DE69619087T2 - Verbindungselement für ein Stabilisierungssystem für eine menschliche Wirbelsäule - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verbindungselement zur Festlegung einer. Stange an einer Pedikelschraube oder dergleichen für ein Stabilisierungssystem für eine menschliche Wirbelsäule, das einen ersten Abschnitt zur Aufnahme der Pedikelschraube und einen zweiten Abschnitt zur Aufnahme und klemmenden Festlegung der hindurchgeführten Stange aufweist.
• Ein Verbindungselement mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in US-A-5 261 909 offenbart.
• Stabilisierungssysteme für die menschliche Wirbelsäule weisen in der Regel Stangen auf, die zur Distraktion oder Kompression der Wirbelsäule dorsal an dieser mit Pedikel-, Sakral- oder Iliakalschrauben oder mit um die Querfortsätze der Wirbelkörper greifenden Haken befestigt werden. Zur Verbindung der Schrauben und Haken mit der Stange werden Verbindungselemente verwendet. Zum Beispiel sind Verbindungselemente bekannt (ISOLA(R)-System), bei denen ein erster Abschnitt zur Aufnahme einer Pedikelschraube oder dergleichen als Langloch ausgebildet ist, das auf den Kopf der Schraube geführt und mit einer Mutter befestigt wird. Ein zweiter Abschnitt zur Aufnahme der Stange weist eine konisch geformte Öffnung auf, in die die Stange gelegt und mit einer von oben mit dem Schaftende gegen die Stange pressenden Schraube festgelegt wird.
• Ein Nachteil dieses bekannten Verbindungsgelements ist, daß zur Verbindung der Stange mit den in die Wirbelsäule eingeführten Schrauben zwei Befestigungsmittel betätigt werden müssen, nämlich die Mutter zur Befestigung des Verbindungselements an einer Schraube in der Wirbelsäule und die Schraube zur Fixierung der Stange in der Aufnahmeöffnung des Verbindungselements.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement zur Verbindung einer Schraube in der Wirbelsäule und einer Stabilisierungstange zu schaffen, das einfach und zeitsparend befestigt werden kann.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement ist der zweite Abschnitt, der zur Aufnahme der Stange dient, Teil eines Zugankers, der ferner einen Gewindeschaft aufweist. Um den zweiten Abschnitt herum ist eine Hülse mit einer Durchgangsöffnung für den Schaft so angeordnet, daß sie gleitend parallel zur Schaftachse bewegt werden kann. In der Wandung der Hülse sind zwei gegenüberliegende Öffnungen oder zum Schaft hin geschlossene Aussparungen für die Stange ausgebildet. Ferner weist das Verbindungselement eine Mutter auf, die auf den Schaft geschraubt werden kann, um den Kopf der Pedikelschraube oder einer ähnlichen in die Wirbelsäule zu schraubenden Schraube an der Hülse festzulegen. Gleichzeitig mit der Festlegung der Schraube wird die Hülse so weit zum dem Schaft gegenüberliegenden Ende des Zugankers hin verschoben, daß die in die Aufnahme des Zugankers geführte Stange zwischen den Wandungen der Aufnahme und der Öffnungen bzw. Aussparungen der Hülse klemmend festgelegt ist.
• Dieses Verbindungselement hat den Vorteil, daß mit einem einzigen Befestigungsvorgang, nämlich durch das Festziehen der Mutter, sowohl die Stange in der Aufnahme des Zugankers festgelegt als auch das Verbindungselement an dem Schraubenkopf befestigt werden kann.
• Der zur Aufnahme der Stange dienende zweite Abschnitt kann eine kreisförmige Aufnahmeöffnung für die Stange aufweisen. Vorzugsweise liegt deren Mittelpunkt auf der Längsachse des Verbindungselements. Dadurch ist bei der Festlegung eine Drehung des Verbindungselements und zumindest eines Teils der Stange, die in der Regel biegsam ist, um die Längsachse des Verbindungselements herum leichter möglich.
