DE3841008A1 - Implant for correction of the spine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Implantat zur Wirbelsäulenkorrektur mit Knochenschrauben und mindestens einem Kompressions- oder Distraktionsstab, wobei die Knochenschrauben einen Schraubenschaft zum Einschrauben in die Wirbelkörperspongiosa und einen Schraubenkopf zum Anschluß des Kompressions- oder Distraktionsstabes aufweisen.The invention relates to an implant for Spine correction with bone screws and at least a compression or distraction stick, the Bone screws a screw shaft for screwing in the vertebral cancellous bone and a screw head for Connection of the compression or distraction stick exhibit.
Bei einem aus der DE-PS 26 49 042 bekannten Implantat dieser Art besitzt der Schraubenkopf einen offenen Schlitz, in den der am Schraubenkopf einstückig durchgehende Stab eingelegt und beidseits am Schraubenkopf verspannt wird, wozu der Stab ein Gewinde und beidseits des Schraubenkopfes eine Mutter trägt, die mit einem gegen den Schraubenkopf vorstehenden Kragen in eine zugeordnete Aussparung des Schraubenkopfes greift, so daß der Stab gegen ein postoperatives Herausspringen aus dem Schraubenkopfschlitz gesichert ist. Eine Verstellung der Richtung des Stabes im Schraubenkopf relativ zur Achse des Schraubenschafts der Knochenschraube ist nicht möglich. Das kann dazu führen, daß der Stab erheblichen Biegemomenten und Scherkräften ausgesetzt ist.In an implant known from DE-PS 26 49 042 this type of screw head has an open one Slot in which the one on the screw head continuous rod inserted and on both sides of the screw head is braced, for which the rod is a thread and on both sides of the screw head carries a nut that is used against a the screw head protruding collar into an associated Recess of the screw head engages so that the rod against a postoperative jumping out of the Screw head slot is secured. An adjustment of the Direction of the rod in the screw head relative to the axis of the Screw shaft of the bone screw is not possible. This can lead to the staff becoming significant Bending moments and shear forces.
Dieser Nachteil wird bei einem aus der EP-OS 02 42 708 bekannten Implantat der eingangs genannten Art dadurch gemildert, daß der Schraubenschaft und der den Stab aufnehmende Schraubenkopf gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement einen kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Abschnitt und der Schraubenschaft eine diesen Abschnitt aufnehmende Kugelpfanne aufweisen. Aber auch hier geht der in den Schlitz des Schraubenkopfes eingelegte und am Schraubenkopf verspannte Stab einstückig am Schraubenkopf durch, so daß der Stab auf beiden Seiten des Schraubenkopfes dieselbe Ausrichtung der Stabachse zur Schraubenschaftachse aufweist. Dies führt bei Anwendungen mit mehr als zwei Knochenschrauben zwangsläufig zu Biegemomenten und Scherkräften im eingelegten Stab. Ein weiterer Nachteil des am Schraubenkopf durchgehenden Stabes ist, daß die von Knochenschraube zu Knochenschraube, d. h. von Wirbel zu Wirbel aufeinander folgenden Stabsegmente nicht als voneinander unabhängig angesehen werden können. Bei einem individuellen Einstellen an einem Stabsegment muß zwangsweise das komplette System des Implantats über alle Stabsegmente ver- bzw. nachgestellt werden.This disadvantage arises with one from EP-OS 02 42 708 known implant of the type mentioned mitigated that the screw shaft and the the rod receiving screw head hinged together are, wherein the connecting element is a spherical or spherical segment-shaped section and Screw shaft receiving this section Have ball socket. But here, too, it goes into the Slot of the screw head inserted and on Screw head clamped rod in one piece on the screw head through so that the rod is on either side of the Screw head the same orientation of the rod axis Has screw shaft axis. This leads to applications with more than two bone screws inevitably Bending moments and shear forces in the inserted rod. A Another disadvantage of the continuous on the screw head The rod is that of bone screw too Bone screw, d. H. from peg to peg on top of each other following rod segments are not considered to be independent of each other can be viewed. With an individual Setting on a bar segment must necessarily Complete system of the implant across all rod segments be adjusted or adjusted.
