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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung:
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Diese
Erfindung betrifft allgemein eine mechanische Vernetzungsvorrichtung
zum Gebrauch mit orthopädischen
Doppelstab-Implantatgeräten. Genauer
ausgedrückt,
betrifft diese Erfindung eine neue Vorrichtung, die an jedem Stab
eines Doppelstabimplantatgeräts
befestigt wird und die Steifigkeit des Geräts entlang einer Richtung aufrechterhält und erhöht, die
im Wesentlichen quer zu der gewöhnlichen
vertikalen Ausrichtung der Stäbe
ist.
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2. Erörterung des Standes der Technik:
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Die
Knochen und das Bindegewebe des Rückgrats eines erwachsenden
Menschen bestehen aus einem oberen Teil (den Nacken-, Thorax- und Lendenbereichen)
mit mehr als 20 getrennten Knochen und einem unteren Teil, der aus
dem Kreuzbeinknochen und den Steißbeinkörpern besteht. Die Knochen
des oberen Teils haben eine allgemein ähnliche Form, wie im Folgenden
vollständiger
unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 3 beschrieben werden
soll. Zum Zweck der Beschreibung dieser Erfindung soll der Kreuzbeinknochen
von dem Rückgrat
unterschieden werden; daher weist das Rückgrat zu den Zwecken dieser
Beschreibung nur die Nacken-, Thorax- und Lendenwirbel auf.
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Die
Wirbel variieren hinsichtlich ihrer Größe, sind jedoch in ähnlicher
Weise an benachbarte Knochen durch einen Dreigelenkkomplex gekoppelt.
Der Dreigelenkkomplex besteht aus einer vorderen Scheibe und den
beiden hinteren Facettengelenken, wobei die vorderen Scheiben benachbarter
Knochen durch Knorpelabstandsstücke
gepolstert sind, die als Bandscheiben bezeichnet werden. Nun bezugnehmend
auf die 1, 2 und 3,
sind eine Drauf-, Seiten- und Rückansicht
typischer Wirbelknochen des Rückgrats
gezeigt. Das Rückenmark
ist in dem zentralen Kanal 10 untergebracht, geschützt von
der Rückseite
durch eine als die Lamina 12 bezeichnete Knochenschale.
Die Lamina 12 hat drei große Vorsprünge, von denen sich zwei seitlich
von den Seitenenden derselben erstrecken und als die Querfortsätze 14 bezeichnet
werden. Der dritte erstreckt sich nach hinten und nach unten von
der Mitte der Lamina und wird als der Dornfortsatz 16 bezeichnet.
Die Lamina 12 begrenzt eine gebogene Form um die Rückseite
des Rückenmarks,
wobei die gebogene Form Seitenteile 13a, 13b aufweist,
die allgemein gerade sind und die sich unter dem Dornfortsatz an einer
gekrümmten
Oberfläche 15 treffen.
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Der
vordere Teil des Rückgrats
weist einen Satz allgemein zylindrisch geformter Knochen auf, die
aufeinander gestapelt sind. Diese Teile der Wirbel werden als die
Wirbelkörper 20 bezeichnet,
und sind jeweils voneinander durch die Bandscheiben 22 getrennt.
Pedikel 24 sind Knochenbrücken, die den vorderen Wirbelkörper 20 an
die entsprechende Lamina 12 und hinteren Elemente 14, 16 koppeln.
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Bezugnehmend
insbesondere auf 3, ist die Stapelung der Wirbel
von der Rückseite
gezeigt. Von hinten ist jeder Wirbel an einen darüber und
darunter Angeordneten über
Facettengelenke 19 auf jeder Seite einer Öffnung in
den Wirbelkanal 10 gekoppelt.
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In
seiner Gesamtheit ist das Rückgrat äußerst komplex
darin, dass es kritische Elemente des Nervensystems aufnimmt und
schützt,
die unzählige periphere
Nerven und arterielle sowie venöse
Körper in
dichter Nähe
aufweisen. Trotz dieser Komplexitäten ist das Rückgrat eine äußerst flexible
Struktur, die zu einem hohen Ausmaß an Biegung und Verdrehung über einen
breiten Bewegungsbereich in der Lage ist. Genetische oder Entwicklungsunregelmäßigkeiten,
Trauma, chronischer Stress, Tumore und Krankheiten können jedoch
zu Rückgratpathologien fuhren,
die entweder diesen Bewegungsbereich begrenzen, oder die die kritischen
Element des innerhalb des Rückgrats
untergebrachten Nervensystems bedrohen. Eine Vielzahl von Systemen
ist im technischen Gebiet offenbart worden, die diese Immobilisierung
durch Implantieren künstlicher
Baugruppen in oder an das Rückgrat
erreichen.
