EP1624817A1

EP1624817A1 - Verankerungselement zur befestigung eines stabes einer vorrichtung zum einrichten einer menschlichen oder tierischen wirbelsäule an einem wirbelknochen

Info

Publication number: EP1624817A1
Application number: EP04730817A
Authority: EP
Inventors: Peter Metz-Stavenhagen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-19
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2006-02-15
Also published as: WO2004103193A1; US20070157543A1; DE20307776U1; DE112004001374D2

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraubelement (16) und mit einem Halteelement, wobei das Schraubelement (16) ein kugelsegmentförmiges Lagerelement und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft (18) aufweist, und wobei das Halteelement eine Halterung (12) zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale (14) zur Aufnahme des Lagerelementes des Schraubelementes (16) aufweist. Ein Verankerungselement zu schaffen, welches einen geringen Materialbedarf hat und einfach zu fertigen ist wird dadurch erreicht, dass die Lagerschale (14) korrespondierend zum Lagerelement ausgebildet ist, so dass das Lagerelement direkt in der Lagerschale (14) lagerbar ist.

Description

Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraub- und einem Halteelement, wobei das Schraubelement ein kugelsegmentförmiges Lagerelement und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft aufweist, und wobei das Halteelement eine Halterung zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale zur Aufnahme des Lagerelementes des Schraubelementes aufweist.

Aus dem EP 0 885 598 A2 ist ein Verankerungselement bekannt, bei dem das Schraubelement losgelöst vom Halteelement ausgebildet ist. Dabei ist ein am Schraubelement angeordnetes Lagerelement kugelsegmentförmig ausgebildet, so dass das Halteelement gegenüber dem Schraubelement in alle Richtungen schwenkbar ist. Derartige Verankerungselemente werden häufig auch als Polyaxialschraube bezeichnet.

Bei der Polyaxialschraube gemäß dem EP 0885598 A2 ist zwischen dem Lagerelement und dem Halteelement ein federelastisches Klemmelement vorgesehen, welches sich nach Montage des Stabes derart gegenüber dem Halteelement verklemmt, dass das Lagerelement zusammen mit dem Schraubelement in der derzeitigen Position fest und unverrutschbar gehalten wird. Hierdurch ist es möglich, den Stab zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule in nahezu jeder beliebigen Position gegenüber dem eigentlichen Schraubelement zu positionieren und dennoch eine ausreichende Verankerung an der Wirbelsäule zu erreichen. Die Anordnung eines solchen Klemmelementes zwischen dem Lagerelement und dem Halteelement ist konstruktiv sehr aufwendig und erfordert einen hohen Materialeinsatz. Bedenkt man, dass solche Polyaxialschrauben in der Regel aus Titan gefertigt werden, so sind hiermit sehr hohe Kosten verbunden. Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verankerungselement zu schaffen, welches einen geringeren Materialbedarf hat und einfacher zu fertigen ist.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verankerungselement gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verankerungselementes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein nach dieser technischen Lösung ausgebildetes Verankerungselement hat den Vorteil, dass durch die direkte Lagerung des Lagerelementes in der Lagerschale ein aus dem Stand der Technik bekanntes Klemmelement verzichtet werden kann. Hierdurch wird neben einer Materialeinsparung des sehr teuren Titan auch eine konstruktive Vereinfachung erreicht, so dass das erfindungsgemäße Verankerungselement sehr viel kostengünstiger herstellbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verankerungselement wird in die vorzugsweise U- förmige Halterung ein Stab eingelegt und mit einem schraubbaren Sicherungselement fixiert. Dabei drückt dieser Stab auf das kugelsegmentförmige Lagerelement und presst dieses in die Lagerschale. Hierdurch entsteht zwischen Lagerelement und Lagerschale eine erhöhte Reibung, durch die das Halteelement gegenüber dem Schraubelement in der momentanen Position gehalten wird. Obwohl das Lagerelement nur mit einem Teil seiner Oberfläche an der Lagerschale zur Anlage kommt, reicht der durch den Stab über das Lagerelement ausgeübte Druck auf die Lagerschale aus, um ein Verrutschen des Halteelementes gegenüber dem Schraubelement zu verhindern, sobald der Stab fest in der Halterung fixiert ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Oberfläche des Lagerelementes und/oder der Lagerschale mit Vertiefungen zu versehen oder aufgeraut auszuführen, insbesondere auf der Oberfläche des Lagerelementes und/oder der Lagerschale eine Anzahl Rillen oder Nuten vorzusehen. Durch diese Oberflächengestaltung wird die Anlagefläche zwischen Lagerelement und Lagerschale weiter verringert, so dass der vom Stab auf das Lagerelement ausgeübte Druck zu einer erhöhten Flächenpressung auf der verbleibenden Kontaktfläche führt, was letztendlich zu einem höheren Kraftschluss führt und eine zuverlässige Fixierung des Halteelementes gegenüber dem Schraubelement bewirkt.

Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die Rillen oder Nuten schräg verlaufen zu lassen, insbesondere die Rillen oder Nuten auf den gegenüberliegenden Seiten des Lagerelementes gegenläufig anzuordnen. Hierdurch wird ein noch besserer Kraftschluss zwischen Lagerelement und Lagerschale bei montiertem Stab erreicht.

