DE69617955T2

DE69617955T2 - Implantat-verbindemechanismus

Info

Publication number: DE69617955T2
Application number: DE69617955T
Authority: DE
Inventors: P. Jackson; J. Wisnewski
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: DE69617955D1; WO1996039972A1; EP0836436B1; EP0836436A1; ZA964860B; US5562663A; AU5879696A; EP0836436A4

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen die spinale Osteosynthese und im besonderen ein System zur Herstellung von Verbindungen von verschiedenen Typen von Ankern zu den Spinalstäben selbst.

BESCHREIBUNG DES BEKANNTEN TECHNISCHEN STANDES

Viele Typen von Haken und Schrauben und Stäben und Verbindungsstücken für die Verwendung in Verbindung mit der spinalen Osteosynthese sind erdacht worden. Das US-Patent Nr. 5005562, vergeben am 9. April 1991 an Yves Cotrel, zeigt Beispiele all dieser Vorrichtungen. Es zeigt Schrauben 19, die den "Gewindestab"-Abschnitt 21 einschließen, der im Knochen verankert ist, und Haken 18, die den gewölbten Blattabschnitt 1 einschließen, der um den Knochen festgehakt ist. Es schließt außerdem Querstäbe 22 mit Haken 23 an denselben und Stellschrauben zum Festklemmen der Haken 20 und 23 an den Spinalstäben ein. Einige solcher Vorrichtungen verwenden Schrauben und Haken, die für die Installation auf das Ende des Spinalstabes geschoben werden müssen. Im Patent von Cotrel sind die Haken und Schrauben "nach oben öffnend" und haben zum Beispiel einen Körper 2 mit zwei "Seitenzweigen" 4 und der zwischen denselben eine Hohlkehle 6 mit einem abgerundeten Boden 7 definiert, um den Spinalstab 3 zwischen denselben aufzunehmen. Ein Stopfen 8 wird in das Gewinde 11 eingeschraubt, das in den Innenwänden der Zweige 4 gebildet wird, wobei er die Hohlkehle nach dem Einsetzen des Spinalstabes von oben schließt und entweder einen Mittelpunkt 12 oder einen Umfangsring 13 oder beides hat, die von der Fläche des Stopfens nach unten vorstehen, um in den Spinalstab einzudringen und einzurasten, wenn der Stopfen in der Hohlkehle festgezogen wird. An der Schraube wird eine Sägezahngewindeteilung verwendet, um zu verhindern, daß die Zweige gespreizt werden, wenn der Stopfen festgezogen wird.
Der Typ von Haken und Schraubenkopf, der im Patent von Cotrel gezeigt und darin beschrieben wird, bei dem der Spinalstab unmittelbar von oben in die aufnehmende Hohlkehle eingesetzt werden kann, gehört zu einer Kategorie, die als ein "offenes System" bezeichnet wird, im Gegensatz zur Notwendigkeit bei bestimmten anderen Systemen, den Spinalstab durch eine Öffnung in dem Haken oder der Schraube in axialer Richtung oder in Längsrichtung des Stabes in den Haken oder die Schraube einzuführen und sie danach festzuklemmen. Das US-Patent Nr. 5261907, vergeben am 16. November 1993 an Vignaud et al., ist ein weiteres Beispiel von Spinalstäben, die in Pedikularschrauben mit offenen Köpfen verankert sind, die durch eine Arretierschraube 6 an dem Stab befestigt werden, mit einem ringförmigen Element 9 um den stimmpfeifenförmigen zylindrischen Kopf 5 und wobei das Element 9 an seiner Stelle um die "Zweige" 5a und 5b des Kopfes 5 arretiert wird durch die Tendenz der Zweige, sich zu spreizen, wenn die Schraube 6 dazu neigt, die Zweige zu spreizen. Es gibt weiterhin einen Bedarf an einem System, das offene Schrauben und Haken verwendet, die an den Spinalstäben befestigt werden, durch die Verwendung einer Stellschraube leicht in ihrer Position feststellbar, aber ohne die Notwendigkeit einer bestimmten Art von besonderen Gewinden für die Stellschraube oder eines Rings oder einer anderen Anordnung, um die Zweige des Schraubenkopfs zu erfassen. Die vorliegende Erfindung ist auf diesen Bedarf gerichtet.
WO-A-95/13755 legt ein Osteosyntheseimplantat offen, das folgendes aufweist: einen Körper mit einer U-förmigen Hohlkehle, einen geraden Schlitz in jeder der Seitenwände der Hohlkehle, eine Kappe, die einen Mittelabschnitt und gerade Ansätze hat, die in den Schlitzen der Hohlkehlen-Seitenwände aufgenommen werden, und ein Befestigungselement in der Kappe.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Kurz beschrieben werden in einem typischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Implantate für die Osteosynthese und mit Merkmalen für die Verankerung in oder an einem Knochen oder an Verbindungsstücken bereitgestellt. Da sie bei der spinalen Osteosynthese angewendet werden, haben die Implantate einen Körper mit einer sich nach oben öffnenden Hohlkehle, der in derselben einen Spinalstab aufnimmt. Die Hohlkehle hat Seitenwände mit einem gebogenen Schlitz in jeder der Seitenwände. Ein Kappe wird auf den Implantatkörper montiert und hat einen Mittelabschnitt, der in der Hohlkehle aufgenommen wird, und hat Ansatzabschnitte an jeder Seite des Mittelabschnitts, wobei die Ansatzabschnitte in den gebogenen Schlitzen in den Seitenwänden aufgenommen werden. Ein Befestigungselement, das in dem Körper oder der Kappe montiert wird, klemmt den Stab, den Körper und die Kappe zusammen. Die gebogenen Schlitze ermöglichen den Einbau der Kappe in einem minimalen Raum, in Längsrichtung des Stabes gemessen. Der Implantatkörper hat integriert an demselben eine Knochenschraube oder einen Knochenhaken oder einen seitlichen Verbindungsstab oder einen parallelen spinalstabaufliehmenden Körper.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Wirbelsäule mit einem an derselben angebrachten Osteosynthesesystem, das Implantate nach der vorliegenden Erfindung enthält.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht von drei Teilen einer Implantatbaugruppe des Schraube- und-Kappe-Typs nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine Draufsicht der Schraube selbst.
