DE20109996U1 - Vorrichtung zur Halterung eines Verbindungsstabes eines spinalen Fixiermittels - Google Patents

Description

spinalen Fixiermittels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung eines Verbindungsstabes eines spinalen Fixiermittels, wobei die Vorrichtung zumindest eine Knochenschraube mit einem in einem Knochen, insbesondere Wirbel, befestigbaren Schraubenschaft und eine an dem dem Schraubenschaft abgewandten oberen Ende der Schraube festlegbaren und in der Neigung gegen die Schraube verschwenk- und/oder verdrehbare Klemmeinrichtung mit einem Klemmbereich zur Aufnahme und Halterung des Verbindungsstabes aufweist, wobei die Klemmeinrichtung mittels eines Adapters an dem Schaft befestigbar ist und der Adapter einen sich von der Schraube wegerstreckenden Fortsatz zumindest teilweise mit einem Korpus umgreift, der an diesem festlegbar ist.

Aus der EP 0 553 782 Bl ist ein gattungsgemäßes Implantat zur Stabilisierung der Wirbelsäule bekannt, das einen Verbindungsstab umfasst, wobei ein an der Knochenschraube festlegbarer, verstellbarer Querausleger vorgesehen ist, der jeweils aus einem Klemmstück zur Festlegung des VerbindungsStabes und aus einem Verbinder besteht. Der Verbinder weist eine Rasterfläche mit einer zentralen Bohrung auf, die an einer seitlichen Anlagefläche des Schraubenkopfes festlegbar ist. Ferner ist das Klemmstück gegenüber dem Verbinder um die Längsachse des Querauslegers verdrehbar.

Eine derartige Vorrichtung dient dazu, eine Wirbelsäule über

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eine grosse Länge starr zu fixieren. Die bekannte Vorrichtung bietet zwar eine gewisse Variabilität in der Ausrichtung des Verbindungsstabes, nachteilig ist jedoch, dass zur Befestigung der vorbekannten Vorrichtung die Dornfortsätze der Wirbelsäule praktisch vollständig zu entfernen sind, was eine erhebliche traumatisierende Einwirkung auf den Patienten mit sich bringt. Des weiteren ist die Herstellung einer Knochenschraube mit einem abgeflachten und mit einer Rasterfläche versehenem Kopf vergleichsweise aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zu schaffen, die unter Berücksichtigung der Platzverhältnisse an der Wirbelsäule eine sichere und flexible Halterung des Verbindungsstabes ermöglicht, um mittels dieser Vorrichtung die Wirbelsäule schonend repositionieren zu können, und die kostengünstig und einfach herstellbar ist.

Die Erfindung wird durch eine Vorrichtung gelöst, bei der der Klemmbereich der Klemmeinrichtung zur Festlegung des Verbindungsstabes im Bereich des Korpus des Adapters oder unmittelbar an dem Korpus anordenbar ist. Hierdurch ist der Verbindungsstab unmittelbar an oder benachbart dem Korpus festlegbar, so dass die Vorrichtung zur Repositionierung der Wirbelsäule besonders geeignet ist. Hierbei kann der Klemmbereich, der der Aufnahme und Festlegung des Verbindungsstabes dient, zwischen dem Dornfortsatz und dem Querfortsatz des jeweiligen Wirbels mit geringem Abstand zum Dornfortsatz plaziert werden. Der Klemmbereich ist hierbei vorzugsweise unmittelbar im Wirbelbogen angelegbar oder in geringem Abstand zu diesem positionierbar, wobei die Längsachse des Verbindungsstabes zu dem Dornfortsatz vorzugsweise in einem solchen Abstand positionierbar ist, dass sich die Klemmschelle ohne Resektion und somit ohne implantatbedingte Traumatisierung der Dornfortsätze frei montieren lässt. Hierzu kann gegebenenfalls das Zentrum des Klemmbereiches derart positionierbar sein, dass dieses in einem Abstand von kleiner/gleich ca. dem zweifachen oder kleiner/gleich ca. dem einfachen VerbindungsStabdurchmesser vom Wirbelbogen angeordnet sein kann, ohne hierauf beschränkt zu

sein, wobei der Verbindungsstabdurchmesser der Weite des Klemmbereichs entspricht. Vorzugsweise ist gleichzeitig oder alternativ das Zentrum des Klemmbereichs, durch das sich die Längsachse des Verbindungstabes erstreckt, in einem Abstand vom bis zu 1-fachen, bis 2-fachen, bis 2,5-fachen oder bis 3-fachen Verbindungsstabdurchmesser zur Schaftachse der Knochenschraube auf Höhe des Schraubenkopfes bzw. zur Verschwenk- und/oder Drehachse des Adapters um die Knochenschraube, welche der Mittellängsachse des Fortsatzes entsprechen kann, positionierbar, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Vorteilhafterweise ist bei der erfindungsgemässen Vorrichtung der Adapter gegenüber dem Fortsatz um die Fortsatzlängsachse verdrehbar und in einer ausgewählten, vorzugsweise stufenlos einstellbaren Neigung gegenüber dem Schraubenschaft drehfest festlegbar. Ferner ist vorzugsweise die Klemmeinrichtung zur Festlegung des Verbindungstabes gegenüber dem Adapter um eine quer zur Längsachse des Fortsatzes stehenden Richtung verdrehbar und in einer ausgewählten Winkelstellung drehfest an diesem festlegbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Adapter um Schraubenlängsachse verdrehbar und/oder die Klemmeinrichtung gegenüber dem Adapter verschwenkbar ausgeführt sein. Der Fortzsatz erstreckt sich vorzugsweise quer, z.B. senkrecht, zum Schaft der Knochenschraube.