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Eine
Vielzahl von Systemen ist im technischen Gebiet offenbart worden,
welche diese Immobilisierung durch Implantieren künstlicher
Baugruppen in oder an das Rückgrat
erreichen. Diese Baugruppen können
durch ihre Position in Bezug zum Rückgrat als vordere, hintere
oder seitliche Implantate klassifiziert werden. Vordere und seitliche
Baugruppen weisen allgemein kurze Strukturen auf, die einige benachbarte
Wirbelkörper abstützen. Im
Gegensatz dazu weisen hintere Implantate oft Paare länglicher,
vertikal ausgerichteter Stäbe
zum Stabilisieren sowohl kurzer als auch langer Segmente des Rückgrats
auf. Solche hinteren Stäbe
werden an die Rückseite
des Rückgrats über Haken,
die unter die Lamina gleiten, Mittel zum Befestigen an dem Querfortsatz,
und/oder durch Schrauben gekoppelt, die durch den Pedikelknochen
eingeführt
werden. Zum Bereitstellen erhöhter
Drehsteifigkeit enthalten diese Geräte allgemein Vernetzungsvorrichtungen,
die die Stäbe
aneinander quer zu der Achse (vertikalen Achse) der Geräte koppeln.
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Nun
bezugnehmend auf 4, lehrt US-Patent 5,005,562
an Cotrel ein solches Doppelstabgerät, das ein Paar von Stäben 30a, 30b,
welche über Haken 32a, 34a bzw. 32b, 34b an
das Rückgrat
gekoppelt werden, sowie Pedikelschrauben 36a, 36d bzw. 36b, 36c einschließt. Die
Stäbe 30a, 30b werden
weiter durch Vernetzungsvorrichtungen 38a, 38b stabilisiert.
Diese Vernetzungsvorrichtungen 38a, 38b schließen ein
Paar U-förmiger
Greifelemente 35a, 35b ein, die jeweils den Stab 30a, 30b aufnehmen
können.
Jedes der Greifelemente enthält
ein erstes Gewindeloch, das sich von der äußeren Seitenfläche in die
Innenfläche
des U-förmigen
Stabaufnahmebereichs erstreckt. Die Greifelemente 35a, 35b werden
an den Stäben 30a, 30b durch
Gewindeschrauben 37a, 37b befestigt, die in den
ersten Löchern
so positioniert werden, dass Festziehen der Gewindeschrauben den
Stab 30a, 30b in dem Greifelement verriegelt.
Die Greifelemente 35a, 35b werden aneinander durch
einen Gewindestab 33 gekoppelt, der zulässt, dass die Greifelemente
in Übereinstimmung
mit der relativen Position der Stäbe 30a, 30b selektiv
gespreizt oder näher
zusammengebracht werden. Der Gewindestab 33 erstreckt sich durch
einen zweiten Satz von Gewindelöchern
in den Greifelementen 35a, 35b.
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Die
Sperrigkeit jedes der Greifelemente 35a, 35b,
die erforderlich ist, damit es den Gewindestab 33 aufnehmen
kann, gestaltet ihre einfache Verwendung für den Chirurgen unter Operationsbedingungen
schwierig. Die Größe der Greifelemente
und die relative Position der Gewindeschrauben verursachen oft wesentliche
Schwierigkeiten in Bezug zum Festziehen derselben aufgrund ihrer
Position in Bezug zum Operationszugang. Diese Sperrigkeit reduziert ferner
eine verfügbare
Knochentransplantatoberfläche,
was kritisch für
eine erfolgreiche Verschmelzung und langfristige Immobilisierung
ist. Außerdem
muss eins der Greifelemente in Bezug zum anderen gedreht werden,
damit ein Chirurg selektiv die Spreizung der Greifelemente 35a, 35b variieren
kann, wodurch Entfernung der Vernetzung (Lockern der Gewindeschrauben
und vollständiges
Herausziehen der Vorrichtung von der Operationsstelle) erforderlich wird.
Dies ist besonders mühsam
hinsichtlich der Versorgung des Chirurgen mit der Fähigkeit,
eine nach innen gerichtete Kraft auf die Stäbe 30a, 30b auszuüben, da
die Spreizung nicht in situ variiert werden kann.
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US-A-5439
463 (die Präambel
von Anspruch 1 basiert auf diesem Dokument) offenbart eine spinale
Einspannvorrichtung, die ein spinales Einspannelement, ein Einspannungsanpasselement,
einen Abstandsanpassstab und ein Abstandsanpass- und Befestigungselement
einschließt.