Fig. 4 ist ein vorderer Aufriß derselben.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht derselben.
Fig. 6 ist ein Schnitt durch den oberen Abschnitt der Schraube längs der Linie 6-6 in Fig. 3 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 7 ist ein Schnitt durch denselben längs der Linie 7-7 in Fig. 6 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 8 ist eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Kappe für die Schraube von Fig. 2.
Fig. 9 ist ein rückwärtiger Aufriß desselben.
Fig. 10 ist ein seitlicher Aufriß desselben.
Fig. 11 zeigt einen Schnitt der Kappe längs der Linie 11-11 in Fig. 9 und in der Richtung der Pfeile gesehen, aber installiert mit einem Spinalstab und einer Pedikelschraube, die im Schnitt gezeigt werden.
Fig. 12 zeigt einen Schnitt längs der Linie 12-12 in Fig. 11 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 13 ist eine Draufsicht eines Hakens, der die vorliegende Erfindung enthält.
Fig. 14 ist ein vorderer Aufriß desselben.
Fig. 15 ist ein seitlicher Aufriß desselben.
Fig. 16 ist ein Schnitt durch den oberen Abschnitt desselben längs der Linie 16-16 in Fig. 13 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 17 ist ein Schnitt durch denselben längs der Linie 17-17 in Fig. 16 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 18 ist eine Ansicht eines seitlichen Verbindungsstücks längs der Linie 18-18 in Fig. 1 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 19 ist ein vorderer Aufriß dieses Verbindungsstücks.
Fig. 20 ist ein vorderer Aufriß eines seitlichen Verbindungsstücks ähnlich dem von Fig. 18 und 19, aber mit zwei stabaufnehmenden Hohlkehlen darin.
Fig. 21 ist ein vorderer Aufriß eines seitlichen Verbindungsstücks wie das in Fig. 20, außer daß es keinen Querstab zwischen den Hohlkehlen gibt.
Fig. 22 ist eine Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kappe für die Schraube von Fig. 2.
Fig. 23 ist ein rückwärtiger Aufriß desselben.
Fig. 24 ist ein seitlicher Aufriß desselben.
Fig. 25 ist ein Schnitt durch die Kappe längs der Linie 25-25 in Fig. 24 und in der Richtung der Pfeile gesehen.
Fig. 26 zeigt einen Schnitt der Kappe längs der Linie 26-26 in Fig. 23 und in der Richtung der Pfeile gesehen, aber installiert mit einem Spinalstab und mit einer Pedikelschraube, die fragmentarisch und im Schnitt gezeigt werden.
Fig. 27 ist eine Ansicht wie Fig. 26, die aber die Weise des Einsetzens der Kappe in die Pedikelschraube vor der Befestigung der Stellschraube in der Kappe zeigt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Zum Zweck der Förderung eines Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug auf das Ausführungsbeispiel genommen, das in den Zeichnungen illustriert wird, und es wird eine spezifische Sprache benutzt, um dasselbe zu beschreiben. Es versteht sich trotzdem von selbst, daß damit keine Einschränkung des Rahmens der Erfindung beabsichtigt ist, der die Änderungen und weiteren Modifikationen in der dargestellten Vorrichtung und die weiteren Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie darin dargestellt worden ist, einschließen soll, die einem Fachmann auf dem Gebiet, welches die Erfindung betrifft, normalerweise offensichtlich sein dürften.
Mit detailliertem Bezug auf die Zeichnungen wird nun in Fig. 1 eine Wirbelsäule allgemein unter 11 gezeigt, mit einem Osteosynthesesystem, das zwei Spinalstäbe 12 und 13 und, zum Zweck der Veranschaulichung, zwei supralaminare Hakenbaugruppen 14 und 16, zwei infralaminare Hakenbaugruppen 17 und 18 und vier Schraubenbaugruppen 19, 21, 22 und 23 einschließt. Es gibt auch eine seitliche Verbindungsbaugruppe 26 und die dazugehörigen Verbindungsstücke 27 und 28. Die Schrauben und Haken werden für die gleichen Arten von Zwecken verwendet wie sie in dem oben erwähnten Patent von Cotrel beschrieben werden, haben aber einige Vorzüge.
Fig. 2 bis einschließlich 7 zeigen eine der Schraubenbaugruppen wie zum Beispiel 19. Sie schließt einen Körperabschnitt 31 ein, der einen sich nach oben öffnenden U-förmigen Schlitz 32 in demselben hat, der als eine Spinalstabaufnahme-Hohlkehle dient. Jede der Hohlkehlenseitenwände 33 und 34 hat in derselben einen gebogenen Schlitz wie zum Beispiel 36 bzw. 37. Der Schlitz ist L-förmig, wobei der "Schenkel"-Abschnitt 36L des Schlitzes 36 mit der Hohlkehlenwand 33 zusammenwirkt, um einen sich nach unten erstreckenden Flansch zu bilden, dessen untere Kante 33B mit dem Boden 36B des Schlitzes 36 zusammenwirkt, um den "Fuß"-Abschnitt der L-Form zu bilden.
Der Boden 39 der Stabaufnahme-Hohlkehle ist um eine Längsachse 41 der Hohlkehle gebogen und hat in demselben, parallel zur Achse 41, Kerben.
Der Körper der Schraube hat parallele vordere und hintere Flächen wie zum Beispiel 42F und 42R, die auf Ebenen in einem Abstand von etwa 7,00 mm und senkrecht zur Hohlkehlenachse 41 liegen. Wie das am besten in Fig. 2 und 3 zu sehen ist, sind die oberen Abschnitte des Körpers an den Seiten 43 der ebenen Flächen 42F und 42R gebogen, wobei die maximale Außenabmessung beispielsweise etwa 13 mm beträgt. Die Seiten 43 laufen in einen konischen Abschnitt 44 zusammen, der den Übergang von den Flächen und Seiten des Körpers zum Gewindezapfen bereitstellt, dessen Längsachse 45 senkrecht zur Achse 41 und zwischen den Flächen 42F und 42R zentriert ist. Die Schraube ist mit einem Gewinde zur Verankerung in einem Knochen versehen und hat eine selbstschneidende Spitze.