Vorzugsweise ist der Haltebereich der Klemmeinrichtung für den Verbindungsstab sowohl von der Drehachse der Klemmeinrichtung um den Adapter als auch von der Verschwenkachse des Adapters um den Fortsatz lateral beabstandet, wodurch der Verbindungsstab in seiner Lage an die anatomischen Verhältnisse der Wirbelsäule besonders gut anpassbar ist.

Die teil- oder vorzugsweise vollzylindrische Außenfläche des Fortsatzes kann sich über die gesamte Länge des Fortsatzes oder nur über einen Teilbereich derselben, der eine ausreichende Anlagefläche zur Festlegung des Adapters bereitstellt, erstrecken. Die Außenfläche des Fortsatzes kann als teilzylindrische Fläche einen oder mehrere abgeflachte, z. B. ebene

Außenbereiche aufweisen, solange durch die kreibogenförmigen Abschnitte der Zylinderbereiche ein ausreichender Verschwenkwinkel des Adapters ermöglicht wird.

Der Fortsatz, der sich beidseitig des Schraubenschaftes erstrecken und unabhängig hiervon als Querstab ausgeführt sein kann, ist vorzugsweise an der Oberseite des Schraubenkopfes angeordnet und stellt vorzugsweise den von dem Schraubenschaft axial am weitest entfernt liegenden Bereich der Knochenschraube dar. Die dem Schraubenschaft abgewandte Oberseite des Querstabes kann insbesondere auf Höhe des Schraubenschaftes, vorzugsweise über deren gesamte Länge, zylinderförmig nach aussen gewölbt sein. Der Querstab kann sich beidseitig des Schraubenschaftes erstecken, wobei der Querstab beiseitig des Schraubenschaftes sich teizylindrisch, vorzugsweise vollzylindrisch erstreckende Umfangsbereiche aufweisen kann, die sich besonders bevorzugt bis auf den Verbindungsbereich des Querstabes mit dem Schraubenschaft über die gesamte Länge des Querstabes erstrecken können. Der Fortsatz kann unmittelbar an dem Schraubenkopf oder über ein Verbindungsstück an diesem befestigt sein, wobei das Verbindungsstück ein integraler, einstückig angeformter Bereich der Schraube sein kann. Die aus Fortsatz, Schraubenkopf und Schaft bestehende Schraube ist vorzugsweise einstückig ausgeführt, gegebenenfalls kann der Fortsatz auch demontierbar ausgeführt sein. Die Oberfläche des Querstabes kann glatt ausgeführt sein oder eine Mikroverzahnung, wie weiter unten beschrieben, aufweisen.

Ist der Fortsatz exzentrisch zur Schraubenschaftlängsachse angeordnet, so kann durch verschiedene Verdrehstellungen der Schraube um ihre Längsachse eine unterschiedliche Ausrichtung des Fortsatzes zu dem Wirbel realisiert werden, was besondere Anwendungsvorteile ergibt. Bei der exzentrischen Anordnung ist die Längsachse des Fortsatzes seitlich von der Schraubenschaftlängsachse beabstandet, vorzugsweise um in etwa oder mehr als der halbe Radius oder um in etwa oder mehr als der volle Radius der Schraube im Bereich des oberen Endes derselben bzw. bezogen auf den Radius des oberen Endes des Schrau-

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benschaftes. Der seitliche Versatz der Fortsatzlängsachse zu der Schraubenlängsachse kann grosser lmm sein, im Bereich von 1 bis 10mm oder bis 15mm, oder bis 20mm oder mehr betragen und vorzugsweise im Bereich von 3-5mm liegen, ohne jeweils hierauf beschränkt zu sein. Die Längsachse des Fortsatzes kann im Bereich oder ausserhalb der Aussenfläche des oberen Schraubenendes angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Exzentrizität derart gewählt, dass bei an dem Wirbel anliegender und zwischen Dorn- und Querfortsatz angeordneter Klemmeinrichtung zwischen Aussenseite Klemmeinrichtung und Dornfortsatz ein solcher Abstand verbleibt, dass sich die Klemmschelle an jeder Etage der Wirbelsäule in jedem Fall ohne Resektion und somit ohne implantatsbedingte Traumatisierung der Dornfortsätze frei montieren lässt. Der Abstand der Aussenseite des den Verbindungsstab aufnehmenden Klemmbereichs zu dem Dornfortsatz bzw. der Wirbelsäule im Bereich des Wirbelbogens kann im Bereich von lmm oder auch weniger liegen, gegebenenfalls bis ca. 5mm oder bis ca. 10 bzw. bis ca. 2 0mm oder mehr betragen, ohne hierauf beschränkt zu sein, wobei der Klemmbereich im Wirbelbogen der Wirbelsäule anordenbar sein kann. Der Dornfortsatz stellt hierbei einen auf der Mittelachse der Wirbelsäule angeordneten knöchernen Fortsatz dar, der von der Wirbelsäule nach hinten wegragt.

