WO2015024976A1 - Chirurgisches instrument zum manipulieren, positionieren und fixieren eines chirurgischen stabes relativ zu einem implantat - Google Patents

Chirurgisches instrument zum manipulieren, positionieren und fixieren eines chirurgischen stabes relativ zu einem implantat Download PDF

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rod
implant
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surgical
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Kay Fischer
Sven Krueger
Irene MARX
Lisa Schneider
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Aesculap AG
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Aesculap AG
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    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers, e.g. stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7074—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling
    • A61B17/7083—Tools for guidance or insertion of tethers, rod-to-anchor connectors, rod-to-rod connectors, or longitudinal elements
    • A61B17/7086—Rod reducers, i.e. devices providing a mechanical advantage to allow a user to force a rod into or onto an anchor head other than by means of a rod-to-bone anchor locking element; rod removers
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    • A61B17/7074—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling
    • A61B17/7091—Tools specially adapted for spinal fixation operations other than for bone removal or filler handling for applying, tightening or removing longitudinal element-to-bone anchor locking elements, e.g. caps, set screws, nuts or wedges

Definitions

  • the present invention relates to a surgical instrument with which a surgical rod can be manipulated, positioned and fixed relative to an implant, in particular to a pedicle screw.
  • pedicle screws are well known in the surgery. They are usually used together with a staff, for example
  • the pedicle screws are screwed into each other to be fixed vertebral bodies and subsequently usually connected to each other by means of a rod.
  • the head of the pedicle screw which is also referred to as a tulip, a mostly U-shaped recess.
  • the rod is inserted into the tulip and clamped there by means of a screw, so that the pedicle screws and thus the bones or bone parts, in which they are screwed, are fixed to each other via the rod.
  • the clamping of the rod is usually done with
  • the rod is not or only partially in the tulip before clamping. In such a case, he must first be correctly positioned in the tulip and can only be clamped in this position by screwing the setscrew in the tulip. In order to position the rod in the recess of the pedicle screw, it is pressed into the tulip with an instrument called Rod Pusher or Rod Rocker or the
  • the rod forced into the tulip by means of such an instrument is necessarily under tension. Then it is necessary to at least partially screw the setscrew into the tulip while holding the rod by means of the rod pusher so that it remains in the recess of the tulip intended for this purpose.
  • the screwing the setscrew is usually done with a screwdriver, wherein Care must be taken to ensure that the pedicle screw does not twist when the set crew is screwed in.
  • Pedicle screw is held manually by the surgeon or other surgical staff.
  • an example is a lever-like instrument, one side of which has a handle and the opposite side has a forked instrument head.
  • the instrument head is pivotable on the head of an implant, e.g. a pedicle screw, can be arranged and has a lever-like spaced bearing surface for the surgical staff.
  • the contact surface for the surgical rod is moved in the direction of the rod receiving the pedicle screw.
  • the rod can then be held in the desired position by means of the instrument.
  • the disadvantage is that the arrangement and positioning of the instrument on the implant is subject to a certain uncertainty, so that it may solve under certain circumstances.
  • the instrument only fulfills the function of positioning and holding the rod in the rod receptacle of the pedicle screw and must be held manually in the required position for this purpose. It does not provide a guide to the detriment of the surgeon when screwing the setscrew.
  • a forceps the implant-side forceps arms are formed to a receptacle for the head of a pedicle screw.
  • the forceps can be opened by the surgeon
  • the Pliers have a ratchet, by means of which they remain in the closed position and can not be removed from the pedicle screw without loosening the ratchet.
  • the forceps arms are lever-shaped and have in the closed state between them a contact surface for the surgical rod, so that this by pivoting the forceps to the pedicle screw head in the space provided
  • Pedicle screw head are arranged, however, for a secure fit on the Pedikelschraubenkopf correct positioning and the application of sufficient closing pressure required. Also, the forceps must also be manually held in the position required to position and clamp the surgical rod. The instrument does not provide a guide to the detriment of the surgeon when screwing the setscrew.
  • Another known device has axially aligned, mutually concentric sleeves, which are movable by means of a Hebelratschenmechanismus in the axial direction to each other.
  • An inner sleeve is placed on the head of a pedicle screw.
  • An outer sleeve which is movable relative to the inner sleeve, has a receptacle for a surgical rod or forms such a receptacle.
  • the outer sleeve moves together with the surgical rod on the inner sleeve, which is arranged on the pedicle screw head, so that the rod is positioned relative to the screw head in the receptacle.
  • the interiors of the inner and the outer sleeve simultaneously form a for
  • Pedicle screw head always aligned guide for a screwing tool for screwing a setscrew.
  • a pincer-type instrument known as a rod coercer is finally known in several embodiments. It includes two rotatable about a first hinge arranged together
  • an implant gripping arm is pivotably arranged around a second hinge whose pivot axis is orthogonal to that of the first hinge.
  • Instrument is attached to a pedicle screw in the open state and subsequently closed.
  • the implant gripping arms are the
  • the pedikelschrauben sectionen ends are freely movable relative to each other in two spatial directions due to the two mutually orthogonal pivot axes of the hinges. As a result, when using the instrument, the right one can
  • Working end have a position other than the left end of work, and a
  • the instrument subsequently does not allow the surgeon to directly feel and feedback the situation on the pedicle screw head.
  • the handling of the instrument and in particular its positioning relative to the pedicle screw head and the surgical rod are difficult.
  • the instrument has no guide device for the setscrew or for a tool for screwing the setscrew.
  • the object of the invention is to enable a surgeon to manipulate, position and fix a surgical rod relative to an implant screwed into a bone or a bone piece, in particular a pedicle screw, in a reliable and fast manner.
  • the screwing a fixing screw for the rod is to be facilitated in the implant.
  • the instrument should be simple and inexpensive to manufacture and easy to use for the use of the surgeon.
  • a surgical instrument for manipulating and positioning a surgical rod relative to a surgical implant, in particular a pedicle screw, wherein the instrument is formed like a pliers with two branches, which are rotatably coupled to one another via a hinge, wherein each of the branches has a working end, which working ends are designed and arranged to engage the implant upon closure of the instrument by pivoting the branches about the hinge and pivotally positioning the instrument relative to the implant about a pivot axis transverse to its longitudinal axis.
  • At least one of the branches has an abutment structure for a surgical rod, with which the rod is manipulated and positioned upon pivoting of the instrument about the pivot axis relative to a rod receiver of the implant, and wherein a guide structure is formed on at least one of the branches one after the positioning of the rod in the
  • Rod holder to be screwed fixation screw for the rod and / or a tool for screwing the fixation screw.
  • the present invention enables the functions of manipulating and positioning the rod, on the one hand, together with a guide of the
  • Fixation screw on the other hand combined by using a single
  • the instrument according to the invention is advantageously complete one-handed operation, so that the surgeon can use his free hand for other purposes, especially for screwing the fixation screw. Screwing in the fixation screw is greatly simplified and mistakes are avoided. This is particularly advantageous for confusing surgical conditions when the surgeon has to position and fix the rod without adequate vision.
  • At least one working end of the branches of the instrument may have a pin or similar structure which, when the instrument is closed by turning the branches around the hinge, into a recess or similar structure provided in the implant, in particular in the head of the implant Implant or a tulip of a pedicle screw, engages and is rotatably supported therein relative to the implant about the axis of the pin.
  • Embodiment is advantageously pivotable about the entire instrument about the axis of rotation formed by the pin. The surgeon is therefore given a clear feeling whether z. B. the instrument is placed correctly on the implant and whether the rod is positioned correctly and in a desired position in the implant. Also, a secure fit of the instrument is ensured on the implant. Due to the arrangement of pins in recesses of the implant, the instrument is opposite to the
  • the guide structure is in the form of a preferably planar guide surface which is oriented orthogonally to the pivot axis of the instrument and independently of the pivot angle of the instrument relative to the implant forms the guide for the fixation screw and / or the tool for screwing the fixation screw.