Die Kappe 46 von Fig. 2 und 8 bis 12 hat einen Mittelabschnitt 47 und sich nach außen erstreckende gebogene Flansch- oder Ansatzabschnitte 48 an jeder Seite des Mittelabschnitts. Diese Flansch- oder Ansatzabschnitte sind allgemein L-förmig, indem sie einen Fußabschnitt 49 und einen Schenkelabschnitt 51 haben. Der Boden des Mittelabschnitts der Kappe hat eine sich nach unten öffnende stabaufnehmende Hohlkehle 52. Eine Gewindeöffnung 54 nimmt die Windungen 56 der Fassungskopfkappenschraube 57 auf, die in der Baugruppe als eine Stellschraube dient, die den Stab an der Pedikelschraube-und-Kappe-Baugruppe befestigt.
Mit besonderem Bezug wiederum auf Fig. 4, 6 und 7 liegen die L-förmigen Schlitze einander gegenüber, und, wie das am besten in Fig. 7 gezeigt wird, ist der Boden 36B des Fußabschnitts des Schlitzes um eine Achse 61 gebogen, die sich über der zylindrischen Achse 41 des Hohlkehlenbodens befindet und in einer Ebene liegt, die senkrecht zur zylindrischen Achse 41 des Hohlkehlenbodens ist, und in einer zweiten Ebene liegt, die senkrecht zur Schraubenachse 45 ist. Ebenso ist der Boden 33B des nach unten vorstehenden Flansches der Hohlkehlenfläche 33 um die Achse 61 gebogen. Auch der Oberteil 36T des sich nach unten öffnenden Schenkelabschnitts 36L der Hohlkehle, die durch den Flansch gebildet wird, ist so gebogen. Für eine Pedikelschraube, bei welcher der Radius von der Achse 41 zu den Bodenkerben der Stabaufnahme-Hohlkehle etwa 3,25 mm beträgt, beträgt der Radius von der Achse 61 zum Flanschboden 33B etwa 5,8 mm und zum Boden 36B des Schlitzes 36 etwa 8,9 mm, beispielsweise.
Mit besonderem Bezug wiederum auf Fig. 8 bis 12 zeigen diese, daß der Oberteil 48T jedes der Ansätze um eine Achse 62 gebogen ist, die sich in einer Ebene befindet, die zwischen der vorderen und der hinteren Fläche 46F und 46R der Kappe zentriert ist und senkrecht zur Mittellinie 63 der Kappe, die ebenfalls die Mittellinie der stabaufnehmenden Hohlkehle 52 in derselben ist. Der Boden 46B der Kappe ist ebenfalls um den gleichen Mittelpunkt gebogen. Auch der Boden 48B des Schlitzes, der durch den Ansatz 48 gebildet wird, ist so gebogen. Diese Merkmale lassen sich in einer Nut-und-Feder-Verbindung gleitend in die passenden Merkmale der Schraube einpassen. Eine Stoßanschlagöse 66 wird an jeder Seite des Mittelabschnitts der Kappe an der hinteren Fläche 46R desselben und nahe dem Oberteil der Kappe bereitgestellt. An allen Außenkanten der vorderen Fläche der Kappe werden Abschrägungen 67 bereitgestellt. Diese Merkmale erleichtern das Einsetzen der Kappe in den Oberteil der Knochenschraube in der Richtung des Pfeils 68 in Fig. 1, 2, 8 und 10, beispielsweise. Das Ineinandergreifen der Anschlagösen 66 mit der hinteren Fläche 42R der Schraube wird verhindern, daß die Kappe die gesamte Strecke durch die Hohlkehle und hinaus gleitet.
Mit Bezug auf Fig. 11 ist nun zu bemerken, daß die Achse 71 der Gewindeöffnung 54 im Verhältnis zur vertikalen Mittellinie 72 der Kappe in einem Winkel von 10º steht. Das ermöglicht nicht nur, daß der Punkt 56P am Boden der Stellschraube in den Stab 12 eingreift und ihn verankert, sondern es ermöglicht auch, daß die Kante 56E der Stellschraube in den Stab eingreift und gegen ihn einrastet. Das treibt nicht nur den Stab eng gegen die Kerben im Boden der Hohlkehle in der Pedikelschraube, sondern es treibt auch die Kappe nach oben in ein enges Ineinandergreifen der oberen Ansatzabschnitte 48T mit den Oberteilen wie zum Beispiel 36T der Furchen oder L-förmigen Schlitze in der Schraube. Gleichzeitig befindet sich der Oberteil 46T der Kappe auf der gleichen im wesentlichen bündigen Höhe wie der Oberteil 31T des Schraubenkörpers, wodurch die Gesamthöhe des Systems auf ein Minimum reduziert wird.
Fig. 13 bis 17 zeigen einen Infralaminarhaken wie zum Beispiel 18 in Fig. 1 und bei dem alle Merkmale die gleichen sind wie bei der Schraube in Fig. 1 bis 7, außer daß der Haken 18 anstelle des Gewindezapfens ein gebogenes Blatt 76 hat, das sich vom Körperabschnitt 74 der stabaufnehmenden Hohlkehle desselben nach unten erstreckt. Die Mittellinie 77 der Biegung des Hohlkehlenbodens liegt in einer vertikalen Ebene, welche die Mitte des Teils ist, wobei sie von den Hohlkehlenseitenflanschen 78 und 79 gleich weit entfernt ist. Das Blatt 76 ist ebenfalls im Verhältnis zu dieser Ebene zentriert. Das Blatt erstreckt sich allgemein in dieser Ebene in der Richtung der Mittellinie 77, und die besondere Form der Hohlkehle 82 im Blatt kann von der Anwendung bestimmt werden, zum Beispiel davon, ob es beispielsweise ein Infralaminarhaken, ein Supralaminarhaken, ein Pedikularhaken oder ein Thoraahaken sein soll. Für den Infralaminarhaken wird mit vertikalem Zwischenraum im Verhältnis zum unteren Abschnitt des Blatts eine Wulst 83 bereitgestellt, um eine deutlich U-förmige Hohlkehle für die Aufnahme am Knochen bereitzustellen.
Die Konfiguration der gebogenen, L-förmigen Schlitze, der Hohlkehlenbodenkerben und der anderen Merkmale des Hakens, die den Spinalstab und die Kappe aufnehmen, ist die gleiche wie bei der oben beschriebenen Pedikularschraube, und in der gleichen Weise von oben wie bei der Schraube wird der Stab in den Haken eingebaut oder umgekehrt, woran sich die Installation der Kappe in der gleichen Weise anschließt, wie das oben mit Bezug auf die Pedikularschraube beschrieben wird.