Vorzugsweise ist bei exzentrischem Fortsatz die Breite des Adapters so bemessen, dass er auf der dem Fortsatz abgewandten Seite der Schraubenschaftes auf Höhe des oberen Ende des Schraubenschaftes bzw. Schraubenkopfes nicht über diesen seitlich vorsteht oder im wesentlichen mit der Schaftaussenseite abschliesst. Dies gilt insbesondere bei maximal auf den Wirbel zugeschwenkter Klemmeinrichtung. Durch Drehung der Schraube um 180 Grad kann so die Lage des Fortsatzes und damit auch des Adapters sowie der Klemmschelle zu dem Wirbel verändert und die Lage des VerbindungsStabes zu den Wirbeln den jeweiligen Erfordernissen einfach angepasst werden.

Zur exzentrischen Anordnung des Fortsatzes ist dieser vorzugsweise über ein schräg zur Schaftachse stehendes Verbindungs-

stück an dem Schaft befestigt, so dass durch das Verbindungsstück sowohl ein lateraler als auch axialer Versatz des Fortsatzes zu dem Schraubenkopf erfolgt. Das Verbindungsstück kann im wesentlichen oberseitig oder seitlich an dem Schraubenkopf angreifen, vorzugsweise seitlich eines an der Oberseite des Schraubenkopfes angebrachten Angriffsbereichs für ein Werkzeug zum Einschrauben der Schraube in den Wirbel, wie beispielsweise einem Innensechskant oder dergleichen.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemässe Vorrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Verschwenkstellung der Klemmeinrichtung zur Schraubenschaftachse in einem Winkelbereich von 0° bis 45°, also bei im wesentlich gestreckter Anordnung der Vorrichtung, vorzugsweise bei ca. 0°, die Vorrichtung bei ordnungsgemässer Applizierung, bei der die Schraube vorzugsweise vollständig in den Wirbel eingeschraubt ist, nicht über den mittleren Dornfortsatz des jeweiligen Wirbels axial vorsteht bzw. im Bereich des Dornfortsatzes endet.

An der Oberseite des Fortsatzes oder bei zum Schraubenschaft exzentrsich angeordnetem Fortsatz an der Oberseite der Schraubenschaftes kann ein Bereich zum formschlüssigen Angriff eines Werkzeuges vorgesehen sein, mittels dessen die Schraube in den Knochen ein- und/oder herausdrehbar ist. Der Werkzeuganlagebereich der Schraube ist vorzugsweise als oder in einer Vertiefung angeordnet, z.B. als Innenmehrkant zum Angriff eines Inbusschlüssels ausgeführt.

Vorzugsweise ist der Adapter einstückig ausgeführt. Ferner ist der Adapter vorzugsweise als klauenartiges Bauteil ausgeführt, das den Fortsatz ober- und unterseitig umgreift, wobei der Fortsatz eine schlitzartige Ausnehmung zur Einführung des Fortsatzes in den Adapter sowie einen Aufnahmeschlitz für den Verbindungsstück des Fortsatzes mit der Schraube, insbesondere dem Schraubenkopf, aufweist. Der Aufnahmebereich des Adapters kann an den Stirnflächen des Fortsatzes gegenüberliegend offen oder geschlossen ausgeführt sein. Vorzugsweise ist der Fortsatz gegen Längsverschiebung an dem Adapter gesichert, wozu

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die beiden unterseitigen Vorsprünge des klauenartigen Adapters im wesentlichen spielfrei an dem Verbindungsstück des Fortsatzes eingreifen können. Vorzugsweise erstreckt sich der Fortsatz über seine gesamte Länge innerhalb des Adapters.
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Der Adapter kann einen Korpus mit im wesentlichen kugelförmiger bzw. würfel- oder guaderförmiger Gestalt aufweisen, wodurch eine besonders kompakte Bauform gegeben ist, ohne hierauf beschränkt zu sein. Vorzugsweise ist der Adapter als im wesentlichen starres Bauteil ausgeführt, das durch Klemmmittel beipielsweise in Form von Klemmschrauben an der Knochenschraube festlegbar ist. Gegebenenfalls können an dem Adapter auch elastisch deformierbare Bereiche zur kraft- und/oder formschlüssigen Festlegung desselben an dem Fortsatz vorgesehen sein.

Der Adapter kann an den den Fortsatz ober- und/oder unterseitig umgreifenden Bereichen kreisbogenförmige Klemmflächen aufweisen, die zur kraftschlüssigen Verdrehsicherung des Adapters gegenüber dem Fortsatz an der zumindest teilzylindrischen Außenfläche des Fortsatzes vorzugsweise linienförmig oder flächig angreifen können. Die Klemmbereiche sind hierbei vorzugsweise im wesentlichen biegesteif ausgeführt.

