DE69314334T2

DE69314334T2 - Vorrichtung zur osteosynthese von rückenwirbeln

Info

Publication number: DE69314334T2
Application number: DE69314334T
Authority: DE
Inventors: Christian Mazel
Original assignee: Eurosurgical SA
Current assignee: Eurosurgical SA
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2013-04-10
Also published as: JP2642516B2; ES2109488T3; WO1993020771A1; CA2133766A1; EP0634911B1; FR2689750A1; AU3957493A; FR2689750B1; AU661904B2; DE69314334D1; JPH07501735A; CA2133766C; EP0634911A1; US5704936A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Osteosynthese von Rückenwirbeln, zur Behandlung von Skoliosen, Tumoren, Brüchen und pathologischen Degenerationen.
Die Osteosynthese von Rückenwirbeln wird zur Zeit prinzipiell durch Vorrichtungen realisiert, die Platten oder feste Stangen verwenden.
Dafür seien folgende Beispiele erwähnt: Die Platten von Steffee, die Technik von Wiltse, der Tausendfüßler von Roy Camille, die CD-Technik, die Technik des Texas Scottish Right Hospitals.
Bei diesen Vorrichtungen bestehen generell die Probleme darin, die Platten oder Stangen mit den implantierten Knochenverankerungen zu verbinden. Die Lage dieser Verankerungen ist nämlich nicht rechtwinklig und nicht immer von gleicher Orientierung in der Sagittalebene. Was insbesondere die Wirbelschrauben betrifft, ist es notwendig die Platten oder die Stangen mit Kraft zu plazieren, was für einen guten Halt der Verankerungen nachteilig ist, oder die Stangen anzupassen, um die Befestigung der Verankerungselemente gewährleisten zu können.
Bei diesen Vorrichtungen ist eine Reduktion wegen der Tatsache schwierig, daß man zur selben Zeit reduzieren muß, wie man die Wirbelverankerungen an den Platten oder Stangen befestigen muß. Diese Reduktion ist bei biegsamer Ausbildung schwierig.
Hinzu kommt, daß das Krümmen der Stangen und Platten generell vor ihrem Ansetzen an den Wirbelverankerungselementen erfolgen muß, was die Optimierung der Reduktion begrenzt.
Nach Meinung zahlreicher Chirurgen wirkt sich eine zu große Festigkeit des Gerätes nachteilig auf die Schnelligkeit der Befestigung am Knochen des zugeordneten Befestigungspunktes der Osteosynthese aus.
Man kennt aus der US-A-5 057 109 Knochenverankerungselemente, die so ausgebildet sind, wie es in der Präambel des Anspruchs 1 zum Ausdruck kommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Osteosynthese zum segmentären Befestigen vorzuschlagen, die bilateral verwendbar ist und die so geartet ist:
- daß sie leicht an den Implantaten angebracht werden kann, dank der Flexibilität der länglichen Verbindungselemente, die sich allen Positionen der Verankerungselemente anpassen,
- daß sie eine Verbesserung der Reduktion durch einfache Entfernung oder Annäherung und schrittweiser Versteifung der Vorrichtung Segment für Segment ermöglicht,
- daß sie eine ausreichende Elastizität besitzt, die die Verbindung des Knochens mit dem zugeordneten Kern der Osteosynthese gewährleistet,
- daß man ein Instrumentarium mit reduziertem Raumbedarf erhält.
Die Vorrichtung zur Osteosynthese von Rückenwirbeln gemäß der Erfindung ist gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgebildet.
Die biegsamen Stäbe haben einen kreisförmigen oder nicht kreisförmigen Querschnitt. Beispielsweise sind sie länglich und aus biokompatiblem Material mit großer Elastizität und großem Bruchwiderstand. Überdies können die biegsamen Stäbe Vollstäbe sein oder auch eine Zusammenfügung von Fasern, z.B. zu Litzen, sein.
Eine solche Vorrichtung gewisser Steife für das Rückgrat gewährt eine gewisse Elastizitat in der Arthrodesezone, dank der biegsamen Metallstäbe mit großer Elastizitätsgrenze, die eine geeignete Zahl der Verbindungselemente durchlaufen, die ihrerseits fest mit den Wirbeln durch Elemente, wie Schrauben und Haken, verankert sind.
Die Metallstäbe haben einen kleinen Querschnitt, verglichen mit den Stäben der bisherigen Vorrichtungen, die bis heute verwendet werden, und eine geeignete Trägheit, um eine Elastizität für eine Osteosynthese zu schaffen, die günstig für eine gute Befestigung am Knochen ist.
Gemäß weiterer kennzeichnenden Merkmale der Erfindung gilt folgendes:
- Jedes Verbindungselement besitzt einen Sockel, in welchem zwei durchgehende Bohrungen eingelassen sind, die von den biegsamen Stangen durchlaufen werden. Außerdem weist der Sokkel ein Loch zur Aufnahme eines expandierbaren Körpers eines Verankerungselementes auf. Außerdem weist das Verbindungselement Mittel zur Befestigung der Stäbe am Sockel auf.
