DE69818001T2

DE69818001T2 - Osteosynthesesystem für wirbelarthrodese

Info

Publication number: DE69818001T2
Application number: DE69818001T
Authority: DE
Inventors: Marc Ameil; Jean Huppert; Jean-Louis Jermann; Thierry Marnay
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: DE69818001D1; US6086588A; JP2001524006A; EP0932368A1; FR2762986B1; EP0932368B1; WO1998049960A1; JP4007458B2; FR2762986A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Osteosynthese-Wirbelsäulenchirurgie und insbesondere auf Osteosynthesesysteme für vertebrale Athrodese, das heißt auf Systeme, die dafür vorgesehen sind, mindestens zwei benachbarte Wirbel im Verhältnis zueinander festzustellen.
Unter diesen Systemen betrifft die Erfindung diejenigen, welche mindestens eine vertebrale Dehnungs- oder Kompressionsstange, die sich zumindest längs eines Teils der Wirbelsäule erstreckt, mindestens ein und im allgemeinen mindestens zwei vertebrale Verankerungselement(e), beispielsweise eine pedikuläre Schraube oder ein Haken, beispielsweise laminar, thoraxisch oder pedikulär, das/die jedem Verankerungsorgan zugeordnet ist/sind, sowie einen gemeinsamen Träger zur Aufnahme, zur Koppelung und zur Feststellung der Stange und eines Endes oder Kopfs des Verankerungselements aufweisen.
In solchen Systemen wird die Athrodese aufgrund der festen Verbindung der Wirbel realisiert, auf die die Dehnungs- oder Kompressionsstange bezogen ist, welche im Verhältnis zu den Verankerungselementen über Halterungen bzw. Träger festgestellt wird.
Unter diesen Systemen betrifft die Erfindung diejenigen, die vom sogenannten "polyaxialen" Typ sind, bei dem das Verankerungsorgan gegenüber der Wirbelsäule einen freien Endkopf mit kugeliger Oberfläche aufweist, so dass der Träger bzw. die Halterung und das Verankerungsorgan eine relative Winkelposition aufweisen können, die in allen Richtungen je nach den Bedürfnissen regelbar und modifizierbar ist.
Solche polyaxiale Systeme sind beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen 0 553 042 und 0 613 664 beschrieben. Diese Systeme, die durch die eben zitierten Dokumente beispielhaft veranschaulicht werden, umfassen alle einen hohlen Träger oder eine Hülse, dessen bzw. deren offene Unterseite eine Aufnahme zum Aufnehmen des Kopfs des Verankerungsorgans aufweist, wobei der zylindrische Körper dieser Hülse zwei Längsschlitze aufweist, die in die zentrale Bohrung zum Durchführen der Dehnungs- oder Kompressionsstange transversal zur Achse der Hülse münden. Zum Feststellen der Einheit wird ein Gewindeelement auf den Träger aufgeschraubt und wirkt direkt oder indirekt auf die Stange axial in Bezug auf den Träger, das heißt transversal in Bezug auf die Stange, um letztere ebenfalls direkt oder indirekt gegen den Kugelkopf des Verankerungsorgans zu stützen, wobei dieser Kopf auf diese Weise fest gegen seinen Sitz gedrückt wird, der sich an der offenen Unterseite des Trägers befindet.
Diese bekannten polyaxialen Systeme haben jedoch einen Hauptnachteil, der darin beruht, dass die Dehnungs- oder Kompressionsstange nur durch axiale Verschiebung im Verhältnis zum Träger angeordnet oder abgenommen werden kann, was unter anderem die vorherige Abnahme und allgemein die Abwesenheit des Gewindeelements zur Feststellung erfordert.
Ein weiterer Nachteil dieser Systeme besteht darin, dass man zu dem Kopf des kugeligen Elements, insbesondere mittels eines Werkzeugs, nur dann Zugang haben kann, wenn die Stange und die Feststellmittel nicht vorhanden sind. Dies ist sehr hinderlich, da einerseits bei der Anbringung des Verankerungselements an einem Wirbel durch Anschrauben oder durch Festhaken das Vorhandensein der Stange nützlich wäre, insbesondere um dem Arzt bzw. der Fachkraft eine Angabe zur Ausrichtung zu geben, die dem Verankerungsorgan zu vermitteln ist, und andererseits, sobald die Stange an Ort und Stelle ist, es der Fachkraft unmöglich ist, am Verankerungsorgan für eine Feinregelung der Position zu intervenieren, weil der Kopf des Verankerungsorgans von der Stange verdeckt ist, und andererseits auch die Halterung in keiner Weise im Verhältnis zu dem Verankerungsorgan festgehalten wird und folglich die Tendenz hat, sich längs der Stange des Verankerungsorgans ungehindert zu bewegen oder herunterzufallen, wodurch der Fachkraft, die wohl weiß, dass das Verankerungsorgan vor seiner Anbringung an der Wirbelsäule vorher in die Halterung eingesetzt werden muss, die Arbeiten der Anbringung des Verankerungsorgans sehr umständlich gemacht werden.
Ein Osteosynthesesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument FR-A-26 933 361 bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und ein System der oben beschriebenen Art bereitzustellen, bei dem der Zugang der Stange zur Halterung bzw. dem Träger und der Zugang der Fachkraft zum Kopf des Verankerungselements viel bequemer sind.
Zu diesem Zweck umfasst das System gemäß der Erfindung die Eigenschaften des Anspruchs 1.
