DE69716471T2

DE69716471T2 - Formgedächtnistechnik benutzende vielwinkel-knochenschraubenanordnung

Info

Publication number: DE69716471T2
Application number: DE69716471T
Authority: DE
Inventors: Troy Drewry; C. Sherman
Original assignee: SDGI Holdings Inc
Current assignee: Warsaw Orthopedic Inc
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: EP0951247A1; CA2271161A1; US20020032443A1; AU5179798A; JP4008038B2; ATE226050T1; AU720356B2; US6132434A; WO1998019616A1; JP2001503304A; US5728098A; US6454773B1; DE69716471D1; ES2186004T3; US6287311B1; US5954725A; EP0951247B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung einer Knochenschraube und ganz besonders eine Anordnung, die für einen Eingriff im Zusammenhang mit den Wirbeln der Spina nützlich ist. Die Erfindung betrachtet eine Anordnung, welche in der Lage ist, ein mit einem Knochen im Eingriff stehendes Befestigungselement zu stützen, dies unter einer Vielzahl von Winkelorientierungen in Bezug auf ein verlängertes Element, das sich entlang der Spina erstreckt.
Mehrere Techniken und Systeme sind entwickelt worden im Hinblick auf eine Korrektur und Stabilisierung der Spina und im Hinblick auf eine Erleichterung der Verschmelzung auf verschiedenen Ebenen der Spina. Bei einem Typ eines Systems wird ein biegbarer Stab der Länge nach entlang der Längsausdehnung der Spina oder der Wirbelsäule angeordnet. Der Stab ist vorzugsweise gebogen, um der normalen Krümmung der Spina in dem besonderen Bereich zu entsprechen, der mit Instrumenten versehen werden soll. Zum Beispiel kann der Stab gebogen werden, um eine normale kyphotische Krümmung für den Thoraxbereich der Spina zu bilden, oder eine lordotische Krümmung für den Lumbalbereich. In Übereinstimmung mit einem solchen System steht der Stab mit verschiedenen Wirbeln entlang der Länge der Wirbelsäule über eine gewisse Anzahl von Befestigungselementen im Eingriff. Verschiedenartige Befestigungselemente können vorgesehen werden, welche so konfiguriert sind, dass sie mit bestimmten Teilen des Wirbels im Eingriff stehen. Zum Beispiel ist ein solches Befestigungselement ein Haken, der so konfiguriert ist, dass er mit den Schichten des Wirbels im Eingriff steht. Ein anderes sehr weit verbreitetes Befestigungselement ist eine Spinalschraube, die mit Hilfe eines Gewindes in verschiedene Teile des Wirbelknochens hinein gedreht werden kann.
Bei einer typischen Vorgehensweise bei welcher ein biegbarer Stab eingesetzt wird, befindet sich der Stab auf den gegenüberliegenden Seiten der Spina oder der spinalen Behandlungen. Eine große Anzahl von Knochenschrauben wird in einen Teil von mehreren Wirbelkörpern hinein geschraubt, sehr oft in die Bogenfüße dieser Wirbel. Die Stäbe sind an dieser großen Anzahl von Knochenschrauben befestigt, um korrigierende und stabilisierende Kräfte auf die Spina auszuüben.
Ein Beispiel einer Art eines spinalen Befestigungssystems mit einem Stab ist das TSRH® spinale System, welches von Danek Medical Inc., verkauft wird. Das TSRH® System enthält längliche Stäbe und verschiedene Arten von Haken, Schrauben und Bolzen, welche alle auf solche Art konfiguriert sind, dass sie eine segmentartige Konstruktion über die ganze Spina hinweg erzeugen. Nach einem Aspekt des TSRH® Systems wird der Spinalstab mittels einer Augenschraube mit den verschiedenen Befestigungselementen der Wirbel verbunden. In dieser Konfiguration stehen die Befestigungselemente seitlich in der Nachbarschaft des Stabes mit dem Spinalstab im Eingriff. Nach einem anderen Aspekt des TSRH® Systems wird eine Schraube mit variablem Winkel mit dem Spinalstab über eine Augenschraube in Eingriff gebracht. Die Schraube mit variablem Winkel erlaubt eine Drehung der Knochenschraube in einer einzelnen Ebene, die parallel zu der Ebene des Spinalstabes verläuft. Einzelheiten dieser Schraube mit variablem Winkel können in dem Patent US 5261909 von Sutterlin et al. gefunden werden, das sich im Besitztum des Abtretungsempfängers der vorliegenden Erfindung befindet. Ein Ziel, das mit dem TSRH® System erreicht wird, besteht darin, dass der Chirurg Wirbelbefestigungselemente in geeigneten anatomischen Stellungen auf der Spina anbringen kann, wie etwa einen Spinalhaken oder eine Knochenschraube. Das TSRH® System erlaubt es dem Chirurgen auch einen gebogenen Spinalstab im Hinblick auf das abschließende Zusammenziehen leicht in ein jedes der Befestigungselemente in Eingriff zu bringen.
Ein anderes Beispiel eines spinalen Befestigungssystems ist in dem Patent US-A-SSS 1871 - (Besselink) beschrieben. Das beschriebene Gerät enthält ein verlängertes Element, Klemmen für einen Eingriff rund um einen Wirbel herum, ein Aufnahmeelement, das einen Kanal aufweist, der so ausgelegt ist, dass er das verlängerte Element in seinem Innern aufnehmen kann, sowie ein Kompressionselement, das um einen Teil des Aufnahmeelementes herum angeordnet ist, wobei das Kompressionselement aus einem Material mit einem Formgedächtnis gebildet ist.
Ein anderes Befestigungssystem von der Art eines Stabes ist das Cotrel-Dubosset/CD Spinal System, welches von Sofamor Danek Group, Inc., verkauft wird. Ähnlich wie das TSRH® System liefert auch das CD® System verschiedene Arten von Befestigungselementen für den Eingriff zwischen einem verlängerten Stab und der Spina. Gemäß einem Aspekt des CD® Systems enthalten die Befestigungselemente selbst einen Körper, der einen Schlitz begrenzt, in welchem der Spinalstab aufgenommen wird. Der Schlitz weist eine mit Gewinde versehene Bohrung auf, in welche ein mit Gewinde versehenes Einsteckelement in Eingriff gebracht wird, um den Stab innerhalb des Körpers des Befestigungselementes festzuklemmen. Das CD® System umfasst Haken und Knochenschrauben mit dieser Konfiguration eines "offenen Rückens". Einzelheiten dieser Technologie können in dem Patent U.S. No. 5,005,562 von Dr. Cotrel gefunden werden. Ein Vorteil dieses Merkmals des CD® Systems besteht darin, dass das Befestigungselement direkt unterhalb des verlängerten Stabes angeordnet ist. Dies hilft die gesamte Raumbeanspruchung der Implantatkonstruktion zu reduzieren und das Trauma für das umgebende Gewebe zu minimieren.
Andererseits sind diese Befestigungselemente des CD® Systems nur in der Lage sich um den Spinalstab herum zu drehen, um veränderliche Winkelstellungen in Bezug auf den Stab zu erreichen. Während dieser begrenzte Bereich der relativen Winkelstellung für viele spinale Pathologien annehmbar ist, erfordern viele andere Fälle eine mehr kreative Orientierung einer Knochenschraube, zum Beispiel gegenüber einem Spinalstab. Gewisse Aspekte dieses Problems werden angesprochen durch den veränderlichen Winkel der Schraube des TSRH® Systems, so wie dasselbe in dem '909 Patent erörtert wird. Es besteht jedoch ein Bedarf an einer Knochenschraube, welche in der Lage ist sich nach einer Winkelorientierung in mehreren Ebenen relativ zu dem Spinalstab auszurichten. Vorzugsweise ist die Knochenschraube in der Lage, verschiedene dreidimensionale Orientierungen in Bezug auf den Spinalstab einzunehmen. Schrauben von dieser Art bezeichnet man als polyaxiale oder als multiaxiale Knochenschrauben.
Andere Fachleute haben sich der Lösung dieses Problems mit verschiedenen Auslegungen von polyaxialen Schrauben genähert. Zum Beispiel wird in dem Patent U.S. No. 5,466,237 von Byrd et al. eine Knochenschraube beschrieben, die einen sphärischen Vorsprung an der Spitze der Knochenschraube aufweist. Ein außen mit einem Gewinde ausgestattetes Aufnahmeelement stützt die Knochenschraube und einen Spinalstab an der Spitze des sphärischen Vorsprungs. Eine äußere Schraubenmutter wird auf dem Aufnahmeelement fest angezogen, um den Spinalstab gegen den sphärischen Vorsprung zu drücken, um sich an verschiedene Winkelorientierungen der Knochenschraube in Bezug auf den Stab anzupassen.
Während dieser besondere Lösungsansatz ein Minimum an Komponenten zur Anwendung bringt, besteht ein Mangel an Sicherheit bezüglich der Befestigung der Knochenschraube an dem Stab. Mit anderen Worten, der Eingriff oder die Befestigung zwischen dem kleinen sphärischen Vorsprung auf der Knochenschraube und dem Spinalstab wird leicht unterbrochen, wenn die Instrumentenausrüstung den hohen Belastungen der Spina ausgesetzt wird, insbesondere in dem Lumbalbereich.
Dieselben Erfinder liefern einen etwas anderen Lösungsansatz in dem Patent US 5474555. In diesem Patent nimmt ein Anker einen halbsphärischen Kopf einer Knochenschraube innerhalb einer Vertiefung auf. Der Anker umfasst einen Stabkanal, der quer zu der Schraubenvertiefung verläuft. Der Anker ist außen mit einem Gewinde ausgestattet, um eine mit einem inneren Gewinde ausgestattete Schraubenmutter aufzunehmen. Bei einer Ausführungsart wird die Schraubenmutter direkt nach unten auf den Spinalstab drauf gedreht, um den Stab innerhalb des Kanals einzuklemmen. Bei einer anderen Ausführungsart wird eine Kappe zwischen dem Stab und der Schraubenmutter vorgesehen. Bei beiden Ausführungen verursachen weder der Stab noch die äußere Schraubenmutter irgendeine Klemmkraft auf den Kopf der Knochenschraube.