Weitere Vorteile des erfindungsgemaßen Verankerungselementes ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen

Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Verankerungselementes mit einem explosionsartig herausgezogenen Sicherungselement; Fig. 2a das Verankerungselement gemäß Fig. 1 , geschnitten entlang Linie

II - II in Fig. 1 in einer ersten Position;

Fig. 2b das Verankerungselement gemäß Fig. 1 , geschnitten entlang Linie

II - II in Fig. 1 in einer zweiten Position;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Verankerungselement gemäß Fig. 1 , geschnitten entlang Linie III - III in Fig. 1 ;

Fig. 4a eine perspektivische Teilansicht des Verankerungselementes gemäß Fig 2a; Fig. 4b eine perspektivische Teilansicht des Verankerungselementes gemäß Fig 2b; Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Lagerelementes des

Verankerungselementes gemäß Fig. 1 ; Fig. 6a eine teilweise geschnittene, perspektivische Teilansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Verankerungselementes in einer ersten Position; Fig. 6b eine teilweise geschnittene, perspektivische Teilansicht des

Verankerungselementes gemäß Fig. 6a in einer zweiten Position.

Das in den Figuren 1 bis 5 dargestellte Verankerungselement ist Bestandteil einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule. Dieses Verankerungselement dient der Befestigung eines längeren Stabes an einen Wirbelknochen und umfasst ein Halteelement 10 mit einer Halterung 12 zur Aufnahme eines hier nicht dargestellten Stabes und eine einstückig mit der Halterung 12 verbundene Lagerschale 14 und ein Schraubelement 16 mit einem sich konisch verjüngenden Gewindeschaft 18 und einem einstückig mit dem Gewindeschaft 18 verbundenen, kugelsegmentförmigen Lagerelement 20. Das Gewinde des Gewindeschaftes 18 ist beispielsweise als Biogewinde, Spongiosagewinde oder dergleichen ausgebildet und an einer Oberseite des Lagerelementes 20 ist eine Schlüsselaufnahme 22 für ein Innensechskant vorgesehen, so dass das Schraubelement in einfacher Weise in einen Wirbelkörper eingebracht und dort fixiert werden kann.

Die Halterung 12 ist U-förmig ausgebildet und umfasst zwei koaxial angeordnete Stege 24, 26, an deren Innenseite ein Sägezahngewinde 28 ausgebildet ist. Dieses Sägezahngewinde 28 ist detailliert in der EP 0 885 598 A2 beschrieben. In der Halterung 12 kann in axialer Richtung ein als Madenschraube 30 ausgeführtes Sicherungselement eingeschraubt werden, um den in die Halterung 12 eingelegten Stab zu fixieren.

Das Lagerelement 20 ist auf seiner kugelsegmentförmig ausgebildeten Oberfläche mit einer Anzahl Rillen 32 versehen, welche schräg verlaufen. Dabei sind die Rillen 32 auf einer Hälfte des Lagerelementes 20 anders ausgerichtet, als auf der gegenüberliegenden Hälfte dieses Lagerelementes 20.

In den Figuren 6a und 6b ist eine weitere Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verankerungselementes dargestellt. Dieses unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass über die gesamte Oberfläche des Lagerelementes verteilt sämtliche Rillen 32 gegenläufig angeordnet sind, so dass auf der Oberfläche des Lagerelementes eine Riffelung 34 entsteht.

Nachdem der operierende Arzt das Schraubelement 16 mittels eines^*Sechs- kantschlüssels an der gewünschten Stelle in den Wirbelknochen eingeschraubt hat, wird der Stab in die Halterung 12 eingelegt und mit der Madenschraube 30 zunächst einmal grob gehalten. Nachdem die Wirbelsäule, der Stab und das Halteelement 10 in der gewünschten Weise ausgerichtet sind, wird die Madenschraube 30 fest angezogen, so dass der Stab und die Wirbelsäule in der gewünschten Position fixiert werden. Dabei drückt die Madenschraube 30 auf den hier nicht dargestellten Stab und dieser wiederum presst das Lagerelement 20 in die Lagerschale 14. Dabei wird die mit den Rillen 32 oder einer Riffelung 34 versehene Oberfläche des Lagerelementes 20 derart in der Lagerschale 14 eingedrückt, dass eine sehr hohe Flächenpressung entsteht. Mittels dieser hohen Flächenpressung wird eine>Fixierung der Lagerschale 14 gegenüber dem Lagerelement 20 erreicht, so dass das Halteelement 10 gegenüber dem Schraubelement 16 in der gewünschten Position gehalten wird.

Bezugszeichenliste:

10 Halteelement

12 Halterung

14 Lagerschale

16 Schraubelement

18 Gewindeschaft

20 Lagerelement

22 Schlüsselaufnahme

24 Steg

26 Steg

28 Sägezahngewinde

30 Madenschraube

32 Rillen

34 Riffelung

Claims

Ansprüche:

1. Verankerungselement zur Befestigung eines Stabes einer Vorrichtung zum Einrichten einer menschlichen oder tierischen Wirbelsäule an einem Wirbelknochen, mit einem Schraubelement (16) und mit einem Halteelement (10), wobei das Schraubelement (16) ein kugelsegmentförmiges Lagerelement (20) und einen sich konisch verjüngenden Gewindeschaft (18) aufweist, und wobei das Halteelement (10) eine Halterung (12) zur Aufnahme des Stabes und eine Lagerschale (14) zur Aufnahme des Lagerelementes (20) des Schraubelementes (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (14) korrespondierend zum Lagerelement (20) ausgebildet ist, so dass das Lagerelement (20) direkt in der Lagerschale (14) lagerbar ist.

2. Verankerungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20) und/oder die Lagerschale (14) auf seiner Oberfläche Vertiefungen oder Rauhigkeiten aufweist.

3. Verankerungselement nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerelement (20) und/oder die Lagerschale (14) auf seiner

Oberfläche eine Anzahl Rillen (32) oder Nuten aufweist.

4. Verankerungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (32) oder Nuten schräg verlaufen. Verankerungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen (32) oder Nuten auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerelementes (20) oder der Lagerschale (14) gegenläufig angeordnet sind.