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DE69917633T2 - Vorrichtung zur sicherung eines wirbelsäulenstabes - Google Patents

Vorrichtung zur sicherung eines wirbelsäulenstabes Download PDF

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DE69917633T2
DE69917633T2 DE69917633T DE69917633T DE69917633T2 DE 69917633 T2 DE69917633 T2 DE 69917633T2 DE 69917633 T DE69917633 T DE 69917633T DE 69917633 T DE69917633 T DE 69917633T DE 69917633 T2 DE69917633 T2 DE 69917633T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
axis
connector
curved
internal cavity
spinal rod
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69917633T
Other languages
English (en)
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DE69917633D1 (de
Inventor
David Nichols
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Howmedica Osteonics Corp
Original Assignee
Howmedica Osteonics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Howmedica Osteonics Corp filed Critical Howmedica Osteonics Corp
Publication of DE69917633D1 publication Critical patent/DE69917633D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69917633T2 publication Critical patent/DE69917633T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers, e.g. stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7035—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other
    • A61B17/7037—Screws or hooks, wherein a rod-clamping part and a bone-anchoring part can pivot relative to each other wherein pivoting is blocked when the rod is clamped
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B17/58—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws or setting implements
    • A61B17/68—Internal fixation devices, including fasteners and spinal fixators, even if a part thereof projects from the skin
    • A61B17/70—Spinal positioners or stabilisers, e.g. stabilisers comprising fluid filler in an implant
    • A61B17/7001—Screws or hooks combined with longitudinal elements which do not contact vertebrae
    • A61B17/7032—Screws or hooks with U-shaped head or back through which longitudinal rods pass

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf implantierbare Wirbelsäulenstabilisierungssysteme für die chirurgische Behandlung von Wirbelsäulenerkrankungen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Sichern eines zylindrischen Wirbelsäulenstabs eines Wirbelsäulenstabilisierungssystems an der Wirbelsäule.
  • 2. Hintergrund des verwandten Stands der Technik
  • Die Wirbelsäule ist ein komplexes System von Knochen und Verbindungsgewebe, welches kritische Elemente des Nervensystems schützt. Trotz dieser Komplexitäten ist die Wirbelsäule eine hochflexible Struktur, die zu einem hohen Grad an Krümmung und Verdrehung über einen weiten Bereich von Bewegungen in der Lage ist. Ein Trauma oder Entwicklungsirregularitäten können zu Wirbelsäulenpathologien führen, welche diesen Bewegungsbereich beschränken.
  • Seit vielen Jahren haben orthopädische Chirurgen versucht, die Wirbelsäulenirregularitäten zu korrigieren und die Stabilität bei traumatisierten Bereichen der Wirbelsäule durch Immobilisierung wieder herzustellen. In den letzten 10 Jahren sind Wirbelsäulenimplantatsysteme entwickelt worden, um eine Immobilisierung zu erzielen. Beispiele solcher Systeme sind in US-Patent Nrn. 5,102,412 und 5,181,917 offenbart. Solche Systeme enthalten oft eine Wirbelsäuleninstrumentierung mit Verbindungsstrukturen, wie etwa länglichen Stäben, die auf entgegengesetzten Seiten des Bereichs der Wirbelsäule platziert werden, deren Immobilisierung beabsichtigt ist. Üblicherweise werden Schrauben oder Haken eingesetzt, um eine segmentweise Anlagerung einer solchen Verbindungsstruktur an den rückwärtigen Oberflächen der Spinallaminae, durch die Stiele und in die Wirbelkörper zu ermöglichen. Diese Komponenten stellen die notwendige Stabilität sowohl hinsichtlich Zug und Kompression bereit.