Vorzugsweise sind Adapter und Fortsatz derart ausgebildet, dass der Adapter in einem Winkelbereich von 1 bis 20 Grad, vorzugsweise 1 bis 30 Grad, besonders bevorzugt 1 bis 45 Grad oder mehr um die Längsachse des Fortsatzes verdrehbar und in dem jeweiligen Winkelbereich gegenüber dem Fortsatz fixierbar ist. Vorzugsweise ist die Winkelstellung des Adapters stufenlos einstellbar und der Adapter in einer frei gewählten Winkelstellung an der Schraube verdrehsicher festlegbar.

Zur Festlegung der Klemmeinrichtung an dem Adapter kann der Adapter an seiner dem Schraubenschaft abgewandten Oberseite eine Aufnahme für ein Befestigungselement zur Halterung der Klemmrichtung, insbesondere eine Gewindebohrung oder andere geeignete Mittel, aufweisen. Die Längsachse der Aufnahme ist

vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Fortsatzes ausgerichtet. Die Aufnahme für das Befestigungselement ist vorzugsweise als Durchgangsöffnung ausgeführt, die auf Höhe des Fortsatzes ausmündet. Hierdurch kann auf konstruktiv einfache Weise, nämlich durch Bereitstellung einer Spannschraube, die sowohl einen Bereich der Klemmeinrichtung als auch des Adapters durchzieht, die Klemmeinrichtung gegen den Adapter und der Adapter gegen den Fortsatz durch dasselbe Klemmelement verdrehfest verspannt werden. Selbstverständlich können auch andere geeignete Klemmeinrichtungen vorgesehen sein, um die drei Bauteile aneinander verdrehsicher zu befestigen. Das oder die jeweilige(n) Arretierungsmittel kann(können) derart ausgebildet sein, dass Klemmeinrichtung, Adapter und Fortsatz praktisch gleichzeitig oder paarweise nacheinander folgend gegeneinander arretiert werden.

Die Klemmeinrichtung kann um eine quer, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Fortsatzes stehenden Achse um einen geeigneten Winkelbereich wie beispielsweise ca. +- 20 Grad, vorzugsweise um ca. +- 30 Grad, besonders bevorzugt um einen Vollkreis verdrehbar sein. Vorzugsweise können hierzu die Anlagefläche des Adapters und/oder die korrespondierende Anlagefläche der Klemmeinrichtung in Form von Kugeloberflächenausschnitten, insbesondere in Form von gekrümmten zweidimensionalen Flächen im Raum wie z.B. Kugelzonen, ausgebildet sein, die sich jeweils vorzugsweise mit zunehmender Entfernung von dem Fortsatz stetig verjüngen. Hierdurch können die miteinander zur Anlage kommenden korrespondierenden Flächen von Adapter und Klemmeinrichtung vergrößert und dadurch der Klemmsitz verbessert werden. Die Anlagefläche von Adapter und Klemmeinrichtung kann aber auch im wesentlichen planar, kegelstumpf förmig oder auf andere geeignete Weise ausgebildet sein.

Unabhängig von der Gestalt der korrespondierenden Anlageflächen von Adapter und/oder Klemmeinrichtung können diese mit einer Verzahnung versehen sein, wobei der verzahnte Bereich sich voll umfänglich um die Drehachse der Klemmeinrichtung zu dem Adapter oder nur über ein oder mehrere einzelne Segmente

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erstrecken kann. Auch die Anlageflächen von Adapter und Fortsatz aneinander können jeweils einzeln oder beide eine Verzahnung oder Mikroverzahnung aufweisen oder auch im wesentlichen glatt ausgeführt sein. Eine Mikroverzahnung kann hierbei vorzugsweise eine Verzahnungshöhe im Bereich von 1-10 Mikrometer oder weniger aufweisen, ohne hierauf beschränkt zu sein, und ist aufgrund der geringen Höhe zur Verwendung als Schraubgewinde nicht geeignet.

Die Klemmeinrichtung kann als einteilige U-förmige Bogenschel-Ie ausgeführt sein, die im Bogengrund den Verbindungsstab aufnimmt, die Klemmeinrichtung kann auch zweiteilig, z.B. in Form von mit Ausnehmungen zur Arretierung des Verbindungsstabes versehenen paarweise zusammenwirkenden Klemmen oder auf andere geeignete Weise ausgeführt sein.

Der Adapter weist vorzugsweise eine geeignet angepasste Angriffsfläche für einen Verlängerungsstab auf, so dass der Verlängerungsstab drehsicher an dem Adapter und damit mittelbar an der Knochenschraube angebracht werden kann, wozu der Adapter an gegenüberliegenden Seiten angeordnete im wesentlichen parallel verlaufende, seitlich offene Nuten aufweisen kann, in die Stifte des Verlängerungsstabes eingreifen können. Diese Nuten können an abgeflachten Bereichen des Adapters, der ansonsten im wesentlichen kugel- oder würfelförmig ausgebildet sein kann, vorgesehen sein. Derartige Verlängerungsstäbe können unter anderem als Bestandteil eines Manipulatorsystems dazu dienen, die mit dem Adapter versehene Schraube an der Wirbelsäule wie gewünscht zu positionieren.