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EP-A-383
992 offenbart eine Vorrichtung, die ein Paar von korrigierenden
Einrichtungen für
ein Rückgrat
aufweist. Ein Element ist zwischen den korrigierenden Einrichtungen
in einer Richtung quer zu den Längsmittelachsen
der korrigierenden Einrichtungen ausziehbar. Ein erster Teil des
Elements ist mit einer der korrigierenden Einrichtungen verbunden
und ein zweiter Teil des Elements ist mit der anderen der korrigierenden
Einrichtungen verbunden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Der
vorliegenden Erfindung zufolge wird eine Vernetzungsvorrichtung
variabler Länge
zum Gebrauch mit orthopädischen
Stabgeräten
mit einer Mehrzahl von Stäben
geschaffen, umfassend:
ein erstes Stabeinhakelement mit einem
ersten und zweiten Ende und Mitteln, durch die das erste Ende an
einen ersten Stab gekoppelt werden kann, wobei das zweite Ende einen
schmalen, sich erstreckenden Teil aufweist;
ein zweites Stabeinhakelement
mit einem ersten und zweiten Ende und Mitteln, durch die das erste
Ende an einen zweiten Stab gekoppelt werden kann, wobei das zweite
Ende einen breiten, flachen, sich erstreckenden Teil aufweist;
erste
Mittel zum Halten des schmalen, sich erstreckenden Teils des ersten
Stabeinhakelements in verschiebbarer Beziehung zu dem breiten, flachen,
sich erstreckenden Teil des zweiten Stabeinhakelements;
zweite
Mittel zum selektiven Zusammendrücken
eines Teils des schmalen, sich erstreckenden Teils gegen den breiten,
flachen, sich erstreckenden Teil des zweiten Stabeinhakelements,
um die beiden Elemente quetschend aneinander zu verriegeln, wodurch
selektive Variation in der Gesamtlänge der Vernetzungsvorrichtung
bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass:
das erste
Mittel auch den schmalen, sich erstreckenden Teil des ersten Stabeinhakelements
in kröpfbarem
Verhältnis
zu dem breiten, flachen, sich erstreckenden Teil des zweiten Stabeinhakelements
hält,
wodurch
selektive Variation in der gekröpften
Gestalt der Vernetzungsvorrichtung bereitgestellt wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann in einer Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen
praktiziert werden; wobei die Mehreren, hier Offenbarten, Bevorzugte
der Erfindung darstellen.
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Durch
Verwendung der vorliegenden Erfindung können eins oder mehrere der
Folgenden erzielt werden:
- (i) eine neue Vernetzungsvorrichtung,
die ein weniger sperriges Profil bereitstellt, wobei eine vergrößerte Fläche für Knochentransplantation
geschaffen wird.
- (ii) eine Vernetzungsvorrichtung, die den Chirurgen mit der
Fähigkeit
versorgt, die Vorrichtung einfacher als Vernetzungsvorrichtungen
des Standes der Technik an den Stäben zu verriegeln.
- (iii) eine Vernetzungsvorrichtung, die den Chirurgen mit der
Fähigkeit
versorgt, die Spreizung der stabergreifenden Teile in situ zu variieren,
so dass der Chirurg bei diesem Vorgang nicht die Vorrichtung aus
dem Patienten herausziehen muss.
- (iv) eine Vernetzungsvorrichtung, die dem Chirurgen erlaubt,
die variable Spreizung der Vorrichtung zu nutzen, um eine nach innen
gerichtete Kraft in Bezug zu den zwei Stäben auszuüben, was ein erwünschtes
Merkmale zu den Zwecken erhöhter
Drehstabilität
ist.
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Jede
der hier beschriebenen Ausführungsformen
enthält
ein Paar von Elementen, die zum Befestigen an einem der beiden Stäbe in einem
Doppelstabgerät
konfiguriert sind. In einer ersten Klasse von Ausführungsformen
werden diese Elemente direkt an dem Stab befestigt; in der zweiten
Klasse werden sie an die Pedikelschraube gekoppelt. In jedem Fall
ist es wünschenswert,
dass sie aus einem im Wesentlichen flachen, starren Material, zum
Beispiel Stahl oder Titan medizinischer Güte gebildet werden. In der
ersten Klasse umfasst jedes des Paars ein erstes Ende, das so gekrümmt ist,
um darin die seitliche Außenfläche eines
ersten Stabs einer Doppelstabvorrichtung aufzunehmen und/oder an
dieser aufzusitzen und einzuhaken, und ein zweites Ende. In Bezug zu
diesen gekrümmten
Enden der Stabeinhakelemente schließt jedes ein Durchgangsloch
zum Aufnehmen einer Gewindeschraube ein. Die darin positionierte
Gewindeschraube ist konfiguriert, um schraubend nach unten auf den
Stab festgezogen zu werden, an dem das erste Ende aufsitzt, wodurch
der Stab und das Element aneinander verriegelt werden. In der zweiten
Klasse von Ausführungsformen
bilden die ersten Enden jedes Elements Ringe, die um die Oberseiten
seitlich gegenüberstehender
Pedikelschrauben aufsitzen, so dass sie in Verbindung mit der Endbefestigung
der Stäbe
in ihren jeweiligen Pedikelschrauben befestigt werden können.