  • Es ist erkannt worden, dass mit dem Einsetzen von Schrauben längs einer fehl ausgerichteten Wirbelsäulenkrümmung und simultanem Positionieren von Kopplungselementen in Ausrichtung mit einem zylindrischen Wirbelsäulenstab, der eine fixierte Achse aufweist, ohne die Schrauben zu verziehen, beachtliche Schwierigkeiten verbunden sind. Viele Versuche sind im Stand der Technik gemacht worden, um eine Instrumentierung bereitzustellen, die die Angulation einer Schraube relativ zu den Kopplungselementen eines Wirbelsäulenstabs gestattet. Beispiele solcher Vorrichtungen sind im US-Patent Nrn. 5,549,608, 5,554,157 und 5,690,630 offenbart. Jedoch sind diese Vorrichtungen des Stands der Technik mit dem Wirbelsäulenstab durch Gewindekomponenten verbunden, die notwendigerweise die Anwendung unerwünschter Torsionskräfte an der Wirbelsäule erfordern. Weiterhin können sich diese Gewindekomponenten unter zyklisch angelegten Lasten lockern, wie sie üblicherweise an der Wirbelsäule auftreten.
  • Weiterhin offenbart US 5,207,678 , das der Präambel von Anspruch 1 entspricht, eine Stielschraube und ein entsprechendes Aufnahmeelement. Um einen Wirbelsäulenstab mit dem Aufnahmeelement zu verbinden, werden Muttern bereitgestellt, die am Wirbelsäulenstab angeschraubt und angezogen sind. Als Ergebnis erfordert der Zusammenbau von US 5,207,678 das Anwenden von Torsionskräften an der Wirbelsäule, und die Muttern können sich unter zyklisch angelegten Lasten lösen, wie sie üblicherweise bei der Wirbelsäule auftreten.
  • Klarerweise würde es vorteilhaft sein, eine verbesserte Vorrichtung zum Befestigen von Wirbelsäulenstäben dem Wirbelsäulenverfahren bereitzustellen, die einen weiten Bereich von Winkeleinstellbarkeit und gleichmäßige Befestigung bereitstellt und die nicht die Anwendung von unerwünschten Torsionskräften während des Anbringens erfordert.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Die Erfindung stellt eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bereit, mit bevorzugten Ausführungsformen in den abhängigen Ansprüchen.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auf eine Vorrichtung zum Sichern eines Wirbelsäulenstabs an der Wirbelsäule während einer Wirbelsäulenstabilisierungsprozedur gerichtet. Die Vorrichtung beinhaltet einen Verbinder mit einem Kopfteil und einem Körperteil, der vom Kopfteil herabhängt und eine Längsachse aufweist, die sich durch ihn erstreckt. Die Vorrichtung beinhaltet weiterhin einen Befestigungskörper mit einem inneren Hohlraum, der einen unteren Abschnitt mit einer ersten Achse enthält und dafür ausgelegt ist, eine Schwenkbewegung des Kopfteils des Verbinders in solch einer Weise aufzunehmen, dass eine selektive Orientierung der Längsachse des Körperteils des Verbinders relativ zur ersten Achse des unteren Abschnitts des inneren Hohlraums gestattet wird. Vorzugsweise ist der Kopfteil des Verbinders von gekrümmter Konfiguration.
  • Der innere Hohlraum des Befestigungskörpers enthält weiter einen oberen Abschnitt mit einer zweiten Achse, die sich orthogonal zur ersten Achse erstreckt und einen länglichen Kanal definiert, um einen Wirbelsäulenstab aufzunehmen. Vorzugsweise sind der zylindrische Wirbelsäulenstab und der gekrümmte Kopfteil miteinander an einer Stelle auf der ersten Achse in Kontakt. Die Vorrichtung enthält weiterhin ein Verriegelungselement, das dafür ausgelegt ist, linear ohne Verbiegung in den oberen Abschnitt des inneren Hohlraums des Befestigungskörpers längs der zweiten Achse in solch einer Weise eingeführt zu werden, dass die relative Position der zylindrischen Wirbelsäulenstange und des gekrümmten Kopfteils gesichert ist und dadurch die selektierte Orientierung der Längsachse des Körperteils des Befestigers relativ zur ersten Achse fixiert ist.
  • Vorzugsweise beinhaltet der obere Abschnitt des inneren Hohlraums gegenüber liegende Vertiefungsbereiche zum Aufnehmen des Kopfabschnitts in den inneren Hohlraum des Befestigungskörpers. Zusätzlich beinhaltet vorzugsweise der untere Abschnitt des inneren Hohlraums des Befestigungskörpers einen ringförmigen Rückhaltekanal zum Aufnehmen eines Rückhalterings in einer den gekrümmten Kopfabschnitt des Gewindeverbinders umschreibenden Position und ein Spaltrückhaltering ist vorgesehen, der zur Aufnahme in dem ringförmigen Rückhaltekanal dimensioniert und konfiguriert ist.
