DE602005002477T2

DE602005002477T2 - Knochenverankerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE602005002477T2
Application number: DE602005002477T
Authority: DE
Inventors: Wilfried Matthis; Lutz Biedermann
Original assignee: Biedermann Motech GmbH and Co KG
Current assignee: Biedermann Technologies GmbH and Co KG
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2025-07-13
Also published as: CN101966096A; EP1743584B1; JP2007021206A; KR101406237B1; US20070055241A1; TWI391121B; KR20070008391A; CN101966096B; US7955359B2; JP5090678B2; EP1769761A1; DE602005002477D1; KR101260512B1; KR20110114503A; CN1931106A; US8870927B2; CN1931106B; US20150080961A1; US9333010B2; DE602005009703D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Knochenverankerungsvorrichtung mit einem Verankerungselement, das einen Schaft, der in einem Knochen verankert werden soll, und einen Kopf aufweist, einem Aufnahmeteil zum Aufnehmen des Kopfes für die Verbindung mit einem Stab und einem Druckelement, das Druck auf den Kopf ausübt, und mit verschiedenen Verschlusselementen, die mit dem Aufnahmeteil zusammenwirken, zum Sichern des Stabs in dem Aufnahmeteil.
Die US 5,443,467 offenbart eine Knochenschraube mit einem Aufnahmeteil und einem Schraubenteil mit einem Gewindeabschnitt und einem Kopf. Eine Druckscheibe ist in dem Aufnahmeteil verschiebbar gehalten und wirkt auf den Kopf. Der Stab wird auf die Oberseite der Druckscheibe gesetzt und die Anordnung wird arretiert durch eine Stabarretiermutter und eine Arretiermutter, die Druck auf den Stab ausübt, der dann auf die Druckscheibe Druck ausübt und somit den Kopf arretiert.
Die US 6,063,090 offenbart ein Wirbelsäulenfixationssystem mit einer Pedikelschraube und einem Aufnahmekopf zum Verbinden der Pedikelschraube mit einem Längsträger. Ein Einsatz 12 ist vorgesehen, der Druck auf den Kopf der Pedikelschraube, der in dem Aufnahmekopf untergebracht ist, ausübt. Es sind Spannmittel vorgesehen zum Drücken auf den Einsatz zum Verriegeln des Kopfes der Pedikelschraube in einer polyaxialen Position und zum Fixieren des Längsträgers. Abhängig von dem Einsatz und dem Spannmittel können der Stab und der Kopf der Knochenschraube separat befestigt werden.
Die US 2003/0100896 A1 offenbart ein Element mit einem Schaft und einem damit verbundenen Halteelement zur Verbindung mit einem Stab, wobei das Halteelement eine Ausnehmung mit einem U-förmigen Querschnitt zum Aufnehmen des Stabs mit zwei freien Schenkeln und einem Innengewinde auf den freien Schenkeln und ein Arretierelement mit einem Außengewinde, das mit dem Innenge winde der Schenkel zusammenwirkt, aufweist. In einem Ausführungsbeispiel ist das Halteelement polyaxial mit dem Kopf einer Knochenschraube verbunden. Zum Arretieren des Kopfes in seiner polyaxialen Position ist eine Druckscheibe vorgesehen, die auf den Kopf wirkt, wenn Druck auf den Stab durch eine Innenschraube ausgeübt wird. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Kopf unabhängig von der Fixierung des Stabes arretiert werden. Wenn die zwei Typen von Verankerungsvorrichtungen gleichzeitig während einer Operation verwendet werden sollen, ist es notwendig, die zwei Typen von Verankerungselementen getrennt auf Lager zu haben oder die bevorzugte Verankerungsvorrichtung mit der erforderlichen Druckscheibe und/oder dem Druckelement vor oder während der Operation vorzumontieren.
