DE60113869T2 - Verbinder für wirbelsäulenstab und wirbelanker - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine lateral einstellbare Verbindung zwischen einer spinalen Stange und einem vertebralen Anker und insbesondere auf eine spinale Implantatverbindung, die dorsal einstellbar ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Spinale Implantatsysteme stellen eine Stange zum Stützen der Wirbelsäule und zum sicheren Positionieren von Teilen der Wirbelsäule für verschiedene Behandlungszwecke zur Verfügung. Bolzen, Schrauben und Haken sind üblicherweise an den Wirbeln zur Verbindung mit der Stützstange gesichert. Diese vertebralen Anker müssen häufig an verschiedenen Winkeln positioniert werden, aufgrund des anatomischen Aufbaus des Patienten, der zu behandelnden physiologischen Probleme und der Priorität des Arztes. Es ist schwierig, sichere Verbindungen zwischen der spinalen Stützstange und diesen vertebralen Ankern an all den verschiedenen Winkeln und Höhen, die erforderlich sind, zur Verfügung zu stellen, insbesondere dort, wo verschiedene Abstände zwischen der Stange und den Bolzen vorhanden sind und wo diese Teile sich an verschiedenen Höhen an dem Patienten befinden.
  • Eine Lösung dieses Problems ist in dem US Patent 5,938,663 von Petreto gezeigt.
  • Dieses Patent beschreibt eine Verbindung zwischen einer Stange und einem vertebralen Anker, durch die ein Chirurg den Winkel zwischen einer spinalen Stange und dem Anker, an dem die Stange befestigt ist, variieren kann. Die Verbindung ist mit einem Kugelgelenk ausgestattet, dass es dem Chirurg erlaubt, den gewünschten Winkel zwischen dem Anker und der Stange zu fixieren. Jedoch hat dieses System, nachdem der Knochenanker installiert worden ist, keine Höheneinstellfähigkeit, weil die Klammer bei dieser Erfindung zwischen einer Mut ter und einer unbeweglichen Schulter an dem Knochenanker gesichert werden muss. Der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf diesem System.
  • Es besteht die Notwendigkeit eines Verbindungsaufbaus zwischen einer spinalen Stange und einem vertebralen Anker, der es dem Chirurg erlaubt, die gewünschte Höhe zwischen einer Stange und dem Knochenanker zu fixieren genauso wie den gewünschten Winkel zwischen dem Anker und der Stange zu fixieren. Die folgende Erfindung stellt eine Lösung dieses Bedürfnisses dar.
  • Die US-A-5,575,791 offenbart auch einen Verbindungsaufbau zum Verbinden einer spinalen Stange mit einem vertebralen Anker.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbindungsanordnung für das Verbinden einer spinalen Implantatstange mit einem vertebralen Anker zur Verfügung, wobei die Anordnung Folgendes umfasst:
    • a) einen komprimierbaren Ring, wobei der komprimierbare Ring eine Öffnung definiert, um wenn in Gebrauch, einen Teil einer spinalen Implantationsstange zu empfangen; und
    • b) eine Klammer, wobei die Klammer einen Kanal definiert, um den komprimierbaren Ring zu halten, wobei die Klammer erste und zweite Arme aufweist; wobei der erste Arm einen ersten Kanal aufweist und der zweite Arm einen zweiten Kanal aufweist; wobei der erste Kanal im Wesentlichen ausgerichtet ist mit dem zweiten Kanal; und
    • c) eine Aufnahme, wobei die Aufnahme innerhalb der ersten und zweiten Kanäle der Klammer positioniert ist, wobei die Aufnahme einen Sockel definiert zum Halten, wenn in Verwendung, eines vertebralen Ankers, wobei die Aufnahme ein erstes Ende und ein zweites Ende sowie einen Außenkegel aufweist; wobei der zweite Kanal der Klammer einen im Wesentlichen geraden Innenkegel in zumindest einem Teil des zweiten Kanals aufweist; und der Außenkegel der Aufnahme im Wesentlichen gerade ist und komplementär zum Innenkegel des zweiten Kanals der Klammer ist.
