DE102013107308A1

DE102013107308A1 - Stabeinsetzinstrument

Info

Publication number: DE102013107308A1
Application number: DE102013107308.5A
Authority: DE
Inventors: Stephan Lindner; Peyman Pakzaban
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2015-01-15
Also published as: US20150018892A1; US9610107B2

Abstract

Beschrieben wird ein Stabeinsetzinstrument zum Einsetzen eines Verbindungsstabs in die Tulpen benachbarter Pedikelschrauben im Rahmen einer dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung. Es hat ein Griffteil, einen sich daran anschließenden Rohrabschnitt und einen vom Rohrabschnitt getragenen Greifkopf, in dem der Verbindungsstab mit seinem proximalen Ende drehfest und winkelstabil aufnehmbar ist. Zur Minimierung von unbeabsichtigten Gewebestauchungen bei der Fixierung des Verbindungsstabs in den Pedikelschrauben ist der Greifkopf am Rohrabschnitt ausschließlich über ein sperrbares Gelenk angebracht, mit welchem dem Rohrabschnitt beim Fixiervorgang des Verbindungsstabs an der Pedikelschraube eine fesselungsfreie Schwenkbewegung auf den Verbindungsstab zu ermöglicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stabeinsetzinstrument zum Einsetzen eines Verbindungsstabes in die Tulpen benachbarter Pedikelschrauben im Rahmen einer dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im Rahmen der dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung mittels Schrauben-/Stab-System geht es darum, den Verbindungsstab in die Tulpen bereits gesetzter, benachbarter Pedikelschrauben möglichst schonend einzusetzen. Es sind verschiedenste Ansätze für die Gestaltung derartiger Stabeinsetzinstrumente bekannt geworden.
Bei dem Stabeinsetzinstrument gemäß EP 2 353 530 A1 sitzt ein Greifkopf für den Verbindungsstab über einem Zapfen an einem zentralen Innenstift des Instruments, auf dem eine verschiebbare Hülse geführt ist, mit der über eine Lenkeranordnung ein Verschwenken des Greifkopfs um 90° möglich ist. Zum Einführen des Verbindungsstabs wird dieser zunächst in eine Position gebracht, in der er im Wesentlichen parallel zum Innenstift ausgerichtet ist. Anschließend wird durch Betätigung der Hülse unter Verwendung der Lenkeranordnung der Greifkopf um etwa 90° verschwenkt, woraufhin der Verbindungsstab in die Tulpen der Pedikelschrauben hinein navigiert wird.
Die Stabilität dieses bekannten Stabeinsetzinstruments ist aufgrund der für dieses System erforderlichen Getriebemimik relativ beschränkt.
Zur Bereitstellung stabilerer Verbindungen zum Verbindungsstab ist es bekannt, den Verbindungsstab unmittelbar schwenkbar am Stabeinsetzinstrument festzulegen. Diese Lösungen sind beispielsweise in den Dokumenten EP 2 305 154 A1 , WO 2007/025132 A2 oder US 2011/0313475 A1 gezeigt. Das Problem dieser bekannten Stabeinsetzinstrumente liegt allerdings darin, dass die Ausrichtung des Verbindungsstab beim Einsetzen oftmals nicht genügend genau kontrollierbar ist.
Schließlich ist aus dem Dokument WO 2011/143550 A1 ein Stabeinsetzinstrument bekannt geworden, bei dem der Verbindungsstab im Winkel einstellbar am distalen Ende des Stabeinsetzinstruments fixierbar ist. Diese Anordnung setzt allerdings eine verhältnismäßig komplexe Gestaltung des proximalen Endes des Verbindungsstabs und der entsprechenden Komplementärflächen am Stabeinsetzinstrument voraus.