  • the guide structure is designed such that it provides guidance or lateral support of the fixing screw and / or the tool over the entire expected pivot range of the instrument or that the guide structure follows the respective pivot angle.
  • the abutment structure is formed on one of the branches and extends substantially transversely with the instrument closed across the entire area between the industries.
  • an arcuate projection is integrally formed on the working end of each industry, wherein the inner surfaces of the two projections essentially form an extension of the rod holder and a lateral guide for fixing screw and / or the tool for screwing the fixing screw, the guide structure or the guide structure form.
  • the inner surfaces of the projections in the closed position of the instrument are plane-parallel to the pivot plane.
  • the arc length of the projection corresponds to the expected pivoting angle of the instrument. This ensures that the
  • Fixing screw and / or the tool for screwing the fixing screw are guided laterally during the entire pivoting movement.
  • At least one of the branches has a guide unit, which is guided on a circular arc around the pivot axis of the instrument relative to the implant, with a partially cylindrical or cylindrical part
  • a guide is the
  • the guide unit has a bolt which is guided in an arc-shaped groove or guide track formed in the industry.
  • the bolt may have a round, oval or elongated cross-section.
  • the pin With a round cross-section pin, the pin is freely rotatable in the guide groove and thus the entire guide unit, which under certain circumstances, e.g. in the case of an oblique or tilted attachment of the instrument to the implant, a correct arrangement and installation of the guide unit on the implant is facilitated. In other cross-sectional shapes, this free rotation is prevented and a
  • the bolt can be biased in the groove by means of a spring in particular as a rear part member in an end position. In this final position is the
  • the guide unit a a
  • a guide is the
  • the guide unit may be divided into two parts and be arranged at each of the branches, a part of the guide unit.
  • the second working end may also have a positive guide, a back member and a guide device for a bearing pin or a secured against rotation storage.
  • 1 is a schematic perspective view of a rod to be connected with two pedicle screws
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of a first
  • FIG. 3 is a working area of an industry of the instrument of Figure 2 in an enlarged schematic perspective view
  • 4 shows the placement of the instrument of Figures 2 and 3 on a pedicle screw as a first operation from two different directions
  • FIG. 7 shows a second embodiment of the instrument in a schematic perspective view
  • Fig. 8 shows the use of the embodiment of Figure 7 in two schematic views
  • FIG. 9 shows a third embodiment of the instrument in a schematic perspective view.
  • FIG. 1 shows schematically a situation during a spinal procedure, in which two vertebrae not shown in FIG. 1 are fixed to one another by means of two pedicle screws 1 and 2 as implants and a surgical rod 3.
  • Pedicle screw 1, 2 has a head 4, which is also referred to as a tulip.
  • the head 4 is substantially U-shaped and has a recess or rod receptacle 8, which is set up and intended for clamping the rod 3.
  • the pedicle screw 1, 2 has a shank 5, which is provided with a bone thread, which is screwed into the vertebra.
  • Bar holder 8 of the head 4 is formed an internal thread 6, in which a fixation screw 7 (not shown in Figure 1, for example, in Figure 6) for the rod 3, which is also referred to as sets crew, is screwed.
  • the rod 3 is inserted in the situation shown in Figure 1 in the rod holder 8 of the pedicle screw 1, but not yet fixed.
  • two mutually opposite recesses 9 are formed, of which in Figure 1 only one is visible. These serve, as will be explained in more detail below, as projections for the instrument on the pedicle screw.
  • FIG. 1 A first embodiment of the instrument 10 is shown in FIG. The
  • Instrument 10 is tongs-like with two branches 1 1 and 12 formed and shown in Figure 2 in the closed state.
  • the two branches 1 1 1 and 12 are by means of a Hinge 13 relative to each other rotatably coupled about its axis.
  • the industry 1 1 has at its end a finger eye 14 and a working end 15 formed at the opposite end, which is shown in detail in FIG.
  • the industry 12 has at its end a finger eye 16 and a working end 17 formed at the opposite end.
  • the branches 1 1, 12 by means of a ratchet mechanism 18 are locked together or latched. By loosening the ratchet mechanism 18, the branches 1 1, 12 can be spread apart, with the two working ends 15,17 each other.
  • the direction of movement of the working end 15 during opening and closing of the instrument 10 is indicated by a double arrow A in FIG.
  • Working end 15 has a pin 19, the pin axis 21 in the
  • the pin 19 is arranged at the end of a pin arm 20, protrudes in the direction of the (not shown) working end 17 of the other industry 12 and is set up and intended to engage in a recess 9 of the pedicle screw 1, 2, when the instrument 10 at this is arranged and closed.
  • the projection 22 has an arcuate contact surface 23, against which the rod 3 rests in a manipulation by means of the instrument 10 and rolls or slides. The projection 22 protrudes over the
  • Instrument 10 substantially across the entire in the closed state between the working ends 15,17 extending region between them.
  • the journal axis 21 is substantially parallel to the contact surface 23.
  • the working end 15 finally has a projection 25 which is aligned tangentially to the pin axis 21.
  • the projection 25 is arc-shaped and spaced from the pin axis 21 by its radius of curvature R.
  • a planar guide surface 26 is formed at the opposite end of the working 17 of the industry 12 facing side of the projection 25 . This is for a leadership one Setscrew 7 and / or a tool 27 intended for screwing and set up.
  • the working end 17 of the industry 12 is formed substantially mirror-inverted to the working end 15. However, the working end 17 has no projection 22 as an abutment structure for the surgical rod 3 (clearly visible in FIG. 4). In the closed state of the instrument 10 have the opposite
  • Guide surfaces 26 of the projections 25 a sufficient distance from each other, so that the rod 3 can be arranged with clearance between them.
  • the distance between the guide surfaces 26 is approximately equal to the diameter of a setscrew or a tool for screwing them, so that a guide in a spatial direction (transverse to the hinge axis of the hinge 13) is achieved.
  • the instrument 10 can be arranged and closed on the head 4 of the pedicle screw 2.
  • the pins 19 of the two working ends 15 and 17 penetrate into the recesses 9 provided for this purpose on the head 4.
  • Pedicle screw 1, 2 extends and around which the entire instrument 10 relative to the pedicle screw 2 and the rod 3 is pivotable.
  • Pivoting direction is illustrated in Figure 5 by means of a double arrow B.
  • the ratchet mechanism 18 engages, holding the branches 1 1, 12 of the instrument 10 in the corresponding
  • Ratchet mechanism 18 locks and remains without conscious user-side
  • FIG. 6 shows the screwing of the setscrew 7 by means of a
  • Tool 27 into the internal thread 6 of the head 4 of the pedicle screw 1, 2. It can be seen that the opposing guide surfaces 26 first, the set crew 7 and with continued screwing the tool 27 laterally. In the illustrated embodiment, the guide transversely to the rod 3. From Figure 6 also shows that the instrument 10 in addition to the described function of manipulation and positioning of the rod 3 relative to the pedicle screw 1, 2 and the insertion of the rod 3 in the rod holder 8 as a further function of a counter-holder takes over when screwing the setscrew 7 in the
  • Pedicle screw 1, 2 does not rotate and thus unintentionally further into the bone or out of this. A rotation of the pedicle screw 1, 2 to their
  • a second embodiment of the invention in the form of an instrument 100 is shown in a schematic perspective view in FIG.
  • the instrument 100 is substantially similar to the instrument 10 shown in Figs. 2-6, with the following exceptions.
  • Only at the end of work 15 of the industry 1 1 is a arcuate projection 28 is formed, whose curvature extends around the pin 19.
  • a likewise arcuate guide track 29 is formed, whose curvature extends around the pin 19 as the center.