• Es kann alternativ vorgesehen sein, daß der zweite Abschnitt eine quer zur Schaftachse geöffnete Aussparung aufweist. Hierbei kann es sich um eine langgestreckte Aussparung mit einem halbkreisförmigen Ende handeln. Diese Form der Aufnahme hat den Vorteil, daß die Stange eingelegt werden kann und nicht durch eine Öffnung hindurchgeschoben werden muß, was bei einer längeren Stange, die an mehreren Verbindungselementen befestigt werden soll, zeitsparend sein kann.
• Die Aussparungen der Hülse können zum freien Ende der Hülse hin offen sein, wodurch ein Aufschieben auf den zweiten Abschnitt von der Schaftseite her möglich ist, wenn sich in dem zweiten Abschnitt eine Stange befindet. Vorzugsweise sind die Aufnahme für die Stange und die Aussparungen der Hülse so geformt, daß eine durch Hülse und Zuganker in Querrichtung verlaufende Öffnung gebildet wird, in der die Stange klemmend festgelegt ist.
• Die Hülse kann um die Durchgangsöffnung für den Schaft herum eine Verzahnung zum Eingriff mit einer Verzahnung des Pedikelschraubenkopfes aufweisen. Insbesondere wenn eine solche Verzahnung vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn die Hülse im Querschnitt rund ist und sich auf dem Zuganker um dessen Schaftachse herum drehen läßt.
• Die Hülse kann vom Schaftende des Zugankers her aufschiebbar sein, wobei die Durchgangsöffnung der Hülse für den Schaft kleiner als die Querabmessungen des zweiten Abschnitts ist, so daß die Hülse, wenn keine Stange in die Aufnahme eingeführt ist, bei einem Verschieben in Richtung des zweiten Abschnitts schließlich gegen diesen anschlägt. Dazu kann der zweite Abschnitt im Übergangsbereich zum Schaft hin einen vorzugsweise nach innen geneigten Bereich aufweisen, der eine Anschlagsfläche für eine entsprechende Innenfläche der Hülse bildet.
• Die Mutter kann zum Eingriff in eine Öffnung oder Aussparung im Kopf der Pedikelschraube einen Bund aufweisen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnugen näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt in Seitenansicht ein Verbindungselement, teilweise im Schnitt, und schematisch eine Pedikelschraube.
• Fig. 2 zeigt das in Fig. 1 dargestellte Verbindungselement in Richtung des Pfeils A gesehen, wobei die in Fig. 1 dargestellte Pedikelschraube nicht gezeigt und zusätzlich eine aufgenommene Stange gezeigt ist.
• Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements in Seitenansicht und teilweise im Schnitt.
• Fig. 4 zeigt das in Fig. 3 dargestellte Verbindungselement, wobei die Hülse sich in einer Position befindet, die ein Einlegen der Stange in das Verbindungselement ermöglicht.
• Fig. 1 zeigt ein Verbindungselement 2, das aus einem Zuganker 4, einer Hülse 6 und einer Mutter 8 besteht. Ferner zeigt Fig. 1 schematisch eine Pedikelschraube 10, an der das Verbindungselement 2 befestigt ist.
• Der Zuganker 4 weist einen ersten Abschnitt 12 zur Aufnahme der Pedikelschraube 10 auf und einen zweiten Abschnitt 14 zur Aufnahme und klemmenden Festlegung einer Stange (nicht gezeigt) zur Stabilisierung einer menschlichen Wirbelsäule. Der erste Abschnitt 12 ist ein Gewindeschaft, auf den die Mutter 8 aufgeschraubt werden kann. Der zweite Abschnitt 14 schließt an den Schaft 12 mit einem gerundeten Übergangsbereich 16 an und weist größere Querabmessungen auf als der Schaft 12. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, besitzt der zweite Abschnitt Zylinderform. Der zweite Abschnitt 14 weist eine durchgehende kreisförmige Aufnahmeöffnung 18 auf, die sich quer zu der Längsachse 20 des Verbindungsteils 2 erstreckt.
• Die Hülse 6 ist ebenfalls zylindrisch. In einer schaftseitigen Stirnfläche 26 weist die Hülse 6 eine Durchgangsöffnung 28 für den Schaft 12 auf. Um die Durchgangsöffnung 28 herum ist eine Verzahnung 30 ausgebildet. Die zylindrische Innenwandfläche 34 der Hülse 6 nimmt annähernd passend, jedoch gleitend die zylindrische Außenwandfläche 36 des zweiten Abschnitts 14 auf. Die Hülsenwandung 32 weist eine konische Ringfläche 38 auf, die zur Öffnung 30 hin geneigt ist und parallel zum Flächenabschnitt. 40 des Übergangsbereichs 16 des ersten Abschnitts 14 verläuft. In der Hülsenwandung 32 sind zwei gegenüberliegende durchgehende kreisförmige Öffnungen 42 geformt, die in der in Fig. 1 gezeigten Position der Hülse 6 konzentrisch mit der Öffnung 18 des Zugankers 4 sind, jedoch einen etwas kleineren Durchmesser besitzen.