  • Vorzugsweise beinhaltet das Verriegelungselement der Stabsicherungsvorrichtung einen unteren Abschnitt, der darin definiert einen halbzylindrischen Kanal zum Aufnehmen eines oberen Abschnitts des zylindrischen Wirbelstabs aufweist. Zusätzlich beinhaltet der untere Abschnitt des Verriegelungselements vorzugsweise ein Paar von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Keilen, die dafür dimensioniert und konfiguriert sind, in verriegelnden Eingriff mit einem entsprechenden Paar von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Schlitzen zu kommen, die im Befestigungskörper innerhalb des oberen Abschnitts des inneren Hohlraums definiert sind. Das Verriegelungselement beinhaltet vorzugsweise auch einen oberen Abschnitt mit seitlich entgegengesetzten Paaren von voneinander beabstandeten Aufnahmeöffnungen, die dimensioniert und konfiguriert sind, um in verriegelndem Eingriff mit seitlich entgegengesetzten Paaren von voneinander beabstandeten Verriegelungslaschen zu kommen, die aus dem Befestigungskörper innerhalb des zweiten Abschnitts des inneren Hohlraums vorragen.
  • Weil die abgeschrägten Keile des Verriegelungselements in die Schlitze des Aufnahmekanals linear längs der Achse des zylindrischen Wirbelsäulenstabs eingreifen, wird die Einwirkung unerwünschter Torsionskräfte auf die Wirbelsäule, die normalerweise während des Prozesses des Festziehens einer konventionellen Gewindekomponente erzeugt wird, vermieden. Weiterhin bleibt, während Gewindekomponenten sich unter zylindrisch anliegenden Lasten, die häufig an der Wirbelsäule auftreten, lösen können, das Verriegelungselement unter solchen Bedingungen fixiert.
  • Diese und andere Merkmale der hier offenbarten Vorrichtung und das Verfahren zur Installation derselben werden aus der folgenden Beschreibung der Zeichnungen ersichtlicher werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Damit Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet, auf das sich die offenbarte Vorrichtung bezieht, leichter verstehen, wie dieselbe zu entwerfen und zu verwenden ist, kann auf die Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Sichern eines zylindrischen Wirbelsäulenstabs am Wirbelsäulenprozess ist, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist;
  • 2 eine perspektivische Explosionsansicht der in 1 illustrierten Vorrichtung ist, wobei jeder ihrer Komponententeile zur einfachen Illustrierung getrennt ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht längs Linie 3-3 von 1 ist, welche die Wechselwirkung zwischen dem zylindrischen Wirbelsäulenstab und dem gekrümmten Kopf des Verbinders illustriert;
  • 4 eine Querschnittsansicht längs Linie 4-4 von 1 ist, welche die Wechselwirkung zwischen dem linearen Verriegelungselement und dem zylindrischen Wirbelsäulenstab illustriert; und
  • 5 eine perspektivische Ansicht des gekrümmten Kopfteils eines anderen Gewindeverbinders ist, der gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; und
  • 6 eine Querschnittsansicht ähnlich der von 3 ist, welche die Wechselwirkung zwischen dem zylindrischen Wirbelsäulenstab und dem Kopfteil des in 5 illustrierten Verbinders illustriert.