Bei einem anderen Lösungsansatz, der in dem Patent US 4946458 von Harms et al. gezeigt wird, wird eine mit einem sphärischen Kopf ausgestattete Knochenschräube innerhalb von getrennten Hälften eines Aufnahmeelementes getragen. Der Boden der Hälften wird zusammengehalten durch einen Haltering. Dne oberen Teile der Aufnahmehälften werden um die Knochenschraube herum zusammengedrückt mit Hilfe von Muttern, die auf einen mit einem Gewinde ausgestatteten Spinalstab drauf gedreht werden. Bei einem anderen durch Harms et al. in dem Patent US 5207678 eingeschlagen Lösungsansatz wird ein Aufnahmeelement flexibel um einen teilweise sphärischen Kopf einer Knochenschraube herum verbunden. Konische Muttern auf gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeelementes werden auf einen mit einem Gewinde ausgestatteten Stab drauf geschraubt, welcher durch das Aufnahmeelement hindurchführt. Weil die konischen Muttern die eine gegen die andere geschraubt werden, drückt das Aufnahmeelement um den Kopf der Knochenschraube herum flexibel zusammen, um die Knochenschraube in der variablen Winkelposition derselben festzuklemmen. Ein Nachteil des Systems in den zwei Patenten von Harms et al. besteht darin, dass der Spinalstab mit einem Gewinde ausgestattet sein muss, um die Kompressionsmuttern aufzunehmen. Es ist bekannt, dass mit einem Gewinde ausgestattete Stäbe dazu neigen können, die Stäbe auf der Seite schwerer spinaler Belastungen zu schwächen. Darüber hinaus erfordert die Auslegung der Knochenschrauben in den '458 und '678 Patenten eine Vielfalt von Teilen und dieselben verhalten sich deutlich kompliziert bei der Verwirklichung einer vollständigen Befestigung der Knochenschraube.
Die zwei Patente No. 5549608 und 5554157 von Errico et al. stellen zwei alternative Lösungsansätze für einen Vielwinkel-Knochenschraubenapparat dar. Das '608 Patent beschreibt eine komplizierte Gruppierung von Komponenten, die einen spitz zulaufenden unteren Abschnitt umfasst, der einen sphärischen Einschnitt zur Aufnahme des Kopfes einer Knochenschraube begrenzt. Der untere Abschnitt ist geschlitzt, so dass der untere Abschnitt dadurch um den Kopf der Knochenschraube herum so zusammengedrückt werden kann, dass man einen Ring betätigt, der auf dem spitz zulaufenden unteren Abschnitt nach unten gedrückt wird. Ein hohler, zylindrischer, die Hülse sichernder Stab sitzt passend über einem oberen Abschnitt des Kopplungselementes, das betätigt werden kann, um den Stab innerhalb des Kopplungselementes festzuklemmen, wenn die Hülse nach unten auf den Ring gedrückt wird. Das Kopplungselement enthält eine mit einem Gewinde ausgestattete Stütze, auf die eine Mutter geschraubt wird, die betätigt werden kann, um die Hülse nach unten auf den Stab und auf den Ring zu stoßen, um den mteren Abschnitt gegen den Kopf der Knochenschraube zu drücken. Wie die oben beschriebenen Geräte von Harms impliziert der Lösungsansatz nach dem '608 Patent eine Vielzahl von Teilen und einen übertriebenen "Fummelfaktor" für den Einsatz bei der Spinalchirurgie.
Die zweite Alternative in dem Errico ' 157 Patent ist ähnlich wie der Lösungsansatz, der in dem Puno '555 Patent eingeschlagen wird, außer dass der Stab den sphärischen Kopf der Knochenschraube in dem '157 Patent berührt. Eine äußere Mutter wird direkt nach unten auf den Spinalstab geschraubt, der sich dann direkt auf den Kopf der Knochenschraube stützt, um den Kopf innerhalb einer sphärischen Vertiefung einzuklemmen. Während diese Auslegung eine viel größere Einfachheit bietet als das Errico '608 Patent, leidet es unter dem punktuellen Kontakt zwischen dem Stab und dem sphärischen Kopf der Knochenschraube. Es ist unsicher, ob dieser Klemmmechanismus ausreichend ist, um die relative Position zwischen der Knochenschraube und dem Spinalstab unter schweren Spinalbelastungen aufrechtzuerhalten. In den vergangenen Jahren hat ein spezielles Material, das unter der Bezeichnung "Formgedächtnis-Legierung" bekannt ist, seinen Weg in das Gebiet der medizinischen Geräte gefunden. Diese Materialien sind Legierungen von bekannten Metallen, wie etwa von Kupfer und Zink, Nickel und Titan, Silber und Kadmium und anderen Metallen, von denen bekannt ist, dass sie ein "Formgedächtnis" zeigen, bei welchem eine besondere Komponente, die von einer Formgedächtnislegierung (SMA = shapememory alloy) gebildet wird, ihre Gestalt bei Veränderungen der Temperatur auch verändert.
Die Formgedächtniseigenschaften der SMAs (Formgedächtnislegierungen) treten auf, wenn die Legierungen sich von einer martensitischen Kristallphase in eine austenitische Kristallphase umwandeln. In dem martensitischen Zustand ist die SMA relativ schwach und biegsam. Wenn die Temperatur der SMA Komponente über einen Bereich einer Umwandlungstemperatur hinaus erhöht wird, dann wandelt sich die SMA in ihre austenitische Phase um, in welcher das Material relativ fest ist mit superelastischen Eigenschaften. Im Allgemeinen neigen die Festigkeit und die superelastischen Eigenschaften einer SMA dazu, in die Richtung der Seite der hohen Temperatur des Bereiches der Umwandlungstemperatur zu steigen und in der Richtung der niedrigen Temperatur abzunehmen.
Beim Einsatz wird einem Gegenstand, der aus einem SMA besteht, bei einer Temperatur die entweder über oder unter dem Bereich der Umwandlungstemperatur liegt, seine Form verliehen. Der Gegenstand wird dann seine Gestalt verändern, wenn seine Temperatur durch den Bereich der Umwandlungstemperatur hindurch ansteigt oder abnimmt. Auf dem Gebiet der medizinischen Geräte wird ein Gerät bei der hohen Temperatur oder bei der Temperatur über dem Bereich der Umwandlungstemperatur zu seiner in situ Gestalt geformt. Das Gerät wird dann abgekühlt, um es für den Chirurgen für die Implantation bereit zu halten. Eine bekannte Anwendung der SMA Technologie in dem medizinischen Bereich ist ein Hohlvenenfilter, der eine kleinere Gestalt bei seiner niedrigen Temperatur annimmt und der sich dann innerhalb eines Blutgefäßes auf seine größere Gestalt ausdehnt, wenn er sich auf Körpertemperatur erhitzt.
Während es viele Legierungen gibt, die Formgedächtniseigenschaften aufweisen, ist eine unter den stärker herkömmlichen SMAs in dem medizinischen Bereich eine Legierung aus Nickel und Titan. Eine solche gut bekannte Legierung ist Nitinol®, das sich als hoch wirksam erwiesen hat für Geräte, die ins Innere des menschlichen Körpers eingesetzt werden, weil der Bereich ihrer Umwandlungstemperatur zwischen der Raumtemperatur und der normalen Temperatur des menschlichen Körpers liegt. Die Formgedächtnistechnik hat auch ihren Weg in das Gebiet der Kiefernorthopädie gefunden, wie dies in dem Patent US 5551871 von Besselink et al. beschrieben wird. Dieses Patent beschreibt eine Kopfausrüstung für den Gesichtsbogen, die eingesetzt wird um die Zähne eines Patienten auszurichten, wobei ein SMA Draht verwendet wird, um die Zähne eines Patienten auszurichten und zu halten. Das ' 871 Patent offenbart auch Geräte für den Einsatz bei der Behandlung von Skoliose, einschließlich eines Querverbindungsstückes mit einem in den Knochen eingreifenden Befestigungselement, das sich über den Weg der Formgedächtniseigenschaften an einem verlängerten Stab festklammert. Während das '871 Patent einen Gebrauch der SMA Technologie für Spinalhaken und Spinalschrauben zeigt, sind die Haken und Schrauben nur in der Lage, sich um die Achse des Stabes zu drehen. Unter diesem Gesichtspunkt sind die in dem ' 871 Patent gezeigten Geräte ähnlich wie die Komponenten des oben erörterten CD® Systems.
Es verbleibt in der Industrie ein Bedarf für eine multiaxiale oder polyaxiale Knochenschraube, die leicht und sicher in einem verlängerten Spinalstab in Eingriff gebracht werden kann. Vorzugsweise kann der Spinalstab von irgendeiner Konfiguration sein - d. h. er kann weich, aufgeraut, gerändelt oder sogar mit einem Gewinde versehen sein.
Dieser Bedarf erstreckt sich auf das Ziel des Minimierens des Profils und des Raumbedarfs von irgendwelchen derjenigen Komponenten, die verwendet werden, um die Knochenschraube mit dem Spinalstab bei einer Vielfalt von Winkelorientierungen in Eingriff zu bringen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Anzahl der Komponenten des Systems, die von dem Chirurgen während eines chirurgischen Eingriffes gehandhabt werden müssen, zu verringern.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer multiaxialen Schraubenanordnung gemäß einer Ausführungsart der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Querschnitts der in Fig. 1 dargestellten Schraubenanordnung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Schraubenanordnung mit einem Spinalstab, der sich innerhalb der Anordnung im Eingriff befindet.
Fig. 4 ist eine Seitenansicht der in Fig. 3 gezeigten Anordnung, bei welcher die Anordnung um 90º gedreht worden ist, um den Stab zu zeigen, der sich durch die multiaxiale Schraubenanordnung hindurch erstreckt.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer Knochenschraube, die für den Einsatz mit der in Fig. 1 gezeigten multiaxialen Schraubenanordnung angepasst ist.
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht von oben auf ein Aufnahmeelement, das mit der in Fig. 1 gezeigten multiaxialen Schraubenanordnung verwendet wird.
Fig. 7 ist eine Ansicht von der Seite des in Fig. 6 gezeigten Aufnahmeelementes her.
Fig. 8 ist eine Ansicht von dem Ende des in Fig. 6 gezeigten Aufnahmeelementes her.
Fig. 9 ist eine Ansicht von oben auf einen Verriegelungsring, der zusammen mit der in Fig. 1 gezeigten multiaxialen Schraubenanordnung verwendet wird.
Fig. 10 ist eine Perspektivansicht von oben auf ein Aufnahmeelement gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht des in Fig. 10 dargestellten Aufnahmeelementes.
Fig. 12 ist eine Ansicht von der Seite des in Fig. 10 gezeigten Aufnahmeelementes mit einer Darstellung in Form von Phantomlinien eines Spinalstabes und eines SMA Rings, welche mit dem Aufnahmeelement im Eingriff stehen.
