DE3733924C2

DE3733924C2 - Wirbelsäulen-Fixationsvorrichtung

Info

Publication number: DE3733924C2
Application number: DE3733924A
Authority: DE
Inventors: Leo Prof Dr Med Gotzen; Karl-Heinz Kunze; Claudius Techow
Original assignee: GOTZEN LEO PROF DR 35043 MARBURG DE
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2007-10-08
Also published as: DE3733924A1; CA1327100C; FR2621476A1; US4944743A; JPH01230351A; AT394941B; CH676322A5; FR2621476B1; ATA222588A

Description

Die Erfindung betrifft eine Fixationsvorrichtung für Wirbelsäulen zur Überbrückung mindestens eines geschädig ten Wirbelsegments mit

- einer Trägerstange, deren Länge dem zu überbrückenden Wirbelsegment entspricht und die zu beiden Enden hin mit gegenläufigen Gewinden versehen ist,
- zwei Backenträgern, von denen je einer mit einer ent sprechenden Gewindebohrung auf eines der beiden Enden der Trägerstange aufgeschraubt ist,
- zwei Schraubenbacken, von denen jeweils eine mittels einer zur Achse der Trägerstange senkrechten Klemm schraube an einem Backenträger befestigt ist, wobei die Klemmschrauben jeweils für die zugehörige Schrauben backe eine zur Trägerstange senkrechte Drehachse bildet und beim Anziehen die Schraubenbacke gegenüber dem je weiligen Backenträger arretiert, und
- jeweils einer an jeder Schraubenbacke vorgesehenen Halterung für eine zu den Längsachsen der Trägerstange und der Klemmschrauben annähernd senkrecht verlaufende Knochenschraube.

Derartige Vorrichtungen, die üblicherweise als "Fixateur interne" bezeichnet werden, werden jeweils paarweise zum Einrichten und Stützen einer geschädigten Wirbelsäule implantiert. Dabei werden in der Regel höchstens zwei Wirbelsegmente überbrückt, wobei die an den Enden der Fixationsvorrichtung durch die Schraubenbacken geführten Knochenschrauben jeweils in einen gesunden Wirbelkörper eingesetzt werden.

Eine Fixationsvorrichtung der eingangs genannten Art ist in dem Buch von Walter Dick "Innere Fixation von Brust- und Lendenwirbelfrak turen", S. 56 bis 62, beschrieben. Dieses bekannte System arbeitet mit Schanz′schen Schrauben als Knochenschrauben, die auch nach dem Eindrehen noch einen langen, über die Schrauben backen hinausstehenden Schaft aufweisen. Mit Hilfe dieser überlangen Schrauben als Hebel können die Wirbelkörper ausgerichtet werden, solange die Klemmschrauben noch nicht angezogen sind. Nach dem Ausrichten werden mit Hilfe der Klemmschrauben die Knochenschrauben gegenüber den Schrau benbacken und die Schraubenbacken gegenüber den Backen trägern arretiert. Danach müssen die vorstehenden Ver längerungen der Schanz′schen Schrauben umständlich ge kürzt werden, was zu Komplikationen und auch zum Eindringen von Metallpartikeln in die Wunde führen kann. Daneben besteht ein weiterer Nachteil darin, daß die Befestigung der Schanz′schen Schrauben an den Backen nicht getrennt ist von der Backenarretierung gegenüber der Trägerstange. Die Schraubenbacken sind dort nämlich einfache Klemm backen, mit denen der Schraubenschaft beim Festziehen der Klemmschrauben gegen den Backenträger gepreßt wird. Dadurch ergeben sich Nachteile in der Stabilität und in der Handhabung beim Implantieren des Fixateurs.

Aus der DE 34 14 374 A1 ist auch schon eine Vorrichtung zum Einrichten einer Wirbelsäule bekannt, bei der auf die in den Wirbelkörper eingebrachten Knochenschrauben Ver längerungsstangen aufgesetzt werden, um über diese als Hebel mittels einer externen Vorrichtung die Reposition der Wirbelkörper vorzunehmen. Zusätzlich muß dann erst nachträglich der geschädigte Wirbelkörper mechanisch mittels eingesetzter Spannschrauben überbrückt werden, be vor die Verlängerungsstangen und die externe Vorrichtung abgenommen werden können. Allerdings ist dort nicht im einzelnen ausgeführt, wie die Verbindung zwischen den nachträglich eingesetzten Spannschrauben und den Knochen schrauben erfolgen soll, um die gewünschte Stabilität zu erreichen.

