriegelungsmittel vorgesehen, das wirksam wird, wenn der Haken in die Sperrstellung verschwenkt ist.
• Die Anbringung einer derartigen Vorrichtung an einem Längsstab geschieht daher in der Weise, dass Haken und Querstab einen vorbestimmten Winkel zueinander einnehmen, so dass der Haken bequem über den Längsstab geschoben werden kann. Anschliessend wird dann der Längsstab relativ zum Haken so weit verschwenkt, dass die Sperrstellung erreicht wird. Vorzugsweise ist die Ausbildung des stabseitigen Gelenkteils derart, dass der Längsstab im Maul des Hakens mehr oder weniger festgeklemmt wird.
• Mit Hilfe eines geeigneten Greifmittels, das mit dem anderen Ende des Querstabs verbunden wird, kann dann eine Verbindung mit dem zweiten Längsstab erfolgen.
• Die Anlenkung des Querstabs am Haken ist vorzugsweise derart, dass in der Sperrstellung die Zugkraft am Haken annähernd axial auf den Querstab übertragen wird. Dadurch wird nur eine relativ kleine Kraft auf die Verriegelung ausgeübt, wenn der Querstab unter Zugspannung gesetzt wird.
• Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Verkleinerung des Eintrittsbereichs des Hakenmauls bzw. das Einklemmen eines Längsstabes im Hakenmaul dadurch erfolgen, dass das querstabseitige Gelenkteil eine dem Hakenmaul zugekehrte Exzenterfläche aufweist.
• Die Verriegelungsmittel können nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung einen am querstabseitigen Gelenkteil angebrachten verformbaren Ansatz aufweisen. Der Ansatz wirkt mit einer Kante des Hakens zusammen, wenn dieser in die Sperrstellung verschwenkt wird. Vorzugsweise wird der Verriegelungsansatz von einem bogenförmigen Segment des Gelenkteils gebildet, das durch einen bogenförmigen Schlitz im Gelenkteil entsteht.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat der Haken im Maulabschnitt eine durchgehende Öffnung, die in der Sperrstellung annähernd in der Höhe der Verriegelungsmittel liegt. Auf diese Weise kann ein Werkzeug eingeführt werden, um das Verriegelungsmittel bzw. den Verriegelungsansatz mit der Kante ausser Eingriff zu bringen, wodurch der Haken dann wieder in die Freigabestellung verschwenkbar ist.
• Für die Ausgestaltung eines Greifmittels am anderen Ende des Querstab sind verschiedene konstruktive Möglichkeiten denkbar. Wesentlich ist vor allem, dass das Greifmittel relativ auf dem Stab gleitend gelagert ist, um eine Anpassung an den jeweiligen Abstand der Längsstäbe vornehmen zu können. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Greifmittel auch als ein Haken ausgeführt, dessen Tragabschnitt einen Durchgang für den Querstab aufweist sowie eine axiale Bohrung zur Aufnahme einer Feststellschraube. Um diesen Haken in einfacher Weise am Querstab anzubringen, ist der Durchgang zum freien Ende des Tragabschnitts hin offen. Dadurch braucht der Querstab lediglich in den Tragabschnitt eingelegt zu werden. Anschliessend wird eine Feststellschraube, vorzugsweise eine Madenschraube, in die Gewindebohrung eingeschraubt, um den Haken an dem Querstab festzulegen.
• Das Gewinde des Tragabschnitts hat vorzugsweise Sägezahnform derart, dass die steilere Gewindeflanke zum Maulabschnitt hinweist. Dadurch wird verhindert, dass sich bei Belastung die Feststellschraube aus dem gabelartigen Kopf löst, indem die Gabelabschnitte auseinandergebogen werden. Aufgrund eines derartigen Gewindes werden auf die Gabelabschnitte im wesentlichen Zugkräfte ausgeübt, die nicht zu einem Auseinanderbiegen der Gabelabschnitte führen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
• 1 zeigt perspektivisch eine Vorrichtung nach der Erfindung.
• 2 zeigt in Seitenansicht einen Abschnitt der Vorrichtung nach 1.
• 3 zeigt eine Draufsicht auf den Abschnitt nach 2.