- Sodann sind Befestigungsmittel vorgesehen, bestehend aus einem Spannelement. In eine Fläche desselben sind Schienen eingearbeitet, die den Schienen zugeordnet sind, die sich in der Fläche des Sockels in Verlängerung der Bohrungen befinden, derart, daß die biegsamen Stäbe in einander zugeordneten Schienen des Spannelementes und des Sockels ruhen. Das Spannelement ist mit einem Organ zum Anklemmen an dem Sockel und zur Blockierung der Stäbe in ihren Bohrungen und Schienen ausgerüstet, z.B. mit einer Schraube, die das Loch in dem Spannelement und das Gewindeloch des Sockels durchdringt.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, in der mehrere Ausführungsformen beispielhaft und nicht begrenzend beschrieben sind.
Figur 1 zeigt im Aufriß eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die eine Lenden-Sacrum-Befestigung ermöglicht.
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab eines Pedikulärhakens zur Knochenverankerung, der Teil der Vorrichtung gemäß Figur 1 sein kann.
Figur 3 zeigt eine Ansicht in Perspektive und in vergrößertem Maßstab ähnlich derjenigen der Figur 2 eines Laminarhakens und seiner Expansionsschraube.
Figur 4 zeigt eine Ansicht in Perspektive und in vergößertem Maßstab eines Knochenverankerungselementes gemäß einer dritten Ausführungsform in explodierter Form, die durch eine Stielschraube und eine Expansionsschraube gebildet wird.
Figur 5 zeigt eine Ansicht, teilweise in Ansicht, teilweise axial geschnitten, eines Kopfes einer Schraube gemäß Figur 4, in welche eine Expansionsschraube eingeschraubt ist.
Figur 6 zeigt eine Ansicht in Perspektive und in explodierter Form von drei Teilen, die ein Verbindungselement zur Knochenverankerung bilden und die ein Teil der Vorrichtung der Figur 1 sind.
Figur 7 zeigt eine Ansicht in Perspektive einer Variante des Verbindungselementes gemäß Figur 6.
Figur 8 zeigt eine Ansicht in Perspektive eines Verbindungselementes gemäß Figur 6, das mit zwei biegsamen Stangen versehen ist.
Figur 9 zeigt eine Ansicht teilweise im Schnitt und in Seitenansicht eines Verbindungselementes gemäß Figur 8, versehen mit einer Knochenverankerungsschraube.
Figur 10 zeigt eine Ansicht von oben des Verbindungselementes gemäß den Figuren 8 und 9.
Figur 11 zeigt eine Ansicht in Perspektive und in vergrößertem Maßstab eines Verbindungslementes zur Sacrum-Befestigung als Teil der Vorrichtung gemäß Figur 1 und versehen mit einer um das Verbindungselement herumlaufenden Stange.
Figur 12 zeigt einen Längsschnitt des Verbindungselementes gemäß Figur 11 nach der Linie 12-12 der Figur 14, d.h. in einer Ebene, die die parallelen Achsen der beiden Bohrungen des Verbindungselementes enthält.
Figur 13 ist eine Ansicht von oben des Verbindungselementes der Figur 11.
Figur 14 ist eine Ansicht des einen Endes des Teils gemäß dem Pfeil K der Figur 13.
Figur 15 ist eine Ansicht in Perspektive und in explodierter Form einer anderen Ausführungsform des Knochenverankerungselementes.
Die Figuren 16 und 17 sind Ansichten in Perspektive und in vergrößertem Maßstab von zwei Ausführungeformen einer Stützplatte bisheriger Ausbildung.
Figur 18 ist eine Draufsicht einer vorderen Vorrichtung, bei der Abstützplatten gemäß der Ausführungsform der Figur 16 verwendet werden.
Figur 19 ist eine Draufsicht von hinten einer Vorrichtung gemäß Figur 18.
Figur 20 ist eine Längsansicht eines Doppelverbindungselementes, versehen mit Knochenverankerungsschrauben. Ein solches Doppelverbindungselement kann eine Brücke über einen Knochenbruch bilden.
Figur 21 ist eine Ansicht von zwei Platten, die ein Verbindungselement gemäß Figur 19 bilden.
Figur 22 ist eine Seitenansicht einer hinteren Vorrichtung für Knochenbrüche, die auf entsprechende Teile des Rückgrates gesetzt wird und ein Doppelverbindungselement gemäß den Figuren 20 und 21 aufweist.
Figur 23 ist eine sagittale Ansicht einer Vorrichtung für den Lendenbereich, gebildet aus Knochenverankerungselementen vom Typ der Pedikulärhaken und der Laminarhaken gemäß den Figuren 2 und 3.
Figur 24 zeigt einen Schnitt durch ein Verbindungselement gemäß den Figuren 6 bis 10 im Bereich des Durchgangsloches für die Knochenverankerungsschraube.
Figur 25 zeigt in Perspektive und in vergrößertem Maßstab eine weitere Ausführungsform der biegsamen Stangen für die Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Figur 26 ist eine Ansicht des einen Endes der Stange der Figur 25.
Figur 27 ist eine analoge Ansicht der Ausführungsform der Figur 25, die eine Variante der flexiblen Stange zeigt.
Figur 28 ist eine Ansicht des Endes der Stange der Figur 27.
Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Osteosynthese von Rückenwirbeln, gebildet durch ein Gerät für den Lendenbereich. Es erstreckt sich von einem Sacrum S nach S1 und S2, und es erstreckt sich über drei erste Lendenwirbel L5, L4 und L3. Diese Vorrichtung besteht aus Elementen 1 zur knochenmäßigen Verankerung an dem Sacrum und an den Lendenwirbeln, zwei biegsamen Stangen 2 mit hoher Elastizität und kleinem Querschnitt. Die Stangen können parallel zueinander angeordnet sein. Sie durchlaufen die Verbindungselemente (3,4,5,6), in denen sie befestigt sind und die ihrerseits mit Verankerungselementen 1 verbunden sind.
Die beiden Stangen 2 werden in dieser Ausführungsform durch zwei parallele Teile einer einzigen Stange, die U-förmig gebogen ist, gebildet. Die beiden Teile durchlaufen die ersten vier Verbindungselemente 3,4,5 und 6. Letzteres ist am Sacrum in S1 verankert. Die beiden Stangen bilden eine Krümmung auf einem Rundteil des Verbindungsteiles 7, das auf S2 plaziert ist.
Die beiden Stangen 2 können aus Stahl mit großer Elastizität (z.B. 650 N/mm²) und großem Bruchwiderstand (z.B. 1400 N/mm²) sein. Ihr Durchmesser kann ungefähr zwischen 2 und 3 mm liegen.

Beschreibung der Elemente, die die Vorrichtung gemäß Figur 1 bilden (Figuren 2 bis 14)

Die Verankerungselemente 1 können Pedikulärhaken (Figuren 2 und 3) oder Pedikulärschrauben (Figuren 4 und 5) sein. Die Pedikulärhaken 8 (Figur 2) besitzen ein Wirbelverankerungsteil, das durch den Haken 9 gebildet wird. Sein Rand weist eine Einkerbung 9a auf. Er besitzt ein Mittelteil 11, das in ein zylindrisches Teil 12 übergeht. In dieses sind mindestens zwei Längsschlitze eingearbeitet, nämlich vier Schlitze 13 im dargestellten Beispiel, die zwischen sich vier Arme 14 begrenzen, die radial auseinanderdrückbar sind. Die inneren Flächen letzterer bilden ein Gewinde 15 und eine ringförmige Abkantung 16 an den äußeren Enden der Arme 14.
Der Haken 8 arbeitet mit einer Expansionsschraube 17 zusammen, die einen Schraubenzylinder 18 aufweist, der in den Körper 12 eingeschraubt werden kann. Außerdem hat die Schraube einen Kopf 19 mit einer konischen Fläche 21. Letztere kann sich an der Abkantung 16 abstützen, wenn die Schraube 17 in das Gewinde 15 eingedreht wird. Dabei erfolgt eine Aufspreizung in radialer Richtung der Arme 14. Deren äußere Flächen bilden dann eine kegelstumpfförmige Form.
Der konische Kopf 19 der Schraube 17 besitzt eine ebene Fläche 37, die durch die konische Zone 21 begrenzt wird. In dieser Fläche befindet sich eine zentrale Ausnehmung 38, die zur Aufnahme eines nicht dargestellten Schlüssels geeignet ist. Die Ausnehmung 38 kann sechseckig, rund bzw. sechseckiglänglich ausgebildet sein.
Der laminare Haken 22 der Figur 3 unterscheidet sich von dem pedikulären Haken 8 allein durch den Verankerungsteil 23. Dessen Rand weist keinen Einschnitt auf.
Die Pedikulärschraube 24 der Figuren 4 und 5 besitzt eine Gewindestange 25 zur Verankerung in einem Knochen. Diese Stange ist mit einem zylindrischen Körper 12 ausgerüstet, der dem Körper 12 der Figuren 2 und 3 entspricht. An dessen Ende befindet sich eine Bohrung für eine Schraube 17, die einem Gewinde 13 zugeordnet ist. Die konische Fläche 21 der Schraube stützt sich an der Abkantung 16 ab und ruft beim Einschrauben eine Expansion in radialer Richtung der Arme 14 hervor (Figur 5).
Jedes Verbindungselement 3,4,5 und 6, dargestellt in der Figur 1, kann mit den beiden Ausführungsformen der Figuren 6 bis 10 und 24 realisiert werden.
Das Verbindungselement 3 der Figuren 6, 8, 9 und 10 weist einen Sockel 25 mit L-förmigem Profil auf. Der kleinere Arm 25a des L ist mit einem Vorsprung 26 versehen, in welchem sich ein Gewindeloch 27 befindet. In dem Arm 25a sind außerdem zwei Bohrungen 31 vorhanden, die parallel zueinander sind und den Arm 25a diesseits und jenseits des Vorsprunges 26 durchlaufen. Diese Bohrungen 31 sind kreisrund, und sie erstrecken sich in der Ebene des großen Armes 25b des Sockels 25. Sie werden durch zwei parallele Schienen 32 verlängert, die halbkreisförmig sind und in der Oberfläche des Armes 25b des L angeordnet sind. Sie erstrecken sich bis zum Rand dieses Armes 25b. Im mittleren Teil dieses Armes befindet sich ein Gewindeloch 33. Das Verbindungselement 3 (4,5,6) weist außerdem ein Spannelement 28 auf, das von einer Platte gebildet wird, in welcher ein zentrales Loch 29 angeordnet ist. Dieses Spannelement kann sich an den beiden Armen des L des Sockels 25 abstützen.