Aus der DE 31 32 520 A1 ist weiterhin eine Vorrichtung bekannt, die die Fixierung zweier unmittelbar benachbar ter Wirbel relativ zueinander ermöglicht. Hierzu weist die Vorrichtung zwei Laschen auf, die durch Knochen schrauben an jeweils einem Wirbel befestigt sind. Zur Fi xierung der beiden Laschen und damit auch der beiden mit den Laschen verbundenen Wirbel relativ zueinander ist ei ne Trägerstange vorgesehen, die an ihren Enden Gewinde aufweist, die in entsprechende Gewindebohrungen in den Laschen eingeschraubt werden können, so daß die Wirbel und die Laschen von der Trägerstange starr miteinander verbunden werden. Die Gewinde in den Enden der Träger stange sind hierbei gegenläufig ausgebildet, so daß sich der Abstand der beiden Laschen und damit auch der beiden Wirbel durch eine Drehung der Trägerstange stufenlos ein stellen läßt. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch die Befe stigung an den Wirbeln schwierig, da die Trägerstange zu nächst mit den beiden Laschen verschraubt werden muß, um anschließend die Knochenschrauben durch die Bohrungen in den Laschen hindurch in die Wirbel einschrauben zu kön nen. Der Operateur hat also bei der Implantation dieser Vorrichtung beim Eindrehen der Knochenschrauben in die Wirbel nur geringen Bewegungsspielraum.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fixationsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der nach Ein bringen der Knochenschrauben eine gute Reposition der Wirbel möglich ist, ohne daß eine nachträgliche Kürzung der Schrauben am Patienten erforderlich wird. Außerdem soll eine gute und stabile Führung der Knochenschrauben ermöglicht werden.

Erfindungsgemäße wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die vorgeformten Kopfenden der Knochenschrauben jeweils nach deren Eindrehen in einen Wirbelkörper im Bereich der Schraubenbacke liegen und daß die Schraubenbacken jeweils Aufnahmeelemente für den lösbaren Eingriff von hebelarti gen Repositionsinstrumenten aufweisen.

Bei der erfindungsgemäßen Fixationsvorrichtung sind also die Knochenschrauben von vorneherein in ihrer Länge dar auf abgestellt, daß sie mit ihren Köpfen nach den Eindre hen nicht wesentlich über die Schraubenbacken, in denen sie geführt werden, vorstehen. Um trotzdem aber eine gute Reposition der Wirbelkörper zu ermöglichen, weisen diese Schraubenbacken Eingriffsmöglichkeiten für den Ansatz ei nes entsprechenden Hebelinstruments auf, im einfachsten Fall eine Bohrung, in die stabförmige Repositionsinstru mente eingesteckt werden können.

Die Knochenschrauben selbst werden zweckmäßigerweise in Bohrungen oder Durchbrüchen der Schraubenbacken geführt, so daß ihre Führung und Verbindung mit den Schraubenbak ken unabhängig vom Festziehen der Klemmschrauben ist. Je nach den Erfordernissen können dabei die Bohrungen als spielfreie Führungen die Knochenschrauben aufnehmen oder aber ein Verschwenken dieser Knochenschrauben in einer zur Achse der Trägerstange senkrechten Ebene ermöglichen. Dadurch kann der Fixateur an die jeweiligen anatomischen Gegebenheiten angepaßt werden und trotzdem die gewünschte Stabilität erbringen.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausge staltungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung eines Paars von erfindungsgemäßen Fixationsvorrichtungen, wie es an einer Wirbel säule zum Einsatz kommt, mit einem stangenför migen Repositionsinstrument,

Fig. 2 bis 4 jeweils Detailschnittdarstellungen II-II bzw. III-III aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt zwei im Grundaufbau identische, entsprechend ihrem Einsatz spiegelbildlich angeordnete Fixationsvor richtungen, wobei einige wahlweise einsetzbare Ausge staltungen lediglich in der linken oder in der rechten Vorrichtung gezeigt sind. Die beiden Vorrichtungen werden gewöhnlich in der dargestellten Lage spiegelbildlich zu einander beiderseits der Dornvorsätze an der Wirbelsäule implantiert, wobei ein geschädigter Wirbel überbrückt wird und die Enden der beiden Fixateure jeweils mit einem gesunden Wirbel fest verschraubt werden.