Die US 2004/0181224 A1 offenbart eine Knochenverankerungsvorrichtung mit einem Knochenverankerungselement, das polyaxial mit einem Aufnahmeteil verbunden ist, und mit einem Druckelement zum Ausüben von Druck auf den Kopf zum Arretieren des Kopfes in seiner Position, wobei eine Innenschraube vorgesehen ist, die in das Aufnahmeteil eingeschraubt werden kann, zum Ausüben von Druck auf den Stab. Das Innengewinde endet oberhalb des Stabs, wenn der Stab eingesetzt ist, und es ist ein Freistich vorgesehen, der es erlaubt, dass der Aufbau des Aufnahmeteils eine kleinere Dimension aufweist.
Die US 2005/0055026 A1 offenbart ein Verankerungselement mit einer Schraube mit einem Kopf und mit einem Schaft mit einem Knochengewinde und mit einem Aufnahmeteil zum Aufnehmen des Kopfes der Schraube und mit einem Druckelement, das auf den Kopf der Schraube wirkt. Das Druckelement weist eine Ausnehmung zum Aufnehmen des Stabes auf, wobei die Tiefe der Ausnehmung größer ist, als der Durchmesser des Stabs. Es ist ein Verschlusselement vorgesehen, das eine Mutter und eine Innenschraube aufweist, die jeweils auf das Druckelement und den Stab wirken. Daher können der Kopf und der Stab unabhängig voneinander fixiert werden.
Die US 2003/0100904 A1 offenbart ein anderes Knochenverankerungselement mit einer Knochenschraube mit einem Kopf, der in einem Aufnahmeteil aufgenommen ist. Das Verankerungselement weist ein Druckelement auf, das auf den Kopf wirkt. Ein Verschlusselement beinhaltet eine Außenmutter und eine Innenschraube zum Fixieren des Kopfs und des Stabs unabhängig voneinander.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Knochenverankerungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine vielseitige Verwendbarkeit und einen kompakten Aufbau hat.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 1. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das Knochenverankerungselement gemäß der Erfindung hat den Vorteil, dass es mit der Auswahl eines Verschlusselements in zwei Weisen verwendet werden kann. Wenn ein einteiliges Verschlusselement ausgewählt wird, ist es möglich, gleichzeitig den Kopf in seiner polyaxialen Position zu arretieren und den Stab zu fixieren. Wenn ein zweiteiliges Verschlusselement ausgewählt wird, ist es möglich, den Kopf zu arretieren und in seperater Weise den Stab zu fixieren. Für beide Anwendungen ist nur ein einziges Aufnahmeteil und Druckstück erforderlich. Daher kann der Chirurg eine einzige Knochenverankerungsvorrichtung verwenden und während der Operation auswählen, welche Art von Verschlussmechanismus verwendet werden soll.
Die Knochenverankerungsvorrichtung hat einen kompakten Aufbau, da es nicht notwendig ist, eine Außenmutter oder einen Ring zum Verhindern des Aufspreizens der Schenkel zu verwenden. Auch ist die Wandstärke des Aufnahmeteils so, dass es keine dünneren inneren Abschnitte wie zum Beispiel Gewindeausläufe oder Hinterschnitte gibt, die die Struktur schwächen könnten.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Knochenverankerungsvorrichtung mit einem einteiligen Verschlusselement.
2 zeigt eine Querschnittsansicht der Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 1.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Knochenverankerungsvorrichtung von 1.
4 zeigt eine Querschnittsansicht einer Knochenverankerungsvorrichtung mit einem zweiteiligen Verschlusselement.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Knochenverankerungsvorrichtung von 4.
6 zeigt Möglichkeiten der Verwendung der Knochenverankerungsvorrichtung mit einem einteiligen Verschlusselement und einem zweiteiligen Verschlusselement.
7a zeigt in einer schematischen Weise den Arretiermechanismus der Knochenverankerungsvorrichtung mit dem einteiligen Verschlusselement.