Das Verbindungselement 3 wird durch eine Schraube 34 vervollständigt, deren Gewindestange die Löcher 29 und 33 durchläuft, wenn das Spannelement 28 auf dem Sockel 25 sitzt. Auf einer Fläche des Spannelementes 28 befinden sich zwei Schienen 35 mit halbkreisförmigem Querschnitt und parallel zueinander. Diese sind so angeordnet, daß sie, wenn das Spannelement 28 auf dem großen Arm 25b des Sockels 25 ruht, diese Schienen 35 zu den halbkreisförmigen Schienen 32 ausgerichtet sind. Es werden auf diese Weise kreisförmige Durchgänge gebildet, in denen die Stangen 2 ruhen können.
Das Loch 27 ist so dimensioniert, daß es den Körper 12 des Verankerungselementes 8, 22 oder 24 oder eine Schraube 24 aufnehmen kann, wie es die Figuren 9 und 10 veranschaulichen. Wenn die Schraube 17 in den Körper 12 eingeschraubt wird, erfolgt eine radiale Expansion (Figur 5), und die Arme 14 werden stark gegen die Wand des Loches 27 gedrückt, was zur Folge hat, daß das Verbindungselement 3 und die Verankerungselemente 8, 22 oder 24 fest miteinander verbunden sind. Die radiale Expansion der Arme 14 wird hervorgerufen durch die Kraft, die ausgeübt wird durch die konische Zone 21 der Schraube 17 auf die Abkantung 16 von entsprechender Neigung. Die äußere Fläche des Körpers 12 weist vorteilhafterweise eine gewisse Rauheit 36 (Figur 4) auf, was die feste Verbindung zwischen dem Körper 12 und dem Verbindungselement verbessert. Eine schraubenlinienförmige Rinne 20 befindet sich ebenfalls in dem Loch 27 des Verbindungselementes, um die mechanische Verbindung zwischen dem Verankerungselement und dem Verbindungselement zu verbessern. Die radialen Kräfte, die auf die Wände des Vorsprunges 26 bei Einschrauben der Schraube 17 wirken, sind durch Pfeile F in den Figuren 9 und 10 symbolisiert.
Wenn die flexiblen elastischen Stangen 2 ihre richtige Position in den Bohrungen 31 und den Schienen 32,35 eingenommen haben, können sie am Verbindungselement 3 durch Drehen der Schraube 34 in die Löcher 29 und 33 (Figuren 8 und 9) fixiert werden. Vor dem letzten Festziehen können die Elemente 2 verschoben werden oder gedreht werden, was beim Zusammensetzen durchaus von Interesse ist, denn auf diese Weise kann man den Abstand zwischen zwei Verankerungspunkten regeln. Man kann das Verbindungselement anheben, und man kann die Gesamtheit aus Stäben und Verbindungselementen in alle Positionen krümmen, um sie den Verankerungselementen anzupassen und um deren Einfügung in das Loch 27 des Verbindungselementes zu erleichtern. Ist einmal der Abstand justiert, wird die fertige Verbindung zwischen den Verbindungselementen 3 und den Stangen 2 durch Anspannen des Spannelementes 28 mit der Schraube 34 gesichert.
Bei einer Abwandlung der Ausführungsform (siehe Figur 7) unterscheidet sich das Verbindungselement 3a vom Verbindungselement 3 allein durch die Tatsache, daß die Bohrungen 38 und die Schienen 39,41 in dem Sockel 25 und auf dem Spannelement 28 einen länglichen Querschnitt haben. Die große Achse dieser Querschnitte erstreckt sich senkrecht zur Fläche des Armes 25b des Sockels 25 und der zugeordneten Fläche des Spannelementes 28. Die längliche Form der Bohrungen 38 und der Schienen 39,41 stellt einen Vorteil insofern dar, als die Trägheit der zugeordneten länglichen Stangen (nicht dargestellt) vergrößert ist. Das hat zur Folge, daß der Biegewiderstand in der Ebene durch die Achse der Verankerung und parallel zu den Stangen vergrößert ist.
Sind die Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung einmal zusammengesetzt und mit einem Wirbelsegment verankert, dann ergibt sich eine Anordnung, wie sie die Figur 23 beispielhaft veranschaulicht.
Das Verbindungselement 7 zur Befestigung an einem Sacrum (Figur 11) weist am einen Ende einen Einschnitt 42 auf, der eine Rundschulter 43 vorzugswise in halbkreisförmiger Ausbildung bildet, die in zwei Bohrungen 31 übergeht. Diese durchlaufen das Verbindungselement völlig. Die beiden Stangen 2, die die Bohrungen 31 durchlaufen, sind über eine Schlinge 2a miteinander verbunden, die sich an der Schulter 43 abstützt. Mit dieser Schlinge bilden die beiden Stangen somit eine einzige Stange.
In dem Verbindungselement 7 befinden sich zwei Bohrungen 44, die nicht dargestellte Schrauben (z.B. Schrauben 24) zur Befestigung des Verbindungselementes an einem Sacrum aufnehmen können. Die Achsen XX dieser Bohrungen 44 sind parallel zueinander, und ihre Projektionen in eine Längsaxialebene (P) des Verbindungselementes 7 haben eine Neigung (A) zur Senkrechten der Flächen des Verbindungselementes, die die genannte Ebene enthalten (Figuren 12 und 14). Außerdem haben die Achsen XX eine Neigung (B) zu der Axialebene (P) (Figur 12).