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Genauer
ausgedrückt,
sind in Bezug zu einem allgemeinen Merkmal jeder dieser Ausführungsformen
die beiden Stabeinhakelemente konfiguriert, um durch einen Gewindepfosten
aneinander gekoppelt zu werden, der im Folgenden umfassender beschrieben
werden soll. In einem ersten Aspekt weist das erste der beiden Stabeinhakelemente
ein schmaler gestaltetes zweites Ende auf, wobei dieses Ende alternativ
entweder flach oder zylindrisch ist. Zusätzlich kann es erwünscht sein,
dass die Oberfläche
dieses Einhakendes des zweiten Stabs eine gerillte oder angeraute
Gestaltung, zum Beispiel eine Rautenriffelung aufweist.
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In
Bezug zu dem anderen der Stabeinhakelemente des Paars, die diese
ersten Ausführungsform
aufweisen, ist das zweite Ende dieses Elements flach und wesentlich
breiter als ein zweites Ende des ersten Elements. Das zweite Ende
des zweiten Stabeinhakelements weist ferner ein Durchgangsloch auf, das
ausreichend weit zum Aufnehmen des oben vorgestellten Gewindepfostens
ist, der im Folgenden ausführlicher
beschrieben ist. Zusätzlich
kann die Unterfläche
des flachen Endes des zweiten Stabeinhakelements entsprechend zum
Beispiel mit einer Rautenriffelung angeraut sein.
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Die
Köpplung
dieser beiden Stabeinhakelemente wird durch den Einbau des oben
genannten Gewindepfostens erreicht. Dieser Gewindepfosten ist allgemein
zylindrisch und umfasst eine breiter gestalteten Basis, einen Zwischenteil
mit einem durch denselben begrenzten Durchgang, der quer zu der Achse
des Pfostens ist, und einen oberen Gewindeteil. Das zweite Ende
des ersten Stabeinhakelements wird durch den Durchgang eingeführt. Der
obere Gewindeteil des Pfostens wird durch das Loch in dem zweiten
Ende des zweiten Stabeinhakelements positioniert (so dass die geriffelten
Oberflächen
der zweiten Enden des ersten und zweiten Elements miteinander in
Berührung
stehen, wenn eine solche Riffelung eingeschlossen wurde). Eine obere
Befestigungsmutter wird dann auf den oberen Teil des Pfostens geschraubt.
Vor dem Festziehen der Mutter kann das zweite Ende des ersten Stabeinhakelements
in Bezug zum flachen Teil des Zweiten verschoben werden, so dass
die Stabbefestigungsteile innerhalb der Ebene, die orthogonal zu
der Achse des Gewindepfostens ist, in Übereinstimmung mit der Positionierung
der Stäbe
in Bezug zueinander gespreizt oder zusammengezogen und/oder gekröpft werden
können.
In der Ausführungsform,
bei der das zweite Ende des ersten Stabeinhakelements zylindrisch
ist, ist es auch möglich,
dass die Elemente auch axial in Bezug zueinander rotiert werden.
Festziehen der Mutter auf die obere Oberfläche des zweiten flachen Teils
hinab bewirkt Ziehen des Pfostens nach oben, bis die angerauten
Oberflächen
des ersten und zweiten flachen Teils aneinander aufsitzen und sich aneinander
unter Kompressionskraft verriegeln.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung soll nun weiter zum Aufführen eines Beispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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1 eine
Draufsicht eines Wirbels des menschlichen Rückgrats ist;
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2 eine
Seitenansicht einer Abfolge von Wirbeln des menschlichen Rückgrats
ist;
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3 eine
Rückansicht
einer Abfolge von Wirbeln des menschlichen Rückgrats ist;
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4 eine
Rückansicht
eines Doppelstabgeräts
einer Ausstattung des Standes der Technik ist, wie es im US-Patent
5,005,562 an Cotrel aufgeführt ist,
das Vernetzungsvorrichtungen einschließt;
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5 eine
perspektivische Seitenansicht eines ersten Stabeinhakelements ist,
das einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 eine
Seitenansicht einer Gewindeschraube ist, die einen anderen Aspekt
der vorliegenden Erfindung darstellt:
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7 eine
Seitenansicht eines Pfostens ist, der auch in Verbindung mit einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 eine
Seitenansicht einer oberen Befestigungsmutter ist, die schraubend
mit einem oberen Teil des Pfostens von 7 in Eingriff
kommt;
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9 eine
perspektivische Seitenansicht eines zweiten Stabeinhakelements ist,
das einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt;
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10 eine
perspektivische Seitenansicht einer vollständig zusammengebauten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die alle der in den 5–9 dargestellten
Elemente aufweist;
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11 eine
perspektivische Seitenansicht eines alternativen ersten Elements
ist;
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12 eine
perspektivische Seitenansicht eines alternativen zweiten Elements
ist;
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13 eine
perspektivische Seitenansicht eines alternativen Pfostenelements
ist; und
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14 eine
perspektivische Seitenansicht einer vollständig zusammengebauten alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die die in den 8 und 11–13 dargestellten Elemente
einschließt.