7b zeigt in einer schematischen Weise den Arretiermechanismus des zweiteiligen Verschlussmechanismus.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, beinhaltet ein erstes Ausführungsbeispiel der Knochenverankerungsvorrichtung eine Knochenschraube 1 mit einem Schaft 2 mit einem Knochengewinde und einem kugelsegmentförmigen Kopf 3, der eine Ausnehmung 4 zum in Eingriff bringen mit einem Einschraubwerkzeug aufweist. Die Knochenverankerungsvorrichtung weist ferner ein Aufnahmeteil 5 auf, welches im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und ein erstes Ende 6 und ein zweites Ende 7 gegenüberliegend zu dem ersten Ende aufweist. Die zwei Enden sind senkrecht zu einer Längsachse 8. Koaxial zu der Längsachse 8 ist eine erste Bohrung 9 vorgesehen, die sich von dem ersten Ende 6 bis zu einem vorbestimmten Abstand von dem zweiten Ende 7 erstreckt. An dem zweiten Ende 7 ist eine Öffnung 10 vorgesehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 9. Die koaxiale Bohrung 9 verjüngt sich in Richtung zu der Öffnung 10 hin. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel verjüngt sie sich in Form eines sphärisch geformten Abschnitts 11. Der Durchmesser der koaxialen Bohrung 9 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel geringfügig größer als der größte Durchmesser des Kopfs 3, so dass die Knochenschraube 1 durch die Bohrung 9 geführt werden kann, wobei der Schaft 2 sich durch die Öffnung 10 erstreckt und der Kopf 3 sich an dem sphärisch geformten Abschnitt 11 abstützt.
Das Aufnahmeteil 5 weist ferner eine U-förmige Ausnehmung 12 auf, die an dem ersten Ende 6 beginnt und sich in Richtung auf das zweite Ende 7 hin erstreckt, so dass der Grund 13 der U-förmigen Ausnehmung einen Abstand d vom zweiten Ende 7 aufweist. Die Breite der U-förmigen Ausnehmung 12 in seitlicher Richtung senkrecht zu der Längsachse 8 ist geringfügig größer als der Durchmesser eines Stabs 14, der in der U-förmigen Ausnehmung aufgenommen werden soll. Durch die U-förmige Ausnehmung 12 sind zwei freie Schenkel 15, 16 gebildet, deren Ende zum ersten Ende 6 hin gerichtet ist. Angrenzend an das erste Ende 6 weist das Aufnahmeteil ein Innengewinde 17 an den Schenkeln 15, 16 auf. Wie insbesondere in 2 zu sehen ist, ist eine zweite koaxiale Bohrung 18 angrenzend an das erste Ende 6 vorgesehen, die einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser der ersten Bohrung 9, so dass eine Schulter 9a am Übergang von der ersten Bohrung 9 zu der zweiten Bohrung 8 hin gebildet ist. Der Innendurchmesser der koaxialen Bohrung 18 und der Innendurchmesser zwischen gegenüberliegenden Spitzen des Innengewindes 17 ist im wesentlichen gleich. Das Gewinde 17 läuft in die U-förmige Ausnehmung 12 aus. Daher gibt es keinen Gewindeauslauf und auch keinen Freistich. In montiertem Zustand, wenn der Stab 14 in das Aufnahmeteil 5 eingesetzt ist, endet das Innengewinde 17 an einer Position an den Schenkeln 15, 16, die oberhalb der oberen Fläche des Stabs 14 ist.
Ferner ist ein Druckelement 20 vorgesehen, welches im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, mit einem ersten Ende 21 und einem zweiten Ende 22 gegenüberliegend zu dem ersten Ende. Der Außendurchmesser ist nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der ersten koaxialen Bohrung 9 zum Ermöglichen, dass das Druckelement in die Bohrung 9 des Aufnahmeteils 5 eingeführt wird und in axialer Richtung bewegt werden kann. Angrenzend an sein zweites Ende, welches dem Kopf 3 im eingebauten Zustand gegenüberliegt, weist das Druckelement 20 eine sphärische Ausnehmung 23 auf, deren Radius dem Radius des sphärischen Kopf 3 entspricht. Angrenzend an sein erstes Ende 21 weist das Druckelement eine U-förmige Ausnehmung 24 auf, die sich quer zur Längsachse 8 erstreckt. Der Querdurchmesser der U-förmigen Ausnehmung 24 ist so gewählt, dass der Stab 14, der in dem Aufnahmeteil 5 aufgenommen werden soll, in die Ausnehmung 24 eingesetzt und seitlich darin geführt werden kann. Durch die U-förmige Ausnehmung 24 sind die freien Schenkel 25, 26 des Druckelements 20 gebildet, die gegen das erste Ende 21 hin enden. Die Tiefe der U-förmigen Ausnehmung 24 gesehen in der Richtung der Längsachse 8 des Aufnahmeteils 5 ist größer als der Durchmesser des aufzunehmenden Stabs 14, so dass die Schenkel 25, 26 über den Stab hinausstehen, wenn der Stab auf dem Grund 27 der U-förmigen Ausnehmung 24 ruht.