  • Diese und andere Merkmale der hierin offenbarten Stabsicherungsvorrichtung werden dem Durchschnittsfachmann aus der vorliegenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen leichter ersichtlich werden.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen ähnliche strukturelle Elemente der offenbarten Vorrichtung identifizieren, ist in 1 eine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konstruierte Stabbefestigungsvorrichtung illustriert und wird allgemein durch Bezugszeichen 10 bezeichnet. Wie in 1 illustriert, wird die Befestigungsvorrichtung 10 in Verbindung mit einem länglichen zylindrischen Wirbelsäulenstab 12 verwendet und ist dafür konfiguriert, den länglichen Wirbelsäulenstab 12 an der Wirbelsäule während einer Wirbelsäulenstabilisierungsprozedur zu befestigen.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beinhaltet die Stabbefestigungsvorrichtung 10 einen Verbinder 14, einen Befestigungskörper 16 und ein Verriegelungselement 18. Der Verbinder 14 beinhaltet einen gekrümmten Kopfteil 20, einen allgemein zylindrischen Nackenteil 22, der vom gekrümmten Kopfteil 20 herabhängt und einen länglichen Gewindekörperteil 24, der vom zylindrischen Nackenteil 22 herabhängt. Die äußere Oberfläche des gekrümmten Kopfteils 20 ist kontinuierlich und beinhaltet vorzugsweise eine Reihe von kreisförmigen Riefen 26, die sich über dessen untere Hemisphäre neben dem ringförmigen Nackenteil 22 erstrecken. Die Gewinde des Körperteils 24 sind besonders dafür ausgelegt, sicher in Eingriff mit Knochen zu kommen und definieren eine sich über die Längsachse des Körperteils 24 von der zulaufenden Spitze 28 des Verbinders 14 zu dessen Nackenbereich 22 erstreckende, kontinuierliche Wendel.
  • Weiterhin unter Bezugnahme auf 2 enthält der Befestigungskörper 16 einen unteren Körperteil 30, einen oberen Körperteil 32 und einen inneren Hohlraum 34. Der innere Hohlraum 34 des Befestigungskörpers 16 beinhaltet einen unteren Hohlraumabschnitt 36, der innerhalb des unteren Körperabschnitts 30 des Befestigungskörpers 16 definiert ist, und einen oberen Hohlraumabschnitt 38, der innerhalb des oberen Körperabschnitts 32 des Befestigungskörpers 16 definiert ist. Der obere Hohlraumabschnitt 38 des inneren Hohlraums 34 weist eine erste mit "X" bezeichnete Längsachse auf, die sich durch ihn hindurch erstreckt, und der untere Hohlraumabschnitt 36 des inneren Hohlraums 34 weist eine mit "Y" bezeichnete zweite Längsachse auf, die sich durch ihn hindurch erstreckt, die rechtwinklig zur Längsachse des oberen Hohlraumabschnitts 38 ist.
  • Wie am besten aus 3 und 4 gesehen, bildet der untere Hohlraumabschnitt 36 des inneren Hohlraums 34 eine Aufnahme zum Aufnehmen des gekrümmten Kopfteils 20 des Verbinders 14.
  • Genauer gesagt, beinhaltet der untere Hohlraumabschnitt 36 des inneren Hohlraums 34 des Befestigungskörpers 16 einen gekrümmten Oberflächenbereich 40, der dafür ausgelegt ist, zur unteren Hemisphäre des gekrümmten Kopfteils 20, d. h. dem Abschnitt des gekrümmten Kopfteils 20, der die kreisförmigen Riefen 26 aufweist, zu passen. Fachleute werden zu schätzen wissen, dass die kreisförmigen Riefen eine verstärkte Greiffläche für den Kopfteil 20 bereitstellen. Der gekrümmte Oberflächenbereich 40 des inneren Hohlraums 34 ist dafür entworfen, die selektive Orientierung der Längsachse des Gewindekörperteils 34 des Verbinders 14 relativ zur Längsachse "Y" des unteren Hohlraumabschnitts 36 des inneren Hohlraums 34 zu gestatten, wie später unten stehend detaillierter beschrieben wird.
  • Wiederum unter Bezugnahme auf 2 wird ein ringförmiger Kanal 45 im unteren Körperabschnitt 30 des Befestigungskörpers 16 innerhalb des unteren Hohlraumabschnitt 36 des inneren Hohlraums 34 über dem gekrümmten Oberflächenbereich 40 desselben ausgebildet. Der ringförmige Kanal 45 ist dafür ausgelegt, einen Spaltrückhaltering 42 aufzunehmen, der dafür dimensioniert ist, die obere Hemisphäre des gekrümmten Kopfteils 20 des Verbinders 14 zu umschreiben (siehe 3 und 4). Wenn die untere Hemisphäre des gekrümmten Kopfteils 20 des Verbinders 14 zum gekrümmten Oberflächenbereich 40 des inneren Hohlraums 34 passt, hält der Rückhaltering 42 den Verbinder 14 sicher darin.