Mit Bezug auf Fig. 18 und 19 wird nun ein Teil der seitlichen Verbindungsbaugruppe 26 von Fig. 1 gezeigt. Sie schließt den Körperabschnitt 86 und den seitlichen Stababschnitt 87 ein. Der Körperabschnitt hat die U-förmige sich nach oben öffnende Spinalstabaufnahme-Hohlkehle 88, wobei der gebogene Bodenabschnitt 89 eine Längsmittellinie 91 hat, die in der Baugruppe die Mitte des Spinalstabs 12 ist. Die Hohlkehlenseiten haben die gebogenen L-förmigen Schlitze 92 und 93, die durch die nach unten vorstehenden Flansche 94 und 95 gebildet werden, welche die Seiten der Hohlkehle 88 sind. Diese Merkmale sind die gleichen, wie sie oben mit Bezug auf die Pedikelschraube beschrieben werden, und sie nehmen die Kappe 26C und die Stellschraube 26S (Fig. 1) in der gleichen Weise auf, wie das oben für die Pedikelschraube und die Kappe und die Stellschraubenbaugruppe 19 beschrieben wird. Der Stab 87, der sich seitlich vom Körperabschnitt erstreckt, ist nützlich, um eine Verbindung zu dem anderen Spinalstab durch eine Schwenkbasisklemme 27 und eine U-Klemme 28 oder andere Typen von Klemmen zum Stab 87 bzw. Spinalstab 13 herzustellen, die aber nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind und nicht weiter beschrieben werden müssen. Der Stababschnitt 87 der Baugruppe 18 kann in jeder für den vorgesehenen Zweck gewünschten Länge (von lang wie in Fig. 1 bis kurz wie in Fig. 18) hergestellt werden, ebenso wie er die Längskerben oder Zähne in der Zahl, Art und Ausdehnung haben kann, die gewünscht werden, um eine Drehung der daran angebrachten Klemme wie zum Beispiel 27 zu hemmen.
Fig. 20 zeigt ein seitliches Verbindungsstück der gleichen Art wie in Fig. 19. Beispielsweise ist der Körperabschnitt 97 desselben genau der gleiche wie der Körperabschnitt 86 von Fig. 19. Aber anstatt einen Stab wie zum Beispiel 87 zu verwenden, um eine Klemme darauf aufzunehmen, kann der integrierte Stab 98 ein glatter Stab mit einem integrierten Körperabschnitt 99 am rechten Ende desselben sein, der genau die gleichen Merkmale hat wie der Körperabschnitt 97. Folglich kann dieses besondere Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, wenn die Spinalstäbe mit Zwischenraum in einer bekannten gewünschten Dimension angeordnet werden können, oder wenn die Notwendigkeit besteht, einige Stäbe mit Zwischenraum in einem vorher festgelegten bekannten Abstand anzuordnen, wobei die Stäbe, Kappen und Stellschrauben in der gleichen Weise montiert und befestigt werden, wie das oben in Bezug auf die anderen Ausführungsbeispiele beschrieben wird.
Fig. 21 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem es zwei Körperabschnitte gibt, die ohne den dazwischenliegenden seitlichen Stababschnitt 98 des Ausführungsbeispiels von Fig. 20 in einer Anordnung wie siamesische Zwillinge miteinander verbunden sind. Die Stabaufnahme-Hohlkehle und die gebogenen Schlitzabschnitte sind in Größe und Konfiguration die gleichen, wie sie oben mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 3 bis 7 beschrieben werden, und der Spinalstab oder andere Stäbe können darin in der gleichen Weise installiert werden, wie das oben beschrieben wird.
Mit Bezug auf Fig. 22 bis einschließlich 27 zeigen diese nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kappe für die Verwendung mit der Pedikelschraube von Fig. 2 bis 7, 11 bis 12 und mit den verschiedenen anderen stabaufnehmenden Implantaten von Fig. 1 und 13 bis 21. In diesem Fall hat die Kappe 101 anstelle der Anschlagösen 66 andere Merkmale, die verhindern, daß sie zu weit in die sich nach oben öffnende Hohlkehle im Körperabschnitt des Implantats oder gänzlich durch sie hindurch geschoben wird. Mit besonderem Bezug auf Fig. 22, welche die Draufsicht ist, hat die Kappe eine Stirn- oder Vorderkante 101F und eine rückwärtige oder Hinterkante 101R. Sie hat die Seiten 101S, die leicht auseinanderlaufen, so daß die Gesamtbreite W&sub1; an der Vorderkante etwas geringer ist als die Gesamtbreite an der Hinterkante. Wenn die Gesamtbreite an der Vorderkante beispielsweise 10,1 mm beträgt, kann die Gesamtbreite an der Hinterkante 10,4 mm betragen. Bei diesem Beispiel, in dem die Gesamtlänge zwischen der Vorderkante 101F und der Hinterkante 101R 7,00 mm beträgt, nimmt die Breite zu bis auf 10,4 mm an einer vertikalen Linie S auf jeder Seite und die sich 5,75 mm hinter der Vorderkante befindet. Daher gibt es an den Seiten 101S von der Linie 5 bis zur Hinterkante 101R keine Verjüngung.
Da die Schlitze in den Seiten der U-förmigen Hohlkehle von vorn bis hinten gerade Wände haben, wird die Kappe genau in die Schlitze passen, wenn sie in der Richtung der Pfeile 102 (oben in die Kappe eingraviert) bis zu dem Punkt eingesetzt wird, an dem die Mitte 103C der Stellschraubengewindeöffnung 103 1,25 mm davon entfernt ist, mit der Mittellinie 45 der Schraube in einer Linie zu liegen. Es kann eine Zange oder ein Bördelwerkzeug verwendet werden, um die Kappe den Rest der Strecke vorzuschieben, bis die Achse der Stellschraubenöffnung mit der Achse der Pedikelschraube in einer Linie liegt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Kappe unterscheiden sich die Formen der Schnittpunkte der sich nach unten öffnenden Hohlkehle 104 mit der Vorder- und der Hinterkante der Kappe voneinander. In Fig. 23 beispielsweise ist zu bemerken, daß die Form 104R an der Hinterkante grundsätzlich die gleiche ist wie bei der Kappe von Fig. 9. Aber in dem Schnitt, der in Fig. 25 gezeigt wird, ist es offensichtlich, daß die Form an der Vorderkante, wie sie durch die hohe gebogene Kante 104F definiert wird, sich von der Form 104R an der Hinterkante in Fig. 23 unterscheidet. Der Grund für die Veränderung in der Kontur der Hohlkehle von der Hinterkante 104R zur Stirnkante 104F kann am besten mit Bezug auf Fig. 26 und 27 verstanden werden. In Fig. 27 ist der Spinalstab 12 an seinem Platz am Boden 39 der Stabaufnahme- Hohlkehle. Das Einsetzen der Kappe wird erreicht, indem zuerst das mit einem Gewinde versehene untere Ende eines Manipulationsinstruments 105 in die Stellschraubengewindeöffnung 103 eingesetzt wird. Danach wird die Kappe schräggestellt derart, daß die Vorderkante 101F sich unten nahe dem Oberteil des Spinalstabs 12 befindet, so daß die Furchenböden 101B (Fig. 22 und 23) der Kappe unter