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Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Während die
vorliegende Erfindung im Folgenden ausführlicher unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden soll, in denen bestimmte Ausführungsformen
und Verfahren von Implantation gezeigt sind, soll zu Beginn verstanden
werden, dass der Fachmann die hier beschriebene Erfindung modifizieren
kann, während
die Funktionen und Ergebnisse dieser Erfindung weiterhin erreicht
werden. Dementsprechend sind die folgenden Beschreibungen als darstellend
und exemplarisch für bestimmte
Strukturen, Aspekte und Merkmale innerhalb des breiten Umfangs der
vorliegenden Erfindung und nicht als einen solchen breiten Umfang
begrenzend zu verstehen.
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Nun
bezugnehmend auf 5, ist ein erstes Stabeinhakelement 100 der
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht vorgesehen.
Wie bei allen Elementen dieser Erfindung kann das Material, aus
dem dieses Stabeinhakelement besteht, ein hochstabiles Material,
zum Beispiel Stahl oder Titanverbindungen medizinischer Güte aufweisen,
die sich als ideal zur Implantation in den menschlichen Körper geeignet
herausgestellt haben. Dieses erste Stabeinhakelement ist ausgeführt, um
direkt an einen Stab einzuhaken, und es wird aus diesem Grunde als
Stabeinhakelement 100 bezeichnet. Dieses in 5 gezeigte
Stabeinhakelement ist spezifisch aus einem dünnen und flachen Metallblech
geformt, dessen erstes Ende 102 zu der Form eines Hakens
gekrümmt
worden ist. Der Haken hat eine halbkreisförmige Krümmung, die durch eine Innenfläche 104 und
eine Außenfläche 106 begrenzt
wird. Der untere Teil 108 des halbkreisförmigen Hakens
erstreckt sich über
eine kleine Distanz tangential, parallel zu dem Rest des Elements. Die
Krümmung
ist halbkreisförmig,
so dass sie die laterale Außenfläche eines
ersten Stabs eines Doppelstabgeräts
aufnehmen und an dieser einhaken kann. Der untere, sich erstreckende
Teil 108 liefert eine zusätzliche Verriegelungsfläche 110,
gegen die der Stab durch ein im Folgenden ausführlicher beschriebenes Verriegelungsmittel
gepresst werden kann.
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Der
obere Teil 111 des ersten Endes 102 weist ein
Durchgangsloch 112 auf, das ein Gewinde hat und sich von
einem Punkt auf der oberen Oberfläche des ersten Endes 102,
der der anfänglichen Krümmung des
Hakenteils 102 benachbart ist, bis zur Unterseite desselben
erstreckt. Insofern als die Gewindeschraube (unter Bezugnahme auf 6 aufgeführt) durch
dasselbe zu führen
ist, um das Stabeinhakelement 100 und, genauer ausgedrückt, das
erste Ende 102 desselben, an einem Stab der Implantatbaugruppe
zu verriegeln, kann das Durchgangsloch 112 so abgewinkelt
sein, dass die Einführung
und das anschließende
Festziehen der Gewindeschraube dieselbe zu der Innenfläche 104 des
Hakens hin treibt. Ein solcher voreingestellter Winkel der Durchgangslochausrichtung
erhöht
die Verriegelungsstärke
der Gewindeschraube durch Vergrößern der
Aufnahmefläche,
gegen die der Stab gequetscht wird.
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Das
andere Ende 114 des Stabeinhakelements 100 weist
einen schmaler gestalteten und flachen Teil auf, der eine Breite
hat, die wesentlich im Vergleich zu der des ersten Stabbefestigungsendes 102 reduziert
ist. Die Dicke und entsprechende Strukturfestigkeit dieses zweiten
Endes 114 ist wünschenswert
jedoch die gleiche wie die des Stabbefestigungsendes. Die obere
Oberfläche 116 dieses zweiten,
schmaler gestalteten Endes 114 enthält eine Anrauung, zum Beispiel
eine Rautenriffelung, die ihr einen größeren Koeffizienten statischer
Reibung verleiht; wobei dieser erhöhte Reibungskoeffizient zu den
Zwecken von Kompressionsverriegeln dieser oberen Oberfläche gegen
eine andere Oberfläche
erwünscht
ist.