Im übrigen ist aus der DE-PS 33 06 657 ein Implantat zur Wirbelsäulenkorrektur bekannt, bei dem mit Hilfe von Anschlußstücken an den Wirbeln ein Distraktionsstab ansetzbar ist, der aus drei gegeneinander um die Stablängsachse drehbaren Stabteilen besteht, von welchen die beiden Stabendteile am Stabmittelteil in einer Gewindeverbindung geführt sind, die durch Drehen des Stabmittelteils eine Verstellung des axialen Abstands der Stabendteile voneinander und dadurch eine Veränderung der Gesamtlänge des Stabes ergibt.For the rest, from DE-PS 33 06 657 an implant for Spinal correction known, with the help of A distraction rod on the vertebrae is applicable, which consists of three against each other around the Rod longitudinal axis consists of rotatable rod parts, of which the two rod end parts on the rod middle part in one Threaded connection are performed by turning the Rod middle part of an adjustment of the axial distance Rod end parts from each other and thereby a change in Total length of the rod results.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Implantat der eingangs genannten Art den Kompressions- oder Distraktionsstab so auszubilden und an die Knochenschraube anzuschließen, daß die Stabachse beidseits des Schraubenkopfes in Bezug auf die Schraubenschaftachse unterschiedlich ausgerichtet und im Ergebnis der Stab in jedem Segment zwischen den Knochenschrauben individuell ohne Beeinflussung der Nachbarsegmente eingestellt werden kann.The invention is based, with one Implant of the type mentioned in the To train and on compression or distraction staff to connect the bone screw to the rod axis on both sides of the screw head in relation to the Screw shaft axis aligned differently and in Score the rod in each segment between the Bone screws individually without influencing the Neighbor segments can be set.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kompressions- oder Distraktionsstab sich jeweils nur zwischen zwei unmittelbar einander benachbarten Knochenschrauben erstreckt, an deren Schraubenköpfen die Enden des Kontraktions- oder Distraktionsstabes so angeschlossen sind, daß die Stabrichtung relativ zur Achse des Schraubenschaftes einstellbar ist, und daß am Schraubenkopf eine Einrichtung zur Arretierung des Kompressions- oder Distraktionsstabes in der eingestellten Stabrichtung vorgesehen ist. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf einen Ringbund und einen Druckring aufweist, die mit dem Schraubenschaft koaxial ausgebildet und über einen mit dem Schraubenschaft koaxialen Zapfen gegeneinander verspannbar sind, daß der Kompressions- oder Distraktionsstab eine das Stabende bildende Ringschale aufweist, mit der er auf dem Zapfen zwischen dem Ringbund und dem Druckring angeordnet und zwischen beiden einklemmbar ist, wobei die Ringschale ein den Zapfen aufnehmendes Langloch mit in Richtung der Stabachse verlaufender langer Lochachse aufweist, und daß die einander zugeordneten Ringflächen des Ringbunds, der Ringschale und des Druckringes als einander entsprechende Teile von auf die Achse des Schraubenschaftes zentrierten Kugelflächen ausgebildet sind.This object is achieved according to the invention in that the compression or distraction stick only each between two immediately adjacent Bone screws extends to the screw heads Ends of the contraction or distraction rod like this are connected that the rod direction relative to the axis the screw shaft is adjustable, and that on Screw head a device for locking the Compression or distraction stick in the set The direction of the rod is provided. A particularly preferred one Embodiment of the invention is characterized in that the screw head has a collar and a pressure ring has, which is coaxial with the screw shaft and a pin coaxial with the screw shaft are braced against each other that the compression or Distraction rod an annular shell forming the end of the rod with which he is on the pin between the collar and the pressure ring arranged and between the two can be pinched, the ring shell and the pin receiving elongated hole with in the direction of the rod axis extending long hole axis, and that the mutually assigned ring surfaces of the ring collar, the Ring shell and the pressure ring as corresponding to each other Parts of centered on the axis of the screw shaft Spherical surfaces are formed.
Nach der Erfindung wird auf einen einzigen einstückig am Schraubenkopf durchgehenden Kompressions- oder Distraktionsstab verzichtet und stattdessen für jedes Segment zwischen zwei benachbarten Knochenschrauben ein eigener Stab vorgesehen. Jeder Stab ist für sich einstellbar am Schraubenkopf angeschlossen, so daß seine Verstellung die Einstellung des an demselben Schraubenkopf angeschlossenen Stabes eines Nachbarsegmentes nicht beeinflußt. Die Kugelflächen bilden für jeden Stab ein eigenes Gelenk, in dem der Stab um die Schraubenschaftachse geschwenkt und dank des Langlochs gegen die Schraubenschaftachse geneigt werden kann.According to the invention is in one piece on a single Continuous compression or screw head Distraction staff waived and instead for each Segment between two adjacent bone screws dedicated staff provided. Each staff is for itself adjustable connected to the screw head so that its Adjustment of the adjustment on the same screw head connected rod of a neighboring segment is not influenced. The spherical surfaces form for each bar own joint, in which the rod around the Screw shaft axis swiveled and thanks to the elongated hole can be inclined against the screw shaft axis.