Das Druckelement 20 weist ferner eine koaxiale Bohrung 28 zum Ermöglichen des Zugangs zur Knochenschraube 1 mit einem Schraubendreher auf.
Wie insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist das Druckelement 20 angrenzend an sein erstes Ende 21 einen umlaufenden Vorsprung 29 an den Schenkeln 25, 26 auf, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist, als der Innendurchmesser der zweiten koaxialen Bohrung 18 des Aufnahmeteils 5 derart, dass das Druckelement 20 mit dem umlaufenden Vorsprung 21 in der zweiten koaxialen Bohrung 18 gleiten kann.
Die Knochenverankerungsvorrichtung weist ferner ein Verschlusselement auf, welches in dieser Ausführungsform ein einteiliges Verschlusselement in Form einer Innenschraube 30 ist. Das Außengewinde der Innenschraube 30 wirkt mit dem Innengewinde 17, das an den Schenkeln 15, 16 vorgesehen ist, zusammen. An einem Ende weist die Innenschraube 30 eine Ausnehmung 31 zum in Eingriff bringen mit einem Einschraubwerkzeug auf. An dem gegenüberliegenden Ende hat die Innenschraube einen ersten zylindrischen Vorsprung 32, dessen Durchmesser gerade so groß ist, dass der zylindrische Vorsprung 32 entlang der Innenwand der zweiten koaxialen Bohrung 18 gleitet, wenn die Innenschraube 30 zwischen die Schenkel 25, 26 eingeschraubt wird. Der erste zylindrische Vorsprung 32 verjüngt sich in einen zweiten zylindrischen Vorsprung 33, der einen Durchmesser aufweist, der größer ist, als der Durchmesser des Stabs aber kleiner als der Durchmesser der zweiten Bohrung 18 und der in einem in 2 gezeigten zusammengebauten Zustand in Eingriff mit einer entsprechenden kreisförmigen Ausnehmung 34 angrenzend an das erste Ende 21 des Druckelements 20 gelangt. Die freie Endoberfläche des zweiten Vorsprungs 33 ist eben.
Die Dimensionen des Druckelements 20 relativ zu dem Kopf 3 der Knochenschraube und zu dem Aufnahmeteil 5 sind so, dass in einem Zustand, in dem die Knochenschraube noch nicht in ihrer endgültigen polyaxialen Position relativ zu dem Aufnahmeteil 5 arretiert ist, der Grund 27 der U-förmigen Ausnehmung 24 des Druckelements 20 einen Abstand von dem zweiten Ende 7 des Aufnahme teils aufweist, der größer ist, als der in 1 gezeigte Abstand d, so dass er über den Grund 13 der U-förmigen Ausnehmung 12 des Aufnahmeteils 5 hervorsteht, wie in 3 gezeigt ist. In diesem Zustand ist das Druckelement 20 in der ersten koaxialen Bohrung 9 und mit seinem Vorsprung 21 in der zweiten koaxialen Bohrung 18 derart verschiebbar, dass der Vorsprung 21 nicht auf der Schulter 9a ruht. Die Dimension der Innenschraube 30 in einer axialen Richtung ist so, dass wenn die Innenschraube 30 noch nicht festgezogen ist, der zylindrische Vorsprung 33 die Oberfläche des Stabs 14 nicht berührt.