So erfolgt in dem System gemäß der Erfindung das Einsetzen der Dehnungs- oder Kompressionsstange in ihren Sitz oder ihre Herausnahme aus diesem seitlich, genauer gesagt schräg, weil der Sitz der Stange auf der Seite und nach oben offen ist, was diese Arbeiten ermöglicht, wobei das Feststell-Gewindeelement bereits oder noch immer teilweise an der Halterung angeschraubt ist, woraus sich eine einfache Handhabung für die Fachkraft ergibt. Übrigens stört diese Stange den Kopf des Verankerungselements nicht.
Der erste Sitz zur Aufnahme der Stange bzw. des Stabs weist im allgemeinen eine konkave zylindrische Oberfläche auf, deren Konkavität entgegengesetzt zur Wirbelsäule gerichtet ist und deren Achse zur Achse des Gewindeabschnitts des Trägers senkrecht ist. Um ein gutes Zusammenwirken der Mutter mit dem Stab bzw. der Stange zu ermöglichen, schneidet die Oberfläche, welche den ersten Sitz festlegt, vorzugsweise die zylindrische Oberfläche des Gewindeabschnitts des Trägers, damit die Mutter direkt oder indirekt auf den Stab drückt, und zwar im wesentlichen senkrecht zu dessen Achse.
Was die konkave Oberfläche des zweiten Sitzes zur Aufnahme des kugeligen Kopfes des Verankerungselements betrifft, so ist sie vorteilhafterweise ebenfalls kugelig, obwohl sie auch konisch sein kann. Die Konkavität dieses zweiten Sitzes ist ebenfalls entgegengesetzt zur Wirbelsäule orientiert.
Vorteilhafterweise kann die Mutter Rasten bzw. Kerben auf ihrer Radialfläche zum Festziehen des Stabs aufweisen, wobei diese Rasten bzw. Kerben derart ausgestaltet sind, dass sie die Reibung verstärken und so ein versehentliches Lösen der Mutter verhindern.
Um die relative Winkeleinstellung der Halterung bzw. des Trägers und des Verankerungselements zu ermöglichen, ist der zweite Sitz zur Aufnahme des kugeligen Kopfs dieses Elements zu der Wirbelsäule hin über eine Durchgangsöffnung der Zwischenstange des Verankerungselements verlängert, wobei diese Durchgangsöffnung einen größeren Durchmesser als der Durchmesser der Zwischenstange aufweist. Vorzugsweise weitet sich diese Öffnung zur Wirbelsäule hin aus und ist beispielsweise konisch.
Vorzugsweise sind die Gewindemittel zur Feststellung des Stabs und des Kopfes des Verankerungselements so angeordnet, dass sie einen Zugang von außen auf ein Handhabungsprofil des Kopfs vorsehen, beispielsweise eine polygonale Vertiefung, wenn sie an dem Träger angebracht sind. Im allgemeinen werden diese Gewindemittel mit einer axialen Öffnung versehen, die den Durchgang eines Werkzeugs ermöglicht.
Gemäß einer ersten Ausführungsform bildet der zweite Sitz zur Aufnahme des Kugelkopfs des Verankerungselements den Boden desjenigen Teils des Trägers, der hohl und axial von einer Seite zur anderen offen ist. In dieser Ausführungsform stehen vorzugsweise die beiden Sitze lateral über die Wand des Trägers miteinander in Verbindung, damit der Stab und der Kugelkopf sich bei ihrer Feststellung gegenseitig abstützen; mit anderen Worten ist der Abstand zwischen den Achsen der beiden Sitze vorzugsweise gleich oder geringfügig kleiner als die Summe der Radien des Stabs und des Kugelkopfs. Vorzugsweise sind die beiden Sitze so angeordnet, dass beim Montieren die Achse des Stabs und das Zentrum des Kugelkopfs sich in einer transversalen Ebene befinden, die senkrecht zur Achse des hohlen Teils des Trägers ist.
Gemäß einem ersten Ausführungsmodus dieser ersten Ausführungsform ist eine Schraube, vorzugsweise ohne Kopf und versenkt, vorgesehen, die geeignet ist, mit einem Innengewinde des hohlen Trägers zusammenzuwirken, und die eine hohle, beispielsweise sechseckige Handhabungs-Ausnehmung aufweist, um die Feststellung des kugelförmigen Kopfs des Verankerungselements in seinem Sitz, das heißt im Verhältnis zum Träger zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise ist diese Schraube durchgehend hohl, um den Zugang eines Werkzeugs zu dem Handhabungsprofil des Verankerungselements zu gestatten.
Was die Mutter betrifft, so kann sie mit dem Stab entweder direkt oder indirekt mit Hilfe eines eine Scheibe bildenden Zwischenteils zusammenwirken.
Gemäß einem zweiten Ausführungsmodus dieser ersten Ausführungsform ist ein Zwischenstück vorgesehen, das aus einem zentralen Teil zum Abstützen am Kugelkopf des Verankerungselements besteht und dazu vorgesehen ist, in der glatten Bohrung des hohlen Trägers aufgenommen zu werden, sowie aus zwei Zweigen, welche die Wand des hohlen Trägers über zwei Longitudinalschlitze durchsetzen und vorzugsweise einander gegenüberliegen und zueinander ausgerichtet sind, wobei eines der freien Enden der Zweige außerhalb des hohlen Trägers dazu vorgesehen ist, sich an dem Stab abzustützen, wobei die Einheit so aufgebaut ist, dass sich die Mutter an den freien Enden der Zweige abstützt, indem das Zwischenstück gleichzeitig gegen den Kugelkopf des Verankerungselements durch seinen mittleren Teil und gegen den Stab durch das freie Ende eines seiner Zweige vorbelastet ist.