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Nun
bezugnehmend auf 6, ist eine Seitenansicht der
Gewindeschraube 120 bereitgestellt, die zum Verriegeln
des Stabs an dem ersten Ende 102 des Stabeinhakelements 100 verwendet
wird (und zum Anlegen eines Kompressionsdrucks, wie in Bezug zu
der hier angeführten
zweiten Ausführungsform
beschrieben ist). Die Gewindeschraube 120 weist ein Oberflächengewinde 122 auf,
das ideal zu dem Gewinde des Durchgangslochs 112 passt.
Die Schraube 120 weist ferner eine Ausnehmung 124 in der
Oberseite 126 derselben auf, wobei die Ausnehmung eine
Inneengestaltung hat; in die durch ein geeignetes Werkzeug zum Ausüben einer
Drehkraft auf dieselbe eingegriffen werden kann, zum Beispiel einen
Schlitz für
einen Schraubendreher oder eine hexagonal abgewinkelte Innenwand
für einen
Inbusschlüssel.
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Nun
bezugnehmend auf die 7 und 8, sind
Seitenansichten des Pfostens 130 und der oberen Befestigungsmutter 150 vorgesehen,
die zusammen die Kompressionskopplung der Elemente dieser Ausführungsformen
schaffen. Insbesondere bezugnehmend auf 7, hat der
Pfosten 130 eine allgemein zylindrische Form. Die Basis 132 des
Pfostens ist breiter als die oberen Teile, wobei ein ringförmiger Flansch 134 gebildet
wird. Dieser ringförmige Flansch 134 kann
eine Oberflächenanrauung
enthalten, so dass er eine erhöhte
Angriffsstärke
gegen eine jegliche Oberfläche
hat, gegen die er gepresst werden kann.
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Der
obere Teil der Basis 132 und der untere Teil des Zwischenabschnitts
des Pfostens 130 enthalten einen Durchgang 136,
der sich quer zu der Achse des Pfostens erstreckt und der einen
im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Dieser Durchgang 136 ist
ideal zum verschiebbaren Aufnehmen des flachen, sich erstreckenden
Endes 114 des ersten Stabeinhakelements 100 durch
denselben geeignet (siehe 5). Die
Höhe des
Durchgangs 136 ist wünschenswert
etwas größer als
die Dicke des flachen, sich erstreckenden Endes 114, aber
die Breite des Durchgangs 136 ist wünschenswert die gleiche. Diese
Abmessungen beseitigen jegliche Drehung oder Abwinkelung des ersten
Stabeinhakelements 100 in Bezug zum Pfosten 130.
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Der
obere Teil 138 des Pfostens 130 erstreckt sich
nach oben von dem Durchgang 136 und dem Zwischenteil, und
weist ein Gewinde 140 auf, das ideal zum Aufnehmen einer
oberen Befestigungsmutter auf demselben geeignet ist. Unter Bezugnahme
auf 8 weist die obere Befestigungsmutter 150 eine
obere Oberfläche 152 und
eine untere Oberfläche 154 sowie
ein Innengewinde 156 auf.
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Nun
bezugnehmend auf 9, ist das zweite Stabeinhakelement 160 in
einer perspektivischen Seitenansicht vorgesehen. Das zweite Stabeinhakelement 160 umfasst
ein Stabbefestigungsende 162, das im Wesentlichen ähnlich dem äquivalenten
Merkmal des ersten Elements 100 ist. Genauer ausgedrückt, weist
das Stabbefestigungsende 162 desselben eine Krümmungsform
und eine Innenfläche 164 zum
Aufsitzen an der seitlichen Außenfläche des zweiten
Stabs des Doppelstabgeräts
auf. Dieses Krümmungsende 162 enthält ein Durchgangsloch 166 zum
Aufnehmen einer Gewindeschraube 120, um den Stab an dem
gekrümmt
geformten Ende zu verriegeln.
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Das
andere Ende 170 dieses zweiten Stabeinhakelements 160 ist
wesentlich breiter als das flache Ende 114 des ersten Elements 100.
Die Unterfläche
dieses Endes 170 (nicht gezeigt) kann eine Oberflächenanrauung
aufweisen, die der angerauten oberen Oberfläche 116 des ersten
Element ähnelt oder
zumindest ideal zum Angreifen an derselben ist. Dieses Ende 170 weist
ein Durchgangsloch 172 auf, das eine Breite gleich der
oder größer als
die Breite des oberen Gewindeteils 138 und der Zwischenteile des
Pfostens 130 hat.
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Unter
Bezugnahme nun auf 10, in der eine vollständig zusammengebaute
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht
vorgesehen ist, wird das Verfahren zum Zusammenbau und das Verriegeln der
Elemente beschrieben. Zuerst wird die richtige Stelle für die Befestigung
der Doppelstab-Vernetzungsvorrichtung
durch den Chirurgen identifiziert. Die Stelle sollte ausreichenden
Platz entlang der Stäbe
zum Ergreifen der Stabbefestigungsenden 102 und 162 bereitstellen.