  • the radius of curvature of the guideway 29 corresponds to the distance of the axis of rotation of the instrument 100 about the head 4 (ie the longitudinal axis of the pin 19) of the
  • the bolt 30 is translationally displaceable in the guide track 29 on the circular arc around the pin 19. Since the bolt 30 has a round cross-section, it is also rotatable about its longitudinal axis.
  • the fixedly connected to the bolt 30 or integrally executed therewith guide unit 31 is thus together with the bolt 30 relative to the projection 28 and the working end 15 translational arcuately movable according to the shape of the guide rail 29 and rotatable about the longitudinal axis of the bolt 30.
  • a spring 32 is arranged next to the pin 30, the bolt 30 in the in the figure 7
  • the guide unit 31 has a passage opening 33, which penetrates in the direction of the longitudinal axis of the pedicle screw 1, 2.
  • the passage opening 33 serves as a guide for a setscrew 7, not shown, or for an unshown screwing tool 27.
  • a guide is achieved in two planes, namely transversely to Rod 3 and in the direction of its longitudinal axis.
  • FIG. 7 and the right-hand illustration of FIG. 8 show the instrument 100 in its orientation for attachment to the head 4 of the pedicle screw 1, 2.
  • the guide unit 31 is urged into the upper right end position in the guide track 29 due to the action of the spring 32 ,
  • Guide unit 31 is aligned in this position parallel to the top of the head 4 and lies flat and flat on this.
  • Guide unit 31 rests flat on the top of the head 4, it can not follow this pivotal movement and shifts relative to the working end 15 in the guideway 29, while remaining relative to the head 4 of the pedicle screw in the same position.
  • the rod 3 as already described in connection with the embodiment of FIGS. 2 to 6, is forced into the rod receptacle 8.
  • the screwing of the setscrew is now performed by the passage opening 33 defined in two spatial directions.
  • the setscrew 7 can be inserted into the through-hole in the rod receptacle 8 before the instrument 100 is attached or only after the rod 3 has been pressed in.
  • the second embodiment corresponds to the first embodiment.
  • FIGS. 7 and 8 A third embodiment of the invention in the form of an instrument 1 10 is shown in Figure 9 in a schematic perspective view.
  • the instrument 10 essentially corresponds to the instrument 100 of FIGS. 7 and 8, with which
  • the bolt 30 has not a round, but an elongated cross-section, so that it can indeed move along the guide track 29 translationally, but can not rotate about its longitudinal axis. Since a rotation of the guide unit 31 in the guideway 29 is not possible, their correct
  • the guide unit 31 is divided in half.
  • One half of the guide unit 31 is guided in the guideway 29 of the industry 1 1.
  • the other branches 12 likewise have a projection 28 with a guideway 29, in which the second half of the guide unit 31

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Abstract

Chirurgisches Instrument (10; 100; 110) zum Manipulieren und Positionieren eines chirurgischen Stabs (3) relativ zu einem chirurgischen Implantat (1, 2), wobei das Instrument (10; 100; 110) zangenartig mit zwei Branchen (11, 12) ausgebildet ist, die über ein Scharnier (13) drehbar miteinander gekoppelt sind, wobei jede der Branchen (11, 12) ein Arbeitsende (15, 17) aufweist, welche Arbeitsenden (15, 17) bestimmt und eingerichtet sind, beim Schließen des Instruments (10; 100; 110) durch Drehen der Branchen (11, 12) um das Scharnier (13) mit dem Implantat (1, 2) in Eingriff zu gelangen und das Instrument (10; 100; 110) relativ zum Implantat (1, 2) um eine Schwenkachse (21) quer zu dessen Längsachse verschwenkbar zu positionieren, wobei zumindest eine der Branchen (11, 12) eine Anlagestruktur (22, 23) für einen chirurgischen Stab (3) aufweist, mit der der Stab (3) bei einem Verschwenken des Instruments (10; 100; 110) um die Schwenkachse (21) relativ zu einer Stabaufnahme (8) des Implantats (1, 2) manipuliert und positioniert wird, und wobei an zumindest einer der Branchen (11, 12) eine Führungsstruktur (25, 26, 31, 33) ausgebildet ist, zum Führen einer nach der Positionierung des Stabs (3) in der Stabaufnahme (8) einzuschraubenden Fixierungsschraube (7) für den Stab (3) und/oder eines Werkzeugs (27) zum Einschrauben der Fixierungsschraube (7).

Description

Beschreibung
Chirurgisches Instrument zum Manipulieren, Positionieren und Fixieren eines chirurgischen Stabes relativ zu einem Implantat
Die vorliegende Erfindung betrifft ein chirurgisches Instrument, mit dem ein chirurgischer Stab relativ zu einem Implantat, insbesondere zu einer Pedikelschraube, manipuliert, positioniert und fixiert werden kann.
Die Verwendung von Pedikelschrauben ist in der Chirurgie allgemein bekannt. Sie werden in der Regel zusammen mit einem Stab verwendet, um beispielsweise
Wirbelkörper zueinander zu fixieren. Dabei werden die Pedikelschrauben in zueinander zu fixierende Wirbelkörper geschraubt und nachfolgend üblicherweise mittels eines Stabs miteinander verbunden. Zu diesem Zweck weist der Kopf der Pedikelschraube, der auch als Tulpe bezeichnet wird, eine meist U-förmige Aussparung auf. Zum Fixieren von Knochen oder Knochenteilen zueinander wird der Stab in die Tulpe eingelegt und dort mittels einer Verschraubung geklemmt, so dass die Pedikelschrauben und damit auch die Knochen oder Knochenteile, in die diese eingeschraubt sind, über den Stab zueinander fixiert sind. Das Klemmen des Stabs erfolgt in der Regel mit
Madenschrauben, sogenannten Setscrews.
Unter Umständen kann es vorkommen, dass der Stab vor dem Klemmen nicht oder nur teilweise in der Tulpe liegt. In einem solchen Fall muss er zunächst korrekt in der Tulpe positioniert werden und kann erst nachfolgend in dieser Position mittels Einschrauben der Setscrew in der Tulpe geklemmt werden. Um den Stab in der Ausnehmung der Pedikelschraube zu positionieren, wird er mit einem Rod Pusher oder Rod Rocker genannten Instrument in die Tulpe hinein gedrückt oder die
Pedikelschraube an ihn herangezogen.
Der mittels eines solchen Instruments in die Tulpe gezwungene Stab steht zwangsläufig meist unter Spannung. Dann ist es notwendig, die Setscrew zumindest teilweise in die Tulpe einzuschrauben, während der Stab mittels des Rod Pushers gehalten wird, so dass er in der dazu bestimmten Ausnehmung der Tulpe verbleibt. Das Einschrauben der Setscrew erfolgt in der Regel mit einem Schraubendreher, wobei dafür Sorge zu tragen ist, dass sich die Pedikelschraube beim Einschrauben der Setscrew nicht verdreht. Abhängig vom Design des Implantates ist es von Vorteil oder sogar zwingend notwendig, die Setscrew genau in Richtung der Gewindeachse einzubringen, was bei bestimmten Operationsbedingungen problematisch sein kann. Aus dem Stand der Technik ist zu diesem Zweck bekannt, zur Führung der Setscrew und/oder des Schraubendrehers eine Führungsgeometrie im Implantat vorzusehen. Es ist auch bekannt, neben dem Rod Pusher ein zusätzliches Führungsinstrument einzusetzen. Um ein Verdrehen der Pedikelschraube beim Eindrehen der Setscrew zu vermeiden, ist die Verwendung von Gegenhaltern bekannt, mit denen die
Pedikelschraube manuell durch den Chirurgen oder anderes OP-Personal gehalten wird.