Fig. 13 ist eine Ansicht von dem Ende des in Fig. 10 gezeigten Aufnahmeelementes.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur spinalen Befestigung geliefert, mit:
einem verlängerten Element, das ausgelegt ist, um neben der Spina angeordnet zu werden;
einem mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselement, das einen unteren Teil aufweist, der ausgelegt ist um mit einem Wirbel im Eingriff zu stehen;
einem Aufnahmeelement, das einen Kanal aufweist, mit einer oberen Öffnung an dem oberen Ende des Aufnahmeelementes, wobei der Kanal so ausgelegt ist, dass er das verlängerte Element darin aufnehmen kann; und
einem Kompressionselement, das um einen Teil des Aufnahmeelementes herum angeordnet ist, wobei das Kompressionselement aus einem Material mit einem Formgedächtnis hergestellt ist und eine erste Konfiguration bei einer ersten Temperatur annimmt und eine verschiedene zweite Konfiguration bei einer verschiedenen zweiten Temperatur annimmt, bei welcher das Kompressionselement sich über dem besagten Teil des Aufnahmeelementes zusammenzieht; um auf diese Weise das Aufnahmeelement zusammenzudrücken,
dadurch gekennzeichnet, dass das mit einem Knochen im Eingriff stehende Befestigungselement einen Kopf besitzt, der zumindest teilweise sphärisch in der Konfiguration ist, und dass das Aufnahmeelement ein oberes Ende und ein entgegengesetztes Ende am Boden aufweist, wobei das Element eine Vertiefung definiert, um den Kopf des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes darin aufzunehmen, wobei die Vertiefung eine untere Öffnung an dem Ende am Boden des Aufnahmeelementes aufweist, durch welche der untere Teil des Befestigungselementes sich hindurch erstreckt, wobei die Kontraktion des Kompressionselementes das Aufnahmeelement um den Kopf des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes herum im Innern der Vertiefung zusammendrückt.
Das mit einem Knochen im Eingriff stehende Befestigungselement kann eine Knochenschraube sein. Das verlängerte Element kann ein Spinalstab sein. Das Aufnahmeelement erlaubt die Befestigung der Knochenschraube an dem Spinalstab an irgendeinem von einer großen Anzahl von Winkeln im dreidimensionalen Raum relativ zu dem Stab. Mit anderen Worten, die Knochenschraube kann sich relativ zu dem Stab drehen um einen Konus herum direkt unter dem Spinalstab. Der Kopf der Knochenschraube ist vorzugsweise abgestumpft, um eine flache obere Oberfläche zu bilden, innerhalb welcher ein mit einem Werkzeug im Eingriff stehender Einschnitt definiert wird.
Das Aufnahmeelement kann eine Bohrung durch dasselbe hindurch begrenzen, von seinem oberen Ende bis zum Ende auf dem Boden. Die Bohrung kann eine Vertiefung für die Aufnahme des Kopfes der Knochenschraube enthalten, mit einer unteren Öffnung an dem Ende auf dem Boden des Aufnahmeelementes, durch welche ein unterer Teil der Knochenschraube sich hindurch erstrecken kann, um die Spina in Eingriff zu bringen. Der Kanal des Aufnahmeelementes kann quer zu der Bohrung verlaufen und er kann mit der Bohrung kommunizieren, um den Spinalstab aufzunehmen. Beides, sowohl die Knochenschraube als auch der Spinalstab können durch eine obere Öffnung in das Aufnahmeelement eingesetzt werden.
Ein Verriegelungsring kann auf dem Boden des Aufnahmeelementes vorgesehen werden. Der Verriegelungsring kann so ausgelegt werden, dass er sich eng um die äußere Begrenzung des Aufnahmeelementes herum anpasst und dass er insbesondere die Vertiefung überlappen kann, innerhalb welcher der Kopf der Knochenschraube sitzt. Der Verriegelungsring kann aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) gebildet sein, die so konfiguriert ist, dass der Verriegelungsring einen ersten Durchmesser aufweist, der größer ist als ein zweiter Durchmesser, und bei welcher sich der Verriegelungsring von dem ersten Durchmesser zu dem zweiten Durchmesser umwandelt, wenn er auf die Körpertemperatur des Patienten erwärmt wird. Mit anderen Worten, der Verriegelungsring kann sich mit steigender Temperatur zusammenziehen, so dass der Ring sich mit steigender Temperatur zusammenzieht, so dass der Ring das Aufnahmeelement gegen den Kopf der Knochenschraube drückt, wodurch die Knochenschraube innerhalb der multiaxialen Schraubenanordnung festgeklemmt wird.
Das Aufnahmeelement kann dünne Schlitze auf gegenüberliegenden Seiten des Aufnahmeelementes aufweisen, um eine Kompression des Aufnahmeelementes um den Kopf der Knochenschraube herum zu ermöglichen. Gegenüberliegende Schlitze können in dem Aufnahmeelement so eingerichtet werden, dass sie um 90º von den anderen Schlitzen versetzt sind. Diese Schlitze können sich in den Kanal erstrecken, innerhalb dessen der Spinalstab aufgenommen wird. Ein zweiter SMA Verriegelungsring kann über der Spitze des Aufnahmeelementes angeordnet sein, um eine Klemmkraft von der Spitze des Aufnahmeelementes her anzuwenden. Auf diese Art kann der Spinalstab durch das Aufnahmeelement in Eingriff gebracht werden, wenn der obere SMA Verriegelungsring sich in seine austenitische Form umwandelt.
Das Aufnahmeelement kann verändert werden, um dem Kopf der Knochenschraube den Eintritt von dem Boden des Aufnahmeelementes her zu erlauben. Daher kann das Aufnahmeelement mit einer großen Anzahl von Schlitzen ausgestattet werden, die von dem Boden des Elementes aus aufragen. Die Vertiefung innerhalb des Elementes kann in der Nähe des Bodens des Aufnahmeelementes vergrößert werden, um den Kopf der Knochenschraube infolge der Ausdehnung des Aufnahmeelementes an den Schlitzen aufzunehmen. Die Schlitze können neben dem Stabkanal enden, so dass die Umwandlung des unteren SMA Ringes etwas Klemmkraft an den Spinalstab liefert. Zusätzlich wird der obere Teil des Aufnahmeelementes eine weitere Klemmkraft liefern infolge der Temperaturumwandlung des oberen SMA Ringes.
Das Aufnahmeelement erlaubt die Befestigung eines mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes an einem verlängerten Element an einer großen Anzahl von dreidimensionalen Winkelorientierungen relativ zu dem verlängerten Element. Das Aufnahmeelement liefert den Vorteil einer festen Befestigung zwischen einem Spinalstab und einer Knochenschraube, ungeachtet des Winkels zwischen den zwei Komponenten.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der minimalen Anzahl der Komponenten, die notwendig sind, um diese feste Befestigung zu bewirken. Noch ein anderer Vorteil wird durch den Gebrauch einer Formgedächtnistechnik erreicht, um die Notwendigkeit von speziellen mechanischen Befestigungselementen und von Instrumente zum Einführen zu beseitigen, welche bei den Geräten nach dem Stand der Technik vorherrschend sind.
Die Anordnung erlaubt eine feste Befestigung eines Befestigungselementes unter einem weiten Bereich von dreidimensionalen Winkeln relativ zu einer verlängerten Komponente. Die Anordnung weist eine minimale Erhöhung und einen minimalen Raumbedarf auf, und dies unterstützt unmittelbar das mit einem Knochen im Eingriff stehende Befestigungselement direkt unterhalb dem verlängerten Element. Andere Vorteile der Erfindung werden offensichtlich bei einer Betrachtung der folgenden schriftlichen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen, welche eine Ausführungsform der Erfindung illustrieren.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Zum Zwecke der Förderung des Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird jetzt Bezug auf die Ausführungen genommen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, und dabei wird eine spezifische Sprache benutzt, um diese Zeichnungen und Ausführungen zu beschreiben. Nichtsdestotrotz sollte klar sein, dass dadurch keine Begrenzung des Umfanges der Erfindung beabsichtigt ist, denn solche Abänderungen und weitere Modifikationen in der dargestellten Vorrichtung und solche weiteren Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie hierin dargestellt werden, würden bei ihrer Betrachtung für einen Experten, der sich auf dem Gebiet der Erfindung auskennt, normal sein.
Nach einem Aspekt der Erfindung enthält die spinale Befestigungsanordnung ein verlängertes Element, wie den spinalen Stab, und eine multiaxiale Schraubenanordnung, wie die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Anordnung. Die spinale Befestigungsanordnung kann eine multiaxiale Schraubenanordnung 10 an einer Stelle oder an mehreren Stellen entlang der Spina zur Anwendung bringen. Die spinale Befestigungsanordnung kann in einer Vielzahl von Anwendungen innerhalb der Spina eingesetzt werden, uni einen weiten Bereich von spinalen Pathologien anzusprechen. Zum Beispiel kann eine Befestigungsanordnung auf den Lumbalbereich beschränkt sein im Hinblick auf eine Befestigung im Anschluss an eine Diskektomie. Alternativ kann sich eine spinale Befestigungsanordnung im Wesentlichen entlang der gesamten Länge der Spina ausdehnen, wie etwa entlang den Thoraxbereichen und den Lumbalbereichen, um eine Verformung zu berichtigen, wie etwa eine Skoliose.
