SE470345B

SE470345B - Spinal knot for use in fixation instruments

Info

Publication number: SE470345B
Application number: SE9203883A
Authority: SE
Inventors: Sven Olerud
Original assignee: Sven Olerud
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1994-01-31
Also published as: AU5121793A; SE9203883D0; WO1994014385A1; SE9203883L

Description

:. 2 470 545 lagerorgan i vilket skruven är roterbart lagrad. Både lager- organ och spindlar är vardera försedda med en kraniell, cylindrisk tapp som är roterbart men fixerbart lagrad i en korresponderande kaudal, cylindrisk borrning i. respektive fästorgan. :. 2,470,545 bearing means in which the screw is rotatably mounted. Both bearing members and spindles are each provided with a cranial, cylindrical pin which is rotatably but fixably mounted in a corresponding caudal, cylindrical bore in the respective fastening means.

När spinalknutens längd justeras är det emellertid väsentligt att spindlar och lagerorgan kan rotera fritt relativt fäst- organen och därmed relativt kotorna, för att förhindra att dessa utsätts för menliga belastningar och spänningar under och efter justeringsförfarandet samtidigt som det inte får förekomma något glapp som kan medföra att det inställda läget förändras när spindlar och lagerorgan fixeras relativt fästorganen efter fullbordad injustering.However, when adjusting the length of the spinal node, it is essential that the spindles and bearing members be able to rotate freely relative to the fasteners and thus relative to the vertebrae, in order to prevent them from being subjected to adverse loads and stresses during and after the adjustment procedure. that the set position changes when spindles and bearing members are fixed relative to the fasteners after complete adjustment.

En kombination av tapp - borrning som löser detta problem och som är förut känd genom EP-A-9l1lO7l2.6 (EP,Al,O 469 304) har beskrivits inledningsvis.A tap drilling combination which solves this problem and which is previously known from EP-A-9111071.2 (EP, A1, 0 469 304) has been described initially.

Det har dock visat sig att det kan vara svårt att justera dessa kända spinalknutar i de fall när förekommande be- lastningar är mycket stora. Detta försvåras ytterligare genom att tillgängligheten för kirurgen är mycket begränsad i de aktuella områdena av ryggraden.However, it has been found that it can be difficult to adjust these known spinal nodes in cases where the existing loads are very large. This is further complicated by the fact that the availability for the surgeon is very limited in the relevant areas of the spine.

Kort redogörelse för uppfinningstaggen Föreliggande uppfinning har till syfte att undanröja ovan- nämnda nackdelar vid fixationsinstrument av ovangivet slag, dvs att åstadkomma en s.k. spinalknut som är lätt att justera även när den är högt belastad och som efter justering bibe- håller sin position relativt kotorna vad beträffar vinkelläge och transversellt läge.Brief description of the invention tag The present invention has for its object to obviate the above-mentioned disadvantages of fixation instruments of an unspecified type, ie to provide a so-called spinal knot which is easy to adjust even when it is highly loaded and which after adjustment maintains its position relative to the vertebrae in terms of angular position and transverse position.

Detta syfte uppnås genom att nämnda borrnings tvärsnitt är excentrisk, företrädesvis sammansatt av två delcirklar med olika diameter, motsvarande två cylinderytor, förbundna medelst väsentligen rätlinjiga övergångslinjer motsvarande övergàngsytor i borrningen, alternativt av en cylinderyta med mindre radie tillsammans med en krökt yta som i användnings- 3 ÄÜG 73,45 läge har en form väsentligen motsvarande formen hos den med splines försedda delen av nämnda tapp, varvid nämnda splines är belägna i den del av tvärsnittet med större radie, varvid delen med större radie är tunnväggig samt separerad från den resterande delen, huvuddelen, av nämnda kraniella del vid en första av nämnda övergångsytor medelst en genomgående slits, på så sätt bildande en fri ände, varvid denna fria ände är försedd med en första borrning för en fästskruv, vilken borrning är orienterad väsentligen parallellt med nämnda övergångslinje, varvid den tunnaste delen av den tunnväggiga delen är belägen i anslutning till den andra av nämnda övergàngsytor varigenom denna del kan fungera som ett gångjärn, och.varvid nämnda huvuddel i anslutning till nämnda borrning för nämnda fästskruv är försedd med en andra, med inre gängor försedd borrning, samt varvid den kaudala delen i användningsläget är orienterad så, att samtliga krafter som belastar den.kraniella delen överföras till den på huvuddelen belägna cylinderytan med mindre radie.This object is achieved in that the cross section of said bore is eccentric, preferably composed of two sub-circles of different diameters, corresponding to two cylinder surfaces, connected by substantially rectilinear transition lines corresponding to transition surfaces in the bore, alternatively of a cylinder surface with a smaller radius together with a curved surface. 73, 45 position has a shape substantially corresponding to the shape of the spliced part of said pin, said splines being located in the part of the cross section with a larger radius, the part with a larger radius being thin-walled and separated from the remaining part, the main part, of said cranial part at a first of said transition surfaces by means of a continuous slot, thus forming a free end, said free end being provided with a first bore for a fixing screw, which bore is oriented substantially parallel to said transition line, wherein the thinnest part of the thin-walled part is located adjacent to the second of said transition surfaces whereby this part can function as a hinge, and wherein said main part in connection with said bore for said fixing screw is provided with a second bore provided with internal threads, and wherein the caudal part in the position of use is oriented so, that all forces which load the cranial part are transmitted to the cylinder surface located on the main part with a smaller radius.

