DE60007253T2

DE60007253T2 - Pedikelschraubenanordnung mit geschlitztem Kopf

Info

Publication number: DE60007253T2
Application number: DE60007253T
Authority: DE
Inventors: Yves Crozet; Gregory Martin
Original assignee: Stryker Spine SAS
Current assignee: Stryker Spine SAS
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2020-09-22
Also published as: EP1090595B1; JP2001140919A; DE60007253D1; CA2321803A1; US6554834B1; EP1090595A2; AU5947900A; EP1090595A3; JP2010279719A; JP4594509B2; AU771400B2; CA2321803C; JP5080622B2

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft spinale Fixiervorrichtungen und betrifft spezieller eine Pedikel-Schraubenanordnung mit einer Pedikelschraube mit einem aufweitbaren Kopf. Die Anordnung beinhaltet ein Kopplungselement mit einem Sitz zur Aufnahme des Kopfes der Schraube und zum Erlauben einer mehrachsigen Bewegung der Schraube relativ zu dem Kopplungselement, sowie einen Einsatz zum Aufweiten des Kopfes der Pedikelschraube gegen den Sitz des Kopplungselementes, um eine Bewegung des Kopplungselementes und der Pedikelschraube relativ zueinander zu verhindern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Wirbelsäule ist ein hochkomplexes System aus Knochen und Bindegeweben, die eine Stütze des Körpers vorsieht und die empfindliche Wirbelsäule und Nerven schützt. Die Wirbelsäule beinhaltet eine Reihe von Wirbeln, von denen einer auf dem anderen steckt, wobei jeder Wirbelkörper einen relativ starken Knochenabschnitt beinhaltet, der die Außenoberfläche des Körpers (kortisch) bildet, sowie einen relativ schwachen Knochenabschnitt, der das Zentrum des Körpers (spongiös), bildet. Zwischen jedem Wirbelkörper ist eine Zwischenwirbelscheibe angeordnet, um auf die Wirbelsäule ausgeübte Kompressionskräfte abzufedern und zu dämpfen. Der Wirbelkanal, der empfindliches Rückenmark und Nerven beinhaltet, ist gleich hinter den Wirbelkörpern angeordnet.
Verschiedene Arten von Wirbelsäulenstörungen sind bekannt und beinhalten Skoliose (eine abnormale seitliche Krümmung der Wirbelsäule), Kyphose (eine abnormale Vorwärtskrümmung der Wirbelsäule, üblicherweise in der thorakalen Wirbelsäule), übermäßige Lordose (abnormale Rückwärtskrümmung der Wirbelsäule, üblicherweise in der Lendenwirbelsäule), Spondylolisthese (Vorwärtsversatz eines Wirbels über einen anderen, üblicherweise in einer Lenden- oder Halswirbelsäule) und andere Störungen, die bewirkt werden durch Abnormalitäten, Krankheiten oder Verletzungen wie beispielsweise gesprungene oder verschobene Scheiben, degenerative Scheibenstörungen, gebrochenen Wirbeln und ähnlichem. Patienten, die unter derartigen Zuständen leiden, erfahren üblicherweise extreme und schwächende Schmerzen wie auch eine geminderte Nervenfunktion.
Die vorliegende Erfindung bezieht eine Technik ein, die im allgemein als spinale Fixierung bezeichnet wird, wobei chirurgische Implantate dazu verwendet werden, angrenzende Wirbel der Wirbelsäule miteinander zu verschmelzen bzw. zu verbinden und/oder mechanisch ruhig zu stellen. Eine spinale Fixierung kann auch dazu verwendet werden, um die Ausrichtung der angrenzenden Wirbel relativ zueinander zu verändern, um die Gesamtausrichtung der Wirbelsäule zu ändern. Derartige Techniken wurden wirkungsvoll dazu verwendet, um die oben beschriebenen Zustände zu behandeln und in den meisten Fällen, um den Patienten von seinen erlittenen Schmerzen zu befreien. Wie dies jedoch detaillierter weiter unten ausgeführt wird, bestehen einige Nachteile in Zusammenhang mit gegenwärtigen Fixiervorrichtungen.
Eine spezielle spinale Fixiertechnik beinhaltet das Ruhigstellen der Wirbelsäule durch Verwendung orthopädischer Stangen, die im allgemeinen als Wirbelsäulenstangen bezeichnet werden und im allgemeinen parallel zu der Wirbelsäule verlaufen. Dies wird bewerkstelligt durch Freilegen der Wirbelsäule nach hinten hin und Befestigen von Knochenschrauben an den Pedikeln der geeigneten Wirbel. Die Pedikelschrauben werden im allgemeinen zwei pro Wirbel angeordnet, und zwar eine an jedem Pedikel an beiden Seiten des Dornfortsatzes und dienen als Verankerungsstellen für die Wirbelsäulenstangen. Klemmelemente, die ausgelegt sind zur Aufnahme einer Wirbelsäulenstange durch sie hindurch, werden dann dazu verwendet, um die Wirbelsäulenstangen mit den Schrauben zu verbinden. Der fluchtende Einfluß der Stangen zwingt die Wirbelsäule dazu, mit einer wünschenswerteren Form übereinzustimmen. In gewissen Fällen können die Wirbelsäulenstangen gebogen werden, um die gewünschte Krümmung der Wirbelsäule zu erzielen.
Das US-Patent 5,129,388 von Vignaud et al. offenbart eine spinale Fixiervorrichtung mit einer Pedikelschraube, die einen U-förmigen Kopf hat, der fest mit der Schraube verbunden ist. Der U-förmige Kopf beinhaltet einen U-förmigen Kanal zur Aufnahme einer Wirbelsäulenstange darin. Der U-förmige Kopf ist innen mit Gewinde versehen, so daß eine Setzschraube mit Außengewinden darin eingeschraubt werden kann. Nachdem die Pedikelschraube in den Knochen eingeführt wurde und die Wirbelsäulenstange in dem U-förmigen Kanal positioniert ist, wird die Setzschraube in die Innengewinde des Kopplungselementes geschraubt, um die Wirbelsäulenstange in dem U-förmigen Kanal zu sichern und eine Relativbewegung zwischen der Wirbelsäulenstange und der Pedikelschraube zu blockieren. Die Fixiervorrichtung beinhaltet auch eine Kappe, welche einen oberen Abschnitt des U-förmigen Elementes abdeckt, um die Arme des U-förmigen Elementes daran zu hindern, sich beim Einschrauben der Setzschraube in den U-förmigen Kopf, zu spreizen.
Chirurgen begegneten häufig beachtlichen Schwierigkeiten, wenn sie versuchten, spinale Fixiervorrichtungen, wie diejenigen, die in dem oben erwähnten '388 Patent offenbart sind, einzuführen. Beispielsweise war es Chirurgen häufig unmöglich, wirkungsvoll und geeignet die Wirbelsäulenstange in die U-förmigen Köpfe der Knochenschrauben zu plazieren. Dies liegt daran, daß die U-förmigen Köpfe der Schrauben oftmals nicht miteinander fluchten aufgrund der Krümmung der Wirbelsäulen und den unterschiedlichen Ausrichtungen der zu instrumentierenden Pedikel. Die Wirbelsäulenstangen sind oftmals in mehreren Ebenen gebogen, um die Pedikelschrauben mit der Stange zu koppeln, was zu schwächeren Verbindungen mit der Stange führen kann. Diese Probleme führen auch zu wesentlichen längeren Vorgängen und erhöhen dabei die Wahrscheinlichkeit von Komplikation in Zusammenhang mit der Operation.
In Reaktion auf die mit dem '388 Patent in Zusammenhang stehenden Probleme, offenbaren US-Patent 5,733,286 von Errico et al., US-Patent 5,672,176 von Biedermann et al. und US-Patent 5,476,464 von Metz-Stavenhagen mehrachsige spinale Fixiervorrichtungen, bei denen das an dem Knochen fixierte Verankerungselement einen kugelförmigen Kopf hat. Die Fixiervorrichtungen in den jeweiligen Patenten haben auch Aufnahmeanordnungen für orthopädische Stangen, um orthopädische Stangen in den Aufnahmeanordnungen zu sichern und die Stangen mit den Verankerungselementen zu verbinden. Die kugelförmigen Köpfe der Verankerungselemente erlauben eine Bewegung der Verankerungselemente relativ zu den Aufnahmeanordnungen für die Verankerungsstange. Die oben erwähnten Patente lösen jedoch nicht all die in Bezug auf das '388 Patent von Vignaud festgehaltenen Schwierigkeiten, da sich die entsprechenden spinalen Fixiervorrichtungen nach dem Einführen verschieben können. Dies beruht hauptsächlich auf der Tatsache, daß ein nicht ausreichender Oberflächenbereichkontakt zwischen den kugelförmigen Köpfen der Verankerungselemente und den Stangenaufnahmeanordnungen besteht. Zudem sind die Vorrichtungen komplex und schwierig herzustellen.