Bei anderen Anwendungen kann eine von der vorliegenden Erfindung eingeführte spinale Befestigungsanordnung für eine Befestigung und Stabilisierung der Halswirbelsäule sorgen, so wie dies im Anschluss an einen Bruch oder an eine Dislokation auftreten könnte. Ein Experte auf diesem Gebiet versteht es selbstverständlich, dass die Komponenten des spinalen Befestigungssystems sich ändern werden, jeweils in Abhängigkeit von dem Bereich der Spina und in Abhängigkeit von der Behandlung, die in Betracht gezogen werden. In gewissen Anwendungen wird ein Anzahl von Haken mit gewissen Teilen von mehreren Wirbeln in Eingriff gebracht. Bei einer anderen Befestigungsanordnung können Knochenschrauben in Teile der Wirbeln geschraubt werden, wobei alle wie ein Anker für ein verlängertes Element funktionieren, wie etwa für einen Spinalstab.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Eingriff zwischen dem verlängerten Element und einem oder mehreren Wirbeln eine Orientierung eines Befestigungselementes erfordern und zwar in einem weiten Bereich von dreidimensionalen Winkeln in Bezug auf das verlängerte Element. Unter gewissen Umständen ist es schwierig, das verlängerte Element, etwa einen Spinalstab, in einer optimalen Position in Bezug auf die Wirbeln anzuordnen. In diesem Fall kann der Eingriff eines Befestigungselementes an der Spina erforderlich machen, dass das Befestigungselement verschiedene Winkel relativ zu dem Spinalstab annehmen kann, und gewiss auch Winkel, die nicht unter Zuhilfenahme der bisherigen Geräte und Systeme nach dem Stand der Technik erreicht werden können.
Bezieht man sich jetzt auf die Fig. 1 und 2, so ist dort eine multiaxiale Schraubenanordnung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Anordnung 10 enthält eine Knochenschraube 11, die innerhalb eines Aufnahmeelementes 12 montiert ist. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein Paar von Verriegelungsringen 13 aus einer Formgedächtnislegierung (SMA) vorgesehen, um das Aufnahmeelement 12 über mindestens die Knochenschraube 11 festzuklemmen. Die Verwendung der Schraubenanordnung 10 als Teil eines spinalen Befestigungssystems ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. In diesem besonderen spinalen Befestigungssystem oder in dieser spinalen Befestigungsanordnung ist das verlängerte Element ein Spinalstab R, der sich durch das Aufnahmeelement 12 erstreckt. Wie besonders in Fig. 3 gezeigt wird, ist die Knochenschraube 11 in der Lage, einen Bereich von Winkeln anzunehmen bis hin zu einem Winkel A relativ zu dem Spinalstab. Es ist verständlich, dass die Knochenschraube einen Konusbereich überstreichen kann, der durch den Winkel A definiert ist, obwohl der Winkel nur in der Ebene auf dem Papier in der Figur dargestellt ist.
Einzelheiten der Knochenschraube 11 sind in Fig. 5 gezeigt. Insbesondere enthält die Knochenschraube 11 einen mit einem Gewinde ausgestatteten Schaft 15, der Gewinde trägt, die so ausgelegt sind, dass sie in den Knochen eines Wirbels eingreifen. In einer besonderen Ausführung können die Gewinde gitterähnliche Gewinde sein, die so ausgelegt sind, dass sie mit einem Wirbelkörper in Eingriff treten. Die Knochenschraube 11 enthält auch einen Kopf 16, der vorzugsweise zumindest teilweise sphärisch ausgebildet ist. In einer besonderen Ausführung weist der Kopf 16 eine flache Oberfläche 16a auf, innerhalb derer ein Einschnitt 17 zur Aufnahme eines Werkzeuges definiert ist. Der Einschnitt 17 zur Aufnahme eines Werkzeuges kann so ausgelegt sein, dass er irgendeinen Typ eines bekannten Antriebswerkzeuges aufnehmen kann. In der besonderen Ausführung ist der Einschnitt 17 zur Aufnahme eines Werkzeuges ein sechseckiger Einschnitt, um das sechseckige Ende eines Antriebswerkzeuges aufzunehmen. Der Einschnitt 17 zur Aufnahme eines Werkzeuges erlaubt das Einführen der Knochenschraube 11 in den Wirbel.
Der Kopf 16 der Knochenschraube 11 ist vorzugsweise im Wesentlichen sphärisch gestaltet, um eine sphärische Oberfläche 18 mit zu umfassen. Die sphärische Oberfläche 18 sorgt für die Aufrechterhaltung des Kontaktes mit dem Aufnahmeelement 12, so dass die Knochenschraube an einer Vielzahl von verschiedenen Winkelorientierungen relativ zu dem Aufnahmeelement angeordnet werden kann, mit und ohne den spinalen Stab R, der sich hindurch erstreckt. Gemäß einem weiteren Aspekt der Knochenschraube 11 wird eine ringförmige Hervorhebung 19 zwischen dem sphärischen Kopf 16 und dem mit einem Gewinde ausgestatteten Schaft 15 eingerichtet. Bezieht man sich zurück auf die Fig. 1 und 2, so kann man sehen, dass die ringförmige Hervorhebung 19 es der Knochenschraube 11 erlaubt, einen größeren Bereich an Bewegung innerhalb des Aufnahmeelementes 12 zu haben, und dass sie dabei hilft den Kontakt zwischen dem Schaft der Knochenschraube und dem Boden des Aufnahmeelementes zu vermeiden.
Einzelheiten des Aufnahmeelementes 12 können in den Zeichnungen 6-8 erkannt werden. In einer besonderen Ausführung definiert das Aufnahmeelement 12 eine sphärische Vertiefung 26 in der Nähe des bodenseitigen Endes des Elementes. Die Vertiefung ist vorzugsweise zumindest teilweise sphärisch, wie dies deutlicher in Fig. 2 gezeigt wird. In der besonderen Ausführung hat die sphärische Vertiefung 26 einen Durchmesser, der im Wesentlichen der gleich ist wie der Durchmesser der sphärischen Oberfläche 18 des Kopfes der Knochenschraube 11. Zusätzlich berührt die sphärische Vertiefung 26 in der besonderen Ausführung nur einen Abschnitt der sphärischen Oberfläche 18 der Knochenschraube 11. In der dargestellten Ausführung beläuft sich dieser Kontakt auf etwa ein Drittel der sphärischen Oberfläche 18.
Kehrt man zurück zu den Fig. 6-8, so kann man sehen, dass das Aufnahmeelement 12 eine konisch aufgeweitete Öffnung 27 auf dem Boden des Elementes aufweist. Schaut man wieder zurück auf die Fig. 2, so kann man sehen, dass diese konisch aufgeweitete Öffnung 27 einen erweiterten Bewegungsbereich für die Knochenschraube 11 liefert, weil der sphärische Kopf 16 sich innerhalb der sphärischen Vertiefung 26 dreht. Gemäß einer bevorzugten Ausführung steht die konisch aufgeweitete Öffnung 27 mit der sphärischen Vertiefung 26 bei einem Durchmesser in Verbindung, der kleiner ist als der größte Durchmesser des sphärischen Kopfes 16 der Knochenschraube 11. Auf diese Weise wird die Knochenschraube 11 nicht durch den Boden des Aufnahmeelementes 12 hindurch treten.
In einer Ausführungsform definiert das Aufnahmeelement ferner eine zentrale Bohrung 25, die sich von der Spitze des Elementes bis hin zu der Vertiefung 26 erstreckt. In dieser besonderen Ausführung hat die zentrale Bohrung 25 einen Durchmesser, der annähernd der gleiche ist wie der Durchmesser der sphärischen Vertiefung 26, oder noch spezifischer wie der Durchmesser des Kopfes 16 der Knochenschraube 11. Die Knochenschraube kann durch eine obere Öffnung 28 in das Aufnahmeelement 12 eingesetzt werden. Die Knochenschraube 11 tritt durch die Bohrung 25 hindurch, so dass der Kopf 16 der Knochenschraube in die sphärische Vertiefung 26 an dem Grund der Bohrung 25 gedrückt werden kann. Wie auch in Fig. 2 gezeigt wird, kann die Bohrung 25 auch einen Zugang für ein Antriebswerkzeug erlauben, um mit dem Einschnitt 17 zur Aufnahme eines Werkzeuges der Knochenschraube 11 in Eingriff zu treten. Auf diese Weise kann die Knochenschraube in einen Wirbel geschraubt werden, wobei die Schraube provisorisch innerhalb des Aufnahmeelementes 12 zurückgehalten wird.
Betrachtet man wieder die Fig. 6-8, so kann man sehen, dass das Aufnahmeelement 12 die allgemeine Auslegung eines Zylinders mit kegelstumpfartigen Seitenwänden aufweist. In einer bevorzugten Ausführung enthält das Aufnahmeelement 12 gegenüberliegende gekrümmte Seitenwände 30, die durch gegenüberliegende flache Seitenwände 32 getrennt sind. Die flachen Seitenwände 32 definieren einen Stabkanal 33, der sich quer über die Bohrung 25 in das Aufnahmeelement 12 erstreckt. Eine angewinkelte Führungswand 34 kann an der Spitze einer jeden der gekrümmten Seitenwände 30 gebildet werden, um einen spinalen Stab R (Fig. 3) durch die obere Öffnung 28 in den Stabkanal 33 hinein zu führen.
Gemäß einer besonderen Ausführung ist der Stabkanal 33 im Wesentlichen kreisförmig und er besitzt einen Durchmesser, der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Außendurchmesser des Spinalstabes R, der dazu bestimmt ist innerhalb des Kanals angeordnet zu werden. Die flachen Seitenwände 32 definieren auch einen linearen Kanal 35, der eine Verbindung darstellt zwischen dem Stabkanal 33 und der oberen Öffnung 28. Vorzugsweise definiert der lineare Kanal 35 eine Breite, die leicht kleiner ist als der Durchmesser des Stabkanals 33 und als der größte Durchmesser des Spinalstabes R, der dazu bestimmt ist innerhalb des Stabkanals 33 angeordnet zu werden. Auf diese Weise kann der Spinalstab zumindest provisorisch innerhalb des Stabkanals 33 gehalten werden, bevor man die Verriegelungsringe 13 um das Aufnahmeelement 12 fest anzieht. In einer besonderen Ausführung ist die Breite des linearen Kanals 35 kleiner als der Durchmesser der Bohrung 25.
Die bevorzugte Ausführung betrachtet ein Aufnahmeelement 12, das gespalten ist in ein Paar gegenüberliegender oberer Schlitze 36 und in ein Paar gegenüberliegender unterer Schlitze 37. In einer Ausführung werden die oberen Schlitze 36 durch den Grund des Stabkanals 33 definiert. Die oberen Schlitze 36 erlauben eine leichte Kontraktion des oberen Abschnittes des Aufnahmeelementes 12 um einen Spinalstab R herum, der innerhalb des Stabkanals 33 angeordnet ist. Darüber hinaus erlauben die oberen Schlitze 36 auch eine leichte Ausdehnung des Aufnahmeelementes 12 und insbesondere der Bohrung 25 im Verlaufe des Einführens der Knochenschraube 11 und des linearen Kanals 35 während des Einführens des Stabes R von der oberen Öffnung 28 her.