Die Erfindung sei nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Knochenschraube der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform in Seitenansicht

(Figur la) und nach einer weiteren Ausführungsform in zwei Seitenansichten und in Draufsicht (Figur lb-d),

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Fig. 2 ein Adapter einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Seitenansichten (Figuren 2a-c) und im Querschnitt (Figur 2d),

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Teilaufriss,

Fig. 4 eine an einem Wirbel implantierte erfindungsgemäße

Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
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Fig. 5 eine an einem Wirbel implantierte erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform.

Figur 1 zeigt zwei Ausführungsformen erfindungsgemässer Knochenschrauben 1 (Figur la bzw. Figuren lb-d) mit einem in einen Wirbel eindrehbaren Gewindeschaft 2 und gegebenenfalls einem Schraubenkopf 3, an dem ein Fortsatz in Form eines zylindrischen Querstabes 4 über einen Verbindungsstück 5 angeordnet ist. Die dargestellte Schraube ist einstückig ausge-0 führt. Durch das Verbindungsstück 5 (Figur Ic) wird der Querstab 4 mit seiner Längsachse 10 exzentrisch zu der Längsachse 6 der Schraube positioniert und gleichzeitig axial von dem Schraubenkopf 3 beabstandet. Der zylindrische Querstab 4 erstreckt sich beidseitig des Schaftes 2 und ist mittig zu diesem angebracht. Der Querstab 4 weist im wesentlichen ebene Stirnflächen 7 auf. Die Längsachse 10 des Querstabes 4 verläuft senkrecht zur Längsachse 6 der Schraube, wobei der seitliche Versatz der Achsen 10, 6 zueinander 1 bis 6 mm, beispielsweise ca. 3 mm, zueinander betragen kann, wobei bei bestimmten Anwendungsfällen oder anatomischen Verhältnissen der Versatz auch andere Werte annehmen kann.

Gemäß Figur Ic greift das Verbindungsstück 5 im wesentlichen seitlich an dem verbreiterten Schraubenkopf 3 an und erstreckt sich nur über einen geringen Teil der Oberseite 8 des Schraubenkopfes so dass die Oberseite 8 des Schraubenkopfes auf Höhe der Längsachse 6, die mit einem Angriffsbereich für ein Werkzeug in Form eines Imbusses versehen ist, zugänglich wird. Das

Verbindungsstück 5 greift ferner seitlich versetzt zu der Längsachse 10 des Querstabes 4 an diesem an und weist im Angriff sbereich eine geringere oder im wesentlichen die gleiche Breite auf wie der Durchmesser des Querstabes 4. Der Durchmesser des Querstabes 4 kann im wesentlichen dem Schaftdurchmesser im Bereich des Schraubenkopfes entsprechen oder kleinere Werte annehmen, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Der Querstab weist Endabschnitte mit vollzylindrischen Aussenflächen 11 auf, die ggf. teilweise unter Ausbildung von teilzylindrischen Flächen abgeflacht sein können.

Der an dem Querstab 4 befestigbare Adapter 20 weist nach Figur 2 einen Korpus 20a mit im wesentlichen kugelförmige Gestalt auf, wobei der Korpus unter anderem den Haltebereich des Adapters an dem querstabförmigen Fortsatz bereitstellt. Der Adapter weist eine stirnseitig offene Aufnahme 21 für den Querstab 4 der Knochenschraube 1 auf, in der der Querstab 4 vollumfänglich und über seine gesamte Länge aufgenommen werden kann, in 0 dem der Adapter klauenartig über den Querstab gestülpt oder aufgerastet wird. Die dem Schraubenschaft 2 zugeordnete untere Hälfte 22 des Adapters weist einen Schlitz 27 auf, der in einer zum Querstab 4 senkrecht stehenden Ebene verläuft, so dass die beiden unterseitigen Klauen 23, 24 beidseitig des Schaftes 2 anordenbar sind. Die Klauen 23, 24 können hierbei mit geringem oder ohne Spiel seitlich an dem Schraubenschaft oder vorzugsweise an dem Verbindungsstück 5 anliegen, wodurch der Querstab 4 gegen Längsverschiebung gesichert in dem Adapter angeordnet ist. An der unteren Hälfte 22 und der oberen Hälfte 25, die beidseitig des Querstabes 4 angeordnet sind, sind kreisbogenförmige Anlageflächen 26 vorgesehen, die über einen Kreisbogenbereich und über deren Breite flächig an der zylindrischen Außenfläche des Querstabes 4 anlegbar und wie weiter unten beschrieben gegenüber dem Querstab 4 verspannbar sind, um den Adapter verdrehfest an dem Querstab 4 arretieren zu können. Der Adapter 20 ist bei gelöster Arretierung um einen Winkel von ca. 45 Grad gegenüber der Querstabslängsachse verschwenkbar. Bei gelöster oder teilweise entarretierter

Arretierung wirken die Anlageflächen 26 des Adapters in Art eines Gleitschlittens, der mit der im wesentlichen glatten Querstaboberfläche 11 zusammenwirkt, so dass der Adapter praktisch um beliebige Winkelstellungen an dem Querstab festlegbar ist.

Die Weite der stirnseitigen Öffnung der Aufnahme 21, in die der Querstab einführbar ist, kann derart bemessen, dass auch bei vollständig endarretiertem Adapter dieser verliersicher an dem Querstab 4 gehaltert wird, wozu die Öffnungsweite des Schlitzes geringfügig kleiner als der Durchmesser des Querstabes und der Schlitz aufweitbar sein können.