Andere polyaxiale Knochenfixiervorrichtungen werden in der Internationalen Patentanmeldung WO 88/03781 gelehrt. Diese Veröffentlichung beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung bzw. Fixierung von Knochenschrauben in Öffnungen in einer Osteosyntheseplatte. Der Kopf der Knochenschraube ist mit Längsnuten versehen, die es dem Kopf ermöglichen, sich aufzuweiten, nachdem er in einer der Öffnungen in der Platte positioniert ist. Nachdem eine Schraube durch eine der Öffnungen eingeführt wurde, wird eine Einstellschraube in eine Bohrung am oberen Bereich des Kopfes eingeschraubt, um den Kopf aufzuweiten. Die äußere Oberfläche des aufgeweiteten Kopfes drückt gegen die Öffnung in der Platte, um die Schraube an der Platte zu befestigen. Das US-Patent 4,484,570 offenbart ebenfalls eine Knochenschraube, die verwendet wird in Verbindung mit einer Platte, wobei die Schraube einen Kopf mit einer zentralen Öffnung und Schlitze hat, welche den Kopf in Zungen unterteilt. Ein Expander mit einer konischen Oberfläche ist in die zentrale Öffnung des Kopfes eingesetzt, um den Kopf aufzuweiten und die Schraube in Bezug auf die Platte zu verriegeln. Die WO 88/03781 und das US-Patent 4,484,570 als Bezugschriften betreffen jedoch Knochenplatten und nicht spinale Fixiervorrichtungen unter Verwendung orthopädischer Stangen.
Trotz der oben erwähnten Vorrichtungen verbleibt Raum für Verbesserungen von spinalen Fixiervorrichtungen nach dem Stand der Technik in Bezug auf das Verriegeln des Schraubenkopfes, die Komplexizität der Verwendung, der Schwierigkeit bei der geeigneten Positionierung der orthopädischen Stange und den Stangenaufnahmeanordnungen, die erforderliche Handhabung der vielen Teile in Verbindung mit einigen komplexen Vorrichtungen und die postoperative Bewegung der stangenaufnehmenden Anordnungen relativ zu den Knochenverankerungselementen aufgrund der schwachen Schnittstellen zwischen den beiden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Pedikelschraubenanordnung ein Befestigungselement mit einem spitzen Ende zum Einführen in Knochen und einem aufweitbaren , Kopf an seinem gegenüberliegenden Ende. Der Kopf kann aufgrund des Materials, aus dem er hergestellt ist, oder seiner Ausgestaltung, aufgeweitet werden. Eine bevorzugte Ausgestaltung für einen aufweitbaren Kopf beinhaltet einen Kopf mit einem oder mehreren darin ausgebildeten Schlitzen. In diesem Ausführungsbeispiel hat der aufweitbare Kopf vorzugsweise eine äußere Oberfläche mit einem konvexen Abschnitt, eine Ausnehmung, die eine innere Oberfläche mit einer inneren Abmessung begrenzt bzw. definiert, sowie wenigstens einen Schlitz, der zwischen seiner inneren und äußeren Oberfläche verläuft, um eine Expansion des Kopfes zu erlauben. Die Anordnung beinhaltet auch einen Einsatz, der zumindest teilweise in der Ausnehmung des Kopfes positioniert werden kann. Der Einsatz hat vorzugsweise eine Außenoberfläche mit einer Außenabmessung, die größer ist als die Innenabmessung der Ausnehmung. Bei gewissen Ausführungsbeispielen kann der Einsatz mit der Ausnehmung des Kopfes drehbar sein.
Die Pedikelschraubenanordnung hat auch ein Kopplungselement, zum Koppeln der Pedikelschraube mit einer orthopädischen Stange. Das Kopplungselement beinhaltet vorzugsweise eine durch sich verlaufende Bohrung zur Aufnahme des Befestigungselements und einen Sitz zur Aufnahme des Kopfes des Befestigungselements. Der Sitz kann einen konkaven Abschnitt beinhalten zur Aufnahme des konvexen Abschnitts des Kopfes und der erlaubt, daß das Befestigungselement und das Kopplungselement relativ zueinander verschwenkbar sind, bevor sie verriegelt werden, um eine weitere Schwenkbewegung zu verhindern. Die Anordnung kann auch ein Verriegelungselement in Verbindung mit dem Kopplungselement beinhalten, um die orthopädische Stange in dem Kopplungselement zu verriegeln, nachdem die Stange darin positioniert wurde. Das Verriegelungselement ist vorzugsweise derart ausgelegt, daß es den Einsatz in die Ausnehmung des Kopfes derart zwingt, daß die Außenabmessung des Einsatzes an der Innenabmessung des Kopfes lagert, wobei sich der Kopf gegen den Sitz des Kopplungselementes aufweitet, um eine weitere Schwenkbewegung des Kopplungselements relativ zu dem Befestigungselement zu verhindern. Das Kopplungselement hat eine Außenoberfläche, die mit einer Greiffläche versehen sein kann.
Der aufweitbare Kopf des Befestigungselementes sieht eine Verbesserung des Oberflächenkontaktes zwischen dem Kopf und dem Sitz des Kopplungselements vor. Dieser verbesserte Oberflächenkontakt führt zur Erzeugung einer sichereren Verriegelungskraft. Zudem wird die Verriegelungskraft durch die Reibungskraft erhöht, die an der Schnittstelle zwischen dem Kopf des Befestigungselements und dem Kopplungselement wirkt. Diese Reibungskraft ist proportional zu der Normalkraft des Kopfes des Befestigungselementes an dem Sitz des Kopplungselements und erhöht sich daher, wenn der Einsatz derart wirkt, daß er den Kopf des Befestigungselements aufweitet. Als Folge dessen ist die Wahrscheinlichkeit einer postoperativen Verschiebung und/oder Bewegung einer Wirbelsäulenstange oder eines Kopplungselementes relativ zu einem oder mehreren der Knochenbefestigungselemente wesentlich reduziert. Daher sieht die vorliegende Erfindung eine zuverlässigere spinale Fixiervorrichtung vor und kommt den post-operativen Verschiebeproblemen, wie sie bei Vorrichtungen im Stand der Technik erkennbar sind, bei. Überdies hat die Pedikelschraubenanordnung nach der vorliegenden Erfindung weniger Teile. Als Folge dessen werden Implantationsoperationen stark vereinfacht und die Möglichkeit, daß eine Komponente im Inneren eines Patientenkörper fallengelassen wird, wird stark reduziert.
Bei gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Befestigungselement eine Pedikelknochenschraube mit Außengewinden, die sich von einem spitzen Ende der Schraube in Richtung des Kopfes erstrecken. Das Befestigungselement kann in seinem mit Gewinde versehenen Abschnitt ein oder mehrere Löcher haben zur Aufnahme von Knochentransplantatmaterial, wie dies in US-Patent 4,484,570 von Sutter offenbart ist. Anstelle der Verwendung einer Schraube zur Befestigung der Schraube an dem Knochen, kann bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen das Befestigungselement ein hakenförmiges Verankerungselement beinhalten, wie es in dem oben erwähnten US-Patent 5,476,464 von Metz-Stavenhaben offenbart ist. Das Befestigungselement kann ebenfalls eine Struktur sein mit Widerhaken an einer ihrer Außenflächen, wobei das Befestigungselement in den Knochen gezwungen wird und die Widerhaken das Befestigungselement daran hindern, aus dem Knochen herausgezogen zu werden. Das Befestigungselement beinhaltet vorzugsweise einen Hals zwischen dem Kopf und dem spitzen Ende, wobei der Hals vorzugsweise an dem Kopf angrenzend angeordnet ist. Der Hals beinhaltet eine konkave Oberfläche und hat einen Durchmesser, der im allgemeinen kleiner ist als der Durchmesser des mit Gewinde versehenen Abschnitts des Befestigungselements. Der Kopf des Befestigungselementes beinhaltet vorzugsweise eine Ausnehmung, welche eine innere Oberfläche mit einer Innenabmessung begrenzt bzw. definiert. Der Kopf beinhaltet auch mehrere Schlitze, die zwischen den inneren und oberen Oberflächen des Kopfes verlaufen. Vorzugsweise hat das Befestigungselement eine Längsachse, die von dem spitzen Ende zu dem Kopf verläuft und wobei dessen innere und äußere Oberflächen auf der Längsachse zentriert sind. Die Schlitze beginnen im allgemeinen an der oberen Oberfläche des Kopfes und verlaufen in Richtung des spitzen Endes des Befestigungselementes in Richtungen, im wesentlichen parallel zu der Längsachse. Die mehreren Schlitze unterteilen im allgemeinen den Kopf in zwei oder mehrere elastische Arme an dem oberen Ende des Befestigungselements. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Kopf sechs darin ausgebildete Schlitze zur Unterteilung des Kopfes in sechs elastische Arme.
Die elastischen Arme sind vorzugsweise so ausgelegt, daß sie sich von der Längsachse weg biegen, um die Außenoberfläche des Kopfes aufzuweiten. Die elastischen Arme können sich auch zum Zwecke des Zusammendrückens des Kopfes in Richtung der Längsachse biegen, um die Außenabmessung des Kopfes zu reduzieren und den Einbau des Befestigungselementes in das Kopplungselement zu ermöglichen.
Der aufweitbare Kopf beinhaltet auch vorzugsweise wenigstens einen Vorsprung, der sich in die Ausnehmung erstreckt, um zumindest teilweise den Einsatz in der Ausnehmung zu sichern. Die Vorsprünge sind vorzugsweise an oberen Enden der elastischen Arme ausgebildet, wobei jeder elastische Arm vorzugsweise einen Vorsprung beinhaltet. Die elastischen Arme sind im allgemeinen in einer im wesentlichen ringförmigen Ausgestaltung um den Umfang der Ausnehmung angeordnet, wobei die Vorsprünge sich in die Ausnehmung zur Sicherung des Einsatzes erstrecken.