Der Winkel A kann beispielsweise größenordnungsmäßig 15º sein, während der Winkel B ungefähr 30º ist. Diese Werte sind nicht einschränkend. Der Winkel B kann sich nach links oder rechts orientieren, je nachdem, ob ein linkes oder ein rechtes Sacrum behandelt werden soll. Die Bohrungen 44 ermöglichen die Schlaufe auf dem Rundteil 43 des biegsamen Verbindungselementes 2.
Das Ansetzen der Vorrichtung und die Vorteile der Montage an einem Lendensacrum, illustriert durch die Figur 1, ergeben sich aus dem Folgendem.
Die Montage ermöglicht die Stabilisierung und Arthrodisierung des Rückgrates, gebildet durch Lendenwirbel und Sacrum, insbesondere S1 und S2. Das Ansetzen erfolgt mit Hilfe einer Pedikulärschraube 24 für die Lombär-Zone und den Wirbel S1 und mit Hilfe einer Sacrum-Schraube für den Wirbel S2. Diese Schrauben bilden die Verankerungspunkte. Die Sacrum-Schraube ist eine Knochenschraube mit einem Durchmesser von beispielsweise 3,5 mm. Solche Schrauben werden ständig in der orthopädischen Chirurgie verwendet.
Die Stangen 2 bestehen, wie schon erwähnt, aus einer einzigen Stange mit Schlaufe, die um das Verbindungselement 7 herumläuft. Die beiden Arme der Schlaufe 2a bilden die Stangen 2. Sie werden in die Verbindungselemente 3,4,5 und 6 eingefädelt. Die gesamte Vorrichtung ist fest mit den Wirbeln durch die Pedikulärschrauben und den Sacren in S2 verbunden. Die Vorrichtung kann gebogen werden, um sie in Koinzidenz mit Krümmungen der Wirbel zu bringen. Die Vorrichtung ist bilateral. Nur die rechte Seite ist in Figur 1 dargestellt.
Die chirurgische Technik zum Ansetzen der Vorrichtung ist die folgende.
Die verschraubten oder verankerten Implantate werden in einem ersten Schritt mittels der Pedikulen und in S1 angesetzt. Die Implantation der Schrauben erfolgt "rechts vorn" oder mehr seitwärts auf der Wurzel des Querstückes, so daß die beiden Pedikulärschrauben ein und desselben Wirbels konvergieren.
Das Verbindungselement 7 für ein Sacrum und die Verbindungselemente 3,4 ... für die Pedikulärschrauben und S1 werden an die biegsamen Verbindungselemente 2 angesetzt. Die Spannelemente 28 werden nicht festgezogen, um eine Einstellung entsprechend den Abständen von Wirbel zu Wirbel bzw. von Pedikulärschraube zu Pedikulärschraube zu ermöglichen. Auf diese Weise ist eine große Flexibilität möglich. Die Gesamtheit aus den biegsamen Längselementen 2 und den Verbindungselementen 3 ... ist also biegsam, so daß sie den Krümmungen der Wirbel (Lordosen oder Zyphosen) angepaßt werden kann. Der erste Schritt wird damit beendet, daß die Verbindungselemente auf die Köpfe der Schrauben 24 aufgesetzt werden.
Die Expansionsschrauben 17 werden nach dem Ansetzen der flexiblen Stangen 2 und der Verbindungselemente 3,4 ... eingeschraubt. Die Operation wird bei dem Element begonnen, das am höchsten auf den Wirbeln zum Sacrum hin sitzt. Ist die Gesamtheit der Verbindungselemente angesetzt und an den Köpfen der Schrauben verriegelt, werden die Sacrum-Schrauben von S2 in die spezifischen Sacrum-Verbindungselemente 7 eingefügt. Die gegenüberliegende Seite wird in der gleichen Weise bestückt. Die Reduktion oder Korrektion wird von Stufe zu Stufe mit Verriegelung der Spannelemente durchgeführt. Diese Handhabungen erfolgen ausgehend von dem Sacrum, und zwar unilateral oder bilateral durch Annäherung oder Entfernung der Verbindungselemente mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges oder Materials. Die Befestigungspunkte werden zwischen die verschiedenen Räume, die bei der Realisierung der Arthrodese entstehen, plaziert.
Da die Köpfe 12 der Verankerungsschrauben 24 zugleich axiale Anschläge sind, ist es möglich, auch so vorzugehen, wie weiter unten dargelegt wird.
Wenn die Gesamtheit der Verbindungselemente und der flexiblen Verbindungselemente 2 ein Ganzes bilden, dann kann diese Gesamtheit auf der hinteren Seite der Wirbel aufgesetzt werden wie eine osteosynthetische Wirbeiplatte. Die Schrauben 24 werden dann durch die Verbindungselemente eingeführt, die frei auf den biegsamen Elementen 2 sitzen, um auf diese Weise die pedikuläre Verankerung zu bewirken. Die Expansionsschrauben 17 werden dann eingesetzt und festgeshraubt, um die Schrauben 24 fest mit den Verbindungselementen 3 zu verbinden. Der Rest der Montage erfolgt wie oben angegeben wurde. Die Schraube 48 der Figur 15 ist insbesondere für gewisse Pathologien am Wirbel geeignet, z.B. Spondylolystesis oder Spondylolyse.