Die Dimension der Innenschraube 30 ist derart, dass in dem endgültig festgezogenen Zustand die Innenschraube 30 keinen Druck auf das Druckelement 20 ausübt, d.h. die Länge des zylindrischen Vorsprungs 33 ist so, dass ein Zwischenraum 35 zwischen der Oberfläche des ersten zylindrischen Vorsprungs 32 der Innenschraube und dem ersten Ende 21 des Druckelements besteht. Das Innengewinde 17 des Aufnahmeteils und das Gewinde der Innenschraube 30 ist vorzugsweise ein Flachgewinde zum Verhindern des Aufspreizens der Schenkel.
Im Betrieb wird zuerst die Knochenschraube 1 in das Aufnahmeteil 5 eingeführt, wobei der Schaft 2 durch die Öffnung 10 hindurchgeführt ist bis der Kopf 3 an dem sphärischen Abschnitt 11 oder an der durch die Öffnung 10 gebildeten Kante ruht. Dann wird das Druckelement 20 in das Aufnahmeteil 5 eingeführt, so dass die sphärische Ausnehmung 23 den oberen Abschnitt des Kopfs 3 der Knochenschraube umfasst. In diesem Zustand steht der Grund 27 der U-förmigen Ausnehmung des Druckelements über den Grund 13 der U-förmigen Ausnehmung des Aufnahmeteils 5 hervor. In diesem Zustand ist der Kopf der Knochenschraube schwenkbar in dem sphärischen Abschnitt 11 des Aufnahmeteils ähnlich einem Kugelgelenk gehalten. Als nächstes wird die Knochenschraube in den Knochen eingeschraubt. Das Aufnahmeteil 5, die Knochenschraube 1 und das Druckelement 20 können vormontiert sein und mit einer Einrich tung (nicht gezeigt) versehen sein, die verhindert, dass das Druckelement 20 aus dem Aufnahmeteil 5 herausfällt.
Danach wird der Stab 14 in das Aufnahmeteil eingesetzt, so dass er auf dem Grund 27 Druckelements 20 ruht. Aufgrund der polyaxialen Verbindung zwischen der Knochenschraube und dem Aufnahmeteil kann das Aufnahmeteil ausgerichtet werden, so dass es die korrekte Orientierung in Bezug auf den Stab hat. Danach wird die Innenschraube zwischen die Schenkel 15, 16 eingeschraubt, bis die untere Oberfläche des zylindrischen Vorsprungs 33 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Stabs 14 kommt. Die Innenwand der zweiten koaxialen Bohrung 18 des Aufnahmeteils 5 wirkt als eine Führungsfläche für den zylindrischen Vorsprung 32 der Innenschraube, die ein Verkippen der Innenschraube zum Zeitpunkt des Einschraubens der Innenschraube 30 verhindert.
Gleichzeitig dienen die zweite koaxiale Bohrung 18 und die Schulter 9a zum Ausrichten des Druckelements 20 relativ zu dem Aufnahmeteil 5. Ähnlich bildet die kreisförmige Ausnehmung 34 des Druckelements 20 eine Führungsfläche für den zylindrischen Vorsprung 33 der Innenschraube 30.
Wie in 7a gezeigt ist, drückt zum Zeitpunkt des endgültigen Festziehens der Innenschraube 30 die untere Oberfläche der Innenschraube 30 auf den Stab, der auf das Druckelement 20 drückt. Aufgrund des Zwischenraums 35 zwischen der unteren Seite des zylindrischen Vorsprungs 33 und dem ersten Ende 21 des Druckelements wird Druck nur auf den Stab ausgeübt, der selbst Druck auf den Kopf über das Druckelement 20 ausübt. Daher werden Kopf und Stab gleichzeitig fixiert.