Die dem Schaft 2 gegenüberliegende obere Hälfte 25 des Adapters ist mit einer Gewindebohrung 30, die als Durchtrittsöffnung ausgeführt ist und die auf Höhe des Querstabes 4 mündet, so dass ein Querschnittsbereich des Querstabes 4 in den verlängerten Querschnittsbereich der Gewindebohrung 30 eingreift, angeordnet. Nach dem Ausführungsbeispiel schneiden sich die Längsachsen 31 der Gewindebohrung 30 und die Längsachse 10 des Querstabes 4. In die Gewindebohrung 30 kann die Klemmschraube 41a (Figur 3) der Klemmeinrichtung eingeschraubt werden, um wie unten beschrieben den Adapter verdrehfest an dem Querstab 4 festzulegen.

Der Adapter 20 weist im Bereich der Gewindebohrung 30 einen Kugeloberflächenabschnitt 32 auf, der nach dem Ausführungsbeispiel als Segment der Kugeloberfläche ausgeführt ist und die Gewindebohrung 30 halbumfänglich umgibt. Der Kugeloberflächenabschnitt 32 greift an einem korrespondierenden Abschnitt 45 der Klemmeinrichtung flächig an, der ebenfalls als Kugeloberflächenabschnitt, insbesondere kugelzonenförmig, ausgeführt und verzahnt ist. Die Umfangserstreckung der Kugeloberflächenabschnitte um die Gewindebohrung 30 ist auf den gewünschten Verdrehwinkel der Klemmeinrichtung gegenüber dem Adapter angepasst.

Die Klemmeinrichtung besteht nach Figur 3 aus einer U-förmigen

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Bogenschelle 40 sowie einer zweiteiligen Schraube mit einer hülsenformigen Klemmschraube 41a mit Innen- und Aussengeweinde und einer Spannschraube 41b, die in die Klemmschraube mit korrespondierendem Gewinde eindrehbar ist. Der Schenkel 42 der Schelle ist flächig an dem Abschnitt 32 des Adapters anlegbar, der Schenkel 43 nimmt die Spannschraube 41b auf. Der nicht gezeigte Verbindungsstab ist in den kreisbogenförmigen Bogenbereich 44 der Schelle einlegbar. Der Klemmbereich, der die Sollposition der Verbindungsstablängsachse bestimmt, ist seitlieh versetzt und quer, insbesondere senkrecht, zu der Längsachse 31 der Aufnahme 30 für das Befestigungsmittel der Klemmeinrichtung an der Klemmeinrichtung festlegbar.

Zur Festlegung des Verbindungsstabes kann durch die in die Bohrung 30 eingedrehte Klemmschraube 41a der Adapter 20 an dem Querstab verklemmt werden, in dem die Unterseite 47 der Schraube gegen die Außenfläche des Querstabes 4 verspannt. Hierdurch wird auf den Adapter eine Zugkraft ausgeübt, so dass die Adapterunterseite 22 mit ihrer Anlagefläche 26 gegen die Unterseite des Querstabes 4 gepresst wird. Nach Aufsetzen der Schelle 40 auf den Adapter kann durch die Spannschraube 41b die Schelle an dem Adapter festgelegt und zugleich der die Klemmeinrichtung zur Halterung des VerbindungsStabes durch Einwirkung der Schraube auf die Schenkel 42,43 verspannt werden. Die Klemmschraube 41a kann so ausgeführt sein, dass diese auch nach Anordnung der Klemmeinrichtung an dem Adapter betätigbar ist, vorzugsweise unabhängig von dem Spannmittel zur Festlegung des VerbindungsStabes, wozu die Klemmschraube 41a einen bei vollständig montierter Vorrichtung von aussen zugänglichen Angriffsbereich wie z.B. einen Seckskant aufweisen kann. Durch dasselbe Klemmmittel, dessen beide Teile 41a,b ineinandergreifend in derselben Aufnahme des Adapters festlegbar sind, kann sowohl die Klemmeinrichtung gegenüber dem Verbindungsstab als auch die Klemmeinrichtung gegenüber dem Adapter verdrehfest verklemmt werden. Die Schraube zur Betätigung bzw. Festlegung der Klemmeinrichtung kann ggf. aber auch einteilig ausgeführt sein.

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Gemäß Figur 2 weist der Adapter 20 abgeflachte, vorzugsweise ebene, Seitenflächen 50 auf, die jeweils mit einem Verbindungsbereich in Form einer Nut 51 versehen sind, so dass geeignete Vorsprünge eines Verlängerungsstabes unter Eingriff in die Nute an den Adapter ankoppeln können. Hierdurch kann der Adapter gegenüber der Schraube bzw. die Schraube zusammen mit dem Adapter an dem Wirbel wie gewünscht positioniert werden.