• Die Mutter 8 weist einen im wesentlichen hexagonalen Kopf 44 auf, an den sich schafteinwärts ein Bund 46 anschließt, mit dem die Mutter 8 in eine kreisförmige Öffnung 50 in dem Kopf 52 der Pedikelschraube 10 eingreifen kann.
• Der Kopf 52 der Pedikelschraube 10 weist auf seiner Außenfläche um die Öffnung 50 herum eine Verzahnung 54 zum Eingriff mit der Verzahnung 30 der Hülse 6 auf.
• Das Verbindungselement 2 wird folgendermaßen angebracht. Zunächst wird es mit dem Schaft 12 durch die Öffnung 50 des Pedikelschraubenkopfes 52 geführt. Anschließend wird die Mutter 8 so weit auf den Schaft 12 geschraubt, bis die Öffnung 18 des Zugankers 4 und die Öffnungen 42 der Hülse 6 konzentrisch sind. Dann wird die zu befestigende Stange (nicht gezeigt) durch die Öffnungen hindurchgeführt und die Mutter 8 festgeschraubt, so daß die Hülse 6 gegen den Kopf 52 der Pedikelschraube 10 festgelegt und gleichzeitig die Hülse so weit zum Schaft 12 hin relativ zu dem Zuganker 4 verschoben wird, bis die Stange zwischen den Öffnungen 18 und 42 festgeklemmt ist.
• Fig. 2 zeigt das Verbindungselement 2 der Fig. 1 in Richtung des Pfeils A gesehen. Dabei ist die Pedikelschraube 10 nicht dargestellt. Zusätzlich ist eine in dem Verbindungselement 2 festgelegte Gewindestange 56 zur Stabilisierung einer Wirbelsäule gezeigt. Die Stange 56 hat an einem Ende eine ösenförmige Öffnung 58 zur Befestigung an einer Iliakalschraube. Die Stange 56 ist quer zur Längsrichtung 20 des Verbindungselements 2 durch die Öffnungen 42 der Hülse 6 und die Öffnung 18 des zweiten Abschnitts hindurchgeführt. Eine Mutter 60 ist an dem der Öffnung 58 gegenüberliegenden Ende der Stange 56 aufgeschraubt. Die Mutter 60 ist gegen das Verbindungselement 2 geschraubt. Auf diese Weise kann, bevor die Stange 56 in dem Verbindungselement 2 festgelegt wird, ein Zug auf die Stange 56 und somit auf die durch die Öffnung 58 geführte Schraube ausgeübt werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform 2' des erfindungsgemäßen Verbindungselements. Das Verbindungselement 2' unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Verbindungselement 2 im wesentlichen dadurch, daß anstelle der Öffnung 18 des Verbindungselements 2 bei dem Verbindungselement 2' eine Aussparung 18' und ferner anstelle der Öffnungen 42 zwei Aussparungen 42' vorgesehen sind.
• Die Aussparung 18' befindet sich in einem zweiten Abschnitt 14' eines Zugankers 4' und ist quer zu einer Achse 20' eines Gewindeschafts 12' geöffnet (Fig. 4). Von der offenen Seite abgesehen ist die Aussparung 18' wie ein Langloch ausgebildet, das senkrecht zu der Längsachse 20' orientiert ist.
• Die Aussparungen 42' sind in einer Hülse 6' vorgesehen und weisen eine im wesentlichen gleiche Form wie die Aussparung 18' auf, sie sind jedoch zum dem Schaft 12' gegenüberliegenden Ende der Hülse 6' hin geöffnet, wobei die Längsachsen der Aussparungen 42' parallel zu der Schaftachse 20' verlaufen.
• In Fig. 3 ist die Hülse 6' so über den zweiten Abschnitt 14' geschoben dargestellt, daß eine geschlossene Öffnung für eine Stange durch Überlagerung der Aussparungen 18' und 42' gegeben ist. In Fig. 4 ist die Hülse 6' zum Schaft 12' hin verschoben dargestellt, so daß sie nicht die Aussparung 18' des Zugankers 4' überdeckt und eine Stange durch das offene Ende der Aussparung 18' in diese eingelegt werden kann. Anschließend kann die Stange durch Verschieben der Hülse 6' zum zweiten Abschnitt 14' hin und durch Festschrauben einer Mutter 8' wie oben erläutert klemmend festgelegt werden.