Jede der beiden Fixationsvorrichtungen in Fig. 1 besitzt eine Trägerstange 1, die an beiden Enden mit gegenläufigen Gewinden versehen ist, also beispielsweise zum einen Ende hin mit einem Rechtsgewinde 2 und zum anderen Ende hin mit einem Linksgewinde 3. Der Mittelteil ist beispielsweise zu einem Sechskant für den Angriff eines Schraubenschlüssels geformt, doch wären auch andere Möglichkeiten für den Angriff eines Drehwerkzeuges denk bar. Auf jedes der beiden Gewindeenden 2 bzw. 3 der Trägerstange 1 ist ein Backenträger 5 bzw. 6 mit einem entsprechenden Gewinde aufgeschraubt. Durch Drehen der Trägerstange 1 werden über das Rechts-Linksgewinde die beiden Backenträger in entgegengesetzter Richtung zusammen oder auseinander bewegt, so daß auf diese Weise ihr gegen seitiger Abstand verstellt werden kann.

An jedem der Backenträger 5 bzw. 6 ist mittels einer Klemmschraube 7 bzw. 8 eine Schraubenbacke 9 bzw. 10 be festigt. Die Klemmschrauben 7 stehen mit ihrer Achse senkrecht zur Achse der Trägerstange 1, und sie ermög lichen ein Verdrehen der Backenträger 5 bzw. 6 um diese jeweilige Achse 7a bzw. 8a, solange die Klemmschrauben 7 bzw. 8 nicht fest angezogen sind. Nach dem Anziehen der Klemmschrauben 7 bzw. 8 sind die Schraubenbacken 9 und 1 an den Klemmflächen 11 gegenüber den Backenträgern arretiert. Diese Arretierung wird durch eine Rasterung auf den Klemmflächen 11 sichergestellt.

Jede Schraubenbacke 9, 10 besitzt eine Aufnahme für eine Knochenschraube, wobei die im linken Teil der Fig. 1 gezeigten Schraubenbacken 9 und 10 jeweils eine oval aus geweitete Aufnahmebohrung 12 besitzen, wobei diese Auf nahmebohrungen 12 ein Verschwenken der Knochenschraube 13 um einen bestimmten Winkel α in einer zur. Trägerstange 1 annähernd senkrechten Ebene ermöglichen. Im Schnitt II-II in Fig. 2 ist dieser Schwenkwinkel gezeigt.

Die rechts in Fig. 1 gezeigte Fixationsvorrichtung mit den Schraubenbacken 19 und 20 zeigt jeweils Aufnahmeboh rungen 14, die eine spielfreie Führung für die jeweilige Knochenschraube 13 bilden. Dies ist in der Schnittdar stellung in Fig. 3 gezeigt, wobei die Knochenschraube 13 senkrecht zur Achse der Trägerstange 1 und senkrecht zur Achse 7a der Klemmschraube 7 geführt wird. Fig. 4 zeigt eine Abwandlung gegenüber Fig. 3. Dabei ist eine Aufnahme bohrung 15 gezeigt, in der die Knochenschraube 13 spielfrei, aber unter einem vorgegebenen Winkel, geführt wird.

Die Schraubenbacken 9 und 10 bzw. 19 und 20 weisen darü berhinaus jeweils eine Bohrung 16 auf, die im wesentlichen parallel zur Knochenschraube 13 verläuft. Nach dem Ein drehen der Knochenschrauben 13 in den jeweiligen gesunden Wirbelkörper kann somit ein Repositionsinstrument, bei spielsweise der in Fig. 1 gezeigte Stab 17, in die je weilige Bohrung 16 eingesteckt werden, um mit diesem als Hebel die betreffende Schraubenbacke so zu verschwenken, daß der mit ihr verbundene Wirbelkörper in gewünschter Weise eingerichtet wird. Nach dieser Reposition werden die Klemmschrauben 7 und 8 angezogen, womit die Wirbel in ihrer Lage zueinander fixiert werden. Die Stäbe 17 können leicht wieder aus den Bohrungen 16 herausgezogen werden, womit keine überstehenden Teile mehr an dem Implantat vor handen sind. Auf diese Weise können Knochenschrauben 13 mit Köpfen verwendet werden, die ganz oder zumindest weit gehend in den Schraubenbacken verschwinden und mit deren Oberfläche abschließen. Ein nachträgliches Kürzen der Knochenschrauben entfällt dabei gänzlich.