Wenn diese Stelle gefunden wurde und alle Hindernisse (zum Beispiel
der Dornfortsatz) in dem die Stäbe
trennenden Raum entfernt wurden, wird der schmale und flache, sich
erstreckende Teil 114 des ersten Stabeinhakelements 100 in
den Durchgang 136 des Pfostens 130 so eingeführt, dass
die angeraute obere Oberfläche 116 des sich erstreckenden
Teils 114 in der Richtung des oberen Abschnitts 138 des
Pfostens 130 ausgerichtet wird.
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Wenn
der flache, sich erstreckende Teil 114 eingeführt wurde,
wird der obere Abschnitt 138 des Pfostens 130 durch
das Loch 172 in den flachen, sich erstreckenden Stabkopplungsteil 170 des
zweiten Stabeinhakelements 160 eingeführt. Der Pfosten 130 wird
nach oben eingeführt,
so dass die obere Befestigungsmutter 150, und, genauer
ausgedrückt,
das Gewinde 156 derselben das Gewinde 140 des
oberen Teils 138 ergreifen kann. Anfängliches Festziehen der Mutter 150 nach
unten auf den Pfosten 130 bewirkt, dass die untere Oberfläche 154 der
Mutter auf der oberen Oberfläche
des flachen, sich erstreckenden Teils 160 aufsitzt. An
diesem Punkt bleibt der flache, sich erstreckende Teil 114 des
ersten Stabeinhakelements 100 sowohl in Bezug zu dem Pfosten 130 als
auch dem zweiten Stabeinhakelement 160 verschiebbar. Die
Stabbefestigungsteile 102 und 162 können selektiv
um eine Größe gespreizt
oder zusammengezogen werden; die einzig durch die Länge des
flachen, sich erstreckenden Teils 114 des ersten Stabeinhakelements 100 bestimmt
wird. (Zusätzlich
kann verstanden werden, dass insofern, als der Pfosten 130 nicht
an dem Durchgangsloch 172 befestigt ist, der Pfosten gedreht
werden kann, wodurch das erste und zweite Stabeinhakelement 100 und 160 in
Bezug zueinander aus ihrer kolinearen Ausrichtung gekröpft werden
können.
Während
minimale Drehung erwünscht
ist, um so die Kontaktflächen
der sich erstreckenden Teile 114 und 170 zu maximieren,
können
geringfügige
Kröpfungen
in Fällen
nützlich
sein, in denen die Stäbe
nicht lokal parallel sind, sondern eine kleine Konvergenz oder Divergenz
aufweisen).
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Fortgesetztes
Festziehen der Mutter 150 bewirkt jedoch Ziehen des Pfostens 130 durch
das Loch 172 nach oben, wodurch ähnliches Ziehen des Zwischenabschnitts
und des Durchgangs 136 desselben nach oben bewirkt wird.
Bei diesem Vorgang wird die angeraute obere Oberfläche 116 des
schmaler gestalteten, flachen, sich erstreckenden Teils 114 gegen
die angeraute untere Oberfläche
des zweiten, flachen, sich erstreckenden Teils 170 gepresst,
wodurch die beiden aneinander verriegelt werden und die Länge der
Vernetzung fixiert wird.
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Wenn
die Länge
der Vernetzung festgelegt ist, können
die Gewindeschrauben 120 nach unten festgezogen werden,
wodurch die Stabeinhakelemente 100 und 160 an
den Stäben
selbst verriegelt werden.
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Nun
bezugnehmend auf 11, ist ein erstes Stabeinhakelement 200 der
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Seitenansicht
vorgesehen. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform weist das Stabeinhakelement 200 ein
dünnes
und flaches Metallblech auf, in dieser Ausführungsform ist das erste Ende 202 jedoch
zu einem Ring 204 geformt, der auf die obere Pedikelschraube
passt und an dieser befestigt werden kann. Das zweite Ende 204 dieses ersten
Stabeinhakelements 200 weist einen schmaler gestalteten
zylindrischen Teil auf.
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Nun
bezugnehmend auf 12, ist das zweite Stabeinhakelement 210 dieser
Ausführungsform
in einer perspektivischen Seitenansicht gezeigt. Dieses Element
schließt
das gleiche flache, ringförmige
erste Ende 212 ein, wie es bezüglich des ersten Stabeinhakelements 200 dieser
Ausführungsform angeführt wurde.
Das zweite Ende 214 des zweiten Stabeinhakelements ähnelt dem
zweiten Ende 170 des zweiten Stabeinhakelements 160 der
vorhergehenden Ausführungsform
insofern, als es flach ist, und enthält ein Loch 216, durch
das ein Gewindepfosten (siehe im Folgenden) eingeführt werden kann.