Der Aufbau des Aufnahmeteils ist kompakt, da kein äußerer Sicherungsring oder eine Mutter notwendig sind. Da das Innengewinde 17 weder einen Gewindeauslauf hat noch der innere Abschnitt des Aufnahmeteils 15 einen Freistich aufweist, sind die Schenkel 15, 16 steifer aufgrund einer vergrößerten Dicke in Richtung auf das Innere des Aufnahmeteils 5. Dies reduziert das Aufspreizen der Schenkel wenn die Innenschraube eingeschraubt wird. Ferner kann das Druckelement, welches die Schenkel aufweist, die über den Stab hervorstehen, leicht in dem Aufnahmeteil ausgerichtet werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist in den 4, 5 und 7b gezeigt. Die in den 4 und 5 gezeigte Knochenverankerungsvorrichtung unterscheidet sich von der in den 1 bis 3 und 7a gezeigten Knochenverankerungsvorrichtung das verwendete Verschlusselement. Alle anderen Teile sind identisch und haben dieselben Bezugszeichen. Die Beschreibung derselben wird weggelassen.
Das Verschlusselement, das Teil der in 4 und 5 gezeigten Ausführungsform ist, ist ein zweiteiliges Verschlusselement bestehend aus einer Mutter 40, die zwischen die Schenkel 15, 16 des Aufnahmeteils 15 eingeschraubt werden kann. Die Mutter 40 hat ein Außengewinde, das mit dem Innengewinde 17 der Schenkel zusammenwirkt. Dieses Gewinde kann ein Flachgewinde zum Verhindern des Aufspreizens der Schenkel sein. Die Mutter 40 ist ferner mit einem Innengewinde 42 versehen. An einem Ende sind Schlitze 43 vorgesehen zum in Eingriff bringen mit einem Schraubendreher. An ihrer Seite, die dem Aufnahmeteil 5 gegenüberliegt, hat die Mutter 40 einen ringförmigen Vorsprung 44 dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der zweiten koaxialen Bohrung 18 ist.
Das Verschlusselement weist ferner eine Innenschraube oder Setzschraube 45 mit einem Außengewinde auf, welches mit dem Innengewinde 42 der Mutter 42 zusammenwirkt. Das Gewinde kann ein metrisches Gewinde sein. Die Innenschraube 45 hat eine Ausnehmung 46 zum in Eingriff bringen mit einem Einschraubwerkzeug. Die Dimension der Mutter 40 ist so, dass in dem vollständig angezogenen Zustand, wie in 4 gezeigt ist, der ringförmige Vorsprung 44 auf das erste Ende 21 des Druckelements 20 drückt. Die Dimension der Innenschraube 46 ist so, dass diese auf den Stab in dem vollständig angezogenen Zustand presst. Im Betrieb wird bei der ersten Ausführungsform zuerst das Schraubenelement in das Aufnahmeteil eingeführt. Dann wird das Druckelement 20 eingesetzt und zuerst locker im Aufnahmeteil gehalten. Die Ausrichtung des Druckelements ist aufgrund der koaxialen ersten Bohrung 9 und der koaxialen zweiten Bohrung 18 einfach. Nachfolgend wird die Knochenschraube in den Knochen eingeschraubt und der Stab 14 in die U-förmige Ausnehmung 12 des Aufnahmeteils eingesetzt, die entsprechend der U-förmigen Ausnehmung 24 des Druckelements ausgerichtet ist. Zum Zeitpunkt des Einsetzen des Stabes ist das Druckelement so positioniert, dass der Grund 27 seiner U-förmigen Ausnehmung über den Grund 13 der U-förmigen Ausnehmung des Aufnahmeteils 5 hinausragt. Das Schraubenelement, das Aufnahmeteil und das Druckelement können auch vormontiert sein.
