DE69831188T2 - Pedikelschraube - Google Patents
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Description
- BEREICH DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pedikelschraubenbaugruppe zur Verwendung hauptsächlich in Korrektursystemen für die menschliche Wirbelsäule.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die Mehrsegment-Wirbelsäulenfixierung ist ein akzeptiertes chirurgisches Verfahren in der Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen. Es beinhaltet die Verwendung einer Reihe von Pedikelschrauben, wie den in
DE 41 07 480 A1 offenbarten, und Verbindungsstäben und seine Wirksamkeit hängt in großem Maße von der Fähigkeit der Schraubenbaugruppen ab, einen der Kontur der Wirbelsäule entsprechend gebogenen Stab starr aufzunehmen. - In
US 5 181 917 wird ein Wirbelsäulenstabsystem und ein Verfahren zur Instrumentierung der Wirbelsäule offenbart, das Wirbeleingriffsmittel umfasst, die mittels Verbindern mit geschlitzten Rückseiten, die sich in einer posterioren Richtung öffnen, an wenigstens einem länglichen Stab befestigt sind. Die Verwendung derartiger Verbinder erlaubt die von dem Stab unabhängige Anbringung der Wirbeleingriffsmittel an dem Wirbel und die anschließende Befestigung des Eingriffsmittels in situ an dem Stab. - AUFGABE DER ERFINDUNG
- Viele verschiedene Baugruppen wurden hergestellt, um dieses Ergebnis zu erzielen, und es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Baugruppe bereitzustellen, die einfach anzuwenden ist und die gewünschten Ergebnisse effektiv und effizient erzielt.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Gemäß dieser Erfindung ist eine Pedikelschraubenbaugruppe vorgesehen, umfassend einen mit Schraubengewinde versehenen Schaft mit einem teilweise kugelförmigen Kopf an einem Ende, ein hohles zylindrisches Verbindungselement, das einen Sitz für den Kopf und eine Öffnung, durch die der Schaft an einem Ende vorspringen kann, bereitstellt, einen von dem anderen Ende einen Teil des Wegs an dem Verbindungselement entlang verlaufenden diametralen Schlitz durch die Wände, der zum Aufnehmen eines Verbindungsstabs gestaltet ist, der mit der Schraubenbaugruppe verwendet werden kann, und eine Sicherungskappe für das geschlitzte Ende des Zylinders, dadurch gekennzeichnet, dass:
das freie Ende des Kopfes sattelförmig ist und der Schraubenschaft neben dem Kopf mit Flachstellen versehen ist, die jeweils im rechten Winkel zur Länge der Sattelform liegen;
der Boden des Schlitzes in dem Verbindungselement Lagerflächen für einen Verbindungsstab bereitstellt und das äußere Ende der Öffnung durch das Verbindungselement gerillt ist, um mit den Flachstellen an dem Schaft zusammenzuwirken, um winklige Bewegungen zwischen dem Schaft und dem Verbindungselement in nur einer Ebene zuzulassen;
die Enden des sattelförmigen Teils des Kopfes zurückversetzt sind, um ein Drehwerkzeugansetzgebilde bereitzustellen, und
die Sicherungskappe mit dem geschlitzten Ende des Verbindungselements einen Schraubengewindeeingriff bildet. - Weitere Merkmale dieser Erfindung ergeben, dass der Kopf und das Verbindungselement eine mit dem Schaft, der von dem Verbindungselement durch eine zum Zulassen winkliger Bewegung vorgesehene Rille vorspringt, komplementär teilweise kugelförmige Form hat, dass der Schaft einander entgegengesetzt angeordnete Flachstellen neben dem Kopf hat, die an der Seite der Rille anliegen, um Bewegungen des Schafts um seine Achse in dem Verbindungselement zu verhindern, und dass das Drehwerkzeugansetzgebilde mit einem Paar einander entgegengesetzt angeordnete flache Flächen versehen ist, die parallel zu der Verbindungsstabansetzfläche verlaufen.