Im Ergebnis ist eine bevorzugte Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß am Schraubenkopf die Enden von zwei Kompressions- oder Distraktionsstäben angeschlossen und dazu ihre Ringschalen übereinanderliegend auf dem Zapfen zwischen dem Ringbund und dem Druckring angeordnete sind. Durch leichtes Anziehen des Druckrings kann das Spiel zwischen den Ringschalen und dem Druckring bzw. Ringbund genommen werden. Die Ringschalen lassen sich dann zwar noch gegeneinander verstellen, übertragen aber schon Kräfte in Richtung der Kompressions- bzw. Distraktionsstäbe. Wird der Druckring nach abgeschlossener Fixierung der Wirbelkörper festgezogen, wird der Verbindung der Stäbe mit dem Schraubenkopf endgültige Stabilität verliehen. As a result, this is a preferred embodiment characterized in that the ends of two on the screw head Compression or distraction rods connected and her ring shells lying on top of each other on the pin are arranged between the collar and the pressure ring. By slightly tightening the pressure ring, the game can between the ring shells and the pressure ring or ring collar be taken. The ring shells can then be still adjust against each other, but already transferred Forces in the direction of the compression or Distraction rods. If the pressure ring is finished Fixation of the vertebral body is tightened Connection of the rods with the screw head final Conferred stability.
Bei einer das Ende des Implantatssystems bildenden Knochenschraube ist dagegen nur ein einzelner Stab am Schraubenkopf angeschlossen. Dann empfiehlt es sich, daß bei Anschluß nur einer Ringschale am Schraubenkopf zwischen dieser und dem Ringbund oder dem Druckring eine der Ringschale in Größe, Dicke und Kugelflächenwölbung etwa entsprechende Unterlegscheibe angeordnet ist, gleichsam als Ausgleich für die fehlende zweite Ringschale. Zweckmäßig ist der Zapfen als Gewindezapfen und der Druckring als auf dem Zapfen laufende Mutter ausgebildet.With one that forms the end of the implant system In contrast, bone screw is only a single rod on Screw head connected. Then it is recommended that when only one ring shell is connected to the screw head between this and the ring collar or the pressure ring one the ring shell in size, thickness and spherical surface curvature corresponding washer is arranged, as a compensation for the missing second Ring bowl. The pin is useful as a threaded pin and the pressure ring as a nut running on the pin educated.
Um in jedem Segment den Stab wahlweise als Kompressions- oder Distraktionsstab verwenden und individuell einstellen zu können, ist nach der Erfindung weiter vorgesehen, daß der Kompressions- oder Distraktionsstab aus drei gegeneinander um die Stablängsachse drehbaren Stabteilen besteht, von welchen die beiden Stabendteile einenends die Ringschalen tragen und anderenends am Stabmittelteil in einer Gewindeverbindung geführt sind, die durch Drehen des Stabmittelteils eine Verstellung des axialen Abstandes der Stabendteile voneinander und dadurch eine Veränderung der Gesamtlänge des Kompressions- oder Distraktionsstabes ergibt. Je nach individueller Stabeinstellung kann dann in den Segmenten eine Distraktions- oder Kompressionswirkung unabhängig voneinander und in jeweils einstellbarer Größe erzielt werden.In order to select the rod in each segment as Use compression or distraction stick and To be able to adjust individually is according to the invention further provided that the compression or Distraction staff of three against each other around the Rod longitudinal axis consists of rotatable rod parts, of which the two rod end parts carry the ring shells at one end and at the other end on the middle part of the bar in one Threaded connection are performed by turning the Rod middle part an adjustment of the axial distance of the Rod end parts from each other and thereby a change in Total length of the compression or distraction stick results. Depending on the individual rod setting, then in the segments have a distraction or compression effect independently of each other and in adjustable size be achieved.
Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen: In the following the invention on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail; it demonstrate:
Fig. 1 einen Teil aus einem Implantatsystem mit zwei Knochenschrauben und einem sie verbindenden Kompressions- oder Distraktionsstab, in Seitenansicht, teils im Schnitt, Fig. 1 shows a part of an implant system having two bone screws and connecting them, compression or distraction rod, in side view, partly in section,
Fig. 2 den Schraubenkopf der Knochenschrauben nach Fig. 1 in vergrößerter Darstellung in einer Seitenansicht und im Schnitt, Fig. 2 shows the screw head of the bone screw of FIG. 1 in an enlarged representation in a side view and in section,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 2, Fig. 3 is a plan view of the subject of Fig. 2,
Fig. 4 den Druckring einer der Knochenschrauben nach Fig. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 4 shows the pressure ring of one of the bone screws of FIG. 1 in a side view;
Fig. 5 die Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 4, Fig. 5 is a plan view of the object of Fig. 4,
Fig. 6 eines der Endteile des Kompressions- oder Distraktionsstabes der Anordnung nach Fig. 1 in vergrößerter Seitenansicht, Fig. 6 one of the end portions of the compression or distraction rod of the arrangement of FIG. 1 in an enlarged side view,
Fig. 7 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 6, Fig. 7 is a plan view of the subject of FIG. 6,
Fig. 8 das andere Endteil des Kompressions- oder Distraktionsstabes in einer der Fig. 6 entsprechenden Darstellung, Fig. 8 the other end portion of the compression or distraction rod in one of FIG. 6 corresponding representation,
Fig. 9 eine Draufsicht auf den Gegenstand der Fig. 8, Fig. 9 is a plan view of the subject of FIG. 8,
Fig. 10 das Stabmittelteil des Kompressions- oder Distraktionsstabes der Anordnung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht und im Längsschnitt, Fig. 10, the rod center part of the compression or distraction rod of the arrangement of Fig. 1 in a side view and in longitudinal section,
Fig. 11 eine Stirnansicht des Stabmittelteils nach Fig. 10. Fig. 11 is an end view of the rod center part according to Fig. 10.
Der in Fig. 1 dargestellte Teil eines Implantatsystems enthält zwei Knochenschrauben 1, einen sie verbindenden Kompressions- oder Distraktionsstab 2 und Stabendteile 3.1, 3.2 jeweils anschließender, im übrigen nicht dargestellter weiterer Kompressions- oder Distraktionsstäbe. Die Knochenschrauben 1 besitzen einen Schraubenschaft 1.1 mit Gewinde 4 zum Einschrauben in die Wirbelkörperspongiosa und einen Schraubenkopf 1.2 zum Anschluß der Kompressions- oder Distraktionsstäbe 2. Der Schraubenkopf 1.2 besitzt einen Ringbund 5 und einen Druckring 6, die mit dem Schraubenschaft 1.1 koaxial ausgebildet und über einen mit dem Schraubenschaft 1.1 koaxialen Zapfen 7 gegeneinander verspannbar sind, wozu der Zapfen 7 als Gewindezapfen und der Druckring 6 als auf dem Zapfen 7 laufende Mutter mit Schlüsselflächen 8 ausgebildet ist. Der Kompressions- oder Distraktionsstab 2 besitzt zwei jeweils das Stabende bildende Ringschalen 9, mit welchen er auf dem Zapfen 7 zwischen dem Ringbund 5 und dem Druckring 6 angeordnet und zwischen beiden durch Anziehen der den Druckring 6 bildenden Mutter eingeklemmt werden kann. Im losen Zustand ist der Kompressions- oder Distraktionsstab 2 somit um die Längsachse 10 des Schraubenschaftes 1.1 schwenkbar. Außerdem kann der Kompressions- oder Distraktionsstab 2 gegen die Schraubenschaftachse 10 in Richtung der in Fig. 1 eingetragenen Doppelpfeile 11 geneigt werden, wozu die Ringschalen 9 ein den Zapfen 7 aufnehmendes Langloch 12 mit in Richtung der Stabachse 13 verlaufender langer Lochachse aufweisen. Dabei ist die Anordnung im einzelnen so getroffen, daß Neigungswinkel bis etwa 20° möglich sind. Die Möglichkeit dieser Neigungsverstellung ergibt sich dadurch, daß die einander zugeordneten Ringflächen 14 des Ringbunds 5, der Ringschale 9 und des Druckringes 6 als einander entsprechende Flächen von auf die Achse 10 des Schraubenschaftes 1.1 zentrierten Kugelflächen ausgebildet sind. An jedem Schraubenkopf 1.2 sind in Fig. 1 die Enden 2.1, 3.2 bzw. 3.1, 2.2 von zwei Kompressions- oder Distraktionsstäben angeschlossen, wozu deren Ringschalen 9 übereinander liegend auf dem Zapfen 7 zwischen dem Ringbund 5 und dem Druckring 6 angeordnet sind.The part of an implant system shown in FIG. 1 contains two bone screws 1 , a compression or distraction rod 2 connecting them, and rod end parts 3.1 , 