Zum Positionieren eines chirurgischen Stabs in einem Implantat sind aus dem Stand der Technik verschiedene Instrumente bekannt. Ein Beispiel ist ein hebelartiges Instrument, dessen eine Seite einen Handgriff und dessen gegenüberliegende Seite einen gabelartigen Instrumentenkopf aufweist. Der Instrumentenkopf ist schwenkbar am Kopf eines Implantats, z.B. einer Pedikelschraube, anordbar und besitzt eine hebelartig beabstandete Anlagefläche für den chirurgischen Stab. Durch Schwenken des
Instruments um den Kopf des Implantats wird die Anlagefläche für den chirurgischen Stab in Richtung der Stabaufnahme der Pedikelschraube bewegt. Der Stab kann dann mittels des Instruments in der gewünschten Position gehalten werden. Nachteilig ist, dass die Anordnung und Positionierung des Instruments am Implantat mit einer gewissen Unsicherheit behaftet ist, so dass es sich unter Umständen lösen kann. Des Weiteren erfüllt das Instrument ausschließlich die Funktion der Positionierung und des Haltens des Stabs in der Stabaufnahme der Pedikelschraube und muss zu diesem Zweck manuell in der dazu erforderlichen Position gehalten werden. Es bietet mit Nachteil keine Führung, die dem Chirurgen beim Einschrauben der Setscrew behilflich ist.
Ein anderes Beispiel für ein bekanntes Instrument ist eine Zange, deren implantatseitigen Zangenarme zu einer Aufnahme für den Kopf einer Pedikelschraube ausgebildet sind. Die Zange kann durch den Chirurgen geöffnet, den
Pedikelschraubenkopf umfassend an dieser angeordnet und nachfolgend geschlossen werden, so dass die Aufnahme der Zange sicher am Schraubenkopf angeordnet ist. Die Zange weist eine Ratsche auf, mittels der sie in der geschlossenen Stellung verbleibt und ohne Lösen der Ratsche nicht von der Pedikelschraube entfernt werden kann. Die Zangenarme sind hebelartig ausgebildet und weisen im geschlossenen Zustand zwischen sich eine Anlagefläche für den chirurgischen Stab auf, so dass dieser durch Schwenken der Zange um den Pedikelschraubenkopf in die dazu vorgesehene
Aufnahme der Tulpe eingebracht werden kann. Die Zange kann einfach am
Pedikelschraubenkopf angeordnet werden, allerdings sind für einen dauerhaft sicheren Sitz am Pedikelschraubenkopf eine korrekte Positionierung und die Aufbringung eines ausreichenden Schließdrucks erforderlich. Auch muss auch die Zange manuell in der zum Positionieren und Klemmen des chirurgischen Stabs erforderlichen Position gehalten werden. Das Instrument bietet mit Nachteil keine Führung, die dem Chirurgen beim Einschrauben der Setscrew behilflich ist.
Eine andere bekannte Vorrichtung besitzt axial ausgerichtete, zueinander konzentrische Hülsen, die mittels eines Hebelratschenmechanismus in axialer Richtung zueinander bewegbar sind. Eine innere Hülse wird am Kopf einer Pedikelschraube angeordnet. Eine zu der inneren Hülse bewegbare äußere Hülse besitzt eine Aufnahme für einen chirurgischen Stab oder bildet eine solche Aufnahme aus. Durch eine
Betätigung des Hebelmechanismus bewegt sich die äußere Hülse zusammen mit dem chirurgischen Stab auf die innere Hülse, die am Pedikelschraubenkopf angeordnet ist, zu, so dass der Stab relativ zum Schraubenkopf in dessen Aufnahme positioniert wird. Die Innenräume der inneren und der äußeren Hülse bilden gleichzeitig eine zum
Pedikelschraubenkopf stets ausgerichtete Führung für ein Schraubwerkzeug zum Einschrauben einer Setscrew aus.
Aus der Patentschrift US 8,449,549 B2 ist schließlich ein als Rod Coercer bezeichnetes zangenartiges Instrument in mehreren Ausführungsformen bekannt. Es umfasst zwei drehbar um ein erstes Scharnier aneinander angeordnete
Zangenbranchen mit Griffen für eine nutzerseitige Betätigung. Die der Griffseite gegenüberliegenden pedikelschraubenseitigen Enden der Zangenbranchen bilden gemeinsam im geschlossenen Zustand der Zange eine Anlagefläche für einen chirurgischen Stab aus. An den pedikelschraubenseitigen Enden ist um ein zweites Scharnier, dessen Schwenkachse zu der des ersten Scharniers orthogonal ist, schwenkbar jeweils ein Implantatgreifarm angeordnet. Bei einem Öffnen des Instruments öffnen sich auch dessen Implantatgreifarme sowie dessen
pedikelschraubenseitige Enden. Bei einem Schließen des Instruments schließen sich dessen Implantatgreifarme sowie dessen pedikelschraubenseitigen Enden. Das
Instrument wird im geöffneten Zustand an einer Pedikelschraube angesetzt und nachfolgend geschlossen. Dabei sollen die Implantatgreifarme den
Pedikelschraubenkopf umschließen und die pedikelschraubenseitigen Enden mehr oder weniger definiert aneinander anliegen und die Anlagefläche für den chirurgischen Stab ausbilden. Die pedikelschraubenseitigen Enden sind aufgrund der zwei zueinander orthogonalen Schwenkachsen der Scharniere in zwei Raumrichtungen zueinander frei beweglich. In der Folge kann bei einem Gebrauch des Instruments das rechte
Arbeitsende eine andere Position als das linke Arbeitsende aufweisen, und ein
Verkippen der beiden Arbeitsenden zueinander ist möglich. Das Instrument ermöglicht dem Chirurgen in der Folge kein direktes Gefühl und Feedback hinsichtlich der Situation am Pedikelschraubenkopf. Die Handhabung des Instruments und insbesondere dessen Positionierung relativ zum Pedikelschraubenkopf und dem chirurgischen Stab sind schwierig. Das Instrument besitzt keine Führungseinrichtung für die Setscrew oder für ein Werkzeug zum Einschrauben der Setscrew. Die Funktion des Instruments als Gegenhalter, um beim Einschrauben der Setscrew ein Verdrehen der Pedikelschraube zu verhindern, hängt mit Nachteil von der korrekten Positionierung auf dem
Pedikelschraubenkopf und einem ausreichend hohen Schließdruck des Instruments ab.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einem Chirurgen das Manipulieren, Positionieren und Fixieren eines chirurgischen Stabs relativ zu einem in einem Knochen oder einem Knochenstück eingeschraubten Implantat, insbesondere einer Pedikelschraube, in verlässlicher und schneller Weise zu ermöglichen. Dabei soll insbesondere das Einschrauben einer Fixierungsschraube für den Stab in das Implantat erleichtert werden. Das Instrument soll einfach und zu günstigen Kosten herzustellen und für den nutzenden Chirurgen einfach anzuwenden sein.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein chirurgisches Instrument zum Manipulieren und Positionieren eines chirurgischen Stabs relativ zu einem chirurgischen Implantat, insbesondere einer Pedikelschraube, wobei das Instrument zangenartig mit zwei Branchen ausgebildet ist, die über ein Scharnier drehbar miteinander gekoppelt sind, wobei jede der Branchen ein Arbeitsende aufweist, welche Arbeitsenden bestimmt und eingerichtet sind, beim Schließen des Instruments durch Drehen der Branchen um das Scharnier mit dem Implantat in Eingriff zu gelangen und das Instrument relativ zum Implantat um eine Schwenkachse quer zu dessen Längsachse verschwenkbar zu positionieren, wobei zumindest eine der Branchen eine Anlagestruktur für einen chirurgischen Stab aufweist, mit der der Stab bei einem Verschwenken des Instruments um die Schwenkachse relativ zu einer Stabaufnahme des Implantats manipuliert und positioniert wird, und wobei an zumindest einer der Branchen eine Führungsstruktur ausgebildet ist, zum Führen einer nach der Positionierung des Stabs in der
Stabaufnahme einzuschraubenden Fixierungsschraube für den Stab und/oder eines Werkzeugs zum Einschrauben der Fixierungsschraube.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht, die Funktionen des Manipulierens und Positionierens des Stabs einerseits zusammen mit einer Führung der
Fixierungsschraube und/oder des Werkzeugs zum Einschrauben der
Fixierungsschraube andererseits kombiniert mittels Verwendung eines einzigen
Instruments zu verwirklichen und erspart dem Operateur das Aufsetzen und Halten eines separaten Führungsinstrumentes sowie die Notwendigkeit einer dritten Hand bzw. eines Assistenten. Die Handhabung des Instruments ist daher deutlich vereinfacht gegenüber dem Stand der Technik. Da ein separates Handhaben eines
Führungsinstruments für die Fixierungsschraube bzw. das Werkzeug zum Eindrehen der Fixierungsschraube nicht notwendig ist, kann bei einer OP mit Vorteil Zeit
eingespart werden. Das Instrument nach der Erfindung ist mit Vorteil komplett einhändig zu bedienen, so dass der Chirurg seine freie Hand für andere Zwecke, insbesondere zum Einschrauben der Fixierungsschraube, nutzen kann. Das Einschrauben der Fixierungsschraube wird deutlich vereinfacht und Fehler werden vermieden. Dies ist insbesondere bei unübersichtlichen OP-Bedingungen von Vorteil, wenn der Chirurg den Stab ohne ausreichende Sicht positionieren und fixieren muss.