  • Eine Mutter kann dann gewindeartig mit dem Ende der sich von der Klammer erstreckenden Aufnahme so in Eingriff stehen, dass die Verbindungsanordnung an dem Anker und der Stange festgezogen wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel steht die Aufnahme mit einem der Arme der Klammer gewindeartig so in Eingriff, dass die Verbindungsanordnung an dem Anker und der Stange festgezogen wird.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht eines komprimierbaren Rings, der bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Klammer, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufnahme, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Querschnitts eines alternativen Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • 7 ist eine Endquerschnittsansicht einer Klammer, die bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 8 ist eine Endquerschnittsansicht einer Klammer, die bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 9 ist eine perspektivische Ansicht eines komprimierbaren Rings, der bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden kann.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht der Erfindung, wobei diese in einem Abschnitt der menschlichen Wirbelsäule eingebaut ist.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Eine Verbindungsanordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den 1 und 2 gezeigt. Die Verbindungsanordnung 1 weist einen komprimierbaren Ring oder einen Spaltring 3, einen Schäkel oder eine Klammer 4, eine Aufnahme 5 und eine Mutter 6 auf. Der komprimierbare Ring 3 hat eine Öffnung 2 zum Aufnehmen einer Stange „A" bezüglich einem spinalen Implantatsystem und die Aufnahme 5 hat einen Sockel 7 zum Aufnehmen des Schafts oder der Säule 8 eines vertebralen Ankers „B". Wie dies gezeigt ist, ist der Sockel 7 vorzugsweise zwischen dem oberen und unteren Teil der Verbindungsanordnung offen, um es der Säule oder dem Schaft 8 zu ermöglichen, sich durch die Aufnahme 5 so zu erstrecken, das die Aufnahme an irgend einer Stelle entlang der Länge des Schafts 8 festgehalten werden kann.
  • Unter Bezugnahme auf die 4 hat der Schäkel oder die Klammer 4 untere und obere Schenkel (oder Arme) 9 und 10, und einen Kopf 11, der diese Schenkel verbindet. Die externen Flächen 12 und 13 der Schenkel 9 und 10 sind vorzugsweise im Wesentlichen eben; jedoch können auch andere Oberflächen in Erwägung gezogen werden. Beispielsweise kann die externe Fläche 12 des Schenkels 9 für die Aufnahme 5 angesenkt sein oder die externe Fläche 13 des Schenkels 10 kann so konkav sein, dass eine komplementäre konvexe Oberfläche an der Mutter 6 aufgenommen wird. Wie dem auch sei, haben die Schenkel 9 und 10 koaxial ausgerichtete Kanäle 14 und 15 mit solch einem angemessenen Durchmesser und Kontur, dass die Aufnahme 5 innerhalb der Klammer 4 aufgenommen wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 ist die Aufnahme 5 im Allgemeinen ein zylinderförmiges Element, das ein erstes Ende 16 mit mehreren Fingern 17, ein zweites Ende 18 mit Gewinde, und einen kegelförmigen Abschnitt 19 zwischen den Enden 16 und 18 aufweist. Das zweite Ende 18 mit Gewinde hat einen im Allgemeinen konstanten Durchmesser, der leicht in den Kanälen 14 und 15 der Klammer 4 aufgenommen wird. Der kegelförmige Abschnitt 19 ist auf solch eine An und Weise aufgeweitet, dass er über die Länge der Aufnahme 5 breiter wird, das heißt, sich aufweitet, wenn man sich von einer Position 22 an der inneren Oberfläche der Aufnahme 5 zu dem Ende 16 hinbewegt.
  • Der Kanal 14 in der Klammer 4 (2) weist ein im Allgemeinen komplementäres Profil auf, das mit dem kegelförmigen Abschnitt 19 zusammenpasst. Das heißt, komplementär auf eine Art und Weise, dass, wenn die Aufnahme 5 in den Kanal 14 forciert wird und zwar über eine Position eines bloßen Kontakts an der Klammer 4 hinaus, dann wird der Kanal 14 die Finger 17 nach innen zu der Achse 23 des Sockels 7 hin ablenken. Die Finger 17 können auf fast jede Art und Weise an der Aufnahme 5 ausgebildet werden. Vorzugsweise sind sie jedoch einstückig und bei dem kegelförmigen Abschnitt 19 ausgebildet, indem eine Vielzahl von Schlitzen 21 platziert wird, die sich zwischen dem Sockel 7 und der äußeren Oberfläche der Aufnahme 5 in den Seiten der Aufnahme 5 öffnen.