3.2, each of which is followed by further compression or distraction rods, which are otherwise not shown. The bone screws 1 have a screw shaft 1.1 with thread 4 for screwing into the vertebral body cancellous bone and a screw head 1.2 for connecting the compression or distraction rods 2 . The screw head 1.2 has an annular collar 5 and a pressure ring 6 , which are formed coaxially with the screw shaft 1.1 and can be braced against one another via a pin 7 coaxial with the screw shaft 1.1 , for which purpose the pin 7 as a threaded pin and the pressure ring 6 as a nut running on the pin 7 is formed with wrench flats 8 . The compression or distraction rod 2 has two ring shells 9 each forming the rod end, with which it can be arranged on the pin 7 between the ring collar 5 and the pressure ring 6 and can be clamped between the two by tightening the nut forming the pressure ring 6 . In the loose state, the compression or distraction rod 2 can thus be pivoted about the longitudinal axis 10 of the screw shaft 1.1 . In addition, the compression or distraction rod 2 can be inclined against the screw shaft axis 10 in the direction of the double arrows 11 shown in FIG. 1, for which purpose the annular shells 9 have an elongated hole 12 receiving the pin 7 with a long hole axis running in the direction of the rod axis 13 . The arrangement is made in such a way that angles of inclination of up to approximately 20 ° are possible. The possibility of this inclination adjustment results from the fact that the mutually assigned ring surfaces 14 of the collar 5 , the ring shell 9 and the pressure ring 6 are designed as corresponding surfaces of spherical surfaces centered on the axis 10 of the screw shaft 1.1 . The ends 2.1 , 3.2 or 3.1 , 2.2 of two compression or distraction rods are connected to each screw head 1.2 in FIG. 1, for which purpose their ring shells 9 are arranged one above the other on the pin 7 between the ring collar 5 and the pressure ring 6 .
Der Kompressions- oder Distraktionsstab 2 besteht aus drei gegeneinander um die Stablängsachse drehbaren Stabteilen 2.1, 2.2, 2.3. Die beiden Stabendteile 2.1, 2.2 tragen einenends die Ringschalen 9 und sind am anderen Ende am Stabmittelteil 2.3 in einer Gewindeverbindung 15 geführt, die durch Drehen des Stabmittelteiles 2.3, das dazu Schlüsselflächen 16 aufweist, eine Verstellung des axialen Abstandes der Stabendteile 2.1, 2.2 voneinander und dadurch eine Veränderung der Gesamtlänge des Kompressions- oder Distraktionsstabes 2 ergibt. Im Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß das Stabmittelteil 2.3 als Gewindehülse ausgebildet ist, in der die Stabendteile 2.1, 2.2 mit Gewindezapfen geführt sind. Der eine Gewindezapfen besitzt Rechtsgewinde, der andere Gewindezapfen Linksgewinde, so daß sich beim Verdrehen der Gewindehülse je nach Drehsinn die beiden Gewindezapfen einander nähern oder ihren Abstand voneinander vergrößern.The compression or distraction rod 2 consists of three rod parts 2.1 , 2.2 , 2.3 rotatable relative to one another about the longitudinal axis of the rod. The two rod end parts 2.1 , 2.2 carry the ring shells 9 at one end and are guided at the other end on the rod middle part 2.3 in a threaded connection 15 which, by rotating the rod middle part 2.3 , which has key surfaces 16 for this purpose, adjusts the axial distance between the rod end parts 2.1 , 2.2 and resulting in a change in the total length of the compression or distraction rod 2 . In the exemplary embodiment, this is achieved in that the rod middle part 2.3 is designed as a threaded sleeve in which the rod end parts 2.1 , 2.2 are guided with a threaded pin. One threaded pin has a right-hand thread, the other threaded pin has a left-hand thread, so that when the threaded sleeve is rotated, the two threaded pins come closer to one another or increase their distance from one another, depending on the direction of rotation.
Claims (6)
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| DE19883841008 DE3841008A1 (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Implant for correction of the spine |
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Publications (1)
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| DE3841008A1 true DE3841008A1 (en) | 1990-06-07 |
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Family Applications (1)
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| DE19883841008 Withdrawn DE3841008A1 (en) | 1988-12-06 | 1988-12-06 | Implant for correction of the spine |
Country Status (1)
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