Vorteilhafterweise weist der mittlere Teil des Zwischenstücks eine Zugangsöffnung zum Handhabungsprofil des Kopfs des Verankerungselements für ein Werkzeug auf.
Übrigens ist dieses Zwischenstück so angeordnet, dass es sich über eine Fläche gleichzeitig an dem Stab und an dem Kopf des Verankerungselements abstützt, so dass eine korrekte Feststellung dieser zwei Elemente durch die Mutter ermöglicht wird.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Sitz zur Rufnahme des Verankerungselements ebenfalls außerhalb des Gewindeteils des Trägers gelegen, der dabei vorzugsweise in seinem Gewindeteil massiv ist, und dieser zweite Sitz ist lateral und nach oben entgegengesetzt zur Wirbelsäule geöffnet, damit der Kugelkopf des Verankerungselements ebenfalls durch die Mutter außerhalb des Trägers verblockt ist. In diesem Fall stellt die Mutter den Stab bzw. die Stange und den Kopf des Verankerungselements außerhalb des Trägers über ihren peripheren Teil entweder durch direkte Einwirkung oder vorzugsweise über eine Scheibe fest.
Diese Scheibe weist eine zentrale Öffnung auf, durch die sie auf den Gewindeteil des Trägers aufgesetzt wird und die lateral durch ein Fenster, beispielsweise in Bogenform, verlängert ist, wodurch einem Werkzeug Zugang zum Handhabungsprofil des Kopfes des Verankerungselements verschaffen wird.
In dieser zweiten Ausführungsform sind die beiden Sitze vorzugsweise diametral entgegengesetzt zum Träger und zur Mutter, um eine gute Verteilung der Kräfte und ein gutes Feststellvermögen zu erreichen.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung kann die Mutter vorteilhafterweise auf ihrer radialen Fläche entgegengesetzt zur Wirbelsäule Handhabungs-Vertiefungen aufweisen, die dazu bestimmt sind, mit einem Festziehwerkzeug von der Art eines Zapfenschlüssels bzw. Hakenschlüssels zusammenzuwirken.
Die Erfindung ist aus der Lektüre der folgenden Beschreibungsergänzung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen zeigen:
1 eine auseinandergezogene Aufrissansicht, teilweise im Schnitt und weggeklappt, eines Systems, das gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung erstellt wurde, in seiner Anwendung mit einer Pedikulär-Schraube,
2 eine teilweise im Schnitt gehaltene Aufrissansicht des Systems der 1 im zusammengebauten Zustand,
3 eine Axial-Draufsicht auf den Träger des Systems der 1 und 2,
4 eine der 2 analoge Ansicht bezüglich der Anwendung eines Verankerungselements, das in Form eines Hakens dargestellt ist,
5 eine den 2 und 4 analoge Ansicht bezüglich einer Ausführungsvariante der Feststellmittel des Stabs und des Verankerungselements bezüglich des Trägers, wobei das Verankerungselement nur teilweise dargestellt ist,
6 eine axiale Draufsicht auf den Träger bzw. die Halterung des Systems der 5,
7 eine axiale Draufsicht auf das Zwischenstück der 5, das sich zwischen der Mutter einerseits und dem Stab und dem Kopf des Verankerungselements andererseits befindet,
8 eine den 2, 4 und 5 analoge Ansicht bezüglich einer zweiten Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung, das hier in seiner Anwendung mit einer Pedikulär-Schraube veranschaulicht ist,
9 im Axialschnitt den Träger des Systems der 8,
10 eine Axial-Draufsicht auf den Träger der 9,
11 eine Axial-Draufsicht auf das Zwischenstück des Systems der 8, wobei dieses Stück von der Art einer Beilagscheibe ist und sich zwischen der Festziehmutter einerseits und dem Stab und dem Kopf des Verankerungselements andererseits befindet, und
12 einen Axialschnitt gemäß der Linie XII-XII des Zwischenstücks der 11.
Bei allen Ausführungsformen, die nachstehend als Beispiel beschrieben werden, umfasst das Osteosynthesesystem für eine vertebrale Athrodese eine Stange bzw. einen Stab 1 zur vertebralen Dehnung oder Komprimierung, der glatt ist oder der Oberflächenunebenheiten aufweist, und der sich zumindest längs eines Teils der Wirbelsäule erstreckt. Von einer Stelle zur anderen ist der Stab 1 in Trägern bzw. Halterungen aufgenommen und durch diese festgestellt, welche jeweils ein vertebrales Verankerungselement vom polyaxialen Typ aufnehmen und feststellen, beispielsweise eine Pedikulär-Schraube 2 oder einen Haken 3, der beispielsweise laminar, thoraxisch oder pedikulär ist. Das Verankerungselement 2,3 umfasst für sein Zusammenwirken mit dem Träger einen Endkopf 4 mit kugeliger Oberfläche 5, eine Zwischenstange 6, die sich an den Kopf anschließt und ein eigentliches vertebrales Verankerungsteil, das entweder aus einer Gewindestange 7 im Fall einer Pedikulär-Schraube oder aus einem Endabschnitt 8 in Hakenform im Fall eines Hakens gebildet ist.
Wie nachstehend beschrieben wird, werden die Stange bzw. der Stab 1 und der Kopf 4 vom Träger bzw. der Halterung aufgenommen und sind mit diesem über Gewindemittel, welche mindestens eine Mutter 9 umfassen, gekoppelt und daran festgestellt.