Kort beskrivning av bifggade ritningar Fig. l visar fixationsinstrument med benskruvar och kaudala och kraniella delar ingående i. s.k. spinalknutar sett i perspektiv från sidan.Brief description of the accompanying drawings Fig. 1 shows fixation instruments with bone screws and caudal and cranial parts included in the so-called spinal nodules seen in perspective from the side.

Fig. 2 visar fixationsinstrumentet med benskruvar och kaudala och kraniella delar ingående i s.k. spinalknutar sett i perspektiv framifrån.Fig. 2 shows the fixation instrument with bone screws and caudal and cranial parts included in the so-called spinal nodules seen in perspective from the front.

Fig. 3 visar den i spinalknuten ingående kraniella delen sedd uppifrån.Fig. 3 shows the cranial part included in the spinal node seen from above.

Fig. 4 visar i delsektion den i spinalknuten ingående kaudala delen i vertikalvy och förstorad.Fig. 4 shows in subsection the caudal part included in the spinal joint in vertical view and enlarged.

Fig. 5 visar i delvy den kaudala delen av spinalknuten i läge för justering och med justeringsskruven delvis inskruvad i genomskärning och förstorad.Fig. 5 shows in partial view the caudal part of the spinal node in position for adjustment and with the adjusting screw partially screwed in section and enlarged.

Fig. 6 visar i delvy den kaudala delen i läge för fixering 4 oåh7§%snää§)med justeringsskruven inskruvad i genomskärning och förstorad.Fig. 6 shows in partial view the caudal part in position for fixing 4 oåh7§% snää§) with the adjusting screw screwed in section and enlarged.

Detaljerad beskrivning av en föredragen gtföringsfgrm av uppfinningen I figurerna 1 och 2 visas hur fixationsinstrumentets sakral- knut består av ett kaudalt fästorgan 2 med tillhörande ben- skruvar 7, 8 (instrumentet är här visat i ett utförande avsett för högra sida av ryggraden). Den kraniella delen av sakralknuten är betecknad med 3. Instrumentet innefattar även en skruvspindel 4 med en spindelback 5 samt en vid spindel- backen 5 fäst benskruvback 6 i vilken en benskruv 7 är roter- bart lagrad. Benskruvbacken är roterbart men fixerbart lagrad vid spindelbacken 5 och kan låsas relativt denna medelst en làsskruv 10. Benskruvbacken 6 fästes runt benskruven 7 med konskruv.Detailed description of a preferred embodiment of the invention Figures 1 and 2 show how the sacral node of the fixation instrument consists of a caudal fastening member 2 with associated bone screws 7, 8 (the instrument is shown here in an embodiment intended for the right side of the spine). The cranial part of the sacral node is denoted by 3. The instrument also comprises a screw spindle 4 with a spindle jaw 5 and a bone screw jaw 6 attached to the spindle jaw 5 in which a bone screw 7 is rotatably mounted. The bone screw jaw is rotatably but fixably mounted at the spindle jaw 5 and can be locked relative to this by means of a locking screw 10. The bone screw jaw 6 is fastened around the bone screw 7 with a cone screw.

I fig. 3 visas den i sacralknuten ingående kraniella delen 3 sedd uppifrån och.i vilken skruvspindeln.är roterbart lagrad.Fig. 3 shows the cranial part 3 included in the sacral node seen from above and in which the screw spindle is rotatably mounted.

Skruvspindeln kan låsas medelst en làsskruv ll belägen i en borrning 15. Den kraniella delen är vidare försedd med en cylindrisk tapp 13 som på sin mantelyta är försedd med spli- nes eller serrationer 14 på ungefär 120 grader av omkretsen.The screw spindle can be locked by means of a locking screw 11 located in a bore 15. The cranial part is further provided with a cylindrical pin 13 which on its outer surface is provided with splines or serrations 14 at approximately 120 degrees of the circumference.