  • Die Klammer 4 definiert einen inneren Hohlraum 24, der vorzugsweise an beiden Seiten der Klammer offen ist. Der innere Hohlraum 24 hat eine im Allgemeinen gebogene Seitenwand 25 (7), die eine konkave Oberfläche zur Verfügung stellt, so dass die im Allgemeinen sphärische oder konvexe Außenseite des komprimierbaren Rings 3 aufgenommen wird. Alternativ könnte der innere Hohlraum 24 auch koaxiale Schultern oder Bögen 26 innerhalb des Hohlraums 24 umfassen. (8) Diese Schultern 26 stellen eine Kante 27 zur Verfügung, so dass der komprimierbare Ring 3 erfasst wird, wenn die Klammer 4 später festgezogen wird.
  • Unter Bezugnahme auf die 3 weist der komprimierbare Ring 3 vorzugsweise eine gerade Durchgangsöffnung 2 auf, die so bemessen ist, dass die spinale Implantatstange „A" aufgenommen wird. Die externe Fläche 28 des komprimierbaren Rings 3 hat ein vorzugsweise im Allgemeinen sphärisches Profil, das komplementär zu dem inneren Profil des inneren Hohlraums 24 in der Klammer 4 ist. Wie dies gezeigt ist, hat der Ring 3 einen Schlitz 30, der sich zwischen der externen Fläche 28 und der Öffnung 2 öffnet. Wahlweise kann der Ring 3 auch eine Nut 31 (9) aufweisen, um die Bedienungsfreundlichkeit, mit der der Anwender den Spaltring 3 zusammendrücken kann, weiter zu erhöhen. Außerdem kann der Ring 3 des Weiteren eine Abschrägung 29 um eine oder beide Seiten der Öffnung 2 herum aufwei sen, um dem Anwender beim Einsetzen der spinalen Implantatstange „A" in die Verbindungsanordnung 1 Hilfestellung zu leisten.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 2 spannt das Schrauben der Mutter 6 auf dem zweiten Ende 18 mit Gewinde der Aufnahme 5 den oberen Schenkel 10 und den unteren Schenkel 11 der Klammer 4 zusammen. Diese Aktion wiederum führt dazu, dass der Spaltring 3, der sich innerhalb des Hohlraums 24 um die spinale Implantatstange „A" herum befindet, zusammengedrückt wird, und die Finger 17 der Aufnahme 5 um den vertebralen Anker „B" herum abgelenkt werden. Das Zusammendrücken des Spaltrings 3 zieht die Anordnung 1 an der Implantatstange „A" fest und das Ablenken der Finger 17 zieht die Anordnung 1 an dem vertebralen Anker „B" fest. Wahlweise kann der Anwender diese Verbindung durch Aufrauen der Oberfläche des vertebralen Ankers „B", Aufrauen der Oberfläche der Implantatstange „A", Aufrauen der externen Fläche 28 des Rings 3 oder Aufrauen der Oberfläche des inneren Hohlraums 24 der Klammer 4 verbessern.
  • Eine Variante der Anordnung 1 ist in der 6 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahme 5 umgedreht und schraubt sich gewindeartig in den unteren Schenkel 9 der Klammer 4. Das Innere des Kanals 15 in dem oberen Schenkel 10 ist dann so komplementär abgeschrägt oder profiliert (wie dies vorstehend unter Bezugnahme auf den Kanal 14 beschrieben worden ist), dass der kegelförmige Abschnitt 19 der Aufnahme 5 aufgenommen wird. Die Aufnahme wird dann bei diesem Ausführungsbeispiel durch ein Werkzeug (nicht gezeigt) gedreht, das die Aufnahme 5 bei Vertiefungen oder Schlitzen 32 in dem Ende 16 erfasst. Das Drehen der Aufnahme 5 in den nun mit einem Gewinde versehenen Kanal 14, spannt den oberen Schenkel 10 und den unteren Schenkel 11 der Klammer 4 zusammen. Wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel Führt die Aktion dazu, dass der Spaltring 3 um die spinale Implantatstange „A" herum zusammengedrückt wird, und die Finger 17 der Aufnahme 5 um den vertebralen Anker „B" herum abgelenkt werden. Das Zusammendrücken des Spaltrings 3 zieht die Anordnung 1 an der Implantatstange „A" fest und das Ablenken der Finger 17 zieht die Anordnung 1 an dem vertebralen Anker „B" fest.