In der vorliegenden Ausführung sind die unteren Schlitze 37 an dem Boden des Aufnahmeelementes 12 angeordnet und sie schneiden die konisch aufgeweitete Öffnung 27 und die sphärische Vertiefung 26, gemäß der bevorzugten Ausführung. Die unteren Schlitze 37 erlauben eine Kontraktion des unteren Teiles des Aufnahmeelementes 12 um den Kopf 16 der Knochenschraube 11 herum. Wie in den Fig. 6-8 gezeigt, sind die oberen Schlitze 36 um 90º relativ zu den unteren Schlitzen 37 versetzt. Ganz besonders sind die oberen Schlitze 36 in den flachen Seitenwänden 32 definiert, während die unteren Schlitze 37 in den gekrümmten Seitenwänden 30 definiert sind.
In der bevorzugten Ausführung definiert das Aufnahmeelement 12 Merkmale für die Unterstützung des Paares der SMA Verriegelungsringe 13. In einer spezifischen Ausführung ist eine obere Eingriffrille 39 innerhalb der gekrümmten Seitenwände 30 an der Spitze des Aufnahmeelementes 12 definiert. Eine untere Eingriffrille 40 ist auch in den gekrümmten Seitenwänden 30 an dem Boden des Aufnahmeelementes 12 definiert. Vorzugsweise sind die oberen und die unteren Eingriffrillen 39, 40 so ausgelegt, dass sie darin einen entsprechenden Verriegelungsring 13 eng anliegend aufnehmen können. Ein oberer Rand 41 ist an dem oberen Ende der Eingriffrille 39 eingerichtet, um einen Verriegelungsring 13 oben auf dem Aufnahmeelement 12 zurückzuhalten. In ähnlicher Weise hilft ein unterer Rand 42 einen Verriegelungsring 13 an dem Boden des Aufnahmeelementes 12 zurückzuhalten.
In der besonderen Ausführung gemäß der Erfindung liegt die untere Eingriffrille 40 innerhalb der gleichen Ebene wie die sphärische Vertiefung 26. Auf diese Weise wird, wenn der Verriegelungsring 13 an dem Boden des Aufnahmeelementes 12 sich zusammenzieht, die größte Menge der Kraft direkt von dem Aufnahmeelement 12 durch die Vertiefung 26 bis zu dem sphärischen Kopf 16 der Knochenschraube 11 aufgebracht. Wieder in der besonderen Ausführung liegt die obere Eingriffrille 39 so dicht wie möglich an der Oberseite des Aufnahmeelementes 12, so dass bei der Kontraktion des oberen Verriegelungsringes 13 das Aufnahmeelement 12 sich leicht um den Spinalstab R herum legt, um den Stab innerhalb des Stabkanals 33 festzuklemmen.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung besitzt ein jeder der Verriegelungsringe 13 eine im Wesentlichen ähnliche Konfiguration. Wie in Fig. 9 gezeigt sind die Verriegelungsringe 13 im Wesentlichen rechtwinklig mit gekrümmten Wänden am Ende, um sich im Wesentlichen an die kegelstumpftähnlichen zylindrischen Konfigurationen des Aufnahmeelementes 12 anzupassen. Mit anderen Worten, ein jeder der Verriegelungsringe 13 weist gegenüberliegende gekrümmte Wände 45 auf, getrennt durch gegenüberliegende flache Wände 46. Vorzugsweise definieren die Verriegelungsringe 13 eine Öffnung 47 zwischen den Wänden 45, 46, die an die obere Eingriffrille 39 und die untere Eingriffrille 40 angepasst ist. Vorzugsweise hat der Ring 13 auch einen tatsächlichen Durchmesser zwischen den gekrümmten Wänden 45, welcher im Wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser der Eingriffrillen 3'9, 40, wenn der SMA Verriegelungsring 13 sich in seinem martensitischen Zustand oder Raumtemperaturzustand befindet.
Wenn der Verriegelungsring 13 und insbesondere die Schraubenanordnung 10 bei dem Patienten eingesetzt werden, dann wird die Körpertemperatur des Patienten die Temperatur des Verriegelungsringes 13 erhöhen. Wenn die Temperatur über den Bereich der Umwandlungstemperatur hinaus steigt, dann bewegen sich die Verriegelungsringe 13 aus ihren martensitischen zu ihren austenitischen Phasen. In der austenitischen Phase bei der höheren Temperatur verformen sich die Verriegelungsringe 13 zu einer kleineren Größe, was sich durch die gekrümmten Wänden 45' und durch die flachen Wänden 46' widerspiegelt. Der Verriegelungsring 13 in der oberen Eingriffrille 39 kann so derart geformt werden, dass sich nur die flachen Wände 46 verkürzen, während der Verriegelungsring für die untere Eingriffrille 40 so geformt werden kann, dass sich nur die gekrümmten Wänden 45 verkürzen. Auf diese Weise können die gekrümmten Wände 45 des oberen Verriegelungsringes die gekrümmten Seitenwände 30 des Aufnahmeelementes 12 gegeneinander und um den Spinalstab R herum pressen, wenn die flachen Wände sich verkürzen. Ähnlich kann die Verkürzung der gekrümmten Wände 46 des unteren Verriegelungsringes bewirken, dass die Seitenwände 46 des Ringes die Seitenwände 32 des Aufnahmeelementes 12 um den Kopf der Schraube herum zusammendrücken.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die multiaxiale Schraubenanordnung 10 am Anfang mit dem sphärischen Kopf 16 der Knochenschraube 11 ausgestattet, welcher innerhalb der sphärischen Vertiefung 26 des Aufnahmeelementes 12 angeordnet ist. Zusätzlich liegt ein Verriegelungsring 13 innerhalb der unteren Eingriffrille 40, um die Knochenschraube locker innerhalb des Aufnahmeelementes zu halten. Diese anfänglich zusammengebaute Anordnung kann in die chirurgische Behandlungsstelle eingeführt werden und die Knochenschraube 11 kann gemäß dem Protokoll für die besondere Spinalprozedur in den Wirbel geschraubt werden. Wie oben bemerkt kann ein Antriebswerkzeug durch die Bohrung 25 des Aufnahmeelementes 12 hindurch treten, wobei die Bohrung im Wesentlichen mit dem Einschnitt 17 zur Aufnahme des Werkzeuges in dem Kopf der Knochenschraube ausgerichtet und abgestimmt ist.
Vorzugsweise wird die Knochenschraube 11 bis zu einer empfohlenen Tiefe in den Wirbel hinein getrieben, im Hinblick auf eine adäquate Befestigung, aber vorzugsweise nicht so tief, dass der Grund des Aufnahmeelementes 12 den Wirbelknochen berühren kann oder gegen diesen drücken kann. Damit die multiaxiale Fähigkeit der Anordnung 10 verwirklicht werden kann, muss das Aufnahmeelement 12 frei sein sich in drei Dimensionen um den Kopf 16 der Knochenschraube 11 herum zu drehen.
Wenn die Knochenschraube erst einmal adäquat innerhalb des Wirbels befestigt worden ist, dann kann der Spinalstab R in den Stabkanal 33 eingeführt werden, wie in Fig. 3 gezeigt wird. Es sollte bemerkt werden, dass das Aufnahmeelement 12 so ausgelegt ist, dass der Spinalstab R die Knochenschraube 11 nicht berührt, ungeachtet des relativen Winkels zwischen dem Stab, dem Aufnahmeelement 12 und dem Kopf 16 der Knochenschraube. Stattdessen wird der Stab R in dem Stabkanal 33 durch die flachen Seitenwände 32 unterstützt. Bei einer geeigneten Positionierung des Stabes kann der zweite Verriegelungsring 13 auf dem Aufnahmeelement 12 angeordnet werden, und insbesondere in der oberen Eingriffrille 39.
Es versteht sich, dass die Verriegelungsringe 13 zumindest am Anfang bei oder unter der Raumtemperatur liegen. Wenn der erste Verriegelungsring 13 erst einmal im Innern des Patienten angeordnet ist, nach dem Einsetzen der Knochenschraube 11, dann wird die Temperatur des Verriegelungsringes 13 und der unteren Eingriffrille 40 ansteigen. Wenn die Temperatur erst einmal über den Bereich der Umwandlungstemperatur der SMA ansteigt, dann wird der Verriegelungsring 13 sich zu der Gestalt zusammenziehen, die in Fig. 9 gezeigt ist und wie dort durch die gekrümmten Wände 45' und die flachen Wände 46' angedeutet wird. An diesem Punkt wird der sphärische Kopf 16 der Knochenschraube 11 fest innerhalb der sphärischen Vertiefung 26 des Aufnahmeelementes 12 eingeklemmt.
Im Wesentlichen zur gleichen Zeit wird sich der Verriegelungsring 13 in der oberen Eingriffrille 39 ebenfalls zusammenziehen, wenn seine Temperatur über den Bereich der Umwandlungstemperatur ansteigt. An diesem Punkt wird das Aufnahmeelement 12 dann um den Spinalstab R zusammengezogen, um den Spinalstab innerhalb des Stabkanals 33 festzuklemmen. Wenn sich erst einmal beide SMA Verriegelungsringe 13 in ihre austenitische Phase bewegt haben, dann ist die multiaxiale Schraubenanordnung 10 fest eingeklemmt und die Knochenschraube 11 ist solide an dem Spinalstab R befestigt. Man kann sehen, dass die vorliegende Erfindung eine Schraubenanordnung 10 anbietet, die wenig Profil und ein Minimum an Vorsprüngen bietet. Insbesondere ist die Knochenschraube an dem Spinalstab direkt unter dem Stab befestigt oder in der Linie zwischen dem Stab und dem Wirbel. Der gesamte Raumbedarf oder der Vorsprung der vorliegenden Erfindung wird minimiert durch die Verwendung von SMA Verriegelungsringen 13, was im Gegensatz steht zu den Geräten nach dem Strand der Technik, welche irgendeine Form einer äußeren Abdeckung oder einer mit einem Gewinde ausgestatteten Sehraubenmutter auf der Oberseite eines Aufnahmeelementes erfordern.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Schraubenanordnung, die von oben fest angezogen werden kann, was bedeutet, dass die Knochenschraube 11 von oben auf den Wirbel geschraubt werden kann. Zusätzlich wird der Spinalstab von oben belastet, was eine spinale chirurgische Behandlung sehr vereinfachen kann. Gemäß einem Merkmal der Erfindung braucht der Stab nicht im vorgespannten Zustand in das Aufnahmeelement 12 eingebracht zu werden. Darüber hinaus erlaubt die multiaxiale Fähigkeit es einer Knochenschraube, mit einem Spinalstab verbunden zu werden, wobei nur eine minimale Konturgebung an dem Stab notwendig ist.
In einer besonderen Ausführung der Erfindung ist die Knochenschraube 11 für einen Eingriff in der Lendenwirbelsäule ausgelegt und sie besitzt eine gesamte Länge von etwa 5,4004 cm (2,126 Inch). Der sphärische Kopf 16 und insbesondere die sphärische Oberfläche 18 der Knochenschraube besitzt einen äußeren Durchmesser von etwa 0,8001 cm (0,315 Inch), während die ringförmige Vertiefung 19 einen Durchmesser von etwa 0,5994 cm (0,236 Inch) aufweist.