Ein gattungsbildendes Stabeinsetzinstrument gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird durch die Anmelderin AESCULAP AG unter der Produktbezeichnung FW 240 R vertrieben. Bei diesem Stabeinsetzinstrument erfolgt das Einsetzen des Verbindungsstabs mit einer festen Winkellagezuordnung zwischen Verbindungsstab und Rohrabschnitt. Auf diese Weise gelingt es, den Verbindungsstab mit guter Kontrolle auch minimalinvasiv oder perkutan in den Körper einzubringen. Um eine gute Winkelstellung zum Stabeinführen bereitzustellen, ist der Greifkopf bezüglich des Rohrabschnitts geringfügig, in der Größenordnung von etwa 30° abgewinkelt, so dass der im Greifkopf aufgenommene Verbindungsstab beim Einsetzen in die Tulpen der benachbarten Pedikelschrauben mit der Achse des Rohrabschnitts einen stumpfen Winkel von etwa 120° einschließt. So vorteilhaft diese fest eingestellte Winkelstellung zwischen Stabeinsetzinstrument und Verbindungsstab für die Handhabung des Instruments auch ist, so bringt diese Gestaltung aber auch das Problem mit sich, dass es beim Einschrauben der so genannten „Setscrews“ in die Pedikelschrauben zur Fixierung des Verbindungsstabs oftmals zu Überbeanspruchungen des Weichteilgewebes im Bereich des angrenzenden Hautschnitts kommen konnte.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Stabeinsetzinstrument gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Weise weiterzubilden, dass unter Beibehaltung einer sehr stabilen Verbindung zwischen Stabeinsetzinstrument und Verbindungsstab und guter und kontrollierter Führbarkeit des Verbindungsstabs auch bei der minimalinvasiven oder perkutanen Einbringung des Verbindungsstabs in den Körper punktuelle Überbeanspruchungen des Weichteilgewebes wirksam vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Greifkopf am Rohrabschnitt ausschließlich, d.h. ohne weitere Stabilisierungsmittel über ein sperrbares Gelenk angebracht, mit welchem dem Rohrabschnitt beim Fixiervorgang des Verbindungsstabs an der Pedikelschraube eine fesselungsfreie, d.h. mit keinerlei zusätzlicher Lenkeranordnung gekoppelten, Schwenkbewegung in Richtung auf den Verbindungsstab zu ermöglicht wird. Die Erfindung beruht dabei auf folgender Überlegung: Wenn bei eingesetztem Verbindungsstab eine so genannte Setscrew in die Pedikelschraube eingedreht wird, wird gleichzeitig der Verbindungsstab in die Tulpe hinein und auf den Schraubenkopf der Pedikelschraube gedrückt, wodurch der Greifkopf und damit der Rohrabschnitt des Stabeinsetzinstruments einer Verschwenkbewegung unterliegen. Der Rohrabschnitt kommt dabei dem für den operativen Eingriff vorgenommenen Hautschnitt immer näher. Sobald er das Ende des Hautschnitts berührt, sorgt das in diesem Zustand entsperrte Gelenk dafür, dass sich der Rohrabschnitt frei von irgendwelchen Fesselungen unter Abstützung am Hautschnitt mehr oder weniger kräftefrei ausrichten kann, ohne in das Weichteilgewebe hineingedrückt zu werden. Auf diese Weise gelingt es, den Verbindungsstab minimalinvasiv bzw. perkutan mit erheblich kleineren Inzisionen in den Körper einzubringen und Gewebeüberbeanspruchungen zu vermeiden, und zwar selbst dann, wenn das Gelenk nicht aktiv gesteuert wird, sondern rein passiv aufgrund der auftretenden Reaktionskräfte zwischen Körper und Stabeinsetzinstrument arbeitet. Das erfindungsgemäße Stabeinsetzinstrument eignet sich daher in besonderer Weise für eine Operationstechnik mit einem intramuskulären Zugang.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Grundsätzlich ist es möglich, das sperrbare Gelenk auf verschiedenste Art und Weise auszuführen. Eine besonders robuste und einfach herzustellende Ausgestaltung ergibt sich dann, wenn das Gelenk von einem Scharniergelenk gebildet ist, dessen Achse im Wesentlichen senkrecht auf einer vom Rohrabschnitt und dem im Greifkopf fixierten Verbindungsstab aufgespannten Ebene steht. Es zeigt sich, dass ein derart gestaltetes Stabeinsetzinstrument für die überwiegende Zahl von Problemstellungen bei der Wirbelsäulenstabilisierung mittels Schrauben-/Stab-System alle Anforderungen, die an ein Stabeinsetzinstrument gestellt werden, erfüllen kann. Dabei ist das Stabeinsetzinstrument sehr einfach aufgebaut und sorgt aufgrund des einfachen Scharniergelenks für eine besonders hohe Stabilität der Verbindung zwischen Stabeinsetzinstrument und Verbindungsstab, wodurch das Navigieren des Verbindungsstabs verbessert wird.