Die Figuren 4, 5 zeigen die montierte erfindungsgemäße Vorrichtung mit Knochenschrauben nach den Figuren la bzw. lb-d, die an einem Wirbel festgelegt sind. Wie aus den Figuren hervorgeht, kann durch Verschwenken des Adapters um die Querstablängsachse 10 der Verbindungsstab sehr nahe an dem Wirbel positioniert und festgelegt werden. Die Klemmeinrichtung 40 mit dem Klemmbereich 46, der die Sollposition des Verbindungsstabes 41 festlegt, ist hierbei zwischen dem Quer- und Dornfortsatz 60, 61 des Wirbels angeordnet, wobei die Klemmeinrichtung 40 unmittelbar an den Wirbel anlegbar ist.

Durch Verdrehung der Schraube mit exzentrischem Fortsatz nach Figur 5 um 180 Grad kann der querstabförmige Fortsatz der näher an der Längsachse der Wirbelsäule positioniert werden, wodurch die Positionierung des Verbindungsstabes zur Wirbelsäule variiert werden kann. Wie aus den Figuren 4,5 ersichtlieh ist steht die Vorrichtung bei einer Adapterschwenksteilung, in der die Schraube 41a,b mit der Schaftlängsachse 6 einen Winkel von ca. 45° (oben) oder 0° (unten) einschliesst, in der Wirbellängsachse 62 nicht über den mittleren Dornfortsatz 61 vor. Ferner kann bei exzentrischem Fortsatz der Knochenschraube nach Figur 5 die Vorrichtung so ausgebildet sein, dass Adapter 20 und der den Verbindungsstab festlegende Klemmbereich 46 auf gegenüberliegenden Seiten eines Dornfortsatzes 61 positionierbar sind. Bei Anlage der Klemmeinrichtung 40 an dem Wirbel kann die Klemmeinrichtung einen zur freien Montage ausreichenden Abstand d zu dem Dornfortsatz 61 einhalten, wobei der in der Figur dargestellt Abstand d, der einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht, ca. 3-5mm beträgt.

Zur Fixierung der Wirbelsäule wird die Schraube mit dem Schraubenschaft bis in ihre Sollposition mittels eines geeigneten Werkzeuges, das an dem Schraubenkopf angreift, eingeschraubt werden. Anschließend wird der Adapter an dem quer zum Schraubenschaft stehenden Fortsatz angebracht, wozu Mittel zur Vorarretierung des Adapters vorgesehen sein können, und die Klemmeinrichtung an dem Adapter festgelegt. Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass Adapter und Klemmeinrichtung in einem Arbeitsschritt an der Schraube befestigbar sind.

16 LIPPERT, STACHOW, SCHMIDT & PARTNER Gu/rb

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Vorrichtung zur Halterung eines Verbindungsstabes eines

spinalen Fixiermittels

Bezugszeichenliste

1 Schraube

2 Schaft

3 Kopf

4 Querstab

5 Verbindungsstück 6 Längsachse

7 Stirnfläche

8 Oberseite

9 Inbus

10 Längsachse

11 zylindrische Aussenfläche

20 Adapter 20a Korpus

21 Aufnahme

2 2 untere Hälfte

23, 24 Klaue

25 obere Hälfte

2 6 Anlagefläche

27 Schlitz

30 Gewindebohrung

31 Längsachse

32 Kugeloberflächenabschnitt

40 Klemmschelle

41a Klemmschraube

41b Spannschraube 42, 43 Schenkel

44 Aufnahme

45 Anlagefläche 46 Klemmbereich

4 7 Unterseite

50 Seitenfläche

51 Nut

60 Querfortsatz 61 Dornfortsätze

62 Wirbellängsachse d Abstand

Claims (26)