Sie ist mit zwei Gewinden versehen, nämlich einem ersten 49 zur Verankerung im Knochen ähnlich wie die Stange 25 der Pedikulärschraube 24. Sie weist eine zweite Gewindestange 51 auf, die dieselbe Achse wie die Stange 49 hat. Beide sind voneinander durch einen Kopf 52 voneinander getrennt. Die Stange 51 kann eine Mutter 53 aufnehmen, die gegebenenfalls mit einer Abstützerweiterung 54 versehen ist. Die Schraube 48 ist mit einem Verbindungselement 3,4 ... verwendbar oder mit einer Doppelverbindungsplatte 61 (Figuren 20 und 21). Nach der Verankerung im Knochen wird die Mutter 53 aufgeschraubt, die sich an dem Verbindungselement 3 ... oder der Doppelverbindungsplatte 61 abstützt. Sie ruft zunächst eine Verrückung des Wirbels nach hinten in der Sagittalebene hervor. Der Chirurg schneidet schließlich den Teil der Gewindestange 51 ab, der das Ganze überragt.

Beschreibung des vorbekannten Instrumentariums gemäß den Figuren 16 bis 19

Gewisse Pathologen bevorzugen ein bekanntes Instrumentarium. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit diesem kompatibel. Sie wird jedoch vorteilhafterweise durch bekannte Abstützplatten 55a oder 55b (Figuren 16 und 17) vervollständigt, um das Einbiegen durch die Körperschrauben 24 (Figur 19) zu vermeiden und eine bessere Ausrichtung der Verbindungselemente 3,4,5,6 zu erhalten (die Vorrichtung kann in dieser Verwendung nicht das Verbindungselement 7 verwenden).
Der Knochenkörper besitzt nämlich auf seiner Peripherie einen konkaven Bereich, der das Ansetzen des Gerätes manchmal erschwert. Ein kleiner Widerstand der peripherischen Kortikalis rechtfertigt ebenfalls eine Vergrößerung der Abstützung auf dem Körper, um einen direkten Kontakt des Konus 26 der Schraube 24 zu vermeiden.
Um das Ansetzen zu erleichtern, ist jede Abstützplatte 55 mit konischen Spitzen 56 mit Rillen oder ohne Rillen versehen. Diese sichern ihre Position und Stabilität, selbst wenn die Körperschraube 24 nicht eingesetzt ist. Jede Platte 25 weist ein zentrales Loch 57 für eine Körperschraube 24 auf. Die Platte 55 ist fest (Platte SSA in der Figur 15) und von ausreichender Dicke mit einer Rundung 58, die sich der konkaven Form des Knochens anpaßt. Sie kann aber auch weich sein (Platte 55b in der Figur 16). Sie hat dann eine geringere Dicke als die Platte 55a, so daß man ihre konkave Form dem Knochen anpassen kann.
Die anderen Elemente der Vorrichtung sind identisch mit denen der vorherbeschriebenen Vorrichtung mit Ausnahme der Tatsache, daß sie nicht eine Platte zur Anlage an einem Sacrum hat. Die gesamte Vorrichtung sitzt an dem Rückgrat, so wie es die Figuren 18 und 19 zeigen.

Beschreibung der Vorrichtung zur Anwendung an einem Bruch (Figuren 20 bis 22)

Die Vorrichtung für Korporealbrüche läßt manchmal nicht die Pedikulärverschraubung diesseits und jenseits eines Knochenbruches zu. Es ist dann notwendig, ein entsprechendes Knochenelement zu passieren. Dafür ist ein Doppelverbindungselement 61 (Figuren 20 und 21) geeignet, das eine Brücke über einem Knochenbruch bildet.
Das Doppelelement 61 besteht aus zwei Platten 62 und 63. Diese bilden einen Bogen, der sich der anatomischen Krümmung des Patienten anpaßt. Jedes Element besitzt einen Flansch 65 am Ende, versehen mit einem Element zum Einschrauben 66 (einer Schraube) derart, daß, wie bereits im anderen Zusammenhang oben beschrieben, eine Blockierung der flexiblen Stangen 2 in ihren Bohrungen 67 möglich ist, die sich in dem Sockel 68 zum Abstützen des Spannelementes 65 befinden. Die Sockel 68 sind durchbohrt und weisen jeweils ein Loch 69 zum Durchtritt einer Gewindestange einer Blockierungsschraube 66 auf. Außerdem ist ein Loch 64 vorgesehen zum Durchtritt einer Knochenverankerungsschraube 24.
Jede Platte 62,63 besitzt überdies ein längliches Endteil 71,72, das mit dem Sockel 68 über ein Verbindungsstück 73,74 verbunden ist. Das Teil 74 weist eine Verschränkung 75 auf, so daß das Ende 72 sich an der Oberfläche des Endes 71 der Platte 62 abstützen kann. In dem Ende 72 befindet sich ein Langloch 76. In dem länglichen Teil 71 befindet sich mindestens ein Loch 77 (in vorliegendem Beispiel befinden sich dort zwei Löcher 77). Das Langloch 76 kann also gegenüber den Löchern 77 angeordnet sein. Die beiden Platten 62 und 63 können mittels zweier Schrauben 78, die das Langloch 76 und die Löcher 77 durchdringen, miteinander verbunden werden (Figur 20).