Mit der Ausgestaltung des Griffteils gemäß Patentanspruch 3 ergibt sich ein besonders gutes Gefühl für die Ausrichtung des Verbindungsstabs beim Einsetzen, wodurch die Handhabbarkeit weiter verbessert wird.
Aufgrund der Gestaltung des Greifkopfs als zweiarmiger Schwenkhebel gemäß Patentanspruch 4 können verhältnismäßig große Stabilisierungskräfte für das Scharniergelenk auf engstem Raum bereitgestellt werden.
Vorzugsweise weisen die Seitenflächen des Greifkopfs auf der dem Rohrabschnitt zugewandten Seite jeweils eine Aussparung derart auf, dass der dazwischen verbleibende Abschnitt, in dem sich die Schwenkachse des Gelenks befindet, mit Passung in einen senkrecht zur Schwenkachse verlaufenden Schlitz des Rohrabschnitts eingreift. In diesem Fall kann durch einfache Bearbeitung der Aussparungen und der Endflächen der den Schlitz begrenzenden seitlichen Wangen des Rohrabschnitts ein Drehanschlag für das Scharniergelenk bereitgestellt werden. Vorzugsweise ist dieser Drehanschlag in zwei Richtungen wirksam, so dass der Greifkopf nur eine beschränkte Bewegungsfreiheit erhält, welche die Handhabung des Stabeinsetzinstruments erleichtert.
Mit der Weiterbildung des Anspruchs 6 wird der für die Begrenzung der Verschwenkbewegung erforderliche Bauraum besonders gut ausgenützt, indem jeder Wange eine Anschlagfunktion für nur eine Drehrichtung zugewiesen wird. Die Anschläge können auf diese Weise bei kleinem Bauraum relativ stabil ausgebildet werden.
Wenn der erste Hebelarm des zweiarmigen Schwenkhebels gekröpft ausgebildet ist und in seinem gekröpften Hebelarmabschnitt den manuell antreibbaren Schiebekörper zur dreh- und winkelfesten Verklemmung des Verbindungsstabs in der prismatischen Mehrkantausnehmung aufnimmt, ergibt sich der besondere Vorteil, dass der Antrieb des Schiebekörpers seitlich versetzt zum Rohrabschnitt des Stabeinsetzinstruments vorgesehen werden kann. Auf diese Weise treten keine Platzprobleme bei der Gestaltung des Antriebs für den Schiebekörper und beim Antrieb der Sperrstange für das Scharniergelenk auf.
Mit der Weiterbildung des Anspruchs 8 ergibt sich eine besonders günstige Winkelstellung zwischen Rohrabschnitt und eingesetztem Verbindungsstab.
Wenn die Sperrstange des Gelenks gemäß Patentanspruch 9 ausgebildet wird, ergibt sich eine sehr platzsparende Anordnung des Antriebs für die Sperrstange. Es zeigt sich, dass das Antriebsgewinde ohne Weiteres in der Weise ausgeführt werden kann, dass wenige Umdrehungen des Drehgriffs und damit der Stellhülse genügen, um den erforderlichen Hub der Sperrstange zur Arretierung und zur Freigabe des Gelenks bereitzustellen.
Wenn die Sperrstange im Wesentlichen über die gesamte Länge des Stabeinsetzinstruments geführt wird, ergibt sich der besondere Vorteil, dass die Sperrstange kleinvolumig ausgeführt und aus einem weniger festen Werkstoff hergestellt werden kann.
Wenn die Stellhülse gemäß Anspruch 11 aus dem Griffteil herausnehmbar und gleichzeitig als Betätigungswerkzeug für den Schiebekörper im Greifkopf verwendbar ist, ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Stabeinsetzinstruments. Dabei wird in vorteilhafter Weise der Umstand ausgenutzt, dass der Schiebekörper im Greifkopf nicht gleichzeitig mit der Ansteuerung des Scharniergelenks erfolgen muss, sondern erst dann betätigt werden muss, wenn die Fixierung des Verbindungsstabs in den Tulpen der Pedikelschrauben abgeschlossen ist, so dass eine Ansteuerung des Gelenks zwischen Greifkopf und Rohrabschnitt nicht mehr nötig ist.