Nach dem Niederdrücken des Stabs kann die Fixierungsschraube im
Wesentlichen kräftefrei und seitlich geführt in die Stabaufnahme bzw. Tulpe eindreht werden. Dadurch wird verhindert, dass die Fixierungsschraube schief in das Gewinde gedreht (Cross-Threading) und unter Umständen das Gewinde dabei beschädigt wird. Nach einer Ausführungsform kann wenigstens ein Arbeitsende der Branchen des Instruments einen Zapfen oder eine ähnliche Struktur aufweist, der bzw. die beim Schließen des Instruments durch Drehen der Branchen um das Scharnier in eine dazu vorgesehene Ausnehmung oder ähnliche Struktur in dem Implantat, insbesondere im Kopf des Implantats bzw. einer Tulpe einer Pedikelschraube, eingreift und darin relativ zum Implantat um die Achse des Zapfens drehbar gehalten ist. Bei dieser
Ausführungsform ist in vorteilhafter Weise das gesamte Instrument um die durch den Zapfen ausgebildete Drehachse schwenkbar. Dem Chirurgen wird daher ein deutliches Gefühl vermittelt, ob z. B. das Instrument korrekt am Implantat angeordnet ist und ob der Stab korrekt und in einer gewünschten Lage in dem Implantat positioniert ist. Auch ist ein sicherer Sitz des Instruments am Implantat sichergestellt. Durch die Anordnung von Zapfen in Ausnehmungen des Implantats ist das Instrument gegenüber dem
Implantat zwar um die durch die Zapfen und Ausnehmungen gebildete Schwenkachse quer zur Implantatachse schwenkbar, allerdings nicht um die Implantatachse. Auf diese Weise wirkt das Instrument mit Vorteil als Verdrehsicherung beim Einschrauben der Fixierungsschraube. Nach dem Stand der Technik war zu diesem Zweck ein separater Gegenhalter erforderlich, so dass durch diese Ausführungsform der Erfindung eine weitere Vereinfachung für den Chirurgen erreicht wird. Des Weiteren kann die
Fixierungsschraube mit einem hohem Drehmoment angezogen werden, ohne dass dieses auf das Implantat übertragen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Führungsstruktur in Form einer vorzugsweise ebenen Führungsfläche ausgebildet, die orthogonal zur Schwenkachse des Instruments orientiert ist und unabhängig vom Schwenkwinkel des Instruments relativ zum Implantat die Führung für die Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug zum Einschrauben der Fixierungsschraube bildet.
Mit anderen Worten die Führungsstruktur ist derart ausgebildet, dass sie über den gesamten zu erwartenden Schwenkbereich des Instruments eine Führung oder seitliche Abstützung der Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug bietet bzw. dass sich die Führungsstruktur dem jeweiligen Schwenkwinkel folgt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Anlagestruktur an einer der Branchen ausgebildet und erstreckt sich bei geschlossenem Instrument im Wesentlichen quer über den gesamten Bereich zwischen den Branchen. So ist auch bei einem nicht vollständig geschlossenen Instrument eine sichere Anlage des Stabs gewährleistet.
Nach einer Ausführungsform ist an dem Arbeitsende jeder Branche jeweils ein bogenförmiger Vorsprung einstückig angeformt, wobei die Innenflächen der beiden Vorsprünge im Wesentlichen eine Verlängerung der Stabaufnahme bilden und eine seitliche Führung für Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug zum Einschrauben der Fixierungsschraube die Führungsstruktur bzw. die Führungsstruktur bilden.
Nach einer Ausführungsform sind die Innenflächen der Vorsprünge in der geschlossenen Stellung des Instruments planparallel zur Schwenkebene.
Nach einer Ausführungsform entspricht die Bogenlänge des Vorsprungs dem zu erwartenden Schwenkwinkel des Instruments. Somit wird sichergestellt, dass die
Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug zum Einschrauben der Fixierungsschraube während der gesamten Schwenkbewegung seitlich geführt sind.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist wenigstens eine der Branchen eine auf einem Kreisbogen um die Schwenkachse des Instruments relativ zum Implantat geführte Führungseinheit mit einer teilzylinderförmigen oder zylinderförmigen
Führungsfläche für die Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug zum Einschrauben der Fixierungsschraube auf. Bei dieser Ausführungsform ist eine Führung der
Fixierungsschraube bzw. des Einschraubwerkzeugs in zwei Raumrichtungen orthogonal zur Längsachse des Implantats stets gewährleistet.