Weiter in Übereinstimmung mit einer besonderen Ausführung hat das Aufnahmeelement 12 eine gesamte Höhe von etwa 1,54686 cm (0,609 Inch). Das Aufnahmeelement definiert eine Bohrung 25 mit einem Durchmesser von etwa 0,7493 cm (0,295 Inch), der leicht kleiner ist als der äußere Durchmesser des sphärischen Kopfes 16 der Knochenschraube 11. Andererseits hat die sphärische Vertiefung 26 einen Durchmesser von annähernd 0,8001 cm (0,315 Inch), um dem äußeren Durchmesser des Kopfes der Knochenschraube 11 zu entsprechen. Die aufgeweitete Öffnung 27 des Aufnahmeelementes 12 steigt in der besonderen Ausführung auf einen Öffnungsdurchmesser von 1,016 cm (0,400 Inch) an. Ebenfalls in der besonderen Ausführung hat das Aufnahmeelement 12 eine Breite zwischen den flachen Seitenwänden 32 von 0,89916 cm (0,354 Inch). Dies entspricht der Entfernung zwischen den flachen Wänden 46 der Verriegelungsringe 13 bei Raumtemperatur. In ähnlicher Weise hat das Aufnahmeelement 12 eine maximale Dimension zwischen den gekrümmten Seitenwänden 30 von 1,17348 cm (0,462 Inch) an den oberen und den unteren Eingriffrillen 39, 40. Diese Dimension ist im Wesentlichen die gleiche wie die maximale Entfernung zwischen den gekrümmten Wänden 45 der Verriegelungsringe 13 in ihrer Auslegung bei Raumtemperatur.
In der bevorzugten Ausführung haben die oberen Schlitze 36 und die unteren Schlitze 37 eine Breite von etwa 0,0508 cm (0,020 Inch), was bedeutet, dass sich das Aufnahmeelement 12 über diese Entfernung an den jeweiligen Schlitzen zusammenziehen kann. Daher müssen die flachen Wände 46 der Verriegelungsringe 13, damit sich das Aufnahmeelement 12 an den Ausmaßen der Schlitze 36, 37 zusammenzieht, um etwa 0,0508 cm (0,020 Inch) schrumpfen. Die Änderung in der Länge beläuft sich auf etwa 4% Verringerung der gesamten Länge bei einer jeden der flachen Wände 46. Diese Prozentverringerung ist typisch für viele SMAs von der medizinischen Klasse; jedoch könnten andere SMAs verwendet werden mit verschiedenen Umwandlungseigenschaften. In der besonderen Ausführung sind die Verriegelungsringe 13 aus Nitinol geformt.
In einer alternativen Ausführung der Erfindung wird ein verändertes Aufnahmeelement 52 geliefert, so wie sie in den Fig. 10-13 gezeigt wird. Bei dieser Ausführung enthält das Aufnahmeelement 52 eine Bohrung 55, die sich durch einen kleinen Teil des Zentrums des Aufnahmeelementes erstreckt. Die Bohrung öffnet sich in eine sphärische Vertiefung 56, die so ausgelegt ist, dass die Vertiefung einen maximalen Durchmesser hat, der größer ist als der maximale Durchmesser der Bohrung 55. In einer besonderen Ausführung hat die Vertiefung einen Durchmesser von etwa 0,8128 cm (0,320 Inch), um sich an einen in der Größe ähnlich zugeschnittenen Kopf einer Knochenschraube anzupassen, während die Bohrung 55 einen Durchmesser von etwa 0,635 cm (0,250 Inch) besitzt.
Die Vertiefung 56 ist nur teilweise sphärisch, was bedeutet, dass sie sich nicht vollständig um den sphärischen Kopf einer Knochenschraube herum erstreckt, die innerhalb der Vertiefung angeordnet ist. Die Vertiefung 56 öffnet sich hin zum Boden des Aufnahmeelementes an einer aufgeweiteten Öffnung 57. In der vorliegenden Ausführung berührt die Vertiefung etwa die Hälfte der Oberfläche der Knochenschraube, wobei das größere Ausmaß der Berührung auf der oberen Hemisphäre der Vertiefung liegt. In einer besonderen Ausführung schneidet die Vertiefung 56 die Bohrung 55 an dem Durchmesser der Bohrung von 0,635 cm (0,250 Inch). Am unteren Ende der Vertiefung schneidet die Vertiefung 56 die aufgeweitete Öffnung 57 bei einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Bohrung, nämlich etwa 0,7747 ccm (0,305 Inch).
Eine obere Öffnung 58 ist am oberen Ende des Aufnahmeelementes eingerichtet, bei einer besonderen Ausführung vorzugsweise um ein Einführen des Spinalstabes zu erlauben. Bei dieser alternativen Ausführung wird die Knochenschraube, welche die oben beschriebene Knochenschraube 11 sein kann, in das Aufnahmeelement 52 von dem Grund des Elementes her geladen. Daher braucht die obere Öffnung 58 nicht für das Einführen der Knochenschraube vorgesehen zu werden, wie dies in der Ausführung der Fig. 1-9 der Fall ist. Ähnlich kann die Bohrung 55 weggelassen werden, es sei denn sie wird gebraucht für einen Zugang von einem Werkzeug für den Schraubeneinsatz.
Gemäß dieser alternativen Ausführung enthält das Aufnahmeelement 52 gekrümmte Seitenwände 60 und flache Seitenwände 62, ähnlich wie das Aufnahmeelement 12. Auf ähnliche Weise enthält das Aufnahmeelement 52 einen Stabkanal 63, der in den Seitenwänden definiert ist, die einen Teil der Bohrung 55 schneiden. Der Stabkanal 63 öffnet in einen linearen Kanal 65, der angewinkelte Führungswände 64 auf dem oberen Ende des Aufnahmeelementes enthält. In dieser Ausführung hat der lineare Kanal 65 eine Breite, die im Wesentlichen die gleiche ist wie der Durchmesser der Bohrung 55 und des Stabkanals 63.
Wie bei der vorhergehenden Ausführung ist das Aufnahmeelement 52 so angepasst, dass es SMA Verriegelungsringe 13 an der Spitze und an dem Boden des Elementes aufnehmen kann. Daher enthält das Aufnahmeelement 52 obere und untere Rillen 69, 70, die durch obere und untere Ränder 71, 72 definiert werden. Ein SMA Verriegelungsring 13 passt in jede der Rillen 69, 70 hinein und verhält sich nach der oben beschriebenen Art und Weise des thermischen Ansprechens, um sich über das Aufnahmeelement zusammenzuziehen.
In einer weiteren Veränderung gegenüber der vorhergehenden Ausführung enthält das Aufnahmeelement 52 kurze Schlitze 66, die in den flachen Seitenwänden 62 definiert sind, und lange Schlitze, die sich von dem Grund des Aufnahmeelementes aus in die gekrümmten Seitenwänden 60 erstrecken. Gemäß der vorliegenden Ausführung ist der eine kurze Schlitz in jeder flachen Seitenwand 62 vorgesehen, die von dem Grund des Aufnahmeelementes aus aufsteigt und die im Allgemeinen in der Mitte der sphärischen Vertiefung 56 endet. Andererseits sind die drei langen Schlitze in den gekrümmten Seitenwänden 60 eingerichtet. Die langen Schlitze erstrecken sich von dem Grund des Aufnahmeelementes aus und enden in der Nähe der Ebene des Bodens des Stabkanals 63.
Das Aufnahmeelement 52 der Ausführung nach den Fig. 10-13 erlaubt eine Belastung des Grundes der Knochenschraube durch eine kurze Ausdehnung der sphärischen Vertiefung 56 und der aufgeweiteten Öffnung 57 an den Schlitzen 66 und 67. Der untere Verriegelungsring 13 kann hinzugefügt werden, wenn der Kopf der Knochenschraube erst einmal innerhalb der Vertiefung 56 angeordnet ist, durch ein leichtes Zusammendrücken des Aufnahmeelementes an den Schlitzen 66, 67. Die Kontraktion des unteren SMA Verriegelungsringes 13 als eine Folge der Temperaturveränderung bewirkt wieder, dass sie das Aufnahmeelement an der unteren Eingriffrille 70 zusammendrückt, indem es die Schlitze schließt. In einer besonderen Ausführung werden sich nur die kurzen Schlitze 66 in den flachen Seitenwänden 62 schließen, um den Kopf der Knochenschraube innerhalb der sphärischen Vertiefung 56 festzuklemmen. In einer anderen Ausführung werden die langen Schlitze 67 auch infolge einer Verringerung der Größe des SMA Verriegelungsringes zusammengedrückt werden.
Die Befestigung eines spinalen Stabes innerhalb des Aufnahmeelementes dieser Ausführungsart kann auf vielen Wegen bewerkstelligt werden. Erstens kann mit Bezug auf Fig. 12 gesehen werden, dass ein SMA Verriegelungsring 13', der in der oberen Eingriffrille 69 angeordnet ist, direkt mit dem Stab R' aufeinander stoßen wird der sich innerhalb des Stabkanals 63 befindet. In dieser Beziehung liegen die obere Rille 69 und der Verriegelungsring 13' näher bei dem Stabkanal 63 und folglich bei dem Spinalstab R' als bei der vorangegangenen Ausführung. Die Befestigung des Stabes R' innerhalb des Stabkanals 63 kann auch durch eine Kompression des oberen Teiles des Aufnahmeelementes bewirkt werden, und insbesondere durch den oberen Teil der gekrümmten Seitenwände 60 durch eine SMA Kontraktion des oberen Verriegelungsringes 13'. Schließlich kann eine zusätzliche Kompression des Aufnahmeelementes 52 bewerkstelligt werden durch eine Kontraktion des SMA Verriegelungsringes in der unteren Eingriffrille, welche die Schlitze 66 und 67 zusammenzieht.
Obwohl die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und in der darauf folgenden Beschreibung dargestellt und beschrieben worden ist, ist dieses nur als darstellende Eigenschaft zu betrachten und nicht als beschränkende Eigenschaft, wobei es klar sein sollte, dass nur die bevorzugten Ausführungen gezeigt und beschrieben worden sind.
Zum Beispiel, während die bevorzugte Ausführung sich auf eine Knochenschraube bezieht, wie die Schraube 11, werden andere mit einem Knochen im Eingriff stehende Befestigungselemente in Betracht gezogen. Die multiaxialen Fähigkeiten können zum Beispiel gleichwertig anwendbar sein auf einen Wirbelhaken. Weiterhin können die Komponenten der multiaxialen Schraubenanordnung 10 in der Größe angepasst werden, dies entsprechend dem Teil der Spina an dem die Anordnung eingesetzt werden soll. In der dargestellten Ausführung sind die Komponenten für einen Einsatz in der Lendenwirbelsäule dimensioniert. Es ist klar, dass kleinere Komponenten in der Brustwirbelsäule und in der Halswirbelsäule erforderlich sein würden, während die multiaxialen Bewegungsfähigkeiten gleichwertig gut über der gesamten Länge der Spina gelegen sein können. Ferner werden, während die Erfindung für einen Eingriff in einen verlängerten zylindrischen Stab beschrieben worden ist, andere verlängerte Elemente in Betracht kommen.