Zunächst wird mit Bezug auf die 1 bis 4 eine erste Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung in ihrer Anwendung mit einer Pedikulärschraube (1 bis 3) und mit einem Haken (4) beschrieben.
Der Träger bzw. die Halterung 10 der 1 bis 4 ist aus einem einstöckigen Körper gebildet, der einen zylindrischen Hauptabschnitt 11 aufweist, welcher auf seiner gesamten Länge von seinem der Wirbelsäule entgegengesetzten Ende aus, das heißt von seinem oberen Ende in den 1, 2 und 4, mit einem Außengewinde 12 versehen ist. Der zylindrische Hauptteil 11 verlängert sich zur Wirbelsäule hin über einen glatten zylindrischen Teil 13, der einen lateralen Vorsprung oder eine laterale Ausbuchtung 14 aufweist, welche in der Axial-Projektion weit über die kreisförmige Kontur des Hauptteils 11 hinausragt.
In den Vorsprung 14 ist ein konkaver zylindrischer Sitz 15 eingearbeitet, dessen Konkavität der Wirbelsäule entgegengesetzt ausgerichtet ist und dessen Durchmesser im wesentlichen gleich dem des Stabs 1 und vorzugsweise geringfügig kleiner als dieser ist, um ein besseres Zusammenwirken der Flächen zwischen der Stange bzw. dem Stab und ihrem/seinem Sitz zu erhalten. Wie in den 1, 2 und 4 gezeigt ist, ist der zylindrische Sitz 15 also teilweise außerhalb des zylindrischen Hauptabschnitts 11 des Trägers 10 gelegen und ist offen oder mündet lateral und nach oben, das heißt schräg nach außen entgegengesetzt zur Wirbelsäule, was eine Anbringung und eine Abnahme der Stange bzw. des Stabs 1 von der Seite her ermöglicht. Die Achse 16 des zylindrischen Sitzes 15 ist zur Achse 17 des zylindrischen Abschnitts 11 senkrecht, und ist in einem Abstand zu diesem gelegen, wie in den 2 und 4 gezeigt ist. Die Mutter 9 stützt sich am Stab 1 radial ab, das heißt gemäß einer Erzeugenden senkrecht zur gemeinsamen Achse 16 des Stabs und des Sitzes 15, wenn sich der Stab an Ort und Stelle befindet.
In dem dargestellten Beispiel liegt die Mutter 9 direkt am Stab 1 über ihre untere radiale Oberfläche an, die gemäß 1 vorzugsweise Kerben bzw. Rasten 18 aufweist, welche die Reibung verstärken und ein versehentliches Loslösen der Mutter verhindern. In einer Variante könnte eine Zwischenscheibe zwischen der Mutter und dem Stab vorgesehen sein.
In dieser Ausführungsform ist der Träger 10 von einer Seite zur anderen hohl und weist sukzessive und koaxial von seinem dem Vorsprung 14 gegenüberliegenden Ende aus eine zylindrische Innengewindebohrung 19, einen konkaven Sitz 20 für den Kugelkopf 4 des Verankerungselements und eine Endöffnung 21 zum Durchgang der Zwischenstange 6 des Verankerungselements auf.
Der Durchmesser der Innengewindebohrung 19 ist gleich oder etwas größer als der des Kopfs 4 des Verankerungselements, um dessen Einführung zu ermöglichen, während der Sitz 20 eine konkave Verengung bildet, um einen Sitz darzustellen. Der Sitz 20 mit der entgegengesetzt zur Wirbelsäule ausgerichteten Konkavität kann konisch sein oder vorzugsweise, wie dargestellt, die Form eines Kugelabschnitts aufweisen, dessen Radius gleich dem des Kugelkopfs 4 ist, um so ein Gelenk von der Art eines Kugelgelenks bereitzustellen.
Die Endöffnung 21 weitet sich nach unten, das heißt zur Wirbelsäule hin, beispielsweise in Konusform von dem der Innengewindebohrung 19 entgegengesetzten Ende des Sitzes 20 aus, um eine Winkeleinstellung der Relativposition zwischen dem Träger bzw. der Halterung 10 und dem Verankerungselement 2, 3 zu ermöglichen. An ihrer Verbindungsstelle mit dem Sitz 20 weist die Öffnung 21 zum selben Zweck, und wie es in den 2 und 4 dargestellt ist, einen Durchmesser auf, der größer ist als der der Zwischenstange 6 des Verankerungselements.
Gemäß einem vorteilhaften Merkmal, das ebenfalls in den Zeichnungen erkennbar ist, stehen die Sitze 15 und 20 lateral miteinander über die Wand des Trägers 10 in Verbindung, damit beim Festziehen der Stab 1 und der Kugelkopf 4 des Verankerungselements aneinander anliegen, was die Feststellung der Einheit verstärkt. Hierzu ist die kürzeste Distanz zwischen den Achsen 16 und 17 gleich oder vorzugsweise geringfügig kleiner als die Summe der Radien des Stabs 1 und des Kopfs 4. Übrigens sind die Sitze 15, 20 so angeordnet, dass bei der Montage die gemeinsame Achse 16 des Stabs 1 und des Zentrums des Kopfs 4 sich auf der gleichen Höhe befinden, das heißt in einer transversalen Ebene, die senkrecht zur Achse 17 des Trägers 10 ist.