Nach einer weiteren Ausführungsform weist die Führungseinheit einen Bolzen auf, der in einer in der Branche ausgebildeten bogenförmigen Nut oder Führungsbahn geführt ist. Der Bolzen kann einen runden, ovalen oder langgestreckten Querschnitt aufweisen. Bei einem Bolzen mit rundem Querschnitt ist der Bolzen in der Führungsnut und damit die gesamte Führungseinheit frei drehbar, was unter gewissen Umständen, z.B. bei einem schiefen oder verkanteten Ansetzen des Instruments am Implantat eine korrekte Anordnung und Anlage der Führungseinheit am Implantat erleichtert. Bei anderen Querschnittsformen wird diese freie Drehbarkeit verhindert und eine
Ausrichtung der Führungseinheit relativ zur Schwenkachse des Instruments um das Implantat ist stets sichergestellt. Insbesondere kann der Bolzen in der Nut mittels einer Feder insbesondere als Rücksteilglied in eine Endlage vorgespannt sein. In dieser Endlage ist die
Führungseinheit mit Vorteil derart zum Instrument angeordnet und ausgerichtet, dass sie bei einem Ansetzen des Instruments am Implantat flach auf dem Implantat aufliegt, wobei die Führungsflächen der Führungseinheit bereits in einer geeigneten Orientierung zum Führen der Fixierungsschraube bzw. des Werkzeugs ausgerichtet sind. Nachdem das Instrument von dem Implantat gelöst wurde, stellt das Rücksteilglied die
Führungseinrichtung zurück in die Ausgangsposition.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Führungseinheit eine
zylinderförmige Durchgangsöffnung aufweisen, deren Innenwand die Führungsfläche für die Fixierungsschraube und/oder das Werkzeug zum Einschrauben der
Fixierungsschraube ausbildet. Bei dieser Ausführungsform ist eine Führung der
Fixierungsschraube bzw. des Einschraubwerkzeugs in zwei Raumrichtungen orthogonal zur Längsachse des Implantats stets gewährleistet. Ein Abrutschen des Werkzeugs ist durch die geschlossene Bauweise der Führung nicht zu erwarten und kann sicher verhindert werden. Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Führungseinheit zweigeteilt sein und an jeder der Branchen ein Teil der Führungseinheit angeordnet sein. Auf diese Weise kann das zweite Arbeitsende ebenfalls eine Zwangsführung, ein Rücksteilglied und eine Führungseinrichtung für einen Lagerungszapfen bzw. eine gegen Verdrehen gesicherte Lagerung aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Dabei zeigt:
Fig. 1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung einen mit zwei Pedikelschrauben zu verbindenden Stab,
Fig. 2 in einer schematischen perspektivischen Darstellung eine erste
Ausführungsform des Instruments,
Fig. 3 einen Arbeitsbereich einer Branche des Instruments der Figur 2 in einer vergrößerten schematischen perspektivischen Darstellung, Fig. 4 das Aufsetzen des Instruments der Figuren 2 und 3 auf eine Pedikelschraube als ersten Arbeitsgang aus zwei unterschiedlichen Blickrichtungen,
Fig. 5 das Herunterdrücken des Stabes als zweiten Arbeitsgang aus zwei unterschiedlichen Blickrichtungen,
Fig. 6 das Einschrauben einer Fixierungsschraube in die Pedikelschraube,
Fig. 7 eine zweite Ausführungsform des Instruments in einer schematischen perspektivischen Darstellung,
Fig. 8 die Verwendung der Ausführungsform der Figur 7 in zwei schematischen Ansichten und
Fig. 9 eine dritte Ausführungsform des Instruments in einer schematischen perspektivischen Darstellung.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine Situation während eines spinalen Eingriffs, bei dem zwei in Figur 1 nicht dargestellte Wirbel mittels zweier Pedikelschrauben 1 und 2 als Implantate und eines chirurgischen Stabs 3 zueinander fixiert werden. Jede
Pedikelschraube 1 , 2 weist einen Kopf 4 auf, der auch als Tulpe bezeichnet wird. Der Kopf 4 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet und weist eine Ausnehmung oder Stabaufnahme 8 auf, die zur Klemmung des Stabs 3 eingerichtet und bestimmt ist. An den Kopf 4 anschließend besitzt die Pedikelschraube 1 , 2 einen Schaft 5, der mit einem Knochengewinde versehen ist, das in den Wirbel eingeschraubt wird. In der
Stabaufnahme 8 des Kopfs 4 ist ein Innengewinde 6 ausgebildet, in das eine in der Figur 1 nicht dargestellte Fixierungsschraube 7 (siehe z.B. in Figur 6) für den Stab 3, die auch als Setscrew bezeichnet wird, einzuschrauben ist. Der Stab 3 ist in der in Figur 1 dargestellten Situation in die Stabaufnahme 8 der Pedikelschraube 1 eingelegt, jedoch noch nicht fixiert. An der von der Stabaufnahme 8 abgewandten Außenseite des Kopfs 4 sind zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen 9 ausgebildet, von denen in Figur 1 jeweils nur eine sichtbar ist. Diese dienen, wie nachfolgend genauer ausgeführt wird, als Ansätze für das Instrument an der Pedikelschraube.
Eine erste Ausführungsform des Instruments 10 ist in Figur 2 gezeigt. Das
Instrument 10 ist zangenartig mit zwei Branchen 1 1 und 12 ausgebildet und in Figur 2 im geschlossenen Zustand gezeigt. Die beiden Branchen 1 1 und 12 sind mittels eines Scharniers 13 relativ zueinander um dessen Achse drehbar gekoppelt. Die Branche 1 1 weist endseitig eine Fingeröse 14 und ein am gegenüberliegenden Ende ausgebildetes Arbeitsende 15 auf, das im Detail in Figur 3 dargestellt ist. Die Branche 12 weist endseitig eine Fingeröse 16 und ein am gegenüberliegenden Ende ausgebildetes Arbeitsende 17 auf. Im Bereich der Fingerösen 14,16 sind die Branchen 1 1 , 12 mittels eines Ratschenmechanismus 18 miteinander verrastet bzw. verrastbar. Unter Lösen des Ratschenmechanismus 18 können die Branchen 1 1 , 12 auseinandergespreizt werden, wobei sich die beiden Arbeitsenden 15,17 voneinander entfernen.
Die Bewegungsrichtung des Arbeitsendes 15 beim Öffnen und Schließen des Instruments 10 ist in Figur 3 mittels eines Doppelpfeils A gekennzeichnet. Das
Arbeitsende 15 weist einen Zapfen 19 auf, dessen Zapfenachse 21 sich im
Wesentlichen in die Bewegungsrichtung erstreckt, also orthogonal zur Achse des Scharniers 13 ist. Der Zapfen 19 ist am Ende eines Zapfenarms 20 angeordnet, ragt in Richtung des (nicht dargestellten) Arbeitsendes 17 der anderen Branche 12 vor und ist dazu eingerichtet und bestimmt, in eine Ausnehmung 9 der Pedikelschraube 1 , 2 einzugreifen, wenn das Instrument 10 an dieser angeordnet und geschlossen wird.
Von der Zapfenachse 21 um einen Hebelarm X beabstandet ist am Arbeitsende 15 ein in Richtung des gegenüberliegenden Arbeitsendes 17 ragender Vorsprung 22 als Anlagestruktur für einen chirurgischen Stab 3 ausgebildet. Der Vorsprung 22 weist eine bogenförmige Anlagefläche 23 auf, an der der Stab 3 bei einer Manipulation mittels des Instruments 10 anliegt und abrollt oder gleitet. Der Vorsprung 22 ragt über die
Teilungsebene des Instruments 10, in der die in Figur 3 mit der Bezugsziffer 24 bezeichnete Innenfläche der Branche 1 1 verläuft, hinaus und erstreckt sich des
Instruments 10 im Wesentlichen quer über den gesamten sich im geschlossenen Zustand zwischen den Arbeitsenden 15,17 erstreckenden Bereich zwischen diesen. Die Zapfenachse 21 ist im Wesentlichen parallel zur Anlagefläche 23.
Das Arbeitsende 15 weist schließlich einen Vorsprung 25 auf, der tangential zur Zapfenachse 21 ausgerichtet ist. Der Vorsprung 25 ist bogenförmig ausgebildet und von der Zapfenachse 21 um seinen Krümmungsradius R beabstandet. An der zum gegenüberliegenden Arbeitsende 17 der Branche 12 weisenden Seite des Vorsprungs 25 ist eine ebene Führungsfläche 26 ausgebildet. Diese ist für eine Führung einer Setscrew 7 und/oder eines Werkzeugs 27 zu deren Einschrauben bestimmt und eingerichtet.
Das Arbeitsende 17 der Branche 12 ist im Wesentlichen spiegelverkehrt zum Arbeitsende 15 ausgebildet. Allerdings weist das Arbeitsende 17 keinen Vorsprung 22 als Anlagestruktur für den chirurgischen Stab 3 auf (gut erkennbar in Figur 4). Im geschlossenen Zustand des Instruments 10 weisen die gegenüberliegenden
Führungsflächen 26 der Vorsprünge 25 einen ausreichenden Abstand voneinander auf, so dass der Stab 3 mit Spiel zwischen ihnen angeordnet sein kann. Der Abstand zwischen den Führungsflächen 26 entspricht in etwa dem Durchmesser einer Setscrew oder eines Werkzeugs, um diese einzuschrauben, so dass eine Führung in einer Raumrichtung (quer zur Scharnierachse des Scharniers 13) erzielt wird.