Tappen är avsedd att samverka med en komplementär borrning 22 i sacralknutens kaudala del 2.The pin is intended to cooperate with a complementary bore 22 in the caudal part 2 of the sacral node.

I fig. 4, 5 och 6 visas den kaudala delen 2 av spinalknuten i delsektion och förstorad. Såsom framgår av figurerna är nämnda borrnings tvärsnitt sammansatt av två delcirklar 25 och 26 med olika diameter, motsvarande två cylinderytor, förbundna medelst väsentligen rätlinjiga övergångslinjer 27 och 28 motsvarande övergângsytor i borrningen. Borrningen 22 är vidare försedd med longitudinellt orienterade, inre spli- nes 19 belägna i den del av tvärsnittet med större radie 25.In Figs. 4, 5 and 6 the caudal part 2 of the spinal joint is shown in partial section and enlarged. As can be seen from the figures, the cross section of said borehole is composed of two sub-circles 25 and 26 of different diameters, corresponding to two cylinder surfaces, connected by means of substantially rectilinear transition lines 27 and 28 corresponding transition surfaces in the borehole. The bore 22 is further provided with longitudinally oriented, inner spline 19 located in the part of the cross section with a larger radius 25.

Den del av borrningen som har större radie 25 är tunnväggig samt separerad från den resterande delen, vid den första av nämnda övergångsytor medelst en genomgående slits 29 som på så sätt bildar en fri ände 30. Denna fria ände 30 är försedd med en första, icke gängad borrning 23 för en fästskruv 12 orienterad väsentligen parallellt med nämnda övergàngslinje. 5 _ _ än 2,1: Det tunnaste partiet 18 av den tunnväggiga del av bärr- ningen är belägen i anslutning till den andra av nämnda övergângsytor 27, varigenom detta parti kan fungera som ett gångjärn eller led. Huvuddelen 20,21 har i anslutning till nämnda borrning för nämnda fästskruv en andra, med inre gängor 16 försedd borrning 32 avsedd för den gängförsedda delen av fästskruven. Skruven 12 som har en konisk yta 23 vilken samverkar med en konisk yta 24 i borrningen för skruven 12 i den tunnare delen 20. Den första, icke gängade borrningen 23 har något större innerdiameter än ytterdiame- tern på fästskruvens övre del för att medge en begränsad rörelse hos delen 20 i skruvens radiella riktning när de två konytorna 23 och 24 glider på varandra vid åtdragning av skruven 12. Skruven 12 är i inledningsskedet delvis inskruvad i gängan 16 i huvuddelens 20, 21 tjockare del 20. När skruven skruvas in helt för att låsa tappen 13 kommer, såsom visas i fig. 5 och 6, det tunnaste partiet 18 att fungerar som gång- järn. Vid låsningen tvingar skruven 12 medelst de koniska ytorna den tunnare delen 20 att svänga runt det gångj ärnslik- nande partiet 18 mot delen 21 på ett tvångsstyrt sätt så att serrationerna eller splinesen 14,19 på tapp 13 resp del 20 går i ingrepp med varandra. Härigenom erhålles en säker fixering och låsning mellan den kaudala delen och den kraniella delen. När tappen 13 är helt inspänd i borrningen 22 återstår ett visst mellanrum mellan delarna 20 och 21 på grund av de respektive dimensionerna hos tapp 13 och borrning 22. Detta avstånd är nödvändigt för att säkerställa att tap- pen inspännes fullständigt i borrningen.The part of the bore which has a larger radius 25 is thin-walled and separated from the remaining part, at the first of said transition surfaces by means of a continuous slot 29 which thus forms a free end 30. This free end 30 is provided with a first, non-transparent threaded bore 23 for a fastening screw 12 oriented substantially parallel to said transition line. Than 2,1: The thinnest portion 18 of the thin-walled part of the support is located adjacent to the other of said transition surfaces 27, whereby this portion can function as a hinge or joint. In connection with said bore for said fixing screw, the main part 20,21 has a second bore 32 provided with internal threads 16 intended for the threaded part of the fixing screw. The screw 12 having a conical surface 23 which cooperates with a conical surface 24 in the bore of the screw 12 in the thinner part 20. The first, non-threaded bore 23 has a slightly larger inner diameter than the outer diameter of the upper part of the fixing screw to allow a limited movement of the part 20 in the radial direction of the screw when the two cones 23 and 24 slide on each other when tightening the screw 12. The screw 12 is in the initial stage partially screwed into the thread 16 in the thicker part 20 of the main part 20, 21. locking the pin 13, as shown in Figs. 5 and 6, the thinnest portion 18 will act as a hinge. When locking, the screw 12 forces the thinner part 20 by means of the conical surfaces 20 to pivot around the hinge-like portion 18 towards the part 21 in a forcibly controlled manner so that the serrations or splines 14, 19 on pin 13 and part 20, respectively, engage with each other. This provides a secure fixation and locking between the caudal part and the cranial part. When the pin 13 is fully clamped in the bore 22, a certain gap remains between the parts 20 and 21 due to the respective dimensions of pin 13 and bore 22. This distance is necessary to ensure that the pin is fully clamped in the bore.