Für sein Festziehen am Wirbelsäulenkörper weist der Kugelkopf 4 des Verankerungselements 2, 3 eine hohle Vertiefung 22, beispielsweise eine polygonale und insbesondere sechseckige Vertiefung auf, die zur Aufnahme eines männlichen Werkzeugs mit komplementärem Profil vorgesehen ist.
Für die Feststellung des Kopfs 4 in Bezug auf den Träger 10 ist eine Schraube 23 vorgesehen, die zum Zusammenwirken mit der Innengewindebohrung 19 des Trägers 10 bestimmt ist und eine hohle Ausnehmung 24, beispielsweise eine polygonale uns insbesondere eine sechseckige, für die Aufnahme eines männlichen Werkzeugs mit komplementärem Profil aufweist. Gemäß einem vorteilhaften Merkmal ist die Schraube 23 von einem Ende zum andern hohl, um den Zugang des ersten Werkzeugs zu der Vertiefung 22 des Kopfs 4 und damit eine manuelle äußere Einwirkung auf das Verankerungselement zu ermöglichen, wenn die Feststellschraube 23 bereits an Ort und Stelle ist. Hierfür ist die Vertiefung 24 größer als die Vertiefung 22, und sie ist vorzugsweise um eine zylindrische Bohrung 25 mit einem Durchmesser, der zumindest gleich dem Durchmesser des von der Vertiefung 22 umschriebenen Kreises ist und darüberhinaus eine Schulter 26 für einen axialen Anschlag für ein Werkzeug zur Betätigung der Schraube 23 festlegt, verlängert. Wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist, ist die Schraube 23 ohne Kopf, was es gestattet, dass sie beim Festziehen gänzlich in den Träger 10 versenkt wird (2 und 4). Beim Festziehen liegt sie am Kopf 4 längs des kreisförmigen unteren Randes der Bohrung 25 an.
Für die Handhabung der Mutter 9 kann diese an ihrer den Kerben 18 gegenüberliegenden Radialfläche hohle Vertiefungen 27 für das Zusammenwirken mit einem komplementären Zapfenwerkzeug aufweisen.
In der Ausführungsform der 1 bis 4, die soeben beschrieben wurde, sind die Gewindemittel zum Feststellen der Stange bzw. des Stabs 1 und des Verankerungselements 2, 3 an dem Träger 10 aus zwei unterschiedlichen und unabhängig betätigbaren Elementen, nämlich der Mutter 9 für den Stab 1 und der Schraube 23 für das Verankerungselement, gebildet.
Wenn das Verankerungselement 2, 3 von dem Träger 10 getragen wird, kann die Schraube 23 eingeschraubt werden, aber ohne den Kopf 4 festzuziehen, damit ein leichtes Spiel zwischen dem Träger und dem Kopf besteht, was es ermöglicht, das Verankerungselement an der Wirbelsäule durch Betätigung über die Schraube 23 anzubringen, ohne dass der Träger 10 locker sitzt oder sich längs der Zwischenstange 6 abwärts bewegt. Bei dieser Anbringung des Verankerungselements kann sich die Mutter 9, ohne zu behindern, auf ihrem Außengewinde 12 befinden, und der Stab 1 kann sich ebenfalls in seinem Sitz 15 befinden, ohne dass die Mutter 9 vollständig angezogen wäre; dies ermöglicht es der Fachkraft, vor dem endgültigen Verblocken durch die Mutter 9 und die Schraube 23 die Relativpositionen des Verankerungselements 2, 3, des Trägers 10 und des Stabs 1 fein einzustellen.
Darüberhinaus kann die Fachkraft nach dem endgültigen Verblocken noch unabhängig und selektiv die Relativposition des Trägers 10 und des Stabs 1 und/oder des Kopfs 4 jeweils durch ein leichtes Lockern der Mutter 9 und/oder der Schraube 23 einstellen, dem die gewünschte Positionseinstellung bzw. -anpassung und ein Wiederanziehen folgt.
Im folgenden wird mit Bezug auf die 5 bis 7 eine Variante der Ausführungsform der 1 bis 4 beschrieben, wobei diese Variante natürlich auch auf eine Anwendung mit der Pedikulärschraube 2 und dem Haken 3 anwendbar ist.
Diese Variante ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellung des Stabs 1 und des Kugelkopfs 4 des Verankerungselements 2, 3 lediglich über die Mutter 9 mittels eines Zwischenteils 28 erfolgt, welches einerseits mit der Mutter 9 und andererseits mit dem Stab 1 und dem Kugelkopf 4 zusammenwirkt.
In seinem unteren Aufnahmeteil des Stabs 1 und des Kugelkopfs 4 ist die Halterung bzw. der Träger 10' identisch oder ähnlich dem Träger 10. Diesbezüglich kann auf die bereits erfolgte Beschreibung hinsichtlich des Trägers 10 Bezug genommen werden. In seinem oberen Teil umfasst der Träger 10' auch einen zylindrischen Hauptteil 11, der bei 12 mit einem Gewinde versehen ist, um die Mutter 9 aufzunehmen, die ebenfalls identisch mit derjenigen der 1 bis 4 ist.
Der Träger 10' ist ebenfalls durchgehend hohl und weist in seinem oberen Abschnitt, das heißt über dem Sitz 20, eine glatte zylindrische Bohrung 19' für den Durchgang des Kugelkopfs 4 und, wie nachstehend beschrieben wird, des zentralen Abschnitts des Zwischenstücks 28, auf.
