CH703000A2

CH703000A2 - Flexible plastic connecting rod for surgical treatment of spinal column, consists of two different radii of curvatures that lie between specific range, where longitudinal axis of rod runs in shape of curve

Info

Publication number: CH703000A2
Application number: CH6442010A
Authority: CH
Inventors: Stefan Freudiger; Rolf Diener
Original assignee: Spinesave Ag
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2011-10-31

Abstract

The rod (1) consists of two different radii of curvatures that lie between 100 and 300 mm. Longitudinal axis of the rod runs in a shape of a curve. The curvature is formed by thermo-plasticity after annealing using an injection molding. Twisting is overlapped on left and right sides of the curvature. The rod is supplied in a dehydrated condition, and manufactured from polycarbonate urethane. Upper and lower pedicle screws (2a, 2b) are inserted in upper and lower retainers (3a, 3b) of the rod, respectively.

Description

[0001] Mit der vorliegenden Erfindung wird ein elastischer Verbindungsstab entsprechend Patentanspruch eins in vorgekrümmter Form bereitgestellt. Elastische Verbindungsstäbe werden typischerweise mit Pedikelschrauben zur dynamischen Stabilisierung von Wirbelsäulen verwendet. With the present invention, an elastic connecting rod according to claim one is provided in pre-curved shape. Elastic connecting rods are typically used with pedicle screws for dynamic stabilization of spinal columns.

[0002] Je nach Morphologie des Patienten und Lage der dynamischen Stabilisierung können Verbindungsstäbe nicht immer geradlinig verlaufen. Verbindungsstäbe müssen daher, entsprechend der vorliegenden Krümmung der Wirbelsäule, ihrerseits gekrümmt werden. Depending on the morphology of the patient and the location of the dynamic stabilization connecting rods may not always be straight. Connecting rods must therefore, in turn, be curved according to the present curvature of the spine.

[0003] Bei Fusionseingriffen werden in der Regel Metallstäbe verwendet, welche im Operationssaal mithilfe von Apparaturen plastisch gekrümmt werden. In fusion surgery usually metal rods are used, which are plastically curved in the operating room using equipment.

[0004] Elastische Kunststoffstäbe können bei geringen Shore-Härten leicht in die erforderliche Krümmung gebracht werden. Bei höheren Shore-Härten lassen sich solche Kunststoffstäbe bei Raumtemperatur aber keiner grösseren Formänderung mehr unterziehen. Elastic plastic rods can be easily brought into the required curvature at low Shore hardnesses. At higher Shore hardnesses, such plastic rods can no longer undergo any major change in shape at room temperature.

[0005] Der Stand der Technik nennt hierzu erst ansatzweise Methoden. Diese werden im Folgenden erläutert und es werden ihre Nachteile gegenüber der vorliegenden Erfindung hervorgehoben. The prior art calls for this only rudimentary methods. These will be explained below and their disadvantages compared with the present invention will be emphasized.

[0006] Die Erfindung gemäss Patentschrift US 5 415 661 zeigt weit über die anatomische Wirbelsäulenkrümmung hinausgehende stark gekrümmte Stäbe aus Faserverbundwerkstoffen. Die starke Krümmung hat nicht die Aufgabe der Anatomie zu folgen, sondern den faserverstärkten Kunstoffstäben zusätzliche Elastizität zu geben. Die starke Krümmung benötigt einen hohen Platzbedarf und kann bei angrenzendem Gewebe zu unerwünschten Interferenzen führen. The invention according to patent US 5,415,661 shows far beyond the anatomical spine curvature beyond highly curved rods made of fiber composites. The strong curvature does not have the task of following the anatomy, but to give the fiber-reinforced plastic rods additional elasticity. The high curvature requires a large amount of space and can lead to unwanted interference with adjacent tissue.

[0007] Die Erfindung gemäss Patentschrift EP 0 786 235 B1 verwendet vorgekrümmte Metallstäbe und setzt sich die Aufgabe, diese im Schraubenkopf ohne Begradigung zu klemmen. Hierbei beschränken sich Metallstäbe auf die Aufgabe, die versorgten Wirbelkörper derart stark zu stabilisieren, dass diese knöchern zusammenwachsen (fusionieren) können. The invention according to patent EP 0 786 235 B1 uses pre-curved metal rods and sets itself the task of clamping them in the screw head without straightening. In this case, metal bars are limited to the task of stabilizing the supplied vertebral bodies so strongly that these bones can grow together (fuse).