I användningsläget är huvuddelen 20, 21, dvs den kaudala delen, avsedd att vara orienterad så, att de krafter som inledes på den kaudala delen från spinalknutens kraniella del via tappen 13 väsentligen är orienterade parallellt med fäst- skruvens 12 längdriktning. Såsom framgår av fig 6, kommer härvid splinesen eller serrationerna 19 på borrningens 22 inneryta före åtdragning av skruven 12 att vara svängda ur ingrepp med serrationerna på tappen 13. Riktningen på de överförda krafterna är härvid sådan att tappen 13 pressas mot huvuddelen 21, bort från serrationerna 19, vilket innebär att tappen 13 kan vrida sig fritt i borrningen 22 utan att hind- ras av splinesen 19. Detta har som följd att den kaudala de- len och den kraniella delen kan svänga obehindrat relativt 6 479 54: _ _ varandra under injusteringsförfarandet för spinalknuten.In the position of use, the main part 20, 21, i.e. the caudal part, is intended to be oriented so that the forces which are applied to the caudal part from the cranial part of the spinal joint via the pin 13 are oriented substantially parallel to the longitudinal direction of the fixing screw 12. As can be seen from Fig. 6, the splines or serrations 19 on the inner surface of the bore 22 before tightening the screw 12 will be pivoted out of engagement with the serrations on the pin 13. The direction of the transmitted forces is such that the pin 13 is pressed against the main part 21, away from serrations 19, which means that the pin 13 can rotate freely in the bore 22 without being obstructed by the splines 19. This has the consequence that the caudal part and the cranial part can pivot unhindered relative to each other during the adjustment procedure for the spinal node.

Såsom diskuterats ovan, är detta en synnerligen väsentlig egenskap hos s. k. spinalknutar.As discussed above, this is a particularly essential property of so-called spinal nodes.

Ovanstående beskrivning avser endast en föredragen utförings- form av uppfinningen och denna kan givetvis varieras på många sätt inom ramen för efterföljande krav.The above description relates only to a preferred embodiment of the invention and this can of course be varied in many ways within the scope of the appended claims.

Claims

7 41: - »m! co en n »(TI PATENTKRAV

Spinal knot for use in fixation instruments, intended for fixing lumbar vertebrae to the sacrum (lumbosacral transition) comprising a cranial part (3) provided with a pin (13) provided with longitudinal splines or serrations (14) and a caudal part ( 2) provided with a bore (22) provided with corresponding internal, longitudinal splines or serrations (19), said pin (13) being intended to engage in said bore (22) for transmitting forces from the cranial part (3) to the caudal part (2) and the respective splines (14, 19) are intended to completely lock said caudal part (2) to said cranial part (3) after adjustment of the fixing instrument, characterized in that the cross section of said bore (22) is eccentric, preferably composed of two sub-circles (25, 26) of different diameters, corresponding to two cylinder surfaces, connected by substantially rectilinear transition lines (27, 28) corresponding transition surfaces in the bore 8 (22), alternatively of a cylinder surface with a smaller radius together with a curved surface which in the position of use has a shape substantially corresponding to the shape of the spliced part of said pin (13), said splines (19) being located in the part of the cross section with a larger radius (20), the part with a larger radius (20) being thin-walled and separated from the remaining part of the main part (20,2l), by said caudal part at a first of said transition surfaces (28) by means of a continuous slot (29), thus forming a free end (30), said free end (30) being provided with a first bore (23) for a fixing screw (12) which bore is oriented substantially parallel to said transition line (28), the thinnest part (18) of the the thin-walled part (20) of the main part is located adjacent to the second of said transition surfaces (27) whereby this part (18) can function as a hinge, and wherein said main part (20, 21) adjacent to said bore (23 ), for said fixing screw (12) is provided with a duck bore (32) provided with internal threads, and wherein the caudal part (2) in the position of use is oriented so that all forces which load the cranial part (3) are transmitted to the one on the main part (20,21). located cylinder surface with smaller radius (26).