den Flanschkanten 33B, 34B (Fig. 6 und 7) aufgenommen werden und die Oberteile 1011 der Ansatzführungen (Fig. 25) an der Vorderseite der Kappe in den Furchen wie zum Beispiel 36L (Fig. 6) unmittelbar unter dem Oberteil 36T der Furche in den Schlitzen 36 an beiden Seiten der Hohlkehle 32 aufgenommen werden, woraufhin die Kappe durch den bogenförmigen Weg 102P (Fig. 27) in ihre Position bewegt werden kann, in die Position, die in Fig. 26 gezeigt wird. Wenn die Kappe die Position erreicht hat, die in Fig. 26 gezeigt wird, in der die vordere und die hintere Fläche 101F und 101R der Kappe in einer Ebene mit den Flächen des Schraubenkörpers 31 sind, werden die Seiten 101S der Kappe, insbesondere hinter den Linien S. gegen die sich vertikal erstreckenden Wände 36W und 37W der Schlitze 36 und 37 an der Vorderfläche 42F des Körperabschnitts der Schraube verkeilt worden sein. Wenn die Kappe in dieser Stellung ist, wie das in Fig. 26 gezeigt wird, wird das Einsetzinstrument 105 entfernt und die Stellschraube 107 wird eingesetzt und kann nach unten gedreht werden derart, daß der Punkt 107P derselben in den Oberteil des Stabes 12 eingreift und sich im gewünschten oder notwendigen Maß einbettet. Wenn die Schraube festgezogen wird, werden die Böden 101B der Furchen und die Oberteile 1011 der Führungen in der Kappe aneinanderstoßend mit den Böden der Flansche 33 und 34 des Körperabschnitts der Schraube und den Oberteilen 36T und 37T der Schlitze 36 bzw. 37 in der Befestigungsschraube 31 ineinandergreifen. Folglich wird die Baugruppe aus dem Spinalstab, der Befestigungsschraube 31, der Kappe 101 und der Stellschraube 107 danach dauerhaft und sicher an ihrem Platz bleiben. Die Hinterkante 104R der Hohlkehle 104 wird mit Zwischenraum dicht zum Oberteil des Stabs angeordnet sein, wie das in Fig. 26 gezeigt wird. Es zu erkennen, daß die Hinterkante 104R und der Oberteil der sich nach unten öffnenden stabaufnehmenden Hohlkehle 104 sich hinter der Stellschraubenöffnung auf den Spinalstab absenken und ein weiteres Vorankommen der Kappe in der stabaufnehmenden Hohlkehle 32 der Schraube verhindern werden, da die Kappe eingeschlossen wird durch die gebogenen Böden wie zum Beispiel 33B der Seitenflansche im Zusammenwirken mit den sich nach oben öffnenden gebogenen Furchen in der Kappe und die Oberteile 1011 der gebogenen Führungen in der Kappe im Zusammenwirken mit den gebogenen Oberteilen 36T der Schlitze 36, welche die bogenförmige Bewegung der Kappe bestimmen, wenn sie installiert wird, selbst wenn sich der Vorgang des Festkeilens nicht ereignet hat, wenn die Kappe in der Richtung des Pfeils 102P an ihren Platz gedreht wird.
Alle Bestandteile für die verschiedenen Ausführungsbeispiele der Erfindung können aus einem Material wie zum Beispiel 316L ASTM F138 Grad 2 kaltgewalzt 900/1050 MPa hergestellt werden. Andere Materialien können sich ebenfalls als geeignet erweisen. Auch ist die Erfindung, obwohl oben mit Bezug auf die Beispiele einige spezifische Abmessungen angegeben wurden, nicht auf diese besonderen Größen beschränkt. Die Vorrichtungen können mit Stäben mit glatter Oberfläche oder mit Stäben verwendet werden, die geriffelte oder diamantgeprägte Oberflächen haben. Die vorliegende Erfindung hat bedeutende Vorzüge gegenüber dem bekannten technischen Stand. Zu diesen gehören minimale Volumenerfordernisse, aber Zweckmäßigkeit bei der Anwendung. Die Nut-und-Feder-Verbindung von Kappe und Schlitz vermeidet die Besorgnis über ein Spreizen der Zweige eines Kopfes vom Stimmpfeifentyp und vermeidet die Notwendigkeit eines sperrigen umspannenden Verschlusses, um ein solches Spreizen zu steuern. Die Nut-und-Feder-Anordnung mit gebogenen Schlitzen ermöglicht die Installation der Kappe mit weniger Zwischenraum zwischen Implantaten, die sich längs eines Spinalstabs befinden, als das mit anderen Anordnungen möglich ist, die es erforderlich machen, die Kappen durch eine Bewegung genau parallel zur Stabachse zu installieren, und die folglich mehr Zwischenraum zwischen den Implantaten längs des Stabs erfordern. Die seitlichen Anschlagösen am Ausführungsbeispiel von Fig. 8 bis 12 verhindern einen Verlust der Kontrolle über die Kappe während der Installation und erleichtern die anfängliche Lokalisierung derselben an ihrem Platz. Die abgewinkelte Stellschraubenachse ermöglicht ein Ineinandergreifen der Stellschraube mit dem Spinalstab an wenigstens zwei Punkten und in einer Richtung, die dazu führt, daß die Kappe fest gegen die Schlitze in der Schraube oder dem Haken oder dem seitlichen Verbindungsstück, wie dem auch sein mag, gedrückt wird, während sie gleichzeitig die Kappenanschlagösen in eine Richtung schiebt, die dazu führt, daß die Kappe in einer Richtung längs der Achse der Stabaufnahme-Hohlkehle fest gegen den Implantatkörperabschnitt gezogen wird. Im Ausführungsbeispiel von Fig. 22 bis 27 erleichtern die Verjüngung an den Seiten und die gebogenen Schlitze und die Form der Hohlkehlenöffnung vorn und hinten die Installation der Kappe in einer Richtung und begrenzen die Verschiebung derselben angemessen. Die Konstruktion der beiden Ausführungsbeispiele vermeidet die Notwendigkeit einer Überkappananordnung, die nicht nur sperrig wäre, sondern auch dazu neigen würde, die Verwendung anderer Merkmale oder Zubehörteile in einem Osteosynthesesystem zu stören, wobei der seitliche Verbindungsstab nur ein Beispiel ist.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung detailliert dargestellt und beschrieben worden ist, sind dieselben als von erläuterndem und nicht einschränkendem Charakter zu betrachten, wobei sich von selbst versteht, daß nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben worden ist.