Daraufhin wird die Mutter 40, in die die Innenschraube 45 locker eingeschraubt ist, eingeschraubt bis die Mutter 40 gegen das obere Ende der Schenkel 25, 26 des Druckelements stößt und eine nach unten gerichtete Kraft auf das Druckelement 20 ausübt, welches auf den Schraubenkopf 3 drückt, um die Schraube in ihrer endgültigen polyaxialen Position in dem Aufnahmeteil 5 zu arretieren. In diesem Zustand ist der Stab 14 noch in der U-förmigen Ausnehmung des Druckelements 20 verschiebbar, da die Schenkel 25, 26 des Druckelements 20 über den Stab hinausstehen. Ferner verhindert die Mutter 40 ein Herausfallen oder Kippen des Stabes 14. Zuletzt wird die Innenschraube 45 angezogen, bis sie auf den Stab 14 drückt und diesen fixiert. Das Fixieren des Stabes erfolgt unabhängig von dem Fixieren des Kopfes, wie in 7b gezeigt ist.
Wie in der ersten Ausführungsform ist die Knochenverankerungsvorrichtung kompakt, da ein äußeres Sicherungselement nicht benötigt wird. Ferner wird eine Ausrichtung des Druckelements vereinfacht.
Wie in 6 gezeigt ist, kann der Chirurg während der Operation wählen, ob ein einteiliges Verschlusselement 30 oder ein zweiteiliges Verschlusselement 40, 45 in Verbindung mit derselben Knochenverankerungsvorrichtung zu verwenden ist. Für bestimmte Anwendungen ist ein einteiliges Verschlusselement mit dem gleichzeitigen Arretieren des Kopfes und der Fixierung des Stabes von Vorteil, insbesondere, wenn die Fixierung schnell stattfinden muss. Für bestimmte andere Anwendungen ist es von Vorteil, die getrennte Fixierung des Kopfes und des Stabes zu haben. Da der Chirurg dieselben Knochenverankerungsvorrichtungen verwenden kann und frei ist das gewünschte Verschlusselement zu wählen, ist es nicht notwendig verschiedene Aufnahmeteile mit verschiedenen Druckelementen oder verschiedene Knochenverankerungsvorrichtungen bereitzuhalten.
Modifizierungen der Ausführungsformen sind möglich. Anstelle eines Flachgewindes können andere Gewindeformen verwendet werden. Dies kann ein zusätzliches äußeres Sicherungselement, wie einen Ring oder eine Mutter, die mit einem Außengewinde an den Schenkeln zusammenwirkt, erforderlich machen. Es ist auch vorstellbar, das Innengewinde wegzulassen und eine Kappe mit einem Sicherungsstift zu verwenden, der auf den Stab drückt. In diesem Fall sollte der Stift so ausgebildet sein, dass er nicht auf das erste Ende 21 des Druckelements drückt, wenn er den Stab berührt.
Der Abschnitt 11 des Aufnahmeteils, an dem der Kopf 3 ruht muss nicht sphärisch geformt sein, sondern kann jede andere Form haben, solang der Kopf 3 durch den Rand der Öffnung 10 wie in einem Kugelgelenk gehalten ist.
Weitere Modifizierungen sind möglich. In der zweiten Ausführungsform kann die Mutter 40 einen zusätzlichen Kappenabschnitt an ihrem Ende haben, welcher von dem zylindrischen Vorsprung 44 weg weist, zum Ausräumen jeglicher Gefahr des Aufspreizens der Schenkel. Ferner sind Modifizierungen ähnlich zu der der ersten Ausführungsform denkbar. In einer weiteren Modifizierung ist das Aufnahmeteil so ausgebildet, dass es die Einführung des Kopfes vom Boden des Aufnahmeteils, das heißt vom zweiten Ende her erlaubt.