• 4 zeigt in Seitenansicht den Querstab mit einem Gelenkabschnitt der Vorrichtung nach 1.
• 5 zeigt die Draufsicht auf den Abschnitt nach 4.
• 6 zeigt eine Draufsicht auf den schwenkbaren Haken der Vorrichtung nach 1.
• 7 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung nach 6 entlang der Linie 7-7.
• 8 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach 1.
• 9 zeigt eine Seitenansicht des Hakens nach 8 in Richtung des Pfeils 9.
• 10 zeigt einen Schnitt durch den Haken nach 9 entlang der Linie 10-10.
• Die in 1 gezeigte Vorrichtung 10 weist einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Querstab 12 auf sowie einen ersten Haken 14 und einen zweiten Haken 16. Der erste Haken 14 ist gelenkig am Querstab 12 angebracht. Hierauf wird weiter unten noch eingegangen. Der zweite Haken 16 ist starr an dem Querstab 12 befestigbar. Er weist einen weiter unten noch näher zu beschreibenden Durchgang zur Aufnahme des Querstabs 12 auf, der in dem Haken 16 mit Hilfe einer Feststellschraube 18 fixiert wird.
• Die Ausbildung des Hakens 14 bzw. des Gelenks mit dem Querstab 12 geht deutlicher aus den 4 bis 7 hervor. Wie aus 4 zu erkennen, ist ein scheibenartiges Gelenkteil 20 mit einer Durchbohrung 22 vorgesehen. Im unteren Bereich ist die Umfangsfläche 24 des Gelenkteils 20 kreisbogenförmig, wobei jedoch bei 26 eine exzentrische Ausbauchung vorgesehen ist, die in Richtung eines bogenförmigen Segments 28 eine Einbuchtung 30 aufweist. Das bogenförmige Segment 28 ist durch einen kreisbogenförmigen Schlitz 32 geformt.
• Der Haken 14 weist einen Tragabschnitt 34 und einen Maulabschnitt 36 auf. Der Tragabschnitt 34 ist gabelartig mit zwei beabstandeten Schenkeln 38, 40, die beide eine Durchbohrung 42 aufweisen. Die Schenkelabschnitte 39, 40 bilden eine Ausnehmung 44, die so ausgelegt ist, um das scheibenförmige Gelenkteil 20 aufzunehmen, wobei die Durchbohrungen 42, 22 zueinander zur Aufnahme eines Gelenkstiftes (nicht gezeigt) ausgerichtet werden können. Der Hakenabschnitt 36 weist eine Durchbohrung 48 auf, die zu der Ausnehmung 44 hin offen ist, sowie in das Maul 50 des Hakens 40 reicht. Durch die Schenkelabschnitte 38, 40 ist am Tragabschnitt auf der der Ausnehmung 44 zugekehrten Seite eine Fläche 52 gebildet. Die Fläche ist nach der Montage der Gelenkteile miteinander auf der Aussenseite des bogenförmigen Segments 28 angeordnet. In der Montagestellung ist daher der Haken 14 gegenüber der Position, wie sie in den 1 und 2 gezeigt ist, nach oben verschwenkt. Wird nämlich der Haken 14 relativ zum Querstab 12 in die in den 1 und 2 gezeigte Position verstellt, greift das freie Ende 54 des Segments 28 hinter die durch die Fläche 52 gebildete Schulter 58 und verriegelt dadurch den Haken 14 in der Weise, dass er nicht mehr zurückverschwenkt werden kann. Die Anordnung der Fläche 52 ist derart, dass bei der Drehung des Hakens das Segment 28 ein wenig radial nach innen verformt wird, so dass es anschliessend die Kante 58 hintergreifen kann.
• Wird von dem beschriebenen Vorgang ein Stab in das Maul 50 des Hakens eingelegt, wie es bei 60 in 2 angedeutet ist, und ist anschliessend die Verschwenkung des Hakens in die in den 1 und 2 dargestellte Position vorgenommen worden, ist der Stab 60 im Maul 50 des Hakens 14 eingeklemmt, da der exzentrische Abschnitt 26 den Eingangsbereich für das Hakenmaul verengt. Wie schon erwähnt, kann der Haken jedoch nicht mehr zurückgeschwenkt werden. Dadurch ist der Stab 60 sicher im Hakenmaul 50 untergebracht.