Der Einsatz hat vorzugsweise ein oberes Ende und ein unteres Ende und eine Längsachse, die sich zwischen dem oberen und unteren Ende erstreckt. Der Einsatz hat auch vorzugsweise eine Außenoberfläche und einen Flansch, der um die Außenoberfläche verläuft, und zwar zwischen seinem oberen und unteren Ende. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen liegt der Flansch in einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Einsatzes ist. Der Flansch begrenzt vorzugsweise die Außenabmessung des Einsatzes, d.h., den Abschnitt des Einsatzes mit dem größten Durchmesser. Mit anderen Worten, liefert der Flansch den größten Durchmesserabschnitt des Einsatzes. Von der Seite oder in einer Querschnittsseitenansicht gesehen, verjüngt sich die Außenoberfläche des Einsatzes in Richtung von dem Flansch in Richtung seines unteren Endes nach innen. Bei gewissen Ausführungsbeispielen hat das untere Ende des Einsatzes im wesentlichen kugelförmige Gestalt. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen jedoch ist das untere Ende des Einsatzes im wesentlichen flach. Das obere Ende des Einsatzes hat vorzugsweise eine radiale Oberfläche, die ausgestaltet ist zum Eingriff mit der orthopädischen Stange. Die radiale Oberfläche des oberen Endes stellt einen guten Oberflächenkontakt zwischen der Stange und dem Einsatz sicher, und zwar ungeachtet des Winkels des Einsatzes relativ zu der Stange. Wenn der Einsatz zumindest teilweise in der Ausnehmung des aufweitbaren Kopfes positioniert wurde, erstreckt sich das obere Ende des Einsatzes über den oberen Bereich des Kopfes, um u.a. eine Stange davon abzuhalten, den Kopf des Befestigungselementes zu kontaktieren.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen beinhaltet der Einsatz wenigstens einen radialen Vorsprung und vorzugsweise mehrere radiale Vorsprünge, die von dem Umfang des Einsatzes nach außen verlaufen. Die radialen Vorsprünge sind vorzugsweise an dem oberen Ende des Einsatzes vorgesehen, wobei jeder Vorsprung derart bemessen ist, daß er sich in einen der in dem aufweitbaren Kopf ausgebildeten Schlitze erstreckt, wenn der Einsatz zumindest teilweise in der Ausnehmung positioniert ist. Der Einsatz hat einen radialen Flansch, der vorzugsweise unmittelbar unterhalb der radialen Vorsprünge angeordnet ist, sowie eine an seinem oberen Ende ausgebildete Hülse bzw. Konus. Die Hülse ist ausgelegt zur Aufnahme eines Antriebselementes, wie beispielsweise einem Schraubenzieher, einen Sechskantschlüssel oder ähnlichem. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Befestigungselement an dem Knochen angebracht durch Einführen eines Antriebselementes in die Hülse des Einsatzes und dann Drehen des Antriebselementes zum Zwecke der Drehung des Einsatzes in einer Richtung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Der Einsatz wiederum überträgt das Antriebsdrehmoment von dem Antriebselement an das Befestigungselement. Das Antriebsdrehmoment wird von dem Einsatz an das Befestigungselement an der Schnittstelle radialer Vorsprung/Schlitz übertragen.
Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen hat der Einsatz keine Hülse, jedoch eine durch ihn durch verlaufende axiale Bohrung. Bei diesen speziellen Ausführungsbeispielen hat der ausgenommene Abschnitt des Kopfes eine darin ausgebildete Hülse, die derart bemessen ist, daß sie das Antriebselement aufnimmt. Ist der Einsatz zumindest teilweise in der Ausnehmung positioniert, so fluchtet die durch den Einsatz verlaufende Bohrung im wesentlichen mit der in dem Kopf ausgebildeten Hülse, so daß ein Antriebselement durch die Bohrung geführt werden kann, um die Hülse zu erreichen. Das Antriebselement wird dann gedreht, um das Befestigungselement in einer Richtung entweder im oder entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen, um das Befestigungselement in dem Knochen zu verankern.
Vorzugsweise beinhaltet das Kopplungselement ein im wesentlichen U-förmiges Element mit einem oberen Ende und einem unteren Ende und einer Längsachse, die zwischen dem oberen und dem unteren Ende verläuft. Das Kopplungselement hat eine innere Oberfläche, die eine Bohrung definiert, die in einer Richtung im wesentlichen parallel zu dessen Längsachse verläuft, sowie eine äußere Oberfläche. Die innere Oberfläche des Kopplungselementes definiert die Gestalt der Bohrung, welche das Befestigungselement aufnimmt. Bei gewissen Ausführungsbeispielen verläuft die Bohrung in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Kopplungselementes. Das Kopplungselement beinhaltet vorzugsweise Gewinde, die ausgelegt sind, um gewindemäßig in Eingriff zu stehen mit dem Verriegelungselement. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Gewinde auf der inneren Oberfläche des Kopplungselementes ausgebildet und das Verriegelungselement beinhaltet eine Setzschraube, die Außengewinde hat, um gewindemäßig in Eingriff zu stehen mit den Innengewinden des Kopplungselementes. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen jedoch können die Gewinde auf der äußeren Oberfläche des Kopplungselementes ausgebildet sein, wobei das Verriegelungselement eine Sperrmutter hat mit Innengewinden, die ausgelegt sind zum gewindemäßigen Eingriff mit den Gewinden an der Außenoberfläche des Kopplungselementes. Das Kopplungselement kann auch eine oder mehrere darin ausgebildete Vertiefungen oder Nuten haben zur Aufnahme einer Steuervorrichtung, wie beispielsweise eines Zwangsinstruments zum Setzen der Stange in das Kopplungselement. Bei einigen Ausführungsbeispielen verlaufen die Vertiefungen oder Nuten im allgemeinen in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Kopplungselementes.
Die innere Oberfläche des Kopplungselementes begrenzt an seinem unteren Ende vorzugsweise den Sitz, einschließlich einem konkaven Abschnitt zur Aufnahme des konvexen Abschnitts des Kopfes und ermöglicht es dem Kopf, relativ zu dem Kopplungselement zu schwenken, bevor er an Ort und Stelle verriegelt wird. Der Sitz ist vorzugsweise an dem unteren Ende des Kopplungselementes, in einem Aufweithohlraum, angrenzend vorgesehen. Der Aufweithohlraum hat vorzugsweise einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Innengewinde.
Während des Zusammenbaus der oben erwähnten Pedikelschraubenvorrichtung, wird das spitze Ende des Befestigungselementes durch die Bohrung des Kopplungselementes geführt, bis der aufweitbare Kopf innerhalb des Aufweithohlraums positioniert ist, wobei die konvexe äußere Oberfläche des Kopfes in Kontakt mit dem konkaven Sitz des Kopplungselementes ist. Bei gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen wird dies bewerkstelligt, indem das spitze Ende des Befestigungselementes durch das obere Ende des Kopplungselementes, in Richtung dessen unteren Endes, geführt wird. Gelangt das spitze Ende und der mit Gewinde versehene Abschnitt des Befestigungselementes in Richtung des unteren Endes des Kopplungselementes, so muß der Kopf komprimiert bzw. zusammengedrückt werden, so daß er an einem kleineren Durchmesserabschnitt der Bohrung des Kopplungselementes vorbei gelangen, da die äußere Oberfläche des Kopfes einen Durchmesser hat, der größer ist als der kleinste Durchmesser der Bohrung. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der kleinste Durchmesserabschnitt der Bohrung definiert durch die Innengewinde des Kopplungselementes. Bei anderen Ausführungsbeispielen jedoch kann der kleinste Durchmesserabschnitt ein einwärts verlaufender Vorsprung sein, wie beispielsweise ein ringförmiger Ring. Als Folge dessen müssen die elastischen Arme des Kopfes sich nach innen biegen, um den Kopf zu komprimieren, woraufhin der Kopf durch den kleinen Durchmesserabschnitt des Kopplungselementes gelangen kann. Der Kopf wird weiter in einem komprimierten Zustand durch das Kopplungselement geführt, bis der Kopf den Aufweithohlraum erreicht, woraufhin die elastischen Arme frei sind, in ihre ursprüngliche, ungebogene Stellung zurückzugelangen.
Ist einmal der Einsatz in der Ausnehmung positioniert, so können die elastischen Arme sich nicht mehr nach innen biegen, da die Außenabmessung des Einsatzes an der Innenabmessung des ausgenommenen Abschnittes des Kopfes anschlägt. Als solches kann der Kopf nicht mehr länger komprimiert werden. Überdies kann das Befestigungselement solange nicht von dem Kopplungselement entfernt werden, solange der Einsatz in dem ausgenommenen Abschnitt des Kopfes gesichert verbleibt.