Die Verwendung und Funktion der in den Figuren 2 und 3 gezeigten
Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die Figuren 4 bis 6 beschrieben. In Figur 4 ist das Instrument 10 nach Ansetzen an die Pedikelschraube 2 aus zwei verschiedenen Blickrichtungen gezeigt. Um das Instrument 10 anzusetzen, wird es von einer
Bedienperson an den Fingerösen 14 und 16 ergriffen und geöffnet, so dass sich die Arbeitsenden 15 und 17 und damit die Zapfen 19 voneinander entfernen. Im geöffneten Zustand kann das Instrument 10 an dem Kopf 4 der Pedikelschraube 2 angeordnet und geschlossen werden. Beim Schließen des Instruments 10 dringen die Zapfen 19 der beiden Arbeitsenden 15 und 17 in die zu diesem Zweck am Kopf 4 vorgesehenen Ausnehmungen 9 ein. Diese bilden zusammen mit den darin eingreifenden Zapfen 19 ein Schwenklager aus, dessen Schwenkachse quer zur Längsachse der
Pedikelschraube 1 , 2 verläuft und um das das gesamte Instrument 10 relativ zur Pedikelschraube 2 und zum Stab 3 schwenkbar ist. Die entsprechende
Schwenkrichtung ist in Figur 5 mittels eines Doppelpfeils B verdeutlicht. Beim Schließen des Instruments 10 (Bewegungsrichtung A) gelangt der Ratschenmechanismus 18 in Eingriff, hält die Branchen 1 1 , 12 des Instruments 10 in der entsprechend
geschlossenen Position zueinander und sperrt es gegen unbeabsichtigtes Öffnen. Das Instrument 10 ist in dem in Figur 4 gezeigten Zustand also über den
Ratschenmechanismus 18 verriegelt und verbleibt ohne bewusste nutzerseitige
Betätigung in dieser Position. Wie insbesondere die linke Abbildung der Figur 4 zeigt, ist der Stab 3 über der Stabaufnahme 8 positioniert und noch nicht in diese eingeführt. Um dem Stab 3 in die Stabaufnahme 8 zu drücken, wird das Instrument 10 im weiterhin geschlossenen Zustand durch den Chirurgen um die durch die Zapfen 19 und die Ausnehmungen 9 gebildete Schwenkachse, also die Zapfenachse 21 , geschwenkt. Diese Bewegung ist schematisch in zwei Ansichten aus unterschiedlichen
Blickrichtungen in Figur 5 gezeigt. Bei der genannten Schwenkbewegung um die Zapfenachse gelangt der Vorsprung 22 mit seiner bogenförmigen Anlagefläche 23 mit dem Stab 3 in Eingriff und drängt diesen bei fortgeführter Schwenkbewegung weiter in die Stabaufnahme 8. Die gegenüberliegenden Vorsprünge 25 bewegen sich bei dieser Schwenkbewegung auf einer entsprechenden bogenförmigen Bahn um die
Ausnehmungen 9 der Pedikelschraube, wobei die Führungsflächen 26 unabhängig vom jeweiligen Schwenkwinkel stets kurz oberhalb des Kopfes 4 mit der Stabaufnahme 8 bleiben. Auf diese Weise ist eine Führung der Setscrew bzw. des Einschraubwerkzeugs für diese unabhängig vom Schwenkwinkel, der von der Eindrücktiefe des Stabs 3 in die Stabaufnahme 8 abhängt, sichergestellt.
Figur 6 zeigt schließlich das Einschrauben der Setscrew 7 mittels eines
Werkzeugs 27 in das Innengewinde 6 des Kopfs 4 der Pedikelschraube 1 , 2. Es ist zu erkennen, dass die einander gegenüberliegenden Führungsflächen 26 zunächst die Setscrew 7 und bei fortgesetztem Einschrauben das Werkzeug 27 seitlich führen. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Führung quer zum Stab 3. Aus Figur 6 geht des Weiteren hervor, dass das Instrument 10 neben der beschriebenen Funktion der Manipulation und Positionierung des Stabs 3 relativ zur Pedikelschraube 1 , 2 und des Einführens des Stabs 3 in die Stabaufnahme 8 als weitere Funktion die eines Gegenhalters übernimmt, der bei einem Einschrauben der Setscrew 7 in das
Innengewinde 6 sicherstellt, dass sich die (in den Knochen eingeschraubte)
Pedikelschraube 1 , 2 nicht dreht und so unbeabsichtigt weiter in den Knochen hinein- oder aus diesem herausdreht. Eine Drehung der Pedikelschraube 1 , 2 um ihre
Längsachse relativ zum Instrument 10 wird durch den Eingriff der Zapfen 19 in die Ausnehmungen 9 verhindert.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung in Form eines Instruments 100 ist in einer schematischen perspektivischen Darstellung in Figur 7 dargestellt. Das Instrument 100 gleicht im Wesentlichen dem in den Figuren 2 bis 6 gezeigten Instrument 10, mit folgenden Ausnahmen. Nur an dem Arbeitsende 15 der Branche 1 1 ist ein bogenförmiger Vorsprung 28 ausgebildet, dessen Krümmung um den Zapfen 19 verläuft. In dem Vorsprung 28 ist eine ebenfalls bogenförmige Führungsbahn 29 ausgebildet, deren Krümmung um den Zapfen 19 als Mittelpunkt verläuft. In der
Führungsbahn 29 ist ein Bolzen 30 einer Führungseinheit 31 geführt. Der Radius der Krümmung der Führungsbahn 29 entspricht dem Abstand der Rotationsachse des Instruments 100 um den Kopf 4 (also der Längsachse des Zapfens 19) von der
Lagerung der Führungseinrichtung 31 in der Führungsbahn 29 (also der Längsachse des Bolzens 30). Der Bolzen 30 ist in der Führungsbahn 29 auf dem Kreisbogen um den Zapfen 19 herum translatorisch verschiebbar. Da der Bolzen 30 einen runden Querschnitt aufweist, ist er außerdem um seine Längsachse drehbar. Die fest mit dem Bolzen 30 verbundene oder einteilig damit ausgeführte Führungseinheit 31 ist damit zusammen mit dem Bolzen 30 relativ zum Vorsprung 28 und zum Arbeitsende 15 translatorisch bogenförmig entsprechend der Form der Führungsbahn 29 bewegbar und um die Längsachse des Bolzens 30 drehbar. In der Führungsbahn 29 ist neben dem Bolzen 30 eine Feder 32 angeordnet, die den Bolzen 30 in die in der Figur 7
dargestellte Endlage am Ende der Führungsbahn 29 drängt.
Die Führungseinheit 31 weist eine Durchgangsöffnung 33 auf, die sie in Richtung der Längsachse der Pedikelschraube 1 , 2 durchdringt. Die Durchgangsöffnung 33 dient als Führung für eine nicht dargestellte Setscrew 7 bzw. für ein nicht dargestelltes Schraubwerkzeug 27. Im Gegensatz zu der Ausführungsform der Figuren 2 bis 6 wird bei der Ausführungsform der Figuren 7 und 8 eine Führung in zwei Ebenen erreicht, nämlich quer zum Stab 3 und in Richtung dessen Längsachse.