Claims

1. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung, mit:

einem verlängerten Element (R, R'), das ausgelegt ist, um neben der Spina angeordnet zu werden;

einem mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselement (11), das einen unteren Teil (15) aufweist, der ausgelegt ist um mit einem Wirbel im Eingriff zu stehen;

einem Aufnahmeelement (12, 52), das einen Kanal (33, 63) aufweist, mit einer oberen Öffnung (28, 58) an dem oberen Ende des Aufnahmeelementes (12, 52), wobei der Kanal (33, 63) so ausgelegt ist, dass er das verlängerte Element (R, R') darin aufnehmen kann; und

einem Kompressionselement (13, 13'), das um einen Teil des Aufnahmeelementes (12, 52) herum angeordnet ist, wobei das Kompressionselement (13, 13') aus einem Material mit einem Formgedächtnis hergestellt ist und eine erste Konfiguration bei einer ersten Temperatur annimmt und eine verschiedene zweite Konfiguration bei einer verschiedenen zweiten Temperatur annimmt, bei welcher das Kompressionselement (13, 13') sich über dem besagten Teil des Aufnahmeelementes (12, 52) zusammenzieht, um auf diese Weise das Aufnahmeelement (12, 52) zusammenzudrücken,

dadurch gekennzeichnet, dass das mit einem Knochen im Eingriff stehende Befestigungselement (11) einen Kopf (16) besitzt, der zumindest teilweise sphärisch in der Konfiguration ist, und dass das Aufnahmeelement (12, 52) ein oberes Ende und ein entgegengesetztes Ende am Boden aufweist, wobei das Element (12, 52) eine Vertiefung (26, 56) definiert, um den Kopf (16) des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes (11) darin aufzunehmen, wobei die Vertiefung (26, 56) eine untere Öffnung (27, 57) an dem Ende am Boden des Aufnahmeelementes (12, S2) aufweist, durch welche der untere Teil (15) des Befestigungselementes (11) sich hindurch erstreckt, wobei die Kontraktion des Kompressionselementes (13, 13') das Aufnahmeelement (12, 52) um den Kopf (16) des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes (11) herum im Innern der Vertiefung (26, 56) zusammendrückt.

2. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher der Kopf (16) des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes (11) eine abgestumpfte obere Oberfläche (16a) aufweist und durch diese obere Oberfläche (16a) einen Einschnitt (17) zur Aufnahme eines Werkzeuges definiert.

3. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher:

die Vertiefung (26, 56) innerhalb des Aufnahmeelementes (12, 52) in der Nachbarschaft des Endes am Boden desselben angeordnet ist; und

das Aufnahmeelement (12, 52) eine äußere, ringförmige, untere Rille (40, 70) in der Nachbarschaft des Endes am Boden definiert, wobei die Rille (40, 70) so ausgelegt ist, dass sie das Kompressionselement (13) aufnehmen kann, wenn sich das Kompressionselement (13) in der ersten Konfiguration befindet.

4. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 3, bei welcher:

das Aufnahmeelement (12, 52) eine äußere, ringförmige, obere Rille (39, 69) in der Nachbarschaft des oberen Endes desselben mit einschließt; und

die Anordnung ein zweites Kompressionselement (13, 13') mit einschließt, das konfiguriert ist, um innerhalb der oberen Rille (39, 69) aufgenommen zu werden.

5. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 4, bei welcher das zweite Kompressionselement (13, 13') aus einem Material mit einem Formgedächtnis hergestellt ist und eine erste Konfiguration aufweist, um innerhalb der oberen Rille (39, 69) bei im Wesentlichen der ersten Temperatur aufgenommen zu werden, und eine verschiedene zweite Konfiguration aufweist bei im Wesentlichen der verschiedenen zweiten Temperatur, bei der das zweite Kompressionselement (13, 13') sich über dem Aufnahmeelement (12, 52) zusammenzieht.

6. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher:

das Aufnahmeelement (12, 52) eine äußere, ringförmige, obere Rille (39, 69) in der Nachbarschaft des oberen Endes definiert, wobei die Rille (39, 69) so ausgelegt ist, dass sie das Kompressionselement (13, 13') aufnehmen kann, wenn sich das Kompressionselement (13, 13') in seiner ersten Konfiguration befindet.

7. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher:

die Vertiefung (26, 56) in der Nachbarschaft des Endes am Boden des Aufnahmeelementes (12, 52) angeordnet ist; und

der Kanal (33, 63) in der Nachbarschaft des oberen Endes des Aufnahmeelementes (12, 52) gelegen ist und räumlich entfernt von der Vertiefung (26, 56) angeordnet ist, so dass der Kopf (16) des mit einem Knochen im Eingriff stehenden Befestigungselementes (11) sich nicht mit dem Kanal (33, 63) überschneidet, wenn der Kopf (16) innerhalb der Vertiefung (26, 56) angeordnet ist.

8. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 7, bei welcher:

die Anordnung (10) weiterhin ein zweites Kompressionselement (13, 13') aufweist, das aus einem Material mit einem Formgedächtnis hergestellt ist, mit einer ersten Konfiguration bei im Wesentlichen der ersten Temperatur und mit einer verschiedenen zweiten Konfiguration bei im Wesentlichen der verschiedenen zweiten Temperatur, bei der das Kompressionselement (13, 13') sich über dem Aufnahmeelement (12, 52) zusammenzieht; und

das Aufnahmeelement eine äußere, ringförmige, obere Rille (39, 69) in der Nachbarschaft des oberen Endes desselben definiert, wobei die obere Rille (39, 69) so ausgelegt ist, dass sie das zweite Kompressionselement (13, 13') darin aufnehmen kann, wenn das zweite Kompressionselement (13, 13') sich in seiner ersten Konfiguration befindet, wodurch das zweite Kompressionselement (13, 13') sich über dem Aufnahmeelement (12, 52) in der verschiedenen zweiten Konfiguration zusammenzieht, um das Aufnahmeelement (12, 52) über dem verlängerten Element (R, R'), das innerhalb des Kanals (33, 63) angeordnet ist, zusammenzudrücken.

9. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher das Aufnahmeelement (12, 52) entgegengesetzte erste Seitenwände (32, 62) aufweist, die den Kanal (33, 63) definieren, und entgegengesetzte zweite Seitenwände (30, 60) zwischen den ersten Seitenwände (32, 62) mit einschließt.

10. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 9, bei welcher das Aufnahmeelement (112, 52) einen ersten Schlitz (37, 67) enthält, der in einer jeden der entgegengesetzten zweiten Seitenwände (30, 60) definiert ist, wobei sich ein jeder der ersten Schlitze (37, 67) von dem Ende am Boden aus in Richtung auf das obere Endes des Aufnahmeelementes (12, 52) hin erstreckt.

11. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 10, bei welcher ein jeder erster Schlitz (37, 67) sich mit der Vertiefung (26, 56) schneidet.

12. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 11, bei welcher ein jeder erster Schlitz (37) an der Vertiefung (26) endet.

13. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 10, bei welcher das Aufnahmeelement (12) einen zweiten Schlitz (36) enthält, der in einer jeden der entgegengesetzten Seitenwände (32) definiert ist, wobei sich ein jeder zweiter Schlitz (36) von dem Kanal (33) aus in Richtung auf das Ende am Boden des Aufnahmeelementes (12) hin erstreckt.

14. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 13, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (36) sich mit der Vertiefung (26) schneidet.

15. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 14, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (36) an der Vertiefung (26) endet.

16. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 13, bei welcher ein jeder erster Schlitz (37) sich mit der Vertiefung (26) schneidet.

17. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 16, bei welcher ein jeder erster Schlitz (37) an der Vertiefung (26) endet.

18. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 10, bei welcher das Aufnahmeelement (52) einen zweiten Schlitz (66) enthält, der in einer jeden der entgegengesetzten ersten Seitenwände (60) definiert ist, wobei sich ein jeder zweiter Schlitz (66) von dem Ende am Boden aus in Richtung auf das obere Ende des Aufnahmeelementes (52) hin erstreckt.

19. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 18, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (66) sich mit der Vertiefung (56) schneidet.

20. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 19, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (66) zwischen der Vertiefung (56) und dem oberen Ende des Aufnahmeelementes (52) endet.

21. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 20, bei welcher jeder zweiter Schlitz (66) in der Nachbarschaft des Kanals (63) endet.

22. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 9, bei welcher das Aufnahmeelement (12) einen zweiten Schlitz (36) enthält, der in einer jeden der entgegengesetzten ersten Seitenwände (32) definiert ist, wobei sich ein jeder zweiter Schlitz (36) von dem Kanal (33) aus in Richtung auf das Ende am Boden des Aufnahmeelementes (12) hin erstreckt.

23. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 21, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (36) sich mit der Vertiefung (26) schneidet.

24. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 9, bei welcher das Aufnahmeelement (52) einen zweiten Schlitz (66) enthält, der in einer jeden der entgegengesetzten ersten Seitenwände (62) definiert ist, wobei sich ein jeder zweiter Schlitz (66) von dem Ende am Boden aus in Richtung auf das obere Ende des Aufnahmeelementes (52) hin erstreckt.

25. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 24, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (66) sich mit der Vertiefung (56) schneidet.

26. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 25, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (66) zwischen der Vertiefung (56) und dem oberen Ende des Aufnahmeelementes (52) endet.

27. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 26, bei welcher ein jeder zweiter Schlitz (66) neben dem Kanal (63) endet.

28. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 9, bei welcher die entgegengesetzten ersten Seitenwände (32, 62) im Wesentlichen flach sind und die entgegengesetzten Seitenwände (30, 60) gekrümmt sind.

29. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher:

das verlängerte Element (R, R') ein Stab ist, der einen Stabdurchmesser aufweist; und

der Kanal (33, 63) einen Kanaldurchmesser aufweist der im Wesentlichen der gleiche ist wie der Stabdurchmesser.

30. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 29, bei welcher die obere Öffnung (28, 58) des Kanals (33, 63) eine Weite aufweist die geringer ist als der Stabdurchmesser.

31. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 29, bei welcher die obere Öffnung (28, 58) des Kanals (33, 63) eine Weite aufweist die in etwa die gleiche ist wie der Stabdurchmesser.

32. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher das Aufnahmeelement (12, 52) ferner eine nach außen aufgeweitete Öffnung (27, 57) von der Vertiefung (26, 56) aus bis hin zu dem Ende am Boden des Elementes (12, 52) definiert.

33. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher das Aufnahmeelement (12, 52) ferner eine Bohrung (25, 55) definiert, die sich von dem oberen Ende des Aufnahmeelementes (12, 52) aus erstreckt und mit der Vertiefung (26, 56) in Verbindung steht, wobei die Bohrung (25, 55) sich mit dem Kanal (33. 63) schneidet und einen Bohrungsdurchmesser aufweist.

34. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 33, bei welcher:

35. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 34, bei welcher der Bohrungsdurchmesser größer ist als der Durchmesser des Kanals.

36. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 34, bei welcher der Bohrungsdurchmesser annähernd gleich ist mit dem Durchmesser des Kanals.

37. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 33, bei welcher das Aufnahmeelement (a2, 52) ferner eine nach außen aufgeweitete Öffnung (27, 57) von der Vertiefung (26, 56) aus bis hin zu dem Ende am Boden des Elementes (12, 52) definiert.

38. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 37, bei welcher die nach außen aufgeweitete Öffnung (57) die Vertiefung (56) schneidet bei einem tieferen Durchmesser, der größer ist als der Bohrungsdurchmesser.

39. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 37, bei welcher die nach außen aufgeweitete Öffnung (27) die Vertiefung (26) schneidet bei einem tieferen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich ist mit dem Bohrungsdurchmesser.

40. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher ein Teil (34, 64) der oberen Öffnung (28, 58) des Kanals (33, 63) nach außen in Bezug auf den Kanal (33, 63) gewinkelt ist.

41. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 1, bei welcher:

das Aufnahmeelement (12, 52) eine Rille (39, 40; 69, 70) definiert: und

das Kompressionselement (13, 13') ein Ring ist, der dimensioniert ist um in die Rille (39, 40; 69, 70) zu passen.

42. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 41, bei welcher:

ein Teil der Rille (39, 40; 69, 70) flach ist und ein verbleibender Teil der Rille (39, 40; 69, 70) gekrümmt ist; und

der Ring (13, 13') einen flachen und einen gekrümmten Teil aufweist, die im Wesentlichen den besagten flachen und gekrümmten Teilen der unteren Rille (40, 70) entsprechen

43. Anordnung (10) zur spinalen Befestigung gemäss Anspruch 42, bei welcher der Ring (13, 13') ein geschlossener Ring ist, der das Aufnahmeelement (12, 52) an der Rille (39, 40; 69, 70) vollkommen einkreist.