Während eines spinalen Fixiervorganges und nachdem das Befestigungselement in den Knochen geschraubt wurde, ist das Kopplungselement frei, relativ zu dem Befestigungselement und dem daran befestigten Einsatz zu schwenken. Der Halsabschnitt des Befestigungselements, der vorzugsweise eine konkave Oberfläche mit einem Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser des mit Gewinde versehenen Abschnittes des Befestigungselementes, ermöglicht es dem Kopplungselement, um einen größeren Bereich an Winkeln, relativ zu der Längsachse des Befestigungselementes zu schwenken. Daher kann eine Wirbelsäulenstange leichter innerhalb der Stangenaufnahmeöffnung des Kopplungselementes positioniert werden. Nachdem die Stange innerhalb der Stangenaufnahmeöffnung positioniert wurde, wird die Stange dann an Ort und Stelle verriegelt durch Einschrauben des Verriegelungselementes in die Gewinde des Kopplungselementes. Wenn sich das Verriegelungselement nach unten auf der Stange festzieht, übt die Stange wiederum eine nach unten gerichtete Kraft auf den Einsatz aus. Der Einsatz wiederum bewegt sich weiter in die Ausnehmung, um die elastischen Arme dazu zu zwingen, sich voneinander weg zu bewegen, um den Kopf des Befestigungselementes aufzuweiten. Wenn sich der Kopf auf weitet, gelangt ein vergrößerter Bereich des Kopfes in Eingriff mit dem Sitz des Kopplungselementes und die Normalkraft, die der Kopf auf den Sitz ausübt, nimmt zu. Die Reibungskraft, die entlang der Schnittstelle zwischen dem Kopf und dem Kopplungselement wirkt, erhöht sich daher ebenfalls, da sie proportional zu der Normalkraft ist Der vergrößerte Oberflächenkontaktbereich zwischen dem Kopf und dem Kopplungselement und die größere Reibungskraft verbessern die Verriegelungskraft dazwischen und verhindern eine weitere Schwenkbewegung des Kopplungselementes relativ zu dem Befestigungselement. Als Folge dessen ist die Wahrscheinlichkeit eines post-operativen Verschiebens und/oder einer Bewegung der Pedikelschraubenanordnung weitgehend reduziert, wodurch das Auftreten postoperativer Komplikationen bei Patienten in Bezug auf spinale Implantate minimiert ist. Bei gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung befestigt das Kopplungselement die orthopädische Stange direkt über dem Kopf des Befestigungselementes. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen jedoch kann das Kopplungselement so aufgebaut sein, daß es die orthopädische Stange zu der Längsachse der Pedikelschraube versetzt hält, wie dies in US-Patent 5,344,422 von Frigg und US-Patent 5,584,831 von McKay offenbart ist.
Obgleich nicht als Teil der beanspruchten Erfindung beinhaltet, kann die hierin definierte Anordnung ein Werkzeug zur Befestigung des Befestigungselements im Knochen beinhalten. Das Werkzeug ist vorzugsweise ein Antriebselement mit einer drehbaren Welle und einer oder mehreren Klauen, die von einem Ende der Welle zum Eingriff in die Schlitze verlaufen. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen hat das Antriebselement eine Klaue für jeden Schlitz in dem Kopf des Befestigungselements. Das Antriebselement kann auch Außengewinde an einem unteren Ende der Welle haben. Die Außengewinde sind vorzugsweise ausgelegt, um in Eingriff zu gelangen mit den Innengewinden des Kopplungselementes, wenn ein Befestigungselement in Knochen getrieben wird. Der Eingriff der Außengewinde des Antriebselementes und der Innengewinde des Kopplungselementes stabilisiert im allgemeinen die Pedikelschraubenanordnung, wenn das Befestigungselement am Knochen befestigt wird. Insbesondere verhindert der Eingriff der Gewinde, daß das Kopplungselement sich relativ zu dem Befestigungselement bewegt, wenn das Befestigungselement in Knochen getrieben wird, wodurch die Installation der Befestigungselemente vereinfacht wird.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter verständlich aus der detaillierten Beschreibung weiter unten erläuterter, bevorzugter Ausführungsbeispiele, im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Befestigungselements für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Ansicht von oben auf das in 1 gezeigte Befestigungselement.
3 zeigt eine fragmentartige Querschnittsansicht des in 1 gezeigten Befestigungselements.
4A zeigt eine Seitenansicht eines Einsatzes für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4B zeigt eine Seitenansicht eines Einsatzes für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 4A gezeigten Einsatzes.
6 zeigt eine Ansicht von oben auf den in 4A gezeigten Einsatz.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kopplungselements für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine fragmentartige Querschnittsansicht des in 7 gezeigten Kopplungselements.
9A zeigt ein Verfahren zum Zusammenbau einer Pedikelschraubenanordnung, wobei das Befestigungselement der 1 zusammengebaut ist mit dem Kopplungselement der 7, in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9B und 9B' zeigen eine fragmentartige Ansicht der Unteranordnung der 9A während eines weiteren Schrittes beim Zusammenbauvorgang.
9C und 9C' zeigen die Unteranordnung der 9B während eines weiteren Schrittes beim Zusammenbauvorgang.
9D zeigt die Unteranordnung der 9A–9C während eines weiteren Schrittes beim Zusammenbauvorgang.
9E zeigt die Unteranordnung der 9D während noch einem weiteren Schritt beim Zusammenbauvorgang.
10A–10C zeigen ein Verfahren zum Zusammenbau des Einsatzes der 4A mit dem Befestigungselement der 1, in Übereinstimmung mit gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
11 zeigt eine fragmentartige Querschnittsansicht der in 9E gezeigten Pedikelschraubenanordnung.
12 zeigt eine Seitenansicht der Pedikelschraubenanordnung der 9E mit einer orthopädischen Stange, die in einer Stangenaufnahmeöffnung des Kopplungselementes befestigt ist, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
14A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes, der in der in 13 gezeigten Pedikelschraubenanordnung verwendet wird.
14B zeigt eine Ansicht von oben auf den in 14A gezeigten Einsatz.
14C zeigt eine Querschnittsansicht des Einsatzes der 14B entlang der Linie A-A.
15 zeigt eine fragmentartige perspektivische Ansicht der in 13 gezeigten Pedikelschraubenanordnung.
16 zeigt eine andere fragmentartige perspektivische Ansicht der in 13 gezeigten Pedikelschraubenanordnung.
17 zeigt eine Ansicht von oben auf die in 13 gezeigte Pedikelschraubenanordnung.
18 zeigt eine Querschnittsseitenansicht der in 13 und 17 gezeigten Pedikelschraubenanordnung, nachdem das Befestigungselement in Knochen verankert wurde und eine orthopädische Stange innerhalb einer Stangenaufnahmeöffnung des Kopplungselementes befestigt wurde.
19A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung .
19B zeigt eine Seitenansicht des in 19A gezeigten Einsatzes.
20A–20C zeigen ein Verfahren zum Zusammenbau einer Pedikelschraubenanordnung unter Verwendung des in 19A gezeigten Einsatzes.
21 zeigt eine vergrößerte fragmentartige Querschnittsansicht der in 20C gezeigten Pedikelschraubenanordnung.
22 zeigt eine Querschnittsansicht der Pedikelschraubenanordnung der 20C mit einer in einer ihrer Stangenaufnahmeöffnung befestigten orthopädischen Stange gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
23 zeigt eine Seitenansicht eines Einsatzes für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Aus führungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
24 zeigt eine Seitenansicht eines Einsatzes und eines Befestigungselements für eine Pedikelschraubenanordnung gemäß noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
25 zeigt eine Seitenansicht eines Antriebselementes zum Treiben eines Befestigungselementes einer Pedikelschraubenanordnung in Knochen in Übereinstimmung mit gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
26 zeigt eine Seitenansicht eines Antriebselementes zum Treiben eines Befestigungselementes einer Pedikelschraubenanordnung in Knochen in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
27 zeigt das Antriebselement der 26 im Eingriff mit dem Befestigungselement.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bezugnehmend auf 1 in Übereinstimmung mit gewissen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Pedikelschraubenanordnung mit geschlitzten Kopf ein Befestigungselement 30, das ein spitzes Ende 32 zum Einführen in Knochen hat, wie beispielsweise den Knochen eines Wirbelkörpers, sowie an seinem oberen Ende einen aufweitbaren Kopf 34. Das Befestigungselement 30 hat eine Längsachse A-A und beinhaltet vorzugsweise Außengewinde 36, die von dem spitzen Ende 32 des Befestigungselementes in Richtung des aufweitbaren Kopfes 34 verlaufen. Die Gewinde 36 enden an einem Halsabschnitt 38 des Befestigungselementes, der vorzugsweise an dem aufweitbaren Kopf 34 angrenzend angeordnet ist. Die Außengewinde 36 haben einen Außendurchmesser, der größer ist als ein Durchmesser des Halses 38. Der Hals hat vorzugsweise eine konkave Oberfläche, die es ermöglicht, daß das Befestigungselement 30 frei um einen breiteren Bereich an Winkeln schwenkbar ist, wie dies detaillierter unten beschrieben wird. Das Befestigungselement 30 einschließlich des mit Gewinde versehenen Abschnitts 36, der Hals 38 und der aufweitbare Kopf 34 sind vorzugsweise aus einem nicht organischen Material hergestellt, das dauerhaft ist und das in einen menschlichen Körper implantiert werden kann, wie beispielsweise Titan oder rostfreier Stahl.
Bezugnehmend auf die 1–3 hat der aufweitbare Kopf ein oberes Ende 40, das von der Spitze 32 entfernt liegt, sowie ein unteres Ende 42, das integral mit dem Hals 38 verbunden ist. Die äußere Oberfläche 44 des Kopfes 34 beinhaltet einen konvexen Abschnitt. Der aufweitbare Kopf 34 hat eine darin ausgebildete Ausnehmung 46, die vorzugsweise um die Längsachse A-A des Befestigungselementes 30 zentriert ist. Die Ausnehmung 46 begrenzt bzw. definiert eine innere Oberfläche 48, die eine Innenabmessung hat. Der Kopf 34 beinhaltet auch mehrere Schlitze 50, die zwischen den inneren und äußeren Oberflächen des Kopfes 34 verlaufen und eine Expansion und Kompression des Kopfes erlauben, wie dies detaillierter unten beschrieben wird.