In Figur 8 ist die Verwendung dieser Ausführungsform anhand zweier
unterschiedlicher Stellungen des Instruments 100 gezeigt. Figur 7 und die rechte Abbildung der Figur 8 zeigt das Instrument 100 in seiner Ausrichtung zum Ansetzen am Kopf 4 der Pedikelschraube 1 , 2. In dieser Stellung ist die Führungseinheit 31 aufgrund der Wirkung der Feder 32 in die obere rechte Endlage in der Führungsbahn 29 gedrängt. Die zum Kopf 4 der Pedikelschraube 1 , 2 weisende Unterseite der
Führungseinheit 31 ist in dieser Position parallel zur Oberseite des Kopfs 4 ausgerichtet und liegt flach und flächig auf dieser auf. Die Zapfen 19 greifen in die seitlichen
Ausnehmungen 9 der Pedikelschraube 1 , 2 ein. Nach dem Ansetzen des Instruments 100 wird dieses um die durch die Zapfen 19 und die Ausnehmungen 9 gebildete Schwenkachse geschwenkt. Da die
Führungseinheit 31 flach auf der Oberseite des Kopfs 4 aufliegt, kann sie dieser Schwenkbewegung nicht folgen und verschiebt sich relativ zum Arbeitsende 15 in der Führungsbahn 29, wobei sie relativ zum Kopf 4 der Pedikelschraube in gleicher Position verbleibt. Durch die Schwenkbewegung wird der Stab 3, wie bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Figuren 2 bis 6 beschrieben, in die Stabaufnahme 8 gedrängt. Das Einschrauben der Setscrew erfolgt nun durch die Durchgangsöffnung 33 in zwei Raumrichtungen definiert geführt. Die Setscrew 7 kann dabei vor dem Ansetzen des Instruments 100 oder erst nach dem Eindrücken des Stabs 3 in die Stabaufnahme 8 in der Durchgangsöffnung eingesetzt werden. Die zweite Ausführungsform entspricht im Übrigen der ersten Ausführungsform.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung in Form eines Instruments 1 10 ist in Figur 9 in einer schematischen perspektivischen Darstellung gezeigt. Das Instrument 1 10 gleicht im Wesentlichen dem Instrument 100 der Figuren 7 und 8, mit der
Ausnahme, dass der Bolzen 30 keinen runden, sondern einen länglichen Querschnitt aufweist, so dass er sich zwar entlang der Führungsbahn 29 translatorisch bewegen kann, sich jedoch nicht um seine Längsachse drehen kann. Da eine Drehung der Führungseinheit 31 in der Führungsbahn 29 nicht möglich ist, ist deren korrekte
Positionierung flach auf der Oberseite des Kopfs 4 der Pedikelschraube 1 , 2 aufliegend stets sichergestellt.
In einer weiteren Ausführungsform, die in den Figuren nicht dargestellt ist, die jedoch den Ausführungsformen der Figuren 7 bis 9 im Wesentlichen entspricht, ist die Führungseinheit 31 hälftig geteilt. Die eine Hälfte der Führungseinheit 31 ist in der Führungsbahn 29 der Branche 1 1 geführt. Die andere Branchen 12 weist ebenfalls einen Vorsprung 28 mit einer Führungsbahn 29 auf, in der die zweite Hälfte der
Führungseinheit 31 identisch geführt ist. Die dritte und vierte Ausführungsform entspricht im Übrigen der ersten Ausführungsform.

Claims

Patentansprüche
1 . Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) zum Manipulieren und
Positionieren eines chirurgischen Stabs (3) relativ zu einem chirurgischen Implantat (1 , 2), wobei
das Instrument (10; 100; 1 10) zangenartig mit zwei Branchen (1 1 , 12) ausgebildet ist, die über ein Scharnier (13) drehbar miteinander gekoppelt sind;
jede der Branchen (1 1 , 12) ein Arbeitsende (15 bzw. 17) aufweist, welche
Arbeitsenden (15, 17) bestimmt und eingerichtet sind, beim Schließen des Instruments (10; 100; 1 10) durch Drehen der Branchen (1 1 , 12) um das Scharnier (13) mit dem Implantat (1 , 2) in Eingriff zu gelangen und das Instrument (10; 100; 1 10) relativ zum Implantat (1 , 2) um eine Schwenkachse (21 ) quer zu dessen Längsachse
verschwenkbar zu positionieren; und
zumindest eine der Branchen (1 1 , 12) eine Anlagestruktur (22, 23) für einen chirurgischen Stab (3) aufweist, mit der der Stab (3) bei einem Verschwenken des Instruments (10; 100; 1 10) um die Schwenkachse (21 ) relativ zu einer Stabaufnahme (8) des Implantats (1 , 2) manipuliert und positioniert wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
an zumindest einer der Branchen (1 1 , 12) eine Führungsstruktur (25, 26, 31 , 33) ausgebildet ist, zum Führen einer nach der Positionierung des Stabs (3) in der
Stabaufnahme (8) einzuschraubenden Fixierungsschraube (7) für den Stab (3) und/oder eines Werkzeugs (27) zum Einschrauben der Fixierungsschraube (7).
2. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Arbeitsende (15, 17) einen Zapfen (19) aufweist, der beim Schließen des Instruments (10; 100; 1 10) durch Drehen der Branchen (1 1 , 12) um das Scharnier (13) in eine dazu vorgesehene Ausnehmung (9) in dem Implantat (1 , 2) eingreift und darin relativ zum Implantat (1 , 2) um die Achse (21 ) des Zapfens (19) drehbar gehalten ist.
3. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (25, 26, 31 , 33) in Form einer Führungsfläche (26, 33) ausgebildet ist, die orthogonal zur Schwenkachse (21 ) des Instruments (10; 100; 1 10) orientiert ist und unabhängig vom Schwenkwinkel des Instruments (10; 100; 1 10) relativ zum Implantat (1 , 2) die Führung für die
Fixierungsschraube (7) und/oder das Werkzeug (27) zum Einschrauben der
Fixierungsschraube (7) bildet.
4. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagestruktur (22, 23) an einer der Branchen (1 1 , 12) ausgebildet ist und sich bei geschlossenem Instrument (10; 100;
1 10) im Wesentlichen quer über den gesamten Bereich zwischen den Branchen (1 1 , 12) erstreckt.
5. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (25, 26, 31 , 33) oder zumindest ein Teil davon beim Verschwenken des Instruments (10; 100; 1 10) mitverschwenkt wird, insbesondere um das proximale Ende des Implantats (1 , 2) geschwenkt wird.
6. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur (25, 26, 31 , 33) oder zumindest ein Teil davon über den gesamten zu erwartenden Schwenkbereich des Instruments (10; 100; 1 10) das Implantat (1 , 2) in axialer Verlängerung der
Stabaufnahme (8) seitlich einfasst.
7. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Branche (1 1 , 12) einstückig ausgebildet ist und die Führungsstruktur (25, 26) oder zumindest ein Teil davon an zumindest einem Arbeitsende der Branche (1 1 , 12) ausgebildet ist.
8. Chirurgisches Instrument (10; 100; 1 10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Arbeitsende (15, 17) zumindest einer Branche (1 1 , 12) ein bogenförmiger Vorsprung (25) einstückig angeformt ist, wobei die Innenfläche (26) des Vorsprungs (25) im Wesentlichen eine Verlängerung der Stabaufnahme (8) und eine seitliche Führung für die Fixierungsschraube (7) und/oder das Werkzeug (27) zum Einschrauben der Fixierungsschraube (7) bzw. für die dazu separat ausgebildete Führungsstruktur bilden.
9. Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsstruktur eine an wenigstens einer der Branchen (1 1 , 12) auf einem Kreisbogen um die Schwenkachse (21 ) geführte
Führungseinheit (31 ) mit einer teilzylinderförmigen oder zylinderförmigen
Führungsfläche für die Fixierungsschraube (7) und/oder das Werkzeug (27) zum Einschrauben der Fixierungsschraube (7) aufweist.
10. Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (31 ) einen Bolzen (30) aufweist, der in einer in der Branche (1 1 , 12) ausgebildeten bogenförmigen Nut (29) geführt ist.
1 1 . Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (29) in dem bogenförmigen Vorsprung (25) ausgebildet ist.
12. Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (30) in der Nut (29) mittels einer Feder (32) in eine Endlage vorgespannt ist.
13. Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (31 ) zweigeteilt ist und an jeder der Branchen (1 1 , 12) ein Teil der Führungseinheit angeordnet ist.
14. Chirurgisches Instrument (100; 1 10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinheit (31 ) eine zylinderförmige
Durchgangsöffnung (33) aufweist, deren Innenwand die Führungsfläche für die
Fixierungsschraube (7) und/oder das Werkzeug (27) zum Einschrauben der
Fixierungsschraube (7) ausbildet.
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