Claims

1. Osteosyntheseimplantat, das folgendes aufweist:

einen Körper (31) mit einer allgemein U-förmigen, sich nach oben öffnenden Hohlkehle (32) für die Aufnahme eines Schaftes und mit einer Hohlkehlenachse, wobei die Hohlkehle definiert wird durch eine erste (33) und eine zweite (34) Seitenwand und eine Bodenwand und an der Oberseite offen ist, wobei die Hohlkehle ein erstes Ende und ein zweites Ende hat,

einen Schlitz (36, 37) in jeder der Seitenwände, der sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Hohlkehle erstreckt und in einer Ebene gebogen ist, die allgemein parallel zu einer Ebene ist, welche die Hohlkehlenachse enthält und sich von der Bodenwand durch die offene Oberseite erstreckt,

eine Kappe (46), die einen Mittelabschnitt (47) hat, der in der Hohlkehle aufgenommen wird und der an jeder Seite des Mittelabschnitts Ansätze (48) hat, wobei die Ansätze in den gebogenen Schlitzen (36, 37) in den Seitenwänden aufgenommen werden, und

ein Befestigungselement (57) in der Kappe und dahingehend wirksam, den Schaft zwischen dem Körper und der Kappe festzuklemmen, um den Schaft am Implantat zu fixieren.

2. Implantat nach Anspruch 1 und bei dem

das Befestigungselement eine Stellschraube ist, die in die Kappe eingeschraubt wird und den Schaft, der in der Hohlkehle aufgenommen worden ist, gegen den Boden der Hohlkehle drückt, wobei Abschnitte der Ansätze anstoßend mit Abschnitten der Schlitze ineinandergreifen und dadurch die Kappe am Körper und den Körper am Schaft befestigen.

3. Implantat nach Anspruch 1 und bei dem

jeder der gebogenen Schlitze in einer Ebene senkrecht zu den Schlitzen einen L-förmigen Querschnitt hat, wobei ein hochstehender Schenkelabschnitt von der Seitenwand ausgeht und ein seitlich verlaufender Fußabschnitt von dem Schenkelabschnitt ausgeht, wobei der Fußabschnitt der L-Form auf der ersten Seitenwand der Hohlkehle zum Fußabschnitt der L-Form auf der zweiten Seitenwand der Hohlkehle hin zeigt.