Claims (8)

1. Verbindungselement (2) zur Festlegung einer Stange (56) an einer Pedikelschraube (10) für ein Stabilisierungssystem für eine menschliche Wirbelsäule, mit

einem Zuganker (4, 4') mit

- einem ersten Abschnitt, der einen Gewindeschaft (12, 12') zur Aufnahme eines Kopfs einer Pedikelschraube und

- einem zweiten Abschnitt (14, 14') mit einer Öffnung (18, 18') zur Aufnahme und zur Klemmung der Stange besitzt;

- eine Hülse (6), die gleitend auf dem zweiten Abschnitt (14) angeordnet ist,

- wobei die Hülse eine Durchgangsöffnung (28) für den Gewindeschaft und zwei einander gegenüberliegende Öffnungen (42) oder zwei zum Schaft hin geschlossene Aussparungen (42') für die Stange besitzt, und

- eine auf den Schaft schraubbare Mutter zur Festlegung der Hülse (6, 6') an dem Kopf (52) der Pedikelschraube (10),

- dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (28) der Hülse (6, 6') für den Schaft kleiner als die Querabmessungen des zweiten Abschnitts des Zugankers sind.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt eine kreisförmige Aufnahmeöffnung aufweist.

3. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (14') eine quer zur Schaftachse (20') geöffnete Aussparung (18') besitzt.

4. Verbindungselement nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (42') der Hülse (6') zu deren freiem Ende hin offen sind.

5. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (6, 6') um die Durchgangsöffnung (28) für den Schaft (12, 12') eine Verzahnung (30) aufweist, zum Eingriff mit einer Verzahnung (54) des Pedikelschraubenkopfes (52).

6. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (6, 6') einen runden Querschnitt besitzt.

7. Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Übergangsbereich (16) zum Schaft (12, 12') der zweite Abschnitt (14, 14') eine bevorzugt nach innen geneigten Bereich aufweist, der eine Anschlagfläche für eine Innenfläche (38) der Hülse (6, 6') bildet.

8. Verbindungselement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (8, 8') einen Bund (46) zum Eingriff in eine Öffnung (50) des Pedikelschraubenkopfes (52) aufweist.