Bezugnehmend auf die 1 und 2 hat der aufweitbare Kopf 34 eines bevorzugten Befestigungselementes sechs Schlitze 50, die zwischen seinen inneren und äußeren Oberflächen 48, 44 verlaufen. Die Schlitze 50 sind allgemein gleichförmig um den Umfang des Kopfes 34 beabstandet. Wie in 2 gezeigt, ist das Zentrum eines ersten Schlitzes 50A zu dem Zentrum eines angrenzenden zweiten Schlitzes 50B durch den mit A₁ bezeichneten Winkel versetzt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beläuft sich der Winkel A₁ auf etwa 60°. Obgleich das Ausführungsbeispiel der 2 sechs Schlitze offenbart, ist vorgesehen, daß jegliche Anzahl an Schlitzen, einschließlich lediglich eines Schlitzes, in dem Kopf ausgebildet sein kann. Die Schlitze 50 unterteilen den aufweitbaren Kopf 34 in mehrere elastische Arme 52, wobei jeder elastische Arm ein unteres Ende beinhaltet, das integral mit dem Befestigungselement, an seinem Halsabschnitt angrenzend, verbunden ist, sowie ein von ihm entfernt liegendes oberes Ende. Wie in 2 gezeigt, umgeben die elastischen Arme 52 allgemein die Ausnehmung 46 und befinden sich vorzugsweise in einer gleichmäßig beabstandeten Konfiguration um den Umfang der Ausnehmung 46. Jeder elastische Arm 52 beinhaltet einen Vorsprung 54 an seinem oberen Ende, der sich von dem Arm in Richtung der Längsachse A-A in dem Zentrum der Ausnehmung 46 erstreckt. Wie in 3 gezeigt, definiert die innere Oberfläche 48 der Ausnehmung 46 einen Winkel A₂ mit der Längsachse A-A des Befestigungselementes 30. Bei einem Ausführungsbeispiel beläuft sich der Winkel A₂ auf etwa 15 Grad.
Bezugnehmend auf die 4A, 5 und 6 beinhaltet die Pedikelschraubenanordnung der vorliegenden Erfindung auch einen Einsatz 56, der zumindest teilweise innerhalb der Ausnehmung des aufweitbaren Kopfes (2) positionierbar und/oder befestigbar ist. Wie in 4 gezeigt, hat der Einsatz 56 ein oberes Ende 58 mit einer radialen Oberfläche, ein unteres Ende 60 mit einer radialen Oberfläche und eine äußere Oberfläche 62, die zwischen seinem oberen und unteren Ende 58, 60 verläuft. Der Einsatz 56 hat eine mit B-B bezeichnete Längsachse, die zwischen dem oberen und unteren Ende verläuft, und beinhaltet auch einen Flansch 64, der um den größten Durchmesserabschnitt der äußeren Oberfläche 62 verläuft. Mit anderen Worten definiert der Flansch 64 die größte Außenabmessung des Einsatzes 56. Bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen jedoch definiert der Flansch nicht die größte Außenabmessung des Einsatzes 56.
Die äußere Oberfläche 62 des Einsatzes hat einen ersten Abschnitt 66 mit einem ersten Durchmesser, bezeichnet mit D₁. Der erste Abschnitt 66 verläuft zwischen dem oberen Ende 58 des Einsatzes 56 und dem Flansch 64. Die äußere Oberfläche des Einsatzes 56 hat einen zweiten Abschnitt 68, der zwischen dem Flansch 64 und dem unteren Ende 60 des Einsatzes 56 verläuft. Die Außenabmessung des Einsatzes 56 bei dem Flansch 64 hat einen zweiten Durchmesser, bezeichnet mit D₂, der größer ist als D1. Zwischen dem Flansch 64 und dem unteren Ende 60 des Einsatzes verjüngt sich die äußere Oberfläche 62 relativ zu der Längsachse B-B des Einsatzes unter einem mit A3 bezeichneten Winkel nach innen. Bezugnehmend auf die 3 und 4A wird bevorzugt, daß der Winkel A3 des Einsatzes 56 größer ist als der Winkel A2 der Ausnehmung 46, so daß der Einsatz die Außenabmessung 44 des Kopfes 34 aus Gründen erweitern kann, die detaillierter unten erläutert werden. Obgleich der in 4A gezeigte Einsatz ein im wesentlichen kugelförmiges unteres Ende hat, ist vorgesehen, daß das untere Ende 60' des Einsatzes 56', wie in 4B gezeigt, im wesentlichen flach sein kann.
Bezugnehmend auf die 7 und 8, beinhaltet die Pedikelschraubenanordnung auch ein Kopplungselement 70 zum Koppeln einer orthopädischen Stange mit dem Befestigungselement 30 (1). Das Kopplungselement 70 hat ein oberes Ende 72 und ein unteres Ende 74, sowie eine mit C-C bezeichnete Längsachse, die von dem oberen zu dem unteren Ende verläuft. Das Kopplungselement 70 hat auch eine Außenoberfläche 76 mit einem konvexen Abschnitt an ihrem unteren Ende 74. Die Außenoberfläche beinhaltet auch vorzugsweise eine Greiffläche in Form von darin ausgebildeten Vertiefungen oder Nuten 78, so daß das Kopplungselement ergriffen und/oder gehandhabt werden kann unter Verwendung eines Befestigungselementes oder Werkzeugs wie beispielsweise eines Zwangsinstrumentes, das Verwendung findet zum Setzen der orthopädischen Stange in die Pedikelschraubenanordnung. Die Nuten 78 verlaufen vorzugsweise in Richtungen im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse C-C des Kopplungselementes.
Eine Bohrung 80 verläuft entlang der Längsachse C-C des Kopplungselements 70 zur Aufnahme des Befestigungselements. Die Bohrung 80 definiert eine Innenoberfläche 82 des Kopplungselements, die Innengewinde 84, an dem oberen Ende 72 angrenzend, hat, sowie an dem unteren Ende 74 angrenzend, einen Aufweithohlraum 86. Das untere Ende des Aufweithohlraumes 86 hat vorzugsweise einen Sitz 88 mit einer konkaven Oberfläche zur Aufnahme der konvexförmigen Außenoberfläche des aufweitbaren Kopfes (1). Die Innenabmessung D3 des Aufweithohlraums 86 hat einen Durchmesser, der größer ist als die Außenabmessung der Außenoberfläche des aufweitbaren Kopfes (2), wenn sich der Kopf in einem normalen, ungeweitetenZustand befindet. Als Folge dessen können das Befestigungselement und das Kopplungselement drehen und frei relativ zueinander schwenken, wenn der Kopf ungeweitet ist, wie dies detaillierter unten beschrieben wird.
9A–9E zeigen ein bevorzugtes Verfahren zum Zusammenbau einer Pedikelschraubenanordnung mit geschlitztem Kopf. Bezugnehmend auf 9A, wird das spitze Ende 32 des Befestigungselements 30 durch die Bohrung 80 (8) des Kopplungselements 70, am oberen Ende des Kopplungselementes, geführt. Der mit Gewinde versehene Abschnitt 36 des Befestigungselements 30 kann frei durch die Bohrung gelangen, da der Außendurchmesser der Gewinde 36 geringer ist als der Durchmesser der Innengewinde 84 des Kopplungselementes. Hat jedoch der Kopf 34 einmal die Innengewinde 84 erreicht, so kann das Befestigungselement 30 nicht mehr länger frei durch die Bohrung 80 gelangen, da der Außendurchmesser des Kopfes 34 größer ist als der Durchmesser der Innengewinde 84.
Bezugnehmend auf die 9B müssen, damit der Kopf 34 des Befestigungselements 30 weiter durch die Bohrung 80 und in Richtung des unteren Endes des Kopplungselementes bewegt werden kann, die flexiblen Arme 52 des Kopfes sich nach innen, aufeinander zu, in die durch die Pfeile angegebene Richtung biegen, um den Kopf zusammenzudrücken. Beim Zusammendrücken ist der Außendurchmesser des Kopfes 34 kleiner als der oder gleich dem Durchmesser der Innengewinde 84 des Kopplungselementes. Bewegt sich einmal der Kopf 34 an den Innengewinden 84 vorbei und in den Aufweitraum 86 hinein, so sind, Bezugnehmend auf 9C die elastischen Arme 52 frei, sich voneinander weg, in die durch die Pfeile angegebene Richtung zu bewegen. Die elastischen Arme sind frei, in ihre ursprüngliche Orientierung zurück zu gelangen, da der Innendurchmesser des Aufweithohlraums größer ist als der Außendurchmesser des Kopfes, wenn sich der Kopf in einem unkomprimierten Zustand befindet.