  • Der obere Hohlraumabschnitt 38 des inneren Hohlraums 34 ist teilweise durch einen halbzylindrischen Durchgang 44 definiert, der einen Bereich des unteren Hohlraumabschnitts 36 des inneren Hohlraums 34 über dem ringförmigen Kanal 45 schneidet. Der Durchgang 44 ist dafür ausgelegt, den unteren halbzylindrischen Abschnitt des Wirbelsäulenstabs 12 aufzunehmen und ist so dimensioniert, dass, wenn sich der Wirbelsäulenstab 12 durch den Befestigungskörper 16 erstreckt, der Wirbelsäulenstab 12 und der gekrümmte Kopfteil 20 in anstoßendem Kontakt an einer Stelle sind, die auf der Längsachse des unteren Hohlraumabschnitts 36 des inneren Hohlraums 34 liegt, wie in den 3 und 4 illustriert. Darüber hinaus ist zu diesem Zeitpunkt eine horizontale Ebene, die sich tangential zur oberen Oberfläche des gekrümmten Kopfteils 22 erstreckt, koplanar zu einer horizontalen Ebene, die sich tangential zur unteren Oberfläche des Wirbelsäulenstabs 12 erstreckt.
  • Die Befestigungsvorrichtung 10 enthält weiterhin ein Verriegelungselement 18, das dafür dimensioniert und ausgelegt ist, linear in Eingriff mit dem oberen Hohlraumabschnitt 38 des inneren Hohlraums 34 längs der Längsachse "X" des oberen Hohlraumabschnitts 38 zu kommen, um den axialen Abschnitt des Befestigungskörpers 16 in Bezug auf den Wirbelsäulenstab 12 sicher zu befestigen. Weiterhin wird, wenn das Verriegelungselement 18 linear in Eingriff mit dem oberen Hohlraumabschnitt 38 des inneren Hohlraums 34 ist, der Wirbelsäulenstab 12 gegen den gekrümmten Kopfteil 20 des Verbinders 40 in solcher Weise gepresst, dass er die gewählte Orientierung der Längsachse des Gewindekörperteils 34 des Verbinders 14 fixiert. Genauer gesagt, beinhaltet das Verriegelungselement 18 einen unteren Körperabschnitt 50 mit einem halbzylindrischen Kanal 52, der sich dort hindurch erstreckt, um den oberen halbzylindrischen Teil des Wirbelsäulenstabs 12 aufzunehmen, der sich durch den oberen Hohlraumabschnitt 38 des inneren Hohlraums 34 erstreckt.
  • Zusätzlich beinhaltet das Verriegelungselement 18 einen Verriegelungsmechanismus in der Form eines Paars von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Keilen 54 und 56, die von beiden Seiten des unteren Körperabschnitts 50 des Verriegelungselements 18 herabhängen, um in Eingriff mit einem entsprechenden Paar von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Schlitzen zu kommen, die im oberen Körperabschnitt 32 des Befestigungskörpers 16 innerhalb des oberen Hohlraumabschnitts 38 des inneren Hohlraums 34 ausgebildet sind. Die abgeschrägten Keile 54, 56 und die entsprechenden abgeschrägten Schlitze 64, 66 verwenden einwärts gewinkelte geneigte Verriegelungsoberflächen, um einen sicheren Eingriff zwischen ihnen zu bewirken. Ein mit Bezugszeichen 68 bezeichneter Hinweispfeil wird auf der äußeren Oberfläche des oberen Körperabschnitts 32 des Befestigungskörpers 16 vorgesehen, um die richtige Richtung anzuzeigen, in der das Verriegelungselement 18 im oberen Hohlraumbereich 38 linear eingreifen soll.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 2 in Verbindung mit 3 und 4 beinhaltet der obere Körperabschnitt 72 des Verriegelungselements 18 weiterhin einen sekundären Befestigungsmechanismus, der aus seitlich gegenüberliegenden paarweisen Rückhalteöffnungen 82, 84 und 86, 88 besteht. Die seitlich gegenüberliegenden Rückhalteöffnungen 82 und 86 sind neben dem Führungsende des Verriegelungselements 18 angeordnet, während die seitlich entgegengesetzten Rückhalteöffnungen 84 und 88 neben dem nachfolgenden Ende des Verriegelungselements 18 angeordnet sind. Die paarweisen Rückhalteöffnungen sind dafür dimensioniert und ausgelegt, entsprechend paarweise Eingriffslaschen 92, 94 und 96, 98 aufzunehmen und sicher zurückzuhalten, die in den oberen Hohlraumabschnitt 38 vom oberen Körperabschnitt 32 des Befestigungskörpers 16 hereinragen.