- Die Erfindung sieht auch vor, dass die Sicherungskappe einen mit Schraubengewinde versehenen Hals, der in einem Gewinde in dem Verbindungselement in Eingriff ist, und einen um das Verbindungselement herum angeordneten Ring hat. Die Kappe hat im Besonderen einen Umfangsflansch, der in eine Aussparung im Ende des Rings eingreift.
- Noch weitere Merkmale der Erfindung sehen vor, dass die Kappe und das Verbindungselement komplementäre Sägezahngewinde haben, dass der Schaft der Schraube sich konisch erweitert, dass das Gewinde ein selbstschneidendes Gewinde ist und dass das freie Ende eine abgerundete Spitze hat.
- Noch weitere Merkmale dieser Erfindung sehen vor, dass der Kopf und das Verbindungselement von einem durch das Verbindungselement in den Kopf verlaufenden Radialstift zusammengehalten werden und dass das Verbindungselement daran ausgebildete äußere Flachstellen zum Ansetzen eines geeigneten Schraubenschlüssels hat.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer Ausgestaltung der Erfindung offensichtlich, in der auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen wird; dabei zeigt:
-
1 eine auseinandergezogene Ansicht der Baugruppe; -
2 eine Ansicht der Baugruppe, bei der die Bauteile im rechten Winkel zu den in1 gezeigten Positionen sind; -
3 ein Detail des Schraubengewindes und -
4 ein Detail des Schraubenkopfes. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG MIT BEZUG AUF DIE ZEICHNUNGEN
- Wie abgebildet, hat eine Pedikelschraubenbaugruppe (
1 ) eine Schraube (2 ), die einen teilweise kugelförmigen Kopf (3 ) hat, an dessen freiem Ende eine sattelförmige Ansetzfläche (4 ) ausgebildet ist. Diese Fläche ist im Gebrauch an einem Verbindungsstab (5 ) in Anlage, um im Gebrauch eine Reihe von Schraubenbaugruppen miteinander zu verbinden. - Der Kopf wird von einem Verbindungselement (
6 ) umschlossen. Das Verbindungselement (6 ) erstreckt sich als zylindrische Buchse (7 ) und hat eine teilweise kugelförmige Verengung an einem Ende, die einen Sitz für den Kopf (3 ) der Schraube bildet. Ein Schlitz (8 ) verläuft von dem entgegengesetzten Ende diametral über das Verbindungselement (6 ), um den mit der Schraubenbaugruppe (1 ) zu verwendenden Verbindungsstab (5 ) aufzunehmen. Der Boden des Schlitzes (8 ) stellt einander gegenüberliegend angeordnete Lagerflächen bereit, die den Verbindungsstab (5 ) tragen. Das äußere Ende der Buchse (7 ) ist mit Schraubengewinde versehen, um von einer Kappe (9 ) in Eingriff genommen zu werden. Dies wird unten ausführlicher beschrieben. - Der Schaft der Schraube (
2 ) hat an seinem freien Ende eine abgerundete Spitze und trägt ein spezielles selbstschneidendes Gewindegebilde (10 ), das in3 abgebildet ist. Das Ende des Schafts neben dem Kopf (3 ) erweitert sich in Richtung auf den Kopf konisch. Der Schaft hat neben dem Kopf ein Paar parallele flache Flächen (11 ), die mit den an den Seiten der Rille bereitgestellten, auf die unten Bezug genommen wird, zusammenwirken. Dies verhindert relative Drehbewegungen zwischen dem Verbindungselement (6 ) und der Schraube (2 ) um die Achse der Schraube. - Die abgebildete Gewindekonstruktion gewährleistet im Gebrauch den festen Eingriff in Menschenknochen.