Außerdem sind Unebenheiten auf den Oberflächen der Platten 62 und 63, die sich aneinanderlegen, d.h. an den Oberflächen der verlängerten Enden 71 und 72 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel werden diese Unebenheiten durch eine Zahnung 79 um das Langloch 76 und die Löcher 77 herum gebildet.
Das Langloch 76 ermöglicht die Regelung der relativen Lage der einen Platte 62,63 zu der anderen. Die Unebenheiten 79 sichern die Stabilität der beiden Platten zueinander in bezug auf eine Translationsbewegung und eine Rotationsbewegung.
Die Vorrichtung mit den Doppelverbindungselementen 61 (Figur 22) wird folgendermaßen angesetzt.
a) Ansetzen der Pedikulärschrauben 24 und von S1.
b) Ansetzen der Vorrichtung, gebildet durch die einfachen Verbindungselemente 3,4,5, das Sacrum-Verbindungselement 7 und ein Doppelverbindungselement 61, das zwischen den Verbindungselementen 3 und 4 liegt (das Verbindungselement 61 ist so dimensioniert, daß es einen Knochenbruch L2 überspannt). Außerdem werden in die Körper 12 Pedikulärschrauben 24 eingelassen, dann werden diese in den Verbindungselementen 3,61,4,5 festgespannt.
c) Reduktion der Fraktur, indem man die Schraubenkörper 24 diesseits und jenseits des Kerns der Fraktur plaziert.
d) Befestigung und Anspannung von zwei Schrauben 78 zur Regelung des Doppelverbindungselementes 61.
e) Anspannen der Spannvorrichtungen 65 zur Befestigung der Stangen 2.
f) Ansetzen der Schraube 20 in S2.
Die beiden zuletzt genannten Operationen können vertauscht werden.
Man erhält eine Vorrichtung gemischter Art von hoher Festigkeit im Kernbereich des Bruchs durch Einschaltung eines Doppelverbindungselementes 61 und von hoher Elastizität diesseits und jenseits des Bruches, was eine hervorragende Stabilität des Rückgrats sichert.
Selbstverständlich verwendet man die Haken 8 und 22, wenn dies angezeigt ist. Deren Montage veranschaulicht die Zeichnung beispielhaft.
Die Figuren 25 und 26 zeigen eine andere Ausführungsform der biegsamen Stangen. In diesem Falle wird jede nicht durch eine Vollstange gebildet, sondern durch eine Gesamtheit von Fasern 85, die eine Litze bilden. In diesem Beispiel wird die Litze 86 durch einen Zusammenschluß von sieben Fasern 85 gebildet. Die Zahl kann reduziert werden.
Die Stangen oder Litzen 86 müssen Kräfte auf Zug und auf Druck aufnehmen und müssen eine gewisse Flexibilität besitzen, um Verrückungen zurückzustellen Die Verwendung einer Litze oder einer Vollstange kann einer Ermüdung durch Biegung der länglichen Elemente entgegenwirken. Die Stange 86 kann einen Durchmesser von beispielsweise 2 mm oder 2,5 mm haben. Es ist evident, daß eine Litze z.B. aus sieben Fasern die Durchmesser der Fasern reduziert, was zu einer großen Flexibilität führt.
Bei der Variante der Figuren 27 und 28 wird die Litze 87 durch die Gesamtheit von sieben Fasern 88 (einer Zentralfaser und sechs Fasern um diese herum) gebildet, die den Querschnitt ausfüllen und damit die Festigkeit der Litze erhöhen. Die Litzen 86,87 können eine andere Zahl an Fasern aufweisen, und sie können z.B. aus nicht oxydierbarem Stahl 316L mit großer Elastizitätsgrenze bestehen.
Die Anwendung von vollen Stäben 2 oder Litzen 86,87 ist identisch. Die Verbesserung der Flexibilität bei den Litzen erfolgt zum Nachteil der Kompressionsspannung. Die Wahl einer Vollstange oder einer Litze ist somit ein Kompromiß in der Funktionsfähigkeit.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorn und hinten angewendet werden. Die Gesamtheit der Stangen und der Verbindungselemente ermöglicht dank der Flexibilität der Stangen ihre leichte Anpassung und die Einnahme aller Positionen der Verankerungselemente am Knochen ohne Zwang. Das Gleiten der Verbindungselemente auf den Stangen nach der Befestigung der Verankerungselemente an diesen ermöglicht die Anpassung der Reduktion der Segmente. Die Befestigung durch Verspannung der Verbindungselemente an den Stangen festigt die Gesamtheit, wobei eine gewisse Elastizität der Vorrichtung gemäß den mechanischen Charakteristiken der Stangen gewährleistet ist und die Befestigung an den Knochen, denen die Osteosynthese zugeordnet ist, erleichtert wird.