4. Implantat nach Anspruch 3 und bei dem

jeder der Ansätze in einer Ebene senkrecht zu den Ansätzen einen L-förmigen Querschnitt hat, wobei ein Fußabschnitt vom Mittelabschnitt der Kappe nach außen verläuft und wobei ein Schenkelabschnitt sich vom Fußabschnitt nach oben erstreckt, und

die Schenkelabschnitte der Ansätze in den Schenkelabschnitten der Schlitze in den Seitenwänden der Hohlkehle des Körpers aufgenommen werden.

5. Implantat nach Anspruch 4 und bei dem

die Fußabschnitte der Ansätze in den Fußabschnitten der Schlitze in den Seitenwänden der Hohlkehle des Körpers aufgenommen werden.

6. Implantat nach Anspruch 1 und außerdem den Schaft einschließend und bei dem sich der Schaft auf der Bodenwand der Hohlkehle befindet,

die Kappe eine sich nach unten öffnende Hohlkehle zum Zusammenwirken mit der sich nach oben öffnenden Hohlkehle des Körpers und zur Aufnahme des Schaftes in dieser hat, und

der Mittelabschnitt der Kappe seitlich verlaufende Anschlagösen hat, die mit dem Körper ineinandergreifen können, um die Bewegung der Kappe im Körper zu begrenzen.

7. Implantat nach Anspruch 1 und das außerdem folgendes aufweist:

einen mit dem Körper integrierten Gewindezapfen für die Verankerung im Knochen.

8. Implantat nach Anspruch 7 und bei dem

der Zapfen eine Längsachse hat, die sich in einer Richtung von der Bodenwand der Hohlkehle nach unten erstreckt.

9. Implantat nach Anspruch 8 und bei dem

das Befestigungselement eine Längsachse hat,

die Bodenwand der Hohlkehle allgemein halbzylindrisch ist und eine zylindrische Längsachse hat, und

die Achse des Zapfens und die Achse des Befestigungselements kolinear in einer Ebene sind, welche die zylindrische Achse enthält.

10. Implantat nach Anspruch 8 und bei dem

das Befestigungselement eine Längsachse hat,

die Achse des Zapfens und die Achse des Befestigungselements in einer Ebene liegen, welche die zylindrische Achse enthält, wobei die Zapfenachse und die Befestigungselementachse bei einem Winkel von weniger als 15º konvergieren und sich an einem Punkt nahe einer Oberseite des Mittelabschnitts der Kappe schneiden.

11. Implantat nach Anspruch 8 und bei dem

der Boden der Hohlkehle allgemein halbzylindrisch ist und eine Längsachse hat,

der Körper an dem ersten und dem zweiten Ende der Hohlkehle parallele, ebene Außenflächen hat, die sich in Ebenen senkrecht zur Achse der Hohlkehle befinden, und

der Körper zylindrische Außenflächen hat, welche die ebenen Flächen unterbrechen, wobei die zylindrischen Außenflächen in einer Ebene zentriert sind, welche die Achse des Zapfens enthält.

12. Implantat nach Anspruch 11 und bei dem

der Raum zwischen den Ebenen der Flächen kleiner als der Abstand zwischen den zylindrischen Flächen ist.

13. Implantat nach Anspruch 12 und bei dem der Raum zwischen den Ebenen der Flächen etwa die Hälfte des Abstandes zwischen den zylindrischen Flächen beträgt.

14. Implantat nach Anspruch 1 und bei dem

die Achse der Hohlkehle eine erste Achse zur koaxialen Ausrichtung des Schaftes mit der Hohlkehle ist, und

jeder der Schlitze eine Bodenfläche hat, die um wenigstens eine zweite Achse gebogen ist, die sich über der ersten Achse befindet und in einer ersten Ebene liegt, die senkrecht zur ersten Achse ist.

15. Implantat nach Anspruch 14 und bei dem

wenigstens einer der Schlitze eine obere Fläche hat, die um die zweite Achse gebogen ist.

16. Implantat nach Anspruch 14 und bei dem

die Ansätze der Kappe Bodenflächen haben, die um eine Achse über den Bodenflächen der Kappe gebogen sind.

17. Implantat nach Anspruch 16 und bei dem

wenigstens einer der Kappenansätze eine obere Fläche hat, die mit der oberen Fläche des wenigstens einen Schlitzes ineinandergreifen kann.

18. Implantat nach Anspruch 17 und bei dem

die Kappenansätze hochstehende Führungen haben, wobei die oberen Flächen um eine Achse über den oberen Flächen der Kappenansätze der Führungen gebogen sind.

19. Implantat nach Anspruch 17 und bei dem

die Kappe vordere und hintere Flächen hat, und

die Bodenflächen der Ansatzabschnitte der Kappe um mehrere Achsen gebogen sind, die parallel zur zweiten Achse verlaufen.

20. Implantat nach Anspruch 1 und bei dem

der gebogene Schlitz in jeder der Seitenwände einen nach unten gedrehten Flansch an jeder Seitenwand bereitstellt,

jeder der Ansätze eine hochstehende Führung hat, und

die Flansche zwischen den Führungen und dem Mittelabschnitt der Kappe aufgenommen werden.

21. Implantat nach Anspruch 20 und bei dem

die Achse der Hohlkehle eine erste Achse für die koaxiale Ausrichtung des Schaftes mit der Hohlkehle ist, und

jeder der Flansche eine Bodenfläche hat, die um wenigstens eine zweite Achse gebogen ist, die sich über der Bodenfläche des Flanschs befindet und in einer Ebene liegt, die senkrecht zur ersten Achse ist.

22. Implantat nach Anspruch 21 und bei dem

die Kappe zwischen dem Mittelabschnitt und jeder der Führungen eine sich nach oben öffnende Rille hat, die einen Rillenboden hat, der um die zweite Achse gebogen ist.

23. Implantat nach Anspruch 22 und bei dem

die Bodenflächen der Flansche mit den Böden der Rillen ineinandergreifen können.