Claims

Knochenverankerungsvorrichtung mit einem Knochenverankerungselement (1) mit einem Schaft (2) zum Verankern in einem Knochen oder einem Wirbel und mit einem Kopf (3); einem Aufnahmeteil (5) mit einem ersten Ende (6) und einem dem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende (7), einer Längsachse (8), die zwischen den zwei Enden hindurchgeht, einer Bohrung (5), die koaxial zu der Längsachse ist, einem ersten Abschnitt (11) angrenzend an das zweite Ende (7) zum Aufnehmen des Kopfes und einer Ausnehmung (12), die gegen das erste Ende (6) geöffnet ist und die zwei freie Schenkel (15, 16) zum Aufnehmen eines Stabs (14) bildet; einem Druckelement (20), das Druck auf den Kopf (3) ausübt, zum Arretieren des Kopfes in dem Aufnahmeteil (5); und einem ersten Verschlusselement (30), das mit den Schenkeln (15, 16) zusammenwirkt, zum Sichern des Stabs in der Ausnehmung (12), wobei das erste Verschlusselement (30) auf den Stab wirkt zum gleichzeitigen Fixieren des Kopfes und des Stabs; einem zweiten Verschlusselement (40, 45), das mit den Schenkeln (15, 16) zusammenwirkt, zum Sichern des Stabs in der Ausnehmung (12), wobei das zweite Verschlusselement auf das Druckelement und auf den Stab wirkt zum Fixieren des Kopfs und des Stabs unabhängig voneinander, wobei das erste Verschlusselement und das zweite Verschlusselement untereinander austauschbar verwendet werden können.
Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei an den Schenkeln (15, 16) ein Innengewinde (17) vorgesehen ist und das erste Verschlusselement eine Innenschraube (30) ist, die zwischen die Schenkel (15, 16) eingeschraubt werden soll, zum Ausüben von Druck nur auf den Stab (14).
Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Verschlusselement (30) einen zentralen Vorsprung (32, 33) aufweist, der auf den Stab (14) wirkt, wobei die Länge des zentralen Vorsprungs so gewählt ist, dass ein Zwischenraum (35) zwischen dem Druckelement (20) und dem Verschlusselement (30) vorhanden ist, wenn der Stab fixiert ist.
Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Summe der Länge des Vorsprungs (32, 33) und des Durchmessers des Stabs (14) größer ist, als die Höhe des Druckelements (20) vom Grund (27) seiner Ausnehmung (24) zu seinem ersten Ende (21).
Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei an den Schenkeln (15, 16) ein Innengewinde (17) vorgesehen ist und das zweite Verschlusselement eine Mutter (40) mit einem Außengewinde, das mit dem Innengewinde zusammenwirkt, und eine Innenschraube (45), die in die Mutter (40) einzuschrauben ist, aufweist.
Knochenverankerungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei in dem arretierten Zustand die Mutter (40) auf das Druckelement (20) drückt zum Arretieren des Kopfes (3) und die Innenschraube (45) auf den Stab (14) drückt zum Fixieren des Stabs.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an den Schenkeln (15, 16) ein Innengewinde (17) vorgesehen ist, wobei das Innengewinde oberhalb des Stabs (14) endet, wenn der Stab eingesetzt ist, und wobei angrenzend an das Innengewinde (17) eine Führungsfläche (18) vorgesehen ist zum Führen des Einsetzens des Verschlusselements.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei an den Schenkeln (15, 16) ein Innengewinde (17) vorgesehen ist und ein größter innerer Durchmesser des Aufnahmeteils (5) nicht größer als der Durchmesser zwischen gegenüberliegenden Spitzen des Innengewindes ist.
Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Ausnehmung (12) in dem Aufnahmeteil (5) im wesentlichen U-förmig ist.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Ausnehmung (24) des Druckelements (20) im wesentlichen U-förmig ist.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei an den Schenkeln (15, 16) ein Innengewinde (17) vorgesehen ist, welches in die Ausnehmung (12) ausläuft.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Druckelement (20) ein erstes Ende (21) und ein zweites Ende (22) gegenüberliegend zu dem ersten Ende (21) und eine Ausnehmung (24), die gegen das erste Ende (21) offen ist, zum Aufnehmen des Stabs aufweist, wobei die Tiefe der Ausnehmung (24) größer ist als der Durchmesser des Stabs.
Knochenverankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei in einem vormontierten Zustand der Grund (27) der Ausnehmung (24) des Druckelements (17) über den Grund (13) der Ausnehmung (12) des Aufnahmeteils in einer Richtung gegen das erste Ende (6) des Aufnahmeteils (5) hin hervorsteht.