Die vertebralen Schrauben können vor den Verbindungselementen oder quer zu diesen eingeführt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Osteosynthese von Rückenwirbeln, bestehend aus:

- Elementen (8;22;24) zur Verankerung am Knochen, z.B. Wirbel-Schrauben, Haken, ..., wobei jedes Element ein Teil zur Verankerung an einem Wirbel (9,23,25), ein zylindrisches Teil (12), in dem sich mindestens zwei Längsschlitze (13), die zwischen sich mindestens zwei Arme (14) begrenzen, sowie ein Gewinde (15) befinden, und eine Schraube (17) zur Expansion von innen aufweist, die in das Innere des Körpers geschraubt werden kann und dabei ein radiales Auseinanderspreizen der Arme verursacht,

gekennzeichnet durch

- Stangen (2), die bei Anwendung bei einem Patienten biegsam sind, und

- Verbindungselemente (2,4,5,6,7,61), die mit entsprechenden Verankerungselementen und den Stangen verbunden werden können, wobei jedes Verbindungselement einen im Profil L- förmigen Sockel (25) aufweist, der von zwei Bohrungen (31) vollständig und von einem Loch (27) zur Aufnahme eines dehnbaren Körpers (12) eines Verankerungselementes (8,22,24) durchbohrt ist, Schienen (32) in dem Sockel in Verlängerung der Bohrungen vorgesehen sind, das Verbindungselement mit einem Spannelement (28) ausgerüstet ist, die Stangen auf dem Sockel mittels eines Spannorgans (34) befestigt werden können, auf einer Fläche eines Spannelements Schienen (35) angeordnet sind, die mit den Schienen des Sockels zusammenwirken, und die Stangen in den Bohrungen und den Schienen sitzen, und wobei die gesamte Vorrichtung eine flexible Struktur bei Anwendung bei einem Patienten bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen von hoher Elastizität sind und einen großen Bruchwiderstand haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (31) und die Schienen (32) kreisförmig und nicht kreisförmig, z.B. länglich, sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Verbindungselement (7) zur Sacrum-Befestigung aufweist, bei dem zwei Bohrungen (44) mit parallelen Achsen (XX) vorgesehen sind, deren Projektionen in einer längsaxialen Ebene (P) des Verbindungselementes eine Neigung (A) zu den Senkrechten der Flächen des Verbindungselementes (7) haben, die in der Ebene (P) liegen, wobei die Achsen (XX) eine Neigung (B) zur axialen Ebene (P) haben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sacrum-Verbindungselement (7) mit einem abgerundeten Vorsprung (43) versehen ist, dessen Enden in die Bohrungen (31) über eine Verbindungsschlinge (2a) zwischen den beiden Stangen (2) übergehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Platten (55a,55b) älterer Art zum Abstützen auf dem Rückenwirbel aufweist, daß jede mit Mitteln (56) zum Befestigen auf dem entsprechenden Wirbel versehen ist, daß sie zum Anpassen an die konkave Form des Wirbels geeignet sind, wobei jede Platte ein Loch (57) zum Durchtritt eines Knochen-Verankerungselementes (8,22,24) aufweist, das das Verbindungselement (3...) durchdringt, das auf der Abstützplatte befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Platte (55a) steif ist und eine Rundung aufweist, die der konkaven Form des zugeordneten Wirbeis angepaßt ist, oder eine geeignete geringe Dicke hat (55b), so daß sie biegsam ist, um sie der konkaven Form des Wirbeis anzupassen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diese mindestens ein Verbindungselement (61) aufweist, das eine Brücke über einen Wirbelbruch bildet, bestehend aus zwei Platten (62,63), von denen jede eine Bohrung für ein Knochen-Verankerungslement (24), ein Spannelement (65) zur Befestigung der Stangen(2), Mittel zur Regelung in Längsrichtung der Platten zueinander und Mittel (78) zur Befestigung der Platten untereinander aufweist, wobei eine Platte (63) Verhakungen (75) aufweist, die an einem Ende (72) eine Abstützung an dem entsprechenden Ende (71) der anderen Platte (62) ermöglicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung und Befestigung ein Langloch (76) in einer der Platten (63), mindestens eine Gewindebohrung (77) in der anderen Platte (62) gegenüber dem Langloch und eine Befestigungsschraube (78) aufweisen und daß die Platten gebogen sind, so daß sie im zusammengefügten Zustand in der Verlängerung der einen Platte in Richtung auf die andere der anatomischen Beugung des Patienten angepaßt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Oberflächen der Platten (62,63) Unebenheiten (79), die aneinanderliegen, vorgesehen sind, z.B. Verzahnungen auf beiden Seiten des Langloches (76) und des Loches (77) für die Schraube.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Stangen (2) einen kreisförmigen oder einen anderen, z.B. länglichen, Querschnitt haben.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Stangen aus biokompatiblem Material bestehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (27) in dem Verbindungselement zur Aufnahme des expansiblen Körpers eine schraubenlinienförmige Nut (20) besitzt, die die mechanische Befestigung der Verankerungselemente am Verbindungselement verbessert.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbeischraube (24) mit einem Anschlag in axialer Richtung versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen Stangen aus zusammengefügten Fasern (85;88) bestehen, die z.B. Litzen (86;87) bilden.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Litze (86;87) aus nicht-ausfüllenden Fasern (85) oder ausfüllenden Fasern (88) besteht.