- Der äußere Teil des Verbindungselements (
6 ) neben dem Schraubenschaft ist an (12 ) gerillt und dies lässt begrenzte winklige Bewegungen der Schraube (2 ) relativ zu dem Verbindungselement (6 ) in einer Ebene durch die Achse des assoziierten Verbindungsstabs (5 ) zu, wobei die Seiten der Rille die flachen Flächen (11 ) an dem Schaft der Schraube lenken. Diese Bewegung ist derart, dass der Schaft einen Winkel in der Größenordnung von 30° durchlaufen kann. - Damit diese Bewegung mit der Schraubenbaugruppe im Gebrauch stattfinden kann, ist der Kopf in dem Verbindungselement (
6 ) umschlossen, das eine Innenfläche mit zu dem Berührungsteil des Kopfes (3 ) komplementärer Form hat und der Kopf (3 ) und das Verbindungselement (6 ) sind so gestaltet, dass sich die Berührungsfläche (4 ) bei in dem Verbindungselement positioniertem Kopf im rechten Winkel zu dem Schlitz (8 ) und somit der Länge des Verbindungsstabs (5 ) befindet. - Der Kopf (
3 ) ist ebenfalls so gestaltet, dass die Backe eines Drehwerkzeugs in das Verbindungselement eingeführt werden kann, um auf dem freien Ende des Kopfes in Anlage zu kommen, um die Schraube im Gebrauch in Knochengebilde zu treiben. Zu diesem Zweck sind flache Flächen (13 ) vorgesehen, die sich von der Ansetzfläche (4 ) und parallel zu ihr erstrecken. - Um im Gebrauch das Einführen der Schraube in den entsprechenden Knochen zu erleichtern, wird das Verbindungselement (
6 ) mittels eines Stiftes (14 ), der durch ein radiales Loch in dem Verbindungselement (6 ) in den Kopf (3 ) eingesetzt ist, um durch Reibschluss gehalten zu werden, an dem Schraubenkopf (3 ) festgehalten. Der Stift (14 ) ist so positioniert, dass die winklige Bewegung zwischen der Schraube und dem Verbindungselement stattfinden kann. - Dies gewährleistet, dass der Verbindungsstab (
5 ) in der gewünschten winkligen Position in Bezug auf den Schraubenschaft gelagert durch das Verbindungselement (6 ) gelegt werden kann. - Der Verbindungsstab wird in einer zweiten Schraubenbaugruppe ähnlich positioniert, um ein spezielles Wirbelsäulensegment zu fixieren.
- Die Kappe (
9 ) hat einen mit Schraubengewinde versehenen Hals (15 ), der in das Verbindungselement (6 ) eingeschraubt wird, um die Pedikelschraubenbaugruppe im Gebrauch in ihrer Lage zu sichern. Die Kappe (9 ) hat eine darin ausgebildete Aufnahme zum Aufnehmen des Endes eines Befestigungswerkzeugs. Dadurch kann die Kappe die Baugruppe zusammengefügt befestigen. Um gleichzeitig das Verbindungselement zu halten und sicherzustellen, dass verhütet wird, dass es sich aufweitet, ist um den äußeren Teil des Verbindungselements herum ein Ring (16 ) angebracht. Außerdem ist das Schraubengewinde ein Sägezahngewinde, das die radiale Belastung des Verbindungselements beim Befestigen der Komponenten in ihrer Position verringert. - Wenn die Komponenten wie oben beschrieben zusammengefügt sind, hält die Berührungsfläche (
4 ) am Ende der Schraube die Schraube (3 ) und den Verbindungsstab (5 ) fest, sodass es keine axiale Bewegung der Schraube (3 ) relativ zu dem Verbindungsstab (5 ) und dem Verbindungselement (6 ) geben kann. Diese Bewegung wird zwar verhütet, es ist aber trotzdem möglich, die winklige Bewegung zwischen Verbindungsstab (5 ) und Verbindungselement (6 ) zu erhalten, die zum Erzielen segmentaler Wirbelsäulenfixierung notwendig ist. Um den erforderlichen Kontakt bei verschiedenen Positionen der Schraube relativ zu dem Verbindungselement zu erhalten, entspricht die Berührungsfläche der illustrierten Sattelform. - Auch sind die Dimensionen des Rings (