  • Ein Einbau der Verbindungsanordnung 1 ist in der 10 gezeigt. Im Allgemeinen platziert der Chirurg die vertebralen Anker in dem Pedikel von jedem Wirbel. Anhand den platzierten Schrauben wird eine Stange „A" ausgewählt, die die gewünschte Steifigkeit aufweist, die dann in die erforderliche Kontur gebogen wird. Die Verbindungsanordnungen 1 werden an der Stange angebracht. Dann werden die Verbindungen 1 sequentiell über die Schäfte der vertebralen Anker abgesenkt. Sobald diese bei der gewünschten Höhe an jedem Schaft platziert sind, werden die Verbindungsanordnungen 1 dann festgezogen, um die Stange an dem Anker durch Festziehen der Mutter 6 (1 und 2) oder der Aufnahme 5 (6), in Abhängigkeit von dem angewendeten Ausführungsbeispiel der Erfindung, zu sichern. Wahlweise kann der Chirurg auch die Verbindungen an den Ankern platzieren und dann die Stange durch die Verbindungen führen.

Claims (10)

  1. Verbindungsanordnung für das Verbinden einer spinalen Implantatstange und eines vertebralen Ankers, wobei die Anordnung Folgendes umfasst: a) einen komprimierbaren Ring (3), wobei der komprimierbare Ring eine Öffnung (2) definiert, um wenn in Gebrauch, einen Teil einer spinalen Implantationsstange zu empfangen; und b) eine Klammer (4); wobei die Klammer einen Kanal (24) definiert, um den komprimierbaren Ring zu halten, wobei die Klammer erste und zweite Arme (19) aufweist; wobei der erste Arm einen ersten Kanal (14) aufweist und der zweite Arm einen zweiten Kanal (15) aufweist; wobei der erste Kanal im Wesentlichen ausgerichtet ist mit dem zweiten Kanal; darin gekennzeichnet, dass die Anordnung ferner umfasst: c) eine Aufnahme (5), wobei die Aufnahme innerhalb der ersten und zweiten Kanäle der Klammer positioniert ist, wobei die Aufnahme einen Sockel definiert zum Halten, wenn in Verwendung, eines vertebralen Ankers, wobei die Aufnahme ein erstes Ende und ein zweites Ende sowie einen Außenkegel (19) aufweist; wobei der zweite Kanal der Klammer einen im Wesentlichen geraden Innenkegel in zumindest einem Teil des zweiten Kanals aufweist; und der Außenkegel der Aufnahme im Wesentlichen gerade ist und komplementär zum Innenkegel des zweiten Kanals der Klammer ist.
  2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, ferner beinhaltend eine Mutter (6); wobei die Mutter mit den ersten Ende der Aufnahme gewindefähig in Eingriff steht.
  3. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der komprimierbare Ring (3) zumindest eine teilweise sphärische Außenseite aufweist und der Kanal der Klammer eine im Wesentlichen zusammenpassende konkave Oberfläche aufweist.
  4. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher die Aufnahme (5) drei oder mehrere Schlitze (21) nahe dem zweiten Ende der Aufnahme ausweist.
  5. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der Kanal (24) der Klammer eine Seitenwand (25) aufweist und wobei zumindest ein Teil der Seitenwand zumindest eine Kante beinhaltet, um gegen die Außenseite des komprimierbaren Rings zu halten.
  6. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der komprimierbare Ring (3) ein Spaltring ist.
  7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, bei welcher der komprimierbare Ring eine Außenfläche aufweist und wobei der komprimierbare Ring ferner eine Nut in der Außenfläche beinhaltet.
  8. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher der Kegel der Aufnahme sich nahe dem zweiten Ende der Aufnahme weitet.
  9. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher die Aufnahme gewindefähig in Eingriff in den ersten Kanal des ersten Arms bringbar ist.
  10. Verbindungsanordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher die Klammer (4) ein Schäkel ist.
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