Das Zwischenstück 28 umfasst einen zentralen Abschnitt 29 und zwei Zweige 30, die von dem zentralen Teil 29 aus und vorzugsweise entgegengesetzt zueinander und aufeinander ausgerichtet nach außen vorstehen. Der zentrale Teil 29 ist kreisförmig und mit einem Außendurchmesser, der gleich oder kaum geringer ist als der Durchmesser der zylindrischen Bohrung 19', und weist eine kreisförmige zentrale Öffnung 31 auf, welche den Zugang des Festziehwerkzeugs zu der Handhabungsvertiefung des Kugelkopfs 4 ermöglicht. Die radialen Zweige 30 des Zwischenstücks 28 durchsetzen die Wand des zylindrischen Abschnitts 11 des Trägers 10' über zwei Longitudinalschlitze 32, die sich axial über eine solche Distanz erstrecken, dass das Zwischenstück 28 über seinen zentralen Abschnitt 29 an dem Kugelkopf 4 und über das Ende eines seiner Zweige 30 am Stab 1 senkrecht zur Achse 16 des Sitzes 15 anliegen kann. Infolgedessen durchsetzen die Zweige 30 von dem zentralen Abschnitt 29 aus die Wand des Trägers 10', damit ihre freien Enden außerhalb des Trägers so gelegen sind, dass über eine Fläche mit der Mutter 9 und über die andere Fläche nur einer der Zweige 30 mit dem Stab 1 zusammenwirken.
Beim Festziehen liegt die Mutter 9 an den diametral entgegengesetzten, freien Enden der Zweige 30 an, was den zentralen Abschnitt 29 gegen den Kugelkopf des Verankerungselements über den unteren kreisförmigen Rand der Öffnung 31 außerhalb der Vertiefung des Kopfs 4 vorbelastet und das freie Ende eines der Zweige 30 gegen den Stab vorbelastet.
In dieser Ausführungsform kann der Längsschlitz 32, der sich auf der Seite des Sitzes 15 befindet, in seinem unteren Abschnitt vollkommen geöffnet sein, um in den Sitz 15 des Stabs 1 einzumünden. Wie in 6 gezeigt ist, ist die axiale Ebene der Schlitze 32 senkrecht zur Achse 16 des Sitzes des Stabs 15.
Bei der Anbringung des Verankerungselements 2, 3 an der Wirbelsäule befinden sich die Mutter 9 und das Zwischenstück 28 vorzugsweise bereits an dem Träger 10', jedoch ohne Festziehen des Kopfs 4, um ein leichtes Spiel zwischen dem Kopf und dem Träger zu ermöglichen. Dies verhindert, dass der Träger locker sitzt oder längs der Zwischenstange herunterfällt. Darüberhinaus kann der Stab 1 auch in seinem Sitz 15 vorhanden sein, ohne festgezogen zu sein und ohne das Einwirken der Fachkraft auf den Kopf 4 zu behindern. Demgegenüber ermöglicht das gleichzeitige Vorhandensein des Stabs 1, des Trägers 10' und des Verankerungselements 2, 3 der Fachkraft eine Feineinstellung der Relativposition dieser Elemente vor dem endgültigen Verblocken durch die Mutter 9.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 die zweite Ausführungsform des Systems gemäß der Erfindung beschrieben.
Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden im wesentlichen dadurch, dass nach folgender Beschreibung der Sitz zur Aufnahme des Kugelkopfs des Verankerungselements ebenfalls außerhalb des Gewindeabschnitts des Trägers gelegen ist und lateral und nach oben geöffnet ist, damit der Kugelkopf des Verankerungselements ebenfalls durch die Mutter verblockt wird und damit der zweite Sitz von der Seite her und nicht mehr axial über das Innere des Trägerkörpers zugänglich ist.
In seinem unteren Teil umfasst der Träger 10'' wie vorher den Vorsprung 14, welcher den Sitz 15 zur Aufnahme der Stange bzw. des Stabs 1 festlegt, wobei die geometrische Anordnung dieses Sitzes 15 die gleiche wie vorher ist, so dass auf die vorangehende Beschreibung Bezug genommen werden kann.
In dieser Ausführungsform ist der zylindrische Hauptabschnitt des Trägers 10'' voll bzw. massiv, das heißt nicht durchbohrt, und umfasst wie vorher außen das Außengewinde 12 für die Rufnahme der Mutter 9, die ebenfalls identisch oder ähnlich der oben beschriebenen Mutter 9 ist.
In seinem unteren Teil und entgegengesetzt zum Vorsprung 14 umfasst der Trägerkörper 10'' einen lateralen Vorsprung oder eine laterale Ausbuchtung 33, die von einer bogenförmigen Aussparung 34 überragt wird, welche im zylindrischen Teil 11 des Trägerkörpers 10'' eingebracht ist und sich nach oben verjüngt. Der Vorsprung 33 ist von einer Seite zur anderen hohl, und seine Bohrung ist aus einem Sitz 29 und einer Durchgangsöffnung 21 gebildet, die identisch mit den vorher beschriebenen für die Aufnahme des Kugelkopfs 4 des Verankerungselements sind, das hier als Beispiel von der Pedikulär-Schraube 2 gestellt wird, und für den Durchgang der Zwischenstange 6 dieses Elements. Die Achse 35 der Bohrung 20, 21 ist parallel zur Achse 17 des zylindrischen Hauptabschnitts 11 des Trägers und befindet sich vorzugsweise im wesentlichen in gleichem Abstand von diesem wie die Achse 16 des Sitzes 15 für den Stab bzw. die Stange 1. Da die Vorsprünge 14 und 33 einander entgegengesetzt sind, liegt die Ebene der Achsen 17 und 35 senkrecht zur Achse 16 des Sitzes des Stabs 15.