Die Abstandseinstellung zwischen den beiden Backenträgern 5 und 6 auf der Trägerstange 1 wird zweckmäßigerweise durch Kontermuttern 18 gesichert. Zwischen der jeweiligen Kontermutter 18 und dem Backenträger 5 bzw. 6 kann zu sätzlich eine auf der Trägerstange verdrehsicher ange brachte verschiebbare Scheibe 21 vorgesehen werden, die mittels einer Rasterprägung 22 auf der Stirnfläche eine zusätzliche Sicherung ergibt.

Claims

1. Fixationsvorrichtung für eine Wirbelsäule zur Über brückung mindestens eines geschädigten Wirbelseg ments mit

- einer Trägerstange (1), deren Länge dem zu über brückenden Wirbelsegment entspricht und die zu beiden Enden hin mit gegenläufigen Gewinden (2, 3) versehen ist,
- zwei Backenträgern (5, 6), von denen je einer mit einer entsprechenden Gewindebohrung auf eines der beiden Enden der Trägerstange aufgeschraubt ist,
- zwei Schraubenbacken (9, 10; 19, 20), von denen jeweils eine mittels einer zur Achse der Träger stange (1) senkrechten Klemmschraube (7, 8) an einem Backenträger (5, 6) befestigt ist, wobei die Klemmschraube (7, 8) jeweils für die zuge hörige Schraubenbacke (9, 10; 19, 20) eine zur Trägerstange (1) senkrechte Drehachse (7a) bildet und beim Anziehen die Schraubenbacke (9, 10; 19, 20) gegenüber dem Backenträger arretiert und
- jeweils einer an jeder Schraubenbacke (9, 10; 19, 20) vorgesehenen Halterung (12; 14; 15) für eine zu den Längsachsen der Trägerstange (1) und der Klemmschraube (7, 8) annähernd senkrecht verlau fenden Knochenschraube (13),

dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgeformten Kopfenden der Knochenschrauben (13) jeweils nach deren Eindrehen in einen Wirbel körper im Bereich der Schraubenbacke (9, 10; 19, 20) liegen und
daß die Schraubenbacken (9, 10; 19, 20) jeweils Auf nahmeelemente (16) für den lösbaren Eingriff von he belartigen Repositionsinstrumenten (17) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen für die Knochenschrauben (13) jeweils Bohrungen (14; 15) sind, in denen die Kno chenschrauben (13) spielfrei geführt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse zumindest einer der Bohrungen (15) ei nen vorgegebenen Winkel innerhalb einer zur Träger stange (1) annähernd senkrechten Ebene bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen für die Knochenschrauben (13) jeweils Durchbrüche (12) in den Schraubenbacken (9, 10) sind, die ein Verschwenken der betreffenden Kno chenschraube (13) in einer zur Achse der Trägerstan ge (1) annähernd senkrechten Ebene um einen vorgege benen Winkelbereich (α) gestatten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeelemente in den Schraubenbacken (9, 10; 19, 20) als Bohrungen (16) zum Einstecken eines stabförmigen Repositi onsinstruments (17) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (16) für das Repositionsinstrument (17) jeweils im wesentlichen parallel zu den Kno chenschrauben (13) in den Schraubenbacken (9, 10; 19, 20) verlaufen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Anlage flächen (11) der Backenträger (5, 6) und der Schrauben backen (9, 10; 19, 20) eine Arretierverzahnung aufweisen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Backenträger (5, 6) auf der Trägerstange (1) jeweils Kontermuttern (18) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Backenträgern (5, 6) und den Konter muttern (18) jeweils Sicherungsscheiben (21) mit an den Stirnflächen aufgebrachter Rasterprägung (22) vor gesehen sind.