[0008] Die Erfindung gemäss Patentanmeldung WO 2004/096 066 A2 schlägt ein krümmbares Lumen vor, welches nach dem Einsetzen in die Wirbelsäule durch eine Vielzahl metallener Stäbchen gefüllt wird. Die mit diesem Verfahren erzielte Krümmung muss als aufwendig bezeichnet werden. The invention according to patent application WO 2004/096 066 A2 proposes a curvable lumen, which is filled by a plurality of metallic rods after insertion into the spinal column. The curvature achieved with this method must be described as expensive.

[0009] Die Erfindung gemäss Patentanmeldung US 2007/0 035 795 A1 zeigt zwar gekrümmte Rohrsegmente, welche jedoch nicht die Aufgabe der dynamischen Stabilisierung von Wirbelsäulensegmenten haben, sondern einen Ersatz der Facettengelenke sicherstellen sollen. Although the invention according to patent application US 2007/0 035 795 A1 shows curved pipe segments, which do not have the task of dynamic stabilization of spinal segments, but to ensure a replacement of the facet joints.

[0010] Kunststoffstäbe höherer Shore-Härten müssen im Operationssaal erwärmt werden, um in eine vorgegebene Krümmung überführt zu werden. Um solche Erwärmungsprozesse möglichst zu umgehen, stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, Kunststoffstäbe in typischen Krümmungen vorgekrümmt anzubieten. Plastic rods of higher Shore hardnesses must be heated in the operating room to be converted into a predetermined curvature. In order to circumvent such heating processes as far as possible, the present invention has the object to offer plastic rods in typical curvatures precurved.

[0011] Die im Folgenden beschriebene Erfindung betrifft demnach einen biokompatiblen Kunststoffstab, welcher derart vorgekrümmt ist, dass dieser ohne aufwendige Manipulation in eine Wirbelsäule eingelegt werden kann, auch wenn die zugehörigen Aufnahmen der Pedikelschrauben nicht geradlinig verlaufen. The invention described below accordingly relates to a biocompatible plastic rod which is pre-curved in such a way that it can be inserted into a spinal column without complicated manipulation, even if the associated receptacles of the pedicle screws do not run in a straight line.

[0012] Um der Krümmung der Wirbelsäule bestmöglich Rechnung zu tragen, werden Stäbe erfindungsgemäss auch mit mehr als einem Krümmungsradius versehen. Liegt ein überlanger Stab mit verschiedenen Krümmungsradien vor, so hat der Chirurg zudem die Möglichkeit, ein Stabsegment an einer Stelle zu entnehmen, welche der gewünschten Krümmung optimal entspricht. To best accommodate the curvature of the spine, rods according to the invention are also provided with more than one radius of curvature. If an overlong rod with different radii of curvature is present, the surgeon also has the option of removing a rod segment at a position which optimally corresponds to the desired curvature.

[0013] Eine erste Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass drei spezielle Kunststoffeigenschaften kombiniert zur Anwendung gelangen, nämlich vorzugsweise (1) die Temperung, um für die Krümmung die grösstmögliche Elastizität zu erzielen, (2) die Thermoplastizität, um die erzielte Krümmung nach Abkühlung zu erhalten und (3) die Rehydration, um eine anschliessende nachteilige Versteifung durch Austrocknung zu vermeiden. A first solution of this object is characterized by the fact that three special plastic properties are combined used, namely preferably (1) the heat treatment in order to achieve the greatest possible elasticity for the curvature, (2) the thermoplasticity, the curvature achieved to obtain after cooling and (3) the rehydration, in order to avoid subsequent disadvantageous stiffening by dehydration.

[0014] Eine zweite Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorkrümmung durch ein Spritzgusswerkzeug mit vorgekrümmtem Verlauf erzielt wird. A second solution to this problem is characterized in that the pre-curvature is achieved by an injection mold with pre-curved course.

[0015] Hierbei wird der Erhalt der Rehydration dadurch erreicht, dass der Kunststoffstab in einem diffusionsfesten Behältnis (zum Beispiel Polyamid-Aluminium-Polyethylen-Beutel) oder in wässriger Umgebung geliefert wird. Here, the receipt of the rehydration is achieved in that the plastic rod in a diffusion-resistant container (for example, polyamide-aluminum-polyethylene bag) or in an aqueous environment is supplied.