Bezugnehmend auf die 9B' und 9C' ist bei anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen, ist der Außendurchmesser des Kopfes 34' kleiner als der Durchmesser der Innengewinde 84' des Kopplungselementes 70'. Als Folge dessen kann der Kopf 34' frei an den Innengewinden 84' vorbei gelangen. Bei diesen Ausführungsbeispielen hat die Bohrung einen minimalen Durchmesserabschnitt 85', der zwischen den Innengewinden 84' und dem Aufweithohlraum 86' des Kopplungselementes 70' angeordnet ist. Wie in 9B' gezeigt, müssen sich die elastischen Arme 52' des Kopfes 34' nach innen in Richtung aufeinander zu bewegen, um den Kopf zusammenzudrücken. Wenn er zusammengedrückt ist, ist der Außendurchmesser des Kopfes 34' kleiner als der oder gleich dem Durchmesser des minimalen Durchmesserabschnitts 85' des Kopplungselements 70'. Ist einmal der Kopf 34' an dem minimalen Durchmesserabschnitt 85' vorbei und in den Aufweithohlraum 86' gelangt, so steht es, bezugnehmend auf 9C', den elastischen Armen 52' frei, sich voneinander weg zu bewegen, um den Kopf 34' in seinen ursprünglichen, unkomprimierten Zustand zurückzuführen. Der minimale Durchmesserabschnitt kann ein Flansch 85', der nach innen, in Richtung der zentralen Achse C-C des Kopplungselements 70' ragt.
9D zeigt das Befestigungselement 30 und das Kopplungselement 70, nachdem der aufweitbare Kopf 34 in demAufweithohlraum 86 des Kopplungselements positioniert wurde. Da die äußere Oberfläche des aufweitbaren Kopfes 34 einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Aufweithohlraums 86, steht es dem aufweitbaren Kopf 34 und dem Befestigungselement 30 frei, relativ zu dem Kopplungselement 70 zu schwenken. Der Hals 38 mit reduziertem Durchmesser ermöglicht es dem Befestigungselement 30, über einen breiteren Bereich an Winkeln relativ zu dem Kopplungselement 70' zu schwenken. Der Einsatz 56 (4A) ist dann zumindest teilweise in der Ausnehmung 46 des aufweitbaren Kopfes 34 positioniert.
10A–10C zeigen ein bevorzugtes Verfahren zum Vorsehen des Einsatzes 56 zumindest teilweise in der Ausnehmung 46. 10A zeigt den Einsatz 56 an der Ausnehmung 46 des Kopfes 34 angrenzend, bevor die äußere Oberfläche des Einsatzes 62 in Eingriff gelangt mit den elastischen Armen 52 des Kopfes. Die Außenabmessung des Einsatzes bei dem Flansch 64 ist größer als die Innenabmessung der Ausnehmung. Die Innenabmessung 88 der Ausnehmung verläuft zwischen gegenüberliegenden Vorsprüngen 54 an den oberen Enden der elastischen Arme 52.
In 10B liegt der Einsatz 56 an den Vorsprüngen 54 der elastischen Arme 52 an und wird in Richtung nach unten in die Ausnehmung 46 bewegt. Als Folge dessen gelangt die äußere Oberfläche 62 des Einsatzes in Eingriff mit den Vorsprüngen 54, um die elastischen Arme 52 voneinander weg, in die durch Pfeile angegebenen Richtungen zu zwingen. Bezugnehmend auf 10C, fahren die elastischen Arme 52 damit fort, sich voneinander weg zu biegen, bis der Flansch 64 des Einsatzes 56 an den Vorsprüngen 54 vorbei gelangt ist, woraufhin die elastischen Arme 52 frei werden, sich zurück, aufeinander zu in die durch die Pfeile angegebenen Richtungen zu bewegen. Die Vorsprünge 54 halten dann den Einsatz 56 zumindest teilweise in der Ausnehmung 46 fest. Bei Befestigung in der Ausnehmung, befindet sich das obere Ende 58 des Einsatzes 56 vorzugsweise oberhalb des oberen Bereichs 40 des Kopfes 34 aus Gründen, die detaillierter unten erläutert werden. Ist einmal der Einsatz 56 durch die Vorsprünge 54 gesichert, so können die elastischen Arme 52 nicht mehr länger nach innen, aufeinander zu komprimieren, da die äußere Oberfläche 62 des Einsatzes sich in engem Eingriff befindet mit der inneren Oberfläche 48 der elastischen Arme 52, d.h., der inneren Oberfläche der Ausnehmung 46. Ist einmal der Einsatz 56 in der Ausnehmung 46 gesichert, ist es als Folge dessen sehr schwierig, den Einsatz aus der Ausnehmung zu entfernen, ohne die elastischen Arme 52 des aufweitbaren Kopfes wesentlich zu manipulieren.
Ist einmal der Einsatz 56 in der Ausnehmung 46 gesichert, so können, bezugnehmend auf die 9E und 11, der Einsatz 56 und das Befestigungselement 30 frei relativ zu dem Kopplungselement 70 miteinander schwenken. Wie in 11 gezeigt, ist der Einsatz 56 vorzugsweise nicht vollständig innerhalb der Ausnehmung 46 gesichert und hat vorzugsweise ein relativ hohes Profil in Bezug auf das obere Ende 40 des aufweitbaren Kopfes 34. Als Folge dessen sitzt das obere Ende 58 des Einsatzes 56 oberhalb des oberen Endes 40 des Befestigungselementes 30, um zu verhindern, daß eine orthopädische Stange (nicht gezeigt), die innerhalb des Kopplungselements positioniert ist, den Kopf 34 kontaktiert.
Nachdem der Einsatz 56 innerhalb der Ausnehmung 46 des aufweitbaren Kopfes 34 gesichert ist, ist bezugnehmend auf 12 die Pedikelschraubenanordnung bereit, um in Knochen 90 eingeführt zu werden. In einem ersten Schritt kann das Befestigungselement 30 durch Bohren eines Führungslochs in den Knochen an dem Knochen 90 verankert werden. Das spitze Ende 32 des Befestigungselements 30 wird dann in dem Führungsloch angeordnet und das Befestigungselement wird unter Verwendung eines Antriebselements oder Werkzeuges in den Knochen geschraubt. Das Antriebselement kann ein Schraubenzieher sein oder kann einen oder mehrere, sich davon erstreckende Vorsprünge beinhalten, die derart ausgestaltet sind, daß sie in den einen oder die mehreren in dem Kopf ausgebildeten Schlitze passen, wie dies detaillierter unten beschrieben wird. Das mit Gewinde versehene Befestigungselement 30 wird in den Knochen 90 getrieben, bis ein ausreichender Abschnitt des Befestigungselements in dem Knochen verankert ist.
Nachdem das Befestigungselement 30 in dem Knochen 90 verankert ist, kann das Kopplungselement 70 frei relativ zu dem Befestigungselement schwenken und drehen. Dieser Schwenk- und/oder Drehvorgang kann notwendig sein, um eine orthopädische Stange 92 innerhalb der Stangenaufnahmeöffnung 94 des Kopplungselements 70 zu positionieren. Die Stangenaufnahmeöffnung ist vorzugsweise durch eine U-förmige Öffnung am oberen Bereich des Kopplungselements definiert. Wie oben erwähnt, hat der Hals 38 des Befestigungselements 30 eine konkave Oberfläche und einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser des mit Gewinde versehenen Abschnitts 36 des Befestigungselements. Als Folge dessen kann das Kopplungselement 70 über einen weiteren Bereich an Winkeln, relativ zu der Längsachse A-A des Befestigungselementes schwenken, als dies möglich wäre, wenn sich die Gewinde die gesamte Strecke zu dem unteren Ende des Kopfes 34 erstrecken würden. Das Kopplungselement 70 kann dann geschwenkt und/oder gedreht werden, so daß die orthopädische Stange 92 in der Stangenaufnahmeöffnung 94 positioniert werden kann. Das Kopplungselement kann unter Verwendung von Nuten 78 oder durch Ergreifen des Körpers des Kopplungselementes bewegt werden.
Nachdem die Stange 92 positioniert wurde, wird eine Setzschraube 96 mit Außengewinden in die Innengewinde 84 des Kopplungselements 70 geschraubt. Die Setzschraube 96 wird solange in die Innengewinde 84 gedreht, bis die Setzschraube an der Stange 92 anschlägt. Die Setzschraube 96 wird dann weiter in die Innengewinde gedreht, um die Stange 92 in dem Stangenaufnahmekanal 94 zu verriegeln. Die Setzschraube 96 übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Stange 92 aus, die wiederum eine nach unten gerichtete Kraft auf den Einsatz 56 ausübt. Die nach unten gerichtete Kraft auf den Einsatz 56 wiederum bewegt den Einsatz weiter in die Ausnehmung 46, um die elastischen Arme 52 voneinander weg zu spreizen und die Außenabmessung des Kopfes aufzuweiten. Die Setzschraube 96 wird weiter angezogen, bis die äußere Oberfläche 44 des aufweitbaren Kopfes 34 den Sitz 88 des Kopplungselements 70 kontaktiert, um das Kopplungselement an Ort und Stelle zu verriegeln und eine weitere Schwenkbewegung des Kopplungselements relativ zu dem Befestigungselement zu verhindern. Die aufweitbare Natur des Kopfes eröffnet einen größeren Oberflächenkontaktbereich zwischen dem Kopf und dem Kopplungselement, als dies möglich ist mit Befestigungselementen, die steife bzw. feste Köpfe haben. Der aufweitbare Kopf liefert eine größere Reibungskraft zwischen dem Kopf und dem Sitz des Kopplungselementes, so daß die erzeugte Verriegelungs- bzw. Sperrkraft wesentlich größer ist.