1. Vorrichtung zur Halterung eines Verbindungsstabes eines spinalen Fixiermittels, wobei die Vorrichtung zumindest eine Knochenschraube mit einem in einem Knochen, insbesondere Wirbel, befestigbaren Schraubenschaft und eine an dem dem Schraubenschaft abgewandten oberen Ende der Schraube festlegbaren und in der Neigung gegen die Schraube verschwenk- und/oder verdrehbare Klemmeinrichtung mit einem Klemmbereich zur Aufnahme und Halterung des Verbindungsstabes aufweist, wobei die Klemmeinrichtung mittels eines Adapters an dem Schaft befestigbar ist und der Adapter einen sich von der Schraube wegerstreckenden Fortsatz zumindest teilweise mit einem Korpus umgreift, der an diesem festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbereich (40) im Bereich des Adapterkorpus (20a) oder unmittelbar an dem Adapterkorpus (20a) festlegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapterkorpus (20) auf der dem Schraubenschaft (2) abgewandten oberen Hälfte (25) eine Aufnahme (30) zur Halterung der Klemmeinrichtung (40, 41) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (4) vollständig in dem Adapter (20) anordenbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Knochenschraube (1) ein sich beidseitig des Schaftes (2) erstreckender Fortsatz (4) vorgesehen ist und dass der Adapter (20) an beiden Enden des Fortsatzes (4) gleichzeitig festlegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (20) an den den Fortsatz (4) ober- und/oder unterseitig umgreifenden Bereichen (22, 25) kreisbogenförmige Klemmflächen (26) aufweist, die zur kraftschlüssigen Verdrehsicherung des Adapters (20) gegenüber der teilzylindrischen Fläche (10) des Fortsatzes (4) verspannbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (41) zur Verklemmung der Klemmeinrichtung unter Festlegung des Verbindungsstabes an dem Adapter (20) angreift.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung einen Aufnahmebereich zur Festlegung eines Verbindungsstabes aufweist, der seitlich versetzt zu der Verschwenk- oder Verdrehachse der Klemmeinrichtung um den Adapter angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahme (30) für das Befestigungselement zur Festlegung des Adapters an dem Fortsatz und/oder eine Aufnahme (30) für das Befestigungselement zur Festlegung des Klemmelementes an dem Adapter und/oder an dem Fortsatz als Durchtrittsöffnung ausgeführt ist, die auf Höhe des Fortsatzes (4) ausmündet, vorzugsweise auf Höhe der Längsachse des Fortsatzes (4).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine oder mehrere der Aufnahmen (30) quer zur Längsachse des Fortzsatzes, vorzugsweise senkrecht, zu diesem an dem Fortzsatz ausmünden.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (40, 41) gegen den Adapter (20) und der Adapter (20) gegen den Fortsatz (4) durch dasselbe Klemmelement (41) verklemmbar sind, wobei das Klemmmelement mehrteilig zusammenwirkende Teile (41a, 41b) aufweisen kann.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verklemmung von Adapter (20) und Klemmeinrichtung (40, 41) die Klemmeinrichtung oberseitig gegen den Adapter (20) kraftbeaufschlagt wird, dass das Klemmmittel (41) sich hierbei gegen den Fortsatz (4) abstützt, und dass hierdurch ein unterer Bereich des Adapters (22) gegen die dem Schaft (2) zugewandte Seite des Fortsatzes (4) unter winkelstabiler Festlegung desselben verklemmt wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine oder beider der koorespondierenden Anlageflächen (22, 45) des Adapters (20) und der Klemmeinrichtung (40, 41) aneinander in Form von im dreidimansionalen Raum gekrümmten Kugeloberflächenabschnitten geformt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Anlageflächen (32, 46) von Adapter (20) und Klemmeinrichtung (40) eine Verzahnung aufweist.

14. Knochenschraube, insbesondere für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem in einem Knochen, insbesondere Wirbel, festlegbaren Schraubenschaft, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich quer zum Schraubenschaft erstreckender Fortsatz (4) vorgesehen ist, der exzentrisch zur Längsachse (6) des Schaftes (2) angeordnet ist.

15. Knochenschraube, insbesondere nach Anspruch 14, insbesondere für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit einem in einem Knochen, insbesondere Wirbel, festlegbaren Schraubenschaft, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich quer zum Schraubenschaft erstreckender Fortsatz (4) vorgesehen ist und dass der Fortsatz (4) an der dem Schaft abgewandten Seite einen Angriffsbereich für ein Werzeug zum Eindrehen der Schraube in einen Knochen aufweist, vorzugsweise als oder in einer Vertiefung (9) desselben.

16. Knochenschraube nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz als zumindest teilzylindrischer Querstab (4) ausgebildet ist.

17. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (4) in seiner Längsrichtung unverdrehbar an der Schraube (1) festgelegt ist.

18. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (4) mit seiner Längsachse oberhalb des Schraubenkopfes oder des Schaftendes angeordnet ist.

19. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 14, 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, das seitlich zu dem Fortsatz (4) auf der Oberseite (8) des Schraubenkopfes (3) bzw. Schraubenschaftes ein Angriffsbereich (9) für ein Werkzeuges zum Eindrehen der Schraube (1) vorgesehen ist, vorzugsweise als oder in einer Vertiefung des Fortsatzes (4).

20. Adapter für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter eine Aufnahme (21) für einen Fortsatz (4) einer Knochenschraube aufweist, deren Fortsatz (4) sich quer zu dem Schraubenschaft (2) erstreckt und dass eine Durchtrittsöffnung (30) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (41) zur Halterung einer Klemmeinrichtung (40) an dem Adapter (20) vorgesehen ist, wobei die Durchtrittsöffnung (30) auf Höhe des in dem Adapter (20) angeordneten Fortsatzes (4) der Knochenschraube (2) mündet.

21. Adapter, insbesondere nach Anspruch 20, für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass klauenartig ausgeführt und beidseitig des Schraubenschaftes (2) anordenbar ist und dass ein Aufnahmeschlitz (27) zur Einführung eines sich quer zum Schraubenschaft erstreckenden Fortsatzes (4) einer Knochenschraube (1) in den Adapter (20) vorgesehen ist.

22. Adapter nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungsstück (32) zur Halterung einer Klemmeinrichtung (40) vorgesehen ist, der als im Raum gekrümmter Kugeloberflächenabschnitt geformt ist.

23. Adapter nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (31) der Durchtrittsöffnung (30) die Längsachse (10) des Fortsatzes (4) schneidet.

24. Adapter nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeloberflächenabschnitt (32) des Adapters (20) mit einer Verzahnung versehen ist.

25. Adapter nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (20) einen Verbindungsbereich (51) zur Festlegung eines Verlängerungsstabes aufweist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit einer Knochenschraube nach einem der Ansprüche 14 bis 19 und/oder einem Adapter nach einem der Ansprüche 20 bis 25.