16 ) und des Halses (15 ) so gewählt, dass, wenn der Hals (15 ) den Verbindungsstab (5 ) berührt, das Ende des Rings (16 ) ebenfalls gegen den Verbindungsstab drückt und axiale Bewegungen des Stabs relativ zu der Schraube verhütet. - Unter den Operationsbedingungen, die beim Einsetzen von Pedikelschrauben angetroffen werden, ist der Bereich um die Schraube gewöhnlich sehr beengt. Daher hat die Möglichkeit, ein Befestigungswerkzeug innerhalb der Grenzen des Verbindungselements (
6 ) zu benutzen, sehr wesentliche Vorteile. Desgleichen ist als Hilfe beim Aufsetzen der Kappenbaugruppe eine Einführungsöffnung (17 ) in dem Ring (16 ) bereitgestellt, die die richtige Ausrichtung der Kappe und den Eingriff des Schraubengewindes erleichtert. An der Außenseite des Verbindungselements sind flache Flächen bereitgestellt, die während des Befestigens der Baugruppe von einem Schraubenschlüssel in Eingriff genommen werden können. - Die konische Erweiterung des Schraubenschaftes in Richtung auf den Kopf verleiht der Schraube zusätzliche Festigkeit.
Claims (7)
- Pedikelschraubenbaugruppe (
1 ), umfassend einen mit Schraubengewinde versehenen Schaft (2 ) mit einem teilweise kugelförmigen Kopf (3 ) an einem Ende, ein hohles zylindrisches Verbindungselement (6 ), das einen Sitz für den Kopf und eine Öffnung, durch die der Schaft (2 ) an einem Ende vorspringen kann, bereitstellt, einen von dem anderen Ende einen Teil des Wegs an dem Verbindungselement entlang verlaufenden diametralen Schlitz (8 ) durch die Wände, der zum Aufnehmen eines Verbindungsstabs (5 ) gestaltet ist, der mit der Schraubenbaugruppe (1 ) verwendet werden kann, und eine Sicherungskappe (9 ) für das geschlitzte Ende des Zylinders, dadurch gekennzeichnet, dass: das freie Ende des Kopfes (3 ) sattelförmig ist und der Schraubenschaft neben dem Kopf mit Flachstellen (11 ) versehen ist, die jeweils im rechten Winkel zur Länge der Sattelform liegen; der Boden des Schlitzes in dem Verbindungselement Lagerflächen für den Verbindungsstab bereitstellt und das äußere Ende der Öffnung durch das Verbindungselement gerillt ist (12 ), um mit den Flachstellen (11 ) an dem Schaft zusammenzuwirken, um winklige Bewegungen zwischen dem Schaft und dem Verbindungselement in nur einer Ebene zuzulassen; die Enden (13 ) des sattelförmigen Teils des Kopfes zurückversetzt sind, um ein Drehwerkzeugansetzgebilde bereitzustellen, und die Sicherungskappe (9 ) mit dem geschlitzten Ende des Verbindungselements (6 ) einen Schraubengewindeeingriff bildet. - Pedikelschraubenbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungskappe (
9 ) einen Schraubengewindehals (15 ) hat, der in ein Gewinde in dem Verbindungselement (6 ) eingreift. - Pedikelschraubenbaugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass um das Verbindungselement (
6 ) herum ein Ring (16 ) angeordnet ist. - Pedikelschraubenbaugruppe nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubengewinde ein Sägezahngewinde ist.
- Pedikelschraubenbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappe einen Umfangsflansch hat, der in eine Aussparung im Ende des Rings eingreift.
- Pedikelschraubenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schraubenschaft (
2 ) in Richtung auf den Kopf (3 ) sich konisch erweitert und das freie Ende eine abgerundete Spitze hat. - Pedikelschraubenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (
3 ) und das Verbindungselement (6 ) von einem durch das Verbindungselement (6 ) in den Kopf (3 ) verlaufenden Radialstift (14 ) zusammengehalten werden.
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