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Nun
bezugnehmend auf 13, ist eine Seitenansicht des
Pfostens 220 vorgesehen, die dieser zweiten Stabeinhakausführungsform
entspricht. Wie bereits bezüglich
des Pfostens 130 der ersten Ausführungsform beschrieben wurde,
hat der Pfosten 220 eine allgemein zylindrische Form. Die
Basis 222 des Pfostens 220 ist breiter als die
oberen Teile, wobei er einen ringförmigen Flansch bildet. Der
obere Teil der Basis 222 und der untere Teil des Zwischenabschnitts
des Pfostens 224 enthalten einen zylindrischen Durchgang 226,
der sich quer zu der Achse des Pfostens erstreckt. Dieser Durchgang 226 ist
ideal zum verschiebbaren Aufnehmen des zylindrischen zweiten Endes 204 des
ersten Stabeinhakelements 200 durch denselben geeignet.
Das zylindrische Ende 204 kann darin verschoben werden
und rotieren (so dass die Länge
der Vorrichtung und die relative Kröpfung der Stabkopplungsenden
einfach gewählt
werden können).
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Wie
oben in Bezug zu den ersten beiden Ausführungsformen angeführt ist,
erstreckt sich der obere Teil 222 des Pfostens 220 von
dem Durchgang 216 und dem Zwischenteil nach oben, und weist
ein Gewinde 228 auf, das ideal zum Aufnehmen einer oberen
Befestigungsmutter 150 auf demselben geeignet ist (wie
in 8 gezeigt ist).
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Es
soll nun auf 14 Bezug genommen werden, in
der eine dieser dritten Ausführungsform entsprechende
zusammengebaute Vorrichtung in einer perspektivischen Seitenansicht
gezeigt ist. Das zylindrische Ende 204 des ersten Stabeinhakelements 200 wird
in den zylindrischen Durchgang 226 des Pfostens 220 eingeführt, so
dass es axial innerhalb des Durchgangs 226 drehbar und
schiebbar ist.
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Wenn
das zylindrische zweite Ende 204 eingeführt worden ist, wird der obere
Teil des Pfostens 220 durch das Loch 216 in dem
zweiten Ende 214 des zweiten Stabeinhakelements 210 eingeführt. Der Pfosten 220 wird
nach oben eingeführt,
so dass die obere Befestigungsmutter 150 und, genauer ausgedrückt, das
Gewinde 156 derselben, das Gewinde 228 des oberen
Teils des Pfostens 220 ergreifen kann. Anfängliches
Festziehen der Mutter 150 nach unten auf den Pfosten 220 bewirkt,
dass die untere Oberfläche 154 der
Mutter an der oberen Oberfläche des
flachen, sich erstreckenden Teils 214 aufsitzt. An diesem
Punkt bleibt das zylindrische erste Ende 204 des ersten
Stabeinhakelements 200 sowohl in Bezug zu dem Pfosten 220 als
auch dem zweiten Stabeinhakelement 210 verschiebbar und
drehbar. Das erste und zweite Stabeinhakelement können deshalb
in Bezug zueinander gespreizt, gekröpft und gedreht werden.
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Fortgesetztes
Festziehen der Mutter 150 bewirkt jedoch Ziehen des Pfostens 220 nach
oben durch das Loch 216, wodurch das zylindrische Ende 204 in
direkten Kontakt mit dem flachen Ende 214 gebracht wird,
wodurch Quetschverriegelung der beiden aneinander bewirkt wird.
Zusätzlich
bewirkt die auf das zylindrische Ende 204 durch die untere
Oberfläche
des zweiten Endes 214 des zweiten Elements 200 ausgeübte Kompressionskraft
Binden der Oberfläche
des Zylinders 204 an die Innenfläche des Durchgangs 226,
wodurch weiter die Quetschverriegelung der Vorrichtung in eine starre
Konfiguration verstärkt
wird.
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Wenn
die Vernetzung zusammengebaut worden ist, können die ersten Enden der Stabeinhakelemente 200 und 210 an
den Oberseiten der Pedikelschrauben befestigt werden. Wenn die ersten
Enden befestigt worden sind, wird die obere Befestigungsmutter 150 nach
unten und in eine starre Position verriegelt.
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Während Vernetzungsvorrichtungen
zum Koppeln von Doppelstäben
eines orthopädischen Geräts aneinander
und Versehen derselben mit erhöhter
Stabilität
beschrieben und dargestellt wurden, wird es dem Fachmann klar sein,
dass Variationen und Modifikationen möglich sind, ohne von dem breiten
Geist und Prinzip der vorliegenden Erfindung abzuweichen, die lediglich
durch den Umfang der hier anliegenden Patentansprüche begrenzt
sein soll.