  • Wie am besten aus 2 ersichtlich, beinhalten die Innenflächen der Seitenwände 32a und 32b des oberen Körperabschnitts 32 gekrümmte Vertiefungen 102a bzw. 102b, um den Durchgang des gekrümmten Kopfteils 20 des Verbinders 14 aufzunehmen, wenn der Verbinder in den Befestigungskörper 16 eingeführt wird, um den gekrümmten Kopfteil 20 innerhalb des unteren Hohlraumabschnitts 16 des inneren Hohlraums 34 aufzunehmen.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf die 3 und 4 wird während der Wirbelsäulenstabilisierungsprozedur vor dem Eingriff des Wirbelsäulenstabs 12 in den Befestigungskörper 16 der Befestigungsvorrichtung 10 der Gewindeverbinder 14 in den inneren Hohlraum 34 des Befestigungskörpers 16 so eingeführt, dass der gekrümmte Kopfteil 22 durch die gekrümmten Vertiefungen 102a und 102b geht und in den gekrümmten Oberflächenbereich 40 hineinpasst, der innerhalb des unteren Hohlraumbereichs 36 des inneren Hohlraums 34 definiert ist. Daraufhin wird der Spaltrückhaltering 42 in den ringförmigen Kanal 45 eingeführt, der innerhalb des unteren Hohlraumbereichs 36 ausgebildet ist, um den Gewindeverbinder 14 darin sicher zurückzuhalten.
  • Zu diesem Zeitpunkt kann der gekrümmte Kopfteil 22 des Gewindeverbinders 14 frei in seiner Aufnahme im unteren Hohlraumbereich 36 um die Längsachse "Y", die sich dort hindurch erstreckt, schwenken. Folglich kann der Gewindekörperabschnitt 24 des Gewindeverbinders 14 selektiv unter einem gewünschten Winkel in Bezug auf die Längsachse des Wirbelsäulenstabs 12 ausgewählt werden, mit dem sie verbunden werden soll. Wenn einmal die gewünschte Orientierung des Gewindeverbinders 14 hergestellt worden ist, wird es vor Ort unter Verwendung konventioneller chirurgischer Instrumentierung befestigt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Befestigungskörper 16 relativ zum gekrümmten Kopfbereich 22 des Gewindeverbinders 14 so verschwenkt, dass der zylindrische Stab 12 im Durchgang 44 aufgenommen wird. Daraufhin sind der zylindrische Wirbelsäulenstab 12 und der gekrümmte Kopfteil 22 des Gewindeverbinders 14 in anstoßendem Kontakt an einer Stelle, die auf der Längsachse des unteren Hohlraumbereichs 36 des inneren Hohlraums 34 liegt.
  • Dann wird das Verriegelungselement 18 linear in den oberen Hohlraumbereich 38 des inneren Hohlraums 34 in der durch Hinweispfeil 68 gezeigten Richtung so eingeführt, dass die seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Keile 54 und 56, die von beiden Seiten des unteren Körperbereichs 50 des Verriegelungselements 18 herabhängen, in Eingriff mit den seitlich gegenüberliegenden abgeschrägten Schlitzen 64 und 66, die im oberen Körperabschnitt 32 des Befestigungskörpers 16 ausgebildet sind, kommen. Ein provisorisches Verriegeln des Verriegelungselements 18 innerhalb des oberen Hohlraumabschnitts weiterhin 38 wird durch Eingriff des seitlich gegenüberliegenden Paars von Rückhalteöffnungen 82, 84 und 86, 88, die im oberen Körperabschnitts 72 des Verriegelungselements 18 bereitgestellt sind, mit dem entsprechenden Paar von Eingriffslaschen 92, 94 und 96, 98, die in den oberen Hohlraumabschnitt 38 von den inneren Oberflächen der Seitenwände 32a und 32b des Befestigungskörpers 16 vorragen, bereitgestellt. Dieses provisorische Verriegeln hält das Verriegelungselement 18 am Ort, bis es schließlich beim Eingriff der abgeschrägten Keile 54, 56 in die abgeschrägten Schlitze 64, 66 verriegelt wird.