Das Festziehen des Stabes 1 und des Kugelkopfs 4 mittels der Mutter 9 erfolgt mit Hilfe eines Zwischenstücks 36 von der Art einer Scheibe. Die Scheibe 36 weist eine zentrale kreisförmige Öffnung 37 für den Durchgang des zylindrischen Teils 11 des Trägers auf, wobei diese Öffnung 37 auf der Seite der Bohrung 20, 21 durch ein Fenster 38 in Bogenform verlängert ist, welches koaxial zur Bohrung 20, 21 ist, damit, wie in 8 gezeigt ist, sein unterer Rand in Bogenform mit dem Kugelkopf des Verankerungselements beim Festziehen außerhalb der Vertiefung 22 zusammenwirkt. Übrigens ermöglicht dieses Fenster 38 den Zugang des Werkzeugs zum Kopf des Verankerungselements, insbesondere im Fall einer Pedikulärschraube. Die Aussparung 34 ermöglicht den Durchgang des Verankerungselements und des Werkzeugs zur Betätigung desselben.
Beim Festziehen der Mutter 9 kommt die Scheibe 36 jeweils in zwei diametral entgegengesetzten Zonen an dem Stab 11 und an dem Kugelkopf 4 des Verankerungselements zur Anlage, was eine gute Verteilung der Kräfte und eine ausgezeichnete Verblockung gewährleistet.
In dieser Ausführungsform kann sich die Mutter 9 bei der Anbringung des Verankerungselements an der Wirbelsäule nicht an dem Träger 10'' befinden, weil die Vertiefung 22 senkrecht zum Gewinde 12 liegt. Der Träger 10'' wird also nicht festgehalten.
Hingegen weist diese Ausführungsform den gleichen Vorteil im Zusammenhang mit der Möglichkeit des Zugangs zum Verankerungselement auf, wenn der Stab 1 sich bereits an Ort und Stelle befindet, aber mit der Notwendigkeit, die Mutter 9 abzunehmen.
Bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung weist der Kugelkopf 4 im Fall der Pedikulärschraube 2 einen im allgemeinen größeren Durchmesser als die Zwischenstange 6 und die Gewindestange 7 auf, so dass die Pedikulärschraube aus einem einzigen Stück gefertigt werden kann und in den Träger bzw. die Halterung 10, 10' oder 10'' eingesetzt werden kann. Wenn demgegenüber der Durchmesser des Kugelkopfs 4 geringer als der Durchmesser der Zwischenstange 6 oder der Gewindestange 7 ist, ist eine solche axiale Anbringung nicht möglich, und in diesem Fall ist die Pedikulärschraube aus zwei Teilen gefertigt, die nach der Anbringung des Kugelkopfs 4 in seinem Sitz 20 zusammengefügt werden. Dies trifft auch für den Fall zu, bei dem das Verankerungselement aus dem Haken 3 gebildet ist, der in 4 dargestellt ist, und der bei allen Ausführungsformen der Erfindung anwendbar ist. In diesem Fall trägt das freie Ende der Zwischenstange 6 ein Gewinde 39, das mit einem Innengewinde 40 des Teils 8 in Hakenform zusammenwirkt.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; vielmehr sind verschiedene Varianten vorstellbar, ohne über ihren Rahmen hinauszugehen.

Claims

System zur Osteosynthese für eine vertebrale Arthrodese, mit: mindestens einem Stab (1) zur vertebralen Dehnung oder Komprimierung, der geeignet ist, sich auf mindestens einen Teil der Wirbelsäule zu erstrecken; mindestens ein ausrichtbares vertebrales Verankerungselement (2, 3) mit einem Kopf (4) mit kugelförmiger Oberfläche (5), und einem vertebralen Verankerungsteil (7, 8); wobei der kugelförmige Kopf (4, 51) des Verankerungselements (2, 3) dessen dem Verankerungsteil (7, 8) entgegengesetztes Ende bildet; einem gemeinsamen Träger (10, 10', 10'') zur Aufnahme, zum Koppeln und Zum Feststellen des vertebralen Verankerungselements und des Stabs, wobei dieser gemeinsame Träger einen ersten konkaven Sitz (15) zur Aufnahme des Stabs (1) umfasst und nach oben gegenüber dem Verankerungsteil offen ist, sowie einen zweiten konkaven Sitz (20) zur Aufnahme des Kugelkopfs (4), wobei dieser zweite Sitz so angeordnet ist, dass der Kugelkopf im Verhältnis zum Träger jede um seine Mitte regelbare Winkelposition einnehmen kann, wobei der erste Sitz seitlich in Bezug auf den zweiten Sitz verschoben ist; und mit Gewinde versehene Mittel (9, 23) zum Feststellen des Stabs und des Verankerungselements am Träger, wobei diese Feststellmittel mindestens eine Mutter (9) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (9) an einem Gewindeteil (11, 12) angeschraubt ist/wird, der Gewindeteil (11, 12) zum Träger (10, 10', 10'') gehört, mindestens ein Teil des ersten Sitzes (15) lateral außerhalb des Gewindeteils gelegen ist, wobei dieser erste Sitz seitlich offen ist, und die konkave Ausnehmung der beiden Sitze (15, 20) axial entgegengesetzt zum Verankerungsteil (7, 8) des Verankerungselements gerichtet ist, wobei die Einheit so aufgebaut ist, dass die Mutter (9), wenn sie auf den Gewindeteil (11, 12) des Trägers (10, 10', 10'') geschraubt wird, den Stab (1) in seinem Sitz axial feststellt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sitz (15) eine zylindrische konkave Oberfläche aufweist, deren Konkavität entgegengesetzt zu der Wirbelsäule orientiert ist und deren Achse (16) normal bzw. senkrecht zur Achse (17) des Gewindeteils (11, 12) des Trägers ist.
System nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Sitz (15) festlegende Oberfläche die zylindrische Oberfläche des Gewindeteils (11, 12) des Trägers schneidet.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkave Oberfläche des zweiten Sitzes (20) kugelförmig oder konisch ist und die Konkavität dieser Oberfläche entgegengesetzt zur Wirbelsäule orientiert ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (9) Rasten bzw. Kerben (18) auf ihrer Radialfläche zum Festziehen des Stabs (1) aufweist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sitz (20) zur Wirbelsäule hin durch eine Öffnung (21) zum Durchgang einer Zwischenstange (6) des Verankerungselements, die zwischen dem Kugelkopf (4) und dem Verankerungsteil (7, 8) desselben gelegen ist, verlängert ist.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (21) zum Durchgang der Zwischenstange (6) einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchmesser der Zwischenstange, um eine Regelung der Winkelposition des Verankerungselements in Bezug auf den Träger in allen Rich tungen zu ermöglichen.
System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des Durchgangs (21) sich zur Wirbelsäule hin ausweitet und vorzugsweise konisch ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sitz (20) den Boden des hohlen und offenen Teils (11, 12) des Trägers bildet.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Sitz lateral über die Wand des Trägers miteinander in Verbindung stehen, damit der Stab und der Kugelkopf bei ihrer Feststellung sich gegenseitig abstützen, wobei der Abstand zwischen den Achsen der beiden Sitze gleich oder geringfügig kleiner ist als die Summe der Radien des Stabs und des Kugelkopfs.
System nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Schraube (23), vorzugsweise ohne Kopf und versenkt, umfasst, die geeignet ist, mit einem Innengewinde (19) des hohlen Trägers (10) zusammenzuwirken und eine hohle, beispielsweise polygonale und insbesondere sechseckige Handhabungs-Ausnehmung aufweist, um die Feststellung des kugelförmigen Kopfs des Verankerungselements im zweiten Sitz (20) zu ermöglichen.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube (23) durchgehend hohl ist, um den Zugang eines Werkzeugs zu einem Handhabungsprofil (22) zu ermöglichen, das im Kugelkopf des Verankerungselements angeordnet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (9) direkt mit dem Stab (11) zusammenwirkt.
System nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Zwischenstück (28) umfasst, das aus einem zentralen Teil (29) zum Abstützen am Kugelkopf (4) des Verankerungselements besteht und dazu vorgesehen ist, in einer glatten Bohrung (19') des hohlen Trägers (10') aufgenommen zu werden, sowie zwei Zweige (30), welche die Wand des hohlen Trägers über zwei Longitudinalschlitze (32) durchsetzen und vorzugsweise einander gegenüberliegen und zueinander ausgerichtet sind, wobei eines der freien Enden der Zweige (30) außerhalb des hohlen Trägers dazu vorgesehen ist, sich an dem Stab (1) abzustützen, wobei die Einheit so aufgebaut ist, dass sich die Mutter (9) an den freien Enden der Zweige (30) abstützt, indem das Zwischenstück (28) gleichzeitig gegen den Kugelkopf (4) des Verankerungselements durch seinen mittleren Teil (29) und gegen den Stab (1) durch das freie Ende eines seiner zwei Zweige (30) vorbelastet ist.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Teil (29) des Zwischenstücks (28) eine Öffnung (31) aufweist, deren Rand dazu vorgesehen ist, sich einer Kreisform folgend am Kugelkopf des Verankerungselements abzustützen, und der den Zugang eines Werkzeugs zu einem in dem Kugelkopf angeordneten Handhabungsprofil ermöglicht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sitz (20) ebenfalls außerhalb des Gewindeteils (11,12) des Trägers (10'') gelegen ist, der vorzugsweise in seinem Gewindeteil voll bzw. massiv ist und nach oben entgegengesetzt zur Wirbelsäule seitlich geöffnet ist, damit der Kugelkopf (4) des Verankerungselements ebenfalls durch die Mutter (9) außerhalb des Trägers (10'') verblockt ist.
System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (9) auf den Stab (1) und über eine Scheibe (36) auf den Kugelkopf (4) einwirkt.
System nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Sitze (15,20) in Bezug auf den Träger und die Mutter diametral entgegengesetzt sind.
System nach einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (36) ein Fenster (38) aufweist, dessen Rand dazu vorgesehen ist, gemäß einem Kreisbogen mit dem Kugelkopf (4) zusammenzuwirken, und das den Zugang eines Werkzeugs zu einem von dem Kugelkopf getragenen Handhabungsprofil ermöglicht.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (9) auf ihrer der Wirbelsäule entgegengesetzten Radialfläche Handhabungs-Ausnehmungen (27) aufweist, die dazu vorgesehen sind, mit einem Befestigungswerkzeug zusammenzuwirken.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement zu der Gruppe gehört, die aus pedikulären Schrauben (2) sowie Haken (3), beispielsweise laminaren, thoraxartigen oder pedikulären, gebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemittel zum Feststellen des Stabs (1) und des Kopfs (4) des Verankerungselements so angeordnet sind, dass sie einen Zugang von außen zu einem von dem Kopf getragenen Handhabungsprofil, insbesondere über eine Öffnung, schaffen.