13–19 zeigen eine Pedikelschraubenanordnung mit geschlitztem Kopf in Übereinstimmung mit weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. 13 zeigt ein mit Gewinde versehenes Befestigungselement 130 mit einem spitzen Ende 132, einem mit Gewinde versehenen Abschnitt 136, einem Hals 138 und einem aufweitbaren Kopf, der eine Ausnehmung und Schlitze hat zur Unterteilung des Kopfes in elastische Arme. Die Anordnung beinhaltet auch ein Kopplungselement 170. Das Befestigungselement 130 und das Kopplungselement 170 sind im wesentlichen gleich denjenigen, wie sie in Bezug auf die 1 und 7 beschrieben wurden.
Bezugnehmend auf die 14A–14C, hat ein Einsatz 156 für die Anordnung ein oberes Ende 158, ein unteres Ende 160 mit einer radialen Oberfläche und eine Außenoberfläche 162, die zwischen dessen oberem und unterem Ende verläuft. Das obere Ende 158 des Einsatzes 156 hat radiale Vorsprünge 198, die sich von diesem nach außen erstrecken. Die radialen Vorsprünge 198 sind derart bemessen, daß sie in die in dem aufweitbaren Kopf ausgebildeten Schlitze passen (1). Der Einsatz beinhaltet einen an seinem oberen Ende ausgebildeten Konus 199 zur Aufnahme eines Antriebselementes wie beispielsweise einen Sechskantschlüssel oder einen Schraubenzieher. Der Einsatz beinhaltet auch einen Flansch 164, der unmittelbar unterhalb der Vorsprünge vorgesehen ist. Der Flansch verläuft um den größten Durchmesserabschnitt der Außenoberfläche 162 und definiert vorzugsweise die Außenabmessung des Einsatzes. Die Außenoberfläche des Einsatzes verjüngt sich unter einem Winkel relativ zu der Längsachse des Einsatzes nach innen, so daß der Einsatz die elastischen Arme des Kopfes voneinander weg zwingen kann, wenn der Einsatz sich weiter in die Ausnehmung des Kopfes bewegt.
15 zeigt eine fragmentartige Ansicht der Anordnung, wobei der Einsatz 156 der 14A innerhalb der Ausnehmung des aufweitbaren Kopfes 134 gesichert ist. Der Einsatz wird innerhalb der Ausnehmung gesichert unter Ausnutzung eines Vorganges, der im allgemeinen gleich dem oben in 10a–10C beschriebenen ist. Die radialen Vorsprünge 198, die sich von dem oberen Ende 158 des Einsatzes erstrecken, sind innerhalb der Schlitze 150 des Kopfes angeordnet. Die elastischen Arme 152 des Kopfes werden durch den Einsatz 156 daran gehindert, sich nach innen, aufeinander zu, zu biegen. Bei gewissen Ausführungsbeispielen kann die Außenoberfläche 162 (14C) des Einsatzes die elastischen Arme daran hindern, sich nach innen, aufeinander zu, zu biegen. Nachdem der Einsatz 156 an dem Kopf des Befestigungselementes 130 gesichert wurde, steht es, bezugnehmend auf 16, dem Befestigungselement und Einsatz frei, zusammen relativ zu dem Kopplungselement 170 zu schwenken.
Bezugnehmend auf die 17 und 18 kann das Befestigungselement an einem Knochen 190 befestigt werden, indem zunächst ein Führungsloch in den Knochen gebohrt wird und dann das spitze Ende 132 des Befestigungselementes in das Führungsloch eingeführt wird. Ein Antriebselement wie beispielsweise ein Sechskantschlüssel wird dann in den an dem oberen Ende des Einsatzes 156 ausgebildeten Konus 199 eingeführt. Da das Antriebselement den Einsatz 156 dreht, gelangen die radialen Vorsprünge 158 des Einsatzes 156 in Eingriff mit den elastischen Armen des Kopfes 134 zum Zwecke des Treibens des Befestigungselementes in den Knochen 190. Nachdem das Befestigungselement in dem Knochen 190 verankert ist, steht es dem Kopplungselement frei, sich relativ zu dem Befestigungselement zu verschwenken und zu drehen, so daß eine orthopädische Stange 192 innerhalb der Stangenaufnahmeöffnung 194 des Kopplungselements 170 positioniert werden kann. Nachdem die Stange 192 positioniert wurde, wird ein Verriegelungselement 196 mit Außengewinde drehend in Eingriff gebracht mit den Innengewinden 184 des Kopplungselements 170 und in Richtung der Stange 192 getrieben, bis ein unteres Ende 197 des Verriegelungselements 196 in Eingriff steht mit der orthopädischen Stange 192. Das Verriegelungselement 196 wird weiter in die Innengewinde 184 getrieben, um eine nach unten gerichtete Kraft auf die orthopädische Stange 192 vorzusehen. Die orthopädische Stange 192 wiederum übt eine nach unten gerichtete Kraft auf das obere Ende 158 des Einsatzes 156 aus, um den Einsatz 156 weiter in die Ausnehmung 146 des aufweitbaren Kopfes 134 zu zwingen. Wenn sich der Einsatz weiter in die Ausnehmung des aufweitbaren Kopfes bewegt, zwingt die Außenoberfläche 144 des Einsatzes die elastischen Arme 152 dazu, sich voneinander weg zu bewegen, um den Außendurchmesser des aufweitbaren Kopfes aufzuweiten. Als Folge dessen gelangt die Außenoberfläche des aufweitbaren Kopfes in Eingriff mit dem Sitz 188 des Kopplungselementes 170, um das Kopplungselement an Ort und Stelle, relativ zu dem Befestigungselement 130 zu verriegeln und eine weitere Schwenkbewegung des Kopplungselementes relativ zu dem Befestigungselement zu verhindern.
19A–23 zeigen einen Einsatz 256 für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. In diesem speziellen Ausführungsbeispiel sind das Befestigungselement 230 und das Kopplungselement 270 im wesentlichen von der Ausgestaltung her gleich den oben gezeigten Ausführungsbeispielen. Bezugnehmend jedoch auf die 19A und 19B, hat der Einsatz 256 eine Außenoberfläche, die im wesentlichen die Form einer Kugel hat und hat einen minimalen Durchmesserabschnitt 264 an seinem oberen Bereich 258. Die Kugelform der Außenoberfläche 262 des Einsatzes 256 erlaubt, daß der Einsatz innerhalb der Ausnehmung 246 des Kopfes 234 des Befestigungselements 230 frei dreht.
20A–20C zeigen ein bevorzugtes Verfahren zum Zusammenbau der Pedikelschraubenanordnung mit geschlitztem Kopf unter Verwendung des Einsatzes 256 der 19A und 19B. Bezugnehmend auf die 20A, wird das spitze Ende 232 des Befestigungselements 230 durch die Bohrung 280 des Kopplungselements 270 geführt. Der mit Gewinde versehene Abschnitt 236 des Befestigungselements 230 kann frei durch die Bohrung 280 gelangen, da der Außendurchmesser der Gewinde 236 kleiner ist als der minimale Durchmesser der Bohrung 280 des Kopplungselements 270. Wie oben ausgeführt wurde, kann der minimale Durchmesser der Bohrung definiert werden entweder durch die Innengewinde 284 des Kopplungselements 270 oder ein anderes Merkmal, das in der Bohrung des Kopplungselements ausgeführt wurde, wie beispielsweise ein Flansch (beispielsweise Teil 85' in 9B'). Hat jedoch der Kopf 234 einmal den minimalen Durchmesserabschnitt des Kopplungselements 270 erreicht, so kann das Befestigungselement 230 nicht mehr länger frei durch die Bohrung 280 gelangen, da der Außendurchmesser des Kopfes 234 größer als der minimale Durchmesser ist.
20B zeigt das Befestigungselement 230 und das Kopplungselement 270, nachdem der aufweitbare Kopf 234 in dem Aufweithohlraum 286 des Kopplungselements 270 positioniert wurde. Da die Außenoberfläche des aufweitbaren Kopfes 234 einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Aufweithohlraums 286, können der aufweitbare Kopf 234 und das Befestigungselement 230 relativ zu dem Kopplungselement 270 frei schwenken. Der Halsabschnitt 238 reduzierten Durchmessers des Befestigungselements ermöglicht, daß das Befestigungselement 230 und das Kopplungselement 270 relativ zueinander in einem breiteren Winkelbereich schwenken können.
Bezugnehmend auf die 20C und 21, wird der Einsatz 256 dann zumindest teilweise in der Ausnehmung 246 des aufweitbaren Kopfes 234 positioniert. Der Einsatz 246 wird durch die elastischen Arme 252 des Kopfes 234 in der Ausnehmung 246 gehalten. Zu diesem Zeitpunkt kann der Einsatz 256 frei in der Ausnehmung 246 drehen und das Kopplungselement 270 kann relativ zu dem Befestigungselement 230 frei verschwenkt werden und drehen. Nachdem eine Stange 292 in der Stangenaufnahmeöffnung 294 gesichert wurde, wird, bezugnehmend auf 22, die Aufweitung des aufweitbaren Kopfes 234 bewirkt, wenn die Stange 292 den Einsatz 256 weiter in die Ausnehmung 246 schiebt.