  • Wenn einmal das Verriegelungselement 18 im oberen Hohlraumbereich 38 voll eingegriffen ist, funktionieren die geometrische Konfiguration und die Abmessungseigenschaften desselben, um den zylindrischen Wirbelsäulenstab 12 in eine enge Annäherung zum gekrümmten Kopfteil 22 des Gewindeverbinders 14 zu pressen. Im wesentlichen komprimiert der lineare Eingriff des Verriegelungselements 18 längs der Längsachse des zylindrischen Wirbelsäulenstabs 12 das gesamte mechanische Konstrukt, so dass die relative Position des längs laufenden Wirbelsäulenstabs 12 und des gekrümmten Kopfteils 22 fixiert wird, wie auch die relative Position des gekrümmten Kopfteils 22 und der gekrümmten Oberfläche 40 des unteren Hohlraumabschnitts 36.
  • Nunmehr unter Bezugnahme auf die 5 und 6 wird ein anderer Gewindeverbinder illustriert, der gemäß der vorliegenden Offenbarung konstruiert und allgemein mit Bezugszeichen 114 bezeichnet wird. Der Gewindeverbinder 114 beinhaltet einen gekrümmten Kopfteil 122, der eine diskontinuierliche Krümmungsoberfläche aufweist. Genauer gesagt, ist der gekrümmte Kopfteil 122 des Gewindeverbinders durch eine gekrümmte obere Polarregion 122a, vier umfänglich beabstandete Längsbogenbereiche 122b bis 122e und einen gekrümmten unteren Polarbereich 122f definiert, der eine Reihe von ringförmigen Riefen 126 zum Wechselwirken mit der gekrümmten Aufnahmefläche 40, welche den unteren Hohlraumabschnitts 36 des Befestigungskörpers 16 definiert, beinhaltet. Die Konstruktion des gekrümmten Kopfteils 122 des Gewindeverbinders 114 ermöglicht das Platzieren, da das Werkzeug den Kopf des Schafts zum Antreiben oder Ausrichten des Verbinders leichter greifen kann. Wie am besten aus 6 ersichtlich, ist im Betrieb der zylindrische Wirbelsäulenstab 16 in anstoßendem Kontakt zur gekrümmten oberen Polarregion 122a des gekrümmten Kopfteils 122 des Gewindeverbinders 114. Obwohl die hier offenbarte Vorrichtung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es ersichtlich, dass an ihr Modifikationen und Änderungen gemacht werden können, ohne vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen.

Claims (15)

  1. Vorrichtung (10) zum Befestigen eines Wirbelsäulenstabs (12) an der Wirbelsäule, umfassend: a) einen Verbinder (14; 114) mit einem Kopfteil (20; 122); b) einen Befestigungskörper (16) mit einem inneren Hohlraum (34), umfassend einen ersten Abschnitt (36), der eine erste Achse (y) besitzt und dazu ausgelegt ist, den Kopfteil (20) des Verbinders (14; 114) aufzunehmen; und einen zweiten Abschnitt (38), der eine zweite Achse (x) besitzt und dazu ausgelegt ist, einen Wirbelsäulenstab (12) aufzunehmen; und c) ein Verriegelungselement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (18) dazu ausgelegt ist, in den zweiten Abschnitt (38) des inneren Hohlraums (34) des Befestigungskörpers (16) längs von dessen Achse (x) ohne Rotation linear in einer solchen Weise eingeführt zu werden, dass es die relative Position des Wirbelsäulenstab (12) und des Kopfteils (20; 122) des Verbinders (14; 114) sichert.
  2. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kopfteil (20; 12d2) eine gekrümmte Konfiguration hat.
  3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der gekrümmte Kopfteil (20) des Verbinders eine kontinuierliche Krümmungsoberfläche definiert.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der gekrümmte Kopfteil (122) des Verbinders eine diskontinuierliche Krümmungsoberfläche definiert.