• In den 8 bis 10 ist ein zweiter Haken 16 im einzelnen dargestellt. Wie aus 1 erkennbar, weist der Haken 16 zwei bogenförmige Tragabschnitte 64, 66 auf. Die Abschnitte 64, 66 weisen Gewindeabschnitte auf, von denen einer bei 68 in 10 zu erkennen ist. Zwischen den Tragabschnitten 64, 66 ist ein Durchgang 70 vorgesehen. Der Durchgang 70 ist zum freien Ende des Tragabschnitts hin offen. Der Durchgang ist dazu geeignet, die Querstange 12 aufzunehmen, wie dies in 1 dargestellt ist. In die Gewindeabschnitte 68 wird die Feststellschraube 18 eingeschraubt, um den Stab 12 im Haken 16 festzulegen. Das Hakenmaul 72 nimmt einen zweiten nicht gezeigten Längsstab auf, ohne dass dieser axial festgelegt ist. Die Gewindeabschnitte 68 sind derart, dass eine Gewindeflanke nahezu senkrecht zur Achse verläuft, und zwar diejenige, die dem Maul 72 zugekehrt ist. Dadurch werden am Maul 72 eventuell auftretende Zugkräfte lediglich als Zugkräfte auf Abschnitte 64, 66 übertragen. Es wird somit verhindert, dass die Abschnitte 64, 66 voneinander weg auseinandergebogen werden, was ansonsten den Gewindeeingriff mit der Feststellschraube 18 beeinträchtigen könnte.

Claims (8)

1. Vorrichtung (10) zum Verbinden von zwei beabstandeten Längsstäben eines Wirbelsäulenimplantats, mit einem Haken (14), der ein Hakenmaul (50) umfasst und geeignet ist, einen ersten Längsstab (60) teilweise zu umgreifen, mit einem Querstab (12) und einen mit dem zweiten Längsstab verbindbaren Greifmittel (16), das seinerseits mit dem Querstab verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querstab (12) und der Haken (14) miteinander verbunden sind und ein Gelenk (20, 38, 40) bilden, dass das Gelenk Gelenkteile aufweist, die zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung verschwenkbar sind, dass weitere Verriegelungsmittel (28, 58) vorgesehen sind, die ein Verschwenken der Gelenkteile des Hakens aus der Sperr- in die Freigabestellung verhindern, und dass das mit dem Querstab (12) verbundene Gelenkteil (20) so ausgebildet ist, dass in der Freigabestellung der Haken mit dem Hakenmaul frei auf einen Längsstab (60) aufsteckbar ist, dass jedoch in der Sperrstellung der Längsstab (60) im Hakenmaul (50) verriegelt gehalten ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Querstab zugeordnete Gelenkteil eine dem Hakenmaul (50) zugekehrte Exzenterfläche (26) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Querstab zugeordnete Gelenkteil (20) einen verformbaren Verriegelungsansatz (28) aufweist, hinter den eine Kante (58) des Hakens (12) schnappen kann, wenn der Haken in die Sperrstellung verschwenkt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsansatz (28) mittels eines bogenförmigen Schlitzes geformt ein bogenförmiges Segment bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haken (12) im Maulabschnitt (36) eine durchgehende Öffnung (48) aufweist, die in der Sperrstellung des Hakens (12) annähernd in Höhe der Verriegelungsmittel (28) liegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Greifmittel ebenfalls ein Haken (16) umfasst, dessen Tragabschnitt (64, 66) einen Durchgang (70) für die Aufnahme des Querstabes (12) aufweist sowie eine axiale Gewindebohrung (68) zur Aufnahme einer Feststellschraube (18), die mit dem Querstab (12) in dem Durchgang zusammenwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum einfachen Einführen des Querstabs der Durchgang (70) zum freien Ende des Tragabschnitts hin offen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde im Tragabschnitt (64, 66) sägezahnartige Flanken aufweist derart, dass die steileren Flanken dem Hakenabschnitt (22) zugekehrt sind.