23 zeigt einen Einsatz 356 für eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit noch anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Der Einsatz 356 hat an seinem oberen Ende 358 radiale Vorsprünge 398. Das obere Ende 358 definiert eine Oberfläche mit einer radialen Krümmung, um u.a. eine orthopädische Stange von dem Kopf des Befestigungselementes weg zu halten (1). Die radial gekrümmte Oberfläche vereinfacht auch die Bewegung des Befestigungselementes relativ zu dem Kopplungselement, bevor die Stange in dem Kopplungselement gesichert bzw. befestigt wird. Der Einsatz beinhaltet einen radialen Flansch 364 zur Sicherung durch elastische Arme eines aufweitbaren Kopfes, wie dies in 10A–10C gezeigt ist.
24 zeigt eine Pedikelschraubenanordnung in Übereinstimmung mit noch einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung beinhaltet ein Befestigungselement 430, das im wesentlichen gleich dem in 1-3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist. Das Befestigungselement 430 hat einen aufweitbaren Kopf 434, eine in dem aufweitbaren Kopf ausgebildete Ausnehmung 446 und mehrere elastische Arme 452. Das Befestigungselement 430 hat eine Hülse bzw. Aufnahme 402, die am Boden der Ausnehmung 446 ausgebildet ist. Ein Werkzeug kann in die Hülse eingeführt werden, um das Befestigungselement in Knochen zu treiben. Die Anordnung beinhaltet auch vorzugsweise einen Einsatz 456 mit einer Bohrung 404, die von einem seiner oberen Enden 458 zu einem seiner unteren Enden 460 verläuft. Die Bohrung ist vorzugsweise eine Axialbohrung 404, die so ausgelegt ist, daß das oben erwähnte Werkzeug hindurch und in die Hülse 402 am Boden der Ausnehmung 446 gelangen kann, um das Befestigungselement in den Knochen zu treiben.
Bezugnehmend auf 25 hat ein Antriebselement 591 zum Treiben eines Befestigungselements 530 im Knochen einen Schaft 593, der ein unteres Ende 595 hat mit mehreren sich nach unten erstreckenden Pratzen 597. Die Pratzen 597 sind derart bemessen, daß sie in die Schlitze 550 des Kopfes 534 des Befestigungselements 530 passen. Bei Drehung des Schaftes 593 gelangen die Pratzen 597 in Eingriff mit den elastischen Armen 544 des Kopfes 534, um das Befestigungselement zu drehen und das Befestigungselement 530 in Knochen 590 zu treiben.
26 und 27 zeigen ein Antriebselement 691 zum Treiben eines Befestigungselements 630 in Knochen 690. Das Antriebselement 691 ist im wesentlichen gleich dem in 25 gezeigten und beinhaltet einen Schaft 693 mit einem unteren Ende 695 und mehreren nach unten verlaufenden Pratzen 697, die derart bemessen sind, daß sie in die Schlitze 650 des Kopfes 634 passen. Das Antriebselement hat Außengewinde 699, vorzugsweise zwischen dem Schaft 693 und den Pratzen 697 (26). Die Außengewinde 699 sind ausgestaltet, um bei Drehung zusammenzupassen mit den Innengewinden 684 des Kopplungselements 670. Der passende Eingriff der Außengewinde 699 des Antriebselementes und der Innengewinde 684 stabilisiert im allgemeinen die gesamte Pedikelschraubenanordnung, wenn das Befestigungselement 630 in Knochen 690 getrieben wird.
Da diese und andere Variationen und Kombinationen der oben erläuterten Merkmale verwendet werden können, sollten die vorstehenden Beschreibungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele lediglich der Darstellung dienen und die Erfindung, wie sie durch die Ansprüche definiert wird, nicht einschränken.

Claims

Pedikelschraubenanordnung, umfassend: a. ein Befestigungselement (30) mit einem spitzen Ende (32) zum Einführen in einen Knochen und einem aufweitbaren Kopf (34) an dessen gegenüberliegendem Ende, wobei der Kopf (34) eine äußere Oberfläche (44) mit einem konvexen Abschnitt hat und eine Ausnehmung (46), die eine innere Oberfläche (48) hat und eine Innenabmessung begrenzt; b. einen Einsatz (56), der zumindest teilweise in der Ausnehmung (46) positionierbar ist, wobei der Einsatz (56) eine äußere Oberfläche (62) hat und eine Außenabmessung begrenzt, die größer ist als die Innenabmessung der Ausnehmung (46) ; c. ein Kopplungselement (70) mit einer Aufnahmeöffnung für eine Stange, einer Bohrung (80) zur Aufnahme des Kopfes (34) des Befestigungselementes (30) und einem Sitz (88) zur Aufnahme des Kopfes (34) des Befestigungselementes (30), wobei der Sitz (88) einen konkaven Abschnitt hat zur Aufnahme des konvexen Abschnitts des Kopfes (34) und es dem Befestigungselement (30) ermöglicht, relativ zu dem Kopplungselement (70) verschwenkbar zu sein, bevor es darin verriegelt wird; und d. ein Verriegelungselement (96) in Verbindung mit dem Kopplungselement (70), wobei das Verriegelungselement (96) derart ausgelegt ist, daß es gegen eine in der Aufnahmeöffnung für die Stange angeordnete, orthopädische Stange (92) gezwungen wird, um wiederum den Einsatz (56) in die Ausnehmung (46) des Kopfes (34) derart zu zwingen, daß die Außenabmessung des Einsatzes (56) an der Innenabmessung des Kopfes lagert, wobei sich der Kopf (34) gegen den Sitz (88) des Kopplungselementes (70) aufweitet, um zu verhindern, daß das Kopplungselement (70) sich schwenkend relativ zu dem Befestigungselement (30) bewegt.
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Kopf (34) wenigstens einen Schlitz (50) hat, der zwischen seiner inneren und äußeren Oberfläche (44, 48) verläuft, um eine Aufweitung des Kopfes (34) zu erlauben.
Anordnung nach Anspruch 2, bei welcher der wenigstens eine Schlitz (50) mehrere Schlitze (50) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 3, bei welcher die mehreren Schlitze (50) den Schraubenkopf (34) in mehrere elastische Arme (52) unterteilt, die sich von dem spitzen Ende (32) des Befestigungselementes (30) weg erstrecken.
Anordnung nach Anspruch 4, bei welcher jeder elastische Arm (52) einen Vorsprung (54) an seinem oberen Ende hat, der sich in Richtung der Längsachse (A) des Befestigungselementes (30) erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 5, bei welcher der wenigstens eine Vorsprung (54) mehrere Vorsprünge (54} aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher die Ausnehmung (46) einen Außenumfang hat und die mehreren Vorsprünge (54) in ringförmiger Ausgestaltung um den Außenumfang der Ausnehmung (46) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher der Einsatz (56) ein oberes Ende und ein unteres Ende hat und die äußere Oberfläche (62) dazwischen verläuft, wobei die äußere Oberfläche (62) des Einsatzes (56) einen Flansch aufweist.
Anordnung nach Anspruch 8, bei welcher die Vorsprünge ausgelegt sind zum Eingriff mit dem Flansch zum Halten des Einsatzes (56) innerhalb der Ausnehmung (46) des Befestigungselementes (30).
Anordnung nach Anspruch 6, bei welcher der Einsatz (56) ein oberes Ende und eine äußere Oberfläche (62) hat, die sich von dem oberen Ende erstreckt, dessen Gestalt im wesentlichen sphärisch ist.
Anordnung nach Anspruch 10, bei welcher der Einsatz (56) an dem oberen Ende angrenzend einen Abschnitt minimalen Durchmessers hat und wobei die Vorsprünge (54) ausgelegt sind zum Eingriff mit dem Abschnitt minimalen Durchmessers zum Zwecke des Haltens des Einsatzes (56) innerhalb der Ausnehmung (46) des Befestigungselementes (30).
Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Einsatz (56) ein oberes Ende (58), ein unteres Ende (60) und die sich dazwischen erstreckende äußere Oberfläche (62) hat, wobei die äußere Oberfläche (62) des Einsatzes (56) einen Flansch (64) hat zum Halten des Einsatzes (56) innerhalb der Ausnehmung (46) des Befestigungselementes (30).
Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher die äußere Oberfläche (62) des Einsatzes (56) sich vom Flansch (64) in Richtung ihres unteren Endes (60) verjüngt.
Anordnung nach Anspruch 12, bei welcher das obere Ende (58) des Einsatzes (56) eine radiale Oberfläche hat.
Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welcher das Kopplungselement (70) ein oberes und ein unteres Ende (72, 74) hat, wobei die Aufnahmeöffnung für die Stange von dem oberen Ende (72) in Richtung des unteren Endes (74) verläuft; und wobei die Bohrung (80) zwischen dem oberen und dem unteren Ende (72, 74) des Kopplungselementes (70) verläuft zur Aufnahme des Gewindebefestigungselementes (30), wobei der Sitz (88) ausgelegt ist zum Eingriff mit einem Abschnitt des Kopfes (34) des Gewindebefestigungselementes (30), wobei das Kopplungselement (70) eine Außenoberfläche (76) einschließlich einer Greiffläche (78) hat.
Anordnung nach Anspruch 15, bei welcher das Kopplungselement (70) eine Längsachse (C) hat, die zwischen dem oberen und dem unteren Ende (72, 74) des Kopplungselementes (70) verläuft.
Anordnung nach Anspruch 16, bei welcher die Greiffläche (78) eine oder mehrere Vertiefungen hat, die in der Außenoberfläche (76) des Kopplungselementes (70) ausgebildet sind.
Anordnung nach Anspruch 17, bei welcher sich die eine oder mehreren Vertiefungen in Richtungen quer zu der Längsachse (C) des Kopplungselementes (70) erstrecken.