[0016] Der Gegenstand der Erfindung ist folglich der im Patentanspruch eins definierte vorgekrümmte Kunststoffstab. Im Falle von nicht punktsymmetrischen Querschnitten, kann ein vorgekrümmter Stab zusätzlich auch nach links oder rechts vorverdreht werden. The object of the invention is therefore defined in claim one precurved plastic rod. In the case of non-point-symmetrical cross sections, a pre-curved rod can additionally be pre-twisted to the left or right.

[0017] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellen und insbesondere nicht die maximal mögliche Anzahl Pedikelschrauben oder die Vielfalt möglicher Krümmungsradien und Verdrehwinkel zeigen. The present invention will be explained in more detail with reference to drawings, which represent only exemplary embodiments and in particular do not show the maximum possible number of pedicle screws or the variety of possible radii of curvature and angle of rotation.

[0018] Es zeigen schematisch: <tb>Fig. 1<sep>einen vorgekrümmten Stab mit zwei symbolisierten Pedikelschrauben. <tb>Fig. 2a<sep>einen vorgekrümmten Stab mit einem einheitlichen Krümmungsradius. <tb>Fig. 2b<sep>einen vorgekrümmten Stab mit mindestens zwei verschiedenen Krümmungsradien. <tb>Fig. 3a<sep>einen vorgekrümmten und nach links vorverdrehten Stab. <tb>Fig. 3b<sep>einen vorgekrümmten und nach rechts vorverdrehten Stab.Schematically show: <Tb> FIG. 1 <sep> a pre-curved rod with two symbolized pedicle screws. <Tb> FIG. 2a <sep> a pre-curved rod with a uniform radius of curvature. <Tb> FIG. 2b shows a pre-curved rod with at least two different radii of curvature. <Tb> FIG. 3a <sep> a pre-curved and to the left vorverdrehten rod. <Tb> FIG. 3b <sep> a pre-curved and right vorverdrehten rod.

[0019] In Fig. 1 wird der vorgekrümmte Stab (1) in der oberen Aufnahme (3a) einer oberen Pedikelschraube (3a) und in der unteren Aufnahme (3b) einer unteren Pedikelschraube (3b) gezeigt. In Fig. 1, the pre-curved rod (1) in the upper receptacle (3a) of an upper pedicle screw (3a) and in the lower receptacle (3b) of a lower pedicle screw (3b) is shown.

[0020] In Fig. 2a wird ein vorgekrümmter Stab mit einem einheitlichen Krümmungsradius entlang seiner Stabachse gezeigt. In Fig. 2a, a pre-curved rod is shown with a uniform radius of curvature along its rod axis.

[0021] In Fig. 2b wird ein vorgekrümmter Stab mit mindestens zwei verschiedenen Krümmungsradien entlang seiner Stabachse gezeigt. In Fig. 2b, a pre-curved rod having at least two different radii of curvature along its rod axis is shown.

[0022] In Fig. 3a wird ein vorgekrümmter und nach links vorverdrehter Stab (4) gezeigt. In Fig. 3a, a pre-curved and to the left vorverdrehter rod (4) is shown.

[0023] In Fig. 3b wird ein vorgekrümmter und nach rechts vorverdrehter Stab (5) gezeigt. In Fig. 3b, a pre-curved and vorverdrehter to the right bar (5) is shown.

Claims

1. plastic rod (1) for the surgical care of the spine, characterized in that its longitudinal axis in the delivery state is not rectilinear, but curved.

2. Plastic rod according to claim 1, characterized in that the rod has a uniform radius of curvature.

3. Plastic rod according to claim 2, characterized in that the radius of curvature is 100 mm to 300 mm.

4. plastic rod according to claim 1, characterized in that the rod has at least two different radii of curvature.

5. Plastic rod according to claim 4, characterized in that the different radii of curvature between 100 mm and 300 mm.

6. plastic rod according to one of claims 1 to 5, characterized in that the curvature is achieved by thermoplasticity.

7. Plastic rod according to claim 6, characterized in that the curvature is achieved by thermoplasticity after annealing.

8. plastic rod according to one of claims 1 to 5, characterized in that the curvature is achieved by injection molding in a curved shape.

9. plastic rod according to one of claims 1 to 8, characterized in that in addition to the curvature and a rotation to the left (4) or right (5) is superimposed.

10. Plastic rod according to one of claims 1 to 9, characterized in that the plastic rod is supplied in rehydrated state.

11. Plastic rod according to one of claims 1 to 10, characterized in that the plastic rod is made of polycarbonate urethanes.