24. Implantat nach Anspruch 21 und das außerdem folgendes aufweist:

25. Implantat nach Anspruch 21 und das außerdem folgendes aufweist:

einen mit dem Körper integrierten Stab, der sich seitlich vom Körper erstreckt.

26. Implantat nach Anspruch 25 und bei dem

der integrierte Stab eine Achse hat, die senkrecht zu einer Ebene verläuft, welche die erste Achse enthält.

27. Implantat nach Anspruch 26, bei dem der Körper ein erster Körper ist und das außerdem folgendes aufweist:

einen mit dem Stab integrierten zweiten Körper, der mit Zwischenraum zum ersten Körper angeordnet ist und der dem ersten Körper entspricht, wie er in Anspruch 1 ausgeführt worden ist.

28. Implantat nach Anspruch 21, bei dem der Körper ein erster Körper ist und das außerdem folgendes aufweist:

einen mit dem ersten Körper integrierten zweiten Körper, der dem ersten Körper entspricht, wie er im Anspruch 1 ausgeführt ist.

29. Implantat nach Anspruch 28 und bei dem

die Hohlkehlen des ersten und zweiten Körpers parallele Achsen zur Aufnahme von parallelen Schäften haben.

30. Implantat nach Anspruch 21 und das außerdem folgendes aufweist:

einen mit dem Körper integrierten Haken zum Festhaken am Knochen.

31. Implantat nach Anspruch 30 und bei dem

die Kappe vordere und hintere Flächen hat,

die Ansätze Seiten haben, und

die Gesamtbreite quer zu den Ansätzen anschließend an die vorderen Flächen kleiner als die Gesamtbreite quer zu den Ansätzen anschließend an die hinteren Flächen ist.

32. Implantat nach Anspruch 31 und bei dem

der Körper vordere und hintere Flächen hat,

jeder der Schlitze eine Außenseitenwand in einem vorher festgelegten Abstand von der Außenseitenwand des anderen Schlitzes hat, und

die Breite quer zu den Ansätzen anschließend an die vordere Fläche kleiner als der Abstand ist, und

die Breite quer zu den Ansätzen anschließend an die hintere Fläche wenigstens ebenso groß wie der Abstand ist.

33. Implantat nach Anspruch 32 und bei dem

die Breite quer zu den Ansätzen an Stellen auf den Seiten der Ansätze, die sich zwischen den vorderen und hinteren Flächen befinden, dieselbe wie die Breite anschließend an die hinteren Flächen ist.

34. Implantat nach Anspruch 33 und bei dem

die Stellen von der hinteren Fläche um weniger als 20% des Abstandes von der hinteren Fläche zur vorderen Fläche entfernt sind.

35. Implantat nach Anspruch 31 und bei dem

der Schaft sich auf dem Boden der Hohlkehle befindet,

die Hohlkehle der Kappe an der hinteren Fläche der Kappe einen halbkreisförmigen, gebogenen Rand hat, und

die Hohlkehle der Kappe an der vorderen Fläche der Kappe einen langgestreckten, gebogenen Rand hat, der die Aufnahme der Ansätze an der vorderen Fläche der Kappe in den Schlitzen ermöglicht, wenn die Kappe während des Einsetzens der Kappe in den Körper schräggestellt wird, wobei sich der Schaft auf dem Boden der Hohlkehle befindet.

36. Verfahren zur Befestigung eines Spinalstabes an einem Spinal-Verankerungsimplantat, in dem sich eine sich nach oben öffnende, den Stab aufnehmende Hohlkehle (32) befindet, und das die folgenden Schritte umfaßt:

Bereitstellen eines Implantats, das eine Hohlkehle (32) hat, die durch eine Bodenwand, erste (33) und zweite (34) Seitenwände und eine offene Oberseite definiert wird und die in der ersten und zweiten Seitenwand erste (36) und zweite (37) Seitenschlitze hat, wobei jeder der Schlitze in einer Ebene gebogen ist, die allgemein parallel zu einer den Stab aufnehmenden Ebene ist, die sich von der Bodenwand der Hohlkehle zur Oberseite der Hohlkehle erstreckt,

Einbringen des Spinalstabes in den Boden der Hohlkehle,

Nehmen einer oberen Implantatkappe, die gebogene Seitenansätze (48) hat, die auf die gebogenen Schlitze in den Seitenwänden der Hohlkehle abgestimmt sind, und Schrägstellen der Kappe im Verhältnis zum Spinalstab und anschließendes Einführen der Enden der Ansätze der Kappe in die Seitenschlitze der Hohlkehle des Verankerungsimplantats und

anschließendes Vorwärtsschieben der Kappe in der Längsrichtung des Stabes, während die Ansätze in Längsrichtung weiter in die gebogenen Schlitze vorgeschoben werden, und gleichzeitiges Hin- und Herbewegen der Kappe nach hinten in den gebogenen Schlitzen, während die Kappe in das Implantat eingesetzt wird.

37. Verfahren nach Anspruch 36 und außerdem den folgenden Schritt umfassend:

Festkeilen der Kappenansätze in den Seitenschlitzen, wenn die Kappe in eine Endposition an die richtige Stelle im Implantat vorgeschoben worden ist.

38. Verfahren nach Anspruch 37 und außerdem die folgenden Schritte umfassend:

vor dem Vorwärtsschieben der Kappe Einschrauben eines mit Gewinde versehenen Endes eines Kappen-Manipulationsinstruments in eine Stellschraubenöffnung in der Kappe und

danach weiteres Vorgehen mit den Schritten des Schrägstellens der Kappe und der Einführung der Enden.

39. Verfahren nach Anspruch 38 und außerdem die folgenden Schritte umfassend:

nach dem Vorwärtsschieben der Kappe in die Endposition im Implantat Herausnehmen des Instruments aus der Stellschrauben-Aufnahmeöffnung,

Einsetzen einer Stellschraube in die Öffnung und

Eintreiben der Stellschraube gegen den Spinalstab und Anziehen der Kappe zum engen Eingriff mit dem Implantat.