  5. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Wirbelsäulenstab (12) und der Kopfteil (20; 122) innerhalb des inneren Hohlraums (34) in Kontakt zueinander positioniert sind.
  6. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Achse (y) sich orthogonal zur zweiten Achse (x) erstreckt.
  7. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kopfteil (20, 122) und der Wirbelsäulenstab (12) sich an einer Stelle berühren, die zur ersten Achse (y) ausgerichtet ist.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Bereich (36) des inneren Hohlraums (34) eine gekrümmte Aufnahme (40) beinhaltet, die dafür ausgelegt ist, zum gekrümmten Kopfteil (20; 122) des Verbinders (14; 114) zu passen.
  9. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (36) des inneren Hohlraums (34) des Befestigungskörpers (16) einen ringförmigen Rückhaltekanal (45) zum Aufnehmen eines Rückhalterings (42) in einer Position beinhaltet, welche den Kopfteil (20; 122) des Verbinders (14; 114) umschreibt.
  10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, weiterhin umfassend einen geteilten Rückhaltering (42), der zur Aufnahme in den ringförmigen Rückhaltekanal (45) im ersten Abschnitt (36) des inneren Hohlraums (34) des Befestigungskörpers (16) dimensioniert und konfiguriert ist.
  11. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verriegelungselement (18) einen unteren Abschnitt (50) aufweist, der darin einen Kanal (52) zum Aufnehmen eines oberen Abschnitt des Wirbelsäulenstabes (12) definiert hat.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der untere Abschnitt (50) des Verriegelungselements (18) ein Paar von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Keilen (54, 56) beinhaltet, die dafür dimensioniert und konfiguriert sind, in verriegelnden Eingriff mit einem entsprechenden Paar von seitlich entgegengesetzten abgeschrägten Schlitzen zu kommen, die im Befestigungskörper (18) innerhalb des zweiten Bereichs (38) des inneren Hohlraums (34) definiert sind.
  13. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verriegelungselement (18) einen oberen Bereich (72) mit seitlich entgegengesetzten Paaren von voneinander beabstandeten Aufnahmeöffnungen (82, 84, 86, 88) beinhaltet, die dimensioniert und konfiguriert sind, um in verriegelnden Eingriff mit seitlich entgegengesetzten Paaren von voneinander beabstandeten Verriegelungslaschen (92, 944, 96, 98) zu kommen, die aus dem Befestigungskörper innerhalb des zweiten Abschnitts (38) des inneren Hohlraums vorragen.
  14. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt (35) des inneren Hohlraums (34) eine Aufnahme (40) zum Aufnehmen des Kopfteils (20; 122) des Kopfverbinders (14; 114) in solcher Weise definiert, dass er seine schwenkbare Bewegung relativ zur ersten Achse (y) gestattet und der zweite Bereich einen Längskanal zur Aufnahme eines Wirbelsäulenstabs (12) definiert.
  15. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei a) der Verbinder (14; 114) einen gekrümmten Kopfteil (20; 122) und einen länglichen Gewindekörperteil (24) aufweist, der vom gekrümmten Kopfteil (20; 122) herabhängt und eine sich dort hindurch erstreckende Längsachse aufweist; b) der erste Abschnitt (36) des inneren Hohlraums (34) eine gekrümmte Aufnahme (40) zum Aufnehmen der schwenkbaren Bewegung des gekrümmten Kopfteils (20; 122) in solch einer Weise definiert, dass er eine selektive Orientierung der Längsachse des Gewindekörperteils (24) des Verbinders (14; 114) relativ zur ersten Achse (y) gestattet und die zweite Achse (x) sich orthogonal zur ersten Achse (y) erstreckt und einen Längskanal definiert zur Aufnahme eines zylindrischen Wirbelsäulenstabs (12) in solch einer Weise, dass der zylindrische Wirbelsäulenstab (12) und der gekrümmte Kopfteil (20; 122) in Kontakt zueinander an einer Stelle sind, die zur ersten Achse (y) ausgerichtet ist; und c) das Verriegelungselement (18) in solch einer Weise konfiguriert ist, dass es die gewünschte Orientierung der Längsachse des Gewindekörperteils (24) des Verbinders (14; 114) relativ zur ersten Achse (y) festlegt.
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