Wenn sich der Schiebekörper auf der dem Rohrabschnitt zugewandten Seite in einem flexiblen Führungsstab fortsetzt, auf den die Stellhülse auffädelbar ist, eignet sich das Stabeinsetzinstrument in besonderem Maße für die minimalinvasive bzw. perkutane Einbringung des Verbindungsstabs. Denn durch das Auffädeln der Stellhülse ist in jedem Fall sichergestellt, dass die Mehrkantausnehmung der Stellhülse den Mehrkantkopf der Stellschraube im Greifkopf „findet“, auch wenn dieser vom Gewebe verdeckt ist.
Der flexible Führungsstab kann entsprechend einer besonders vorteilhaften Weiterbildung dazu herangezogen werden, dem Gelenk eine Vorspannung zu geben, mit der die Schwenkbewegung des Rohrabschnitts bei entsperrtem Gelenk auf den Verbindungsstab (80) zu unterstützt wird. Selbstverständlich kann eine solche Vorspannung auch mittels einer anders gestalteten Federeinrichtung bereitgestellt werden.
Wenn das Stabeinsetzinstrument gemäß Anspruch 17 ausgebildet wird, wird das Einsatzgebiet des Stabeinsetzinstruments in vorteilhafter Weise erweitert. Denn mit dieser Gestaltung kann das Stabeinsetzinstrument mit seitlicher Führung in den Längsschlitz einer so genannten „Down Tube“ bzw. eines Druckstößels und/oder einer Zughülse eines auf die Pedikelschraube aufgesetzten Hilfsmittels eingreifen, mit dem beim Einsetzen des Verbindungsstabs eine temporäre bzw. provisorische Fixation (Verriegelung) der Polyaxialität der Pedikelschraube ermöglicht ist. Ein solches Hilfsmittel ist beispielsweise Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 053 295 A1 , deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich einbezogen werden soll.
Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine maßstabsgetreue isometrische Ansicht des Stabeinsetzinstruments;
2 eine Seitenansicht des Stabeinsetzinstruments;
3 den Schnitt gemäß III-III in 2;
4 eine Ansicht des Stabeinsetzinstruments von unten;
5 eine Schnittansicht gemäß V-V in 4;
5A in vergrößerter Darstellung eine teilweise aufgebrochene Ansicht des Greifkopfs bei einer Blickrichtung entlang „Va“ in 5;
6 eine Draufsicht des Stabeinsetzinstruments;
7 die Ansicht gemäß „VII“ in 6;
8 die Ansicht gemäß „VIII“ in 6; und
9A bis 9K schematische Darstellungen zur Verdeutlichung des Ablaufs bei der Benutzung des Stabeinsetzinstruments.
In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Stabeinsetzinstrument bezeichnet, mit dem im Rahmen einer dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung mittels Schrauben-/Stab-System ein Verbindungsstab in die so genannten Tulpen von benachbarten Pedikelschrauben minimalinvasiv oder perkutan eingesetzt werden kann. Zur Verdeutlichung des Einsetzens wird bereits jetzt auf die 9 Bezug genommen, welche die verschiedenen Phasen des Einsetzens eines Verbindungsstabs 80 in die Tulpen benachbarter Pedikelschrauben 82, 84 zeigt.
Das Stabeinsetzinstrument hat ein stabförmiges Gehäuse 12 mit einem Griffteil 14 und einem sich daran anschließenden Rohrabschnitt 16. Der Griffkörper selbst ist mit 18 bezeichnet.
Der Rohrabschnitt 16 trägt über einen Gelenkbolzen 20 einen Greifkopf 22, der eine prismatische Mehrkantausnehmung 24 – am besten aus der 5A ersichtlich – für die verdrehsichere Aufnahme eines in der Form eines Polygons gestalteten proximalen Endabschnitts eines mit strichpunktierter Linie in 2 angedeuteten Verbindungsstabs 80 aufweist. Der Verbindungsstab 80 mit Kreisquerschnitt und Durchmesser D80 hat beispielsweise an seinem proximalen Ende einen Sechskantabschnitt, der dem Stabdurchmesser D80 eingeschrieben ist, so dass seine größte Weite im Wesentlichen dem Durchmesser D80 entspricht. Dieser Sechskantabschnitt ist – wie ebenfalls am besten aus der 5A ersichtlich – von 4 Seiten formschlüssig von der Mehrkantausnehmung 24 eingefasst.
Das proximale Ende des Verbindungsstabs 80 hat somit nicht näher dargestellte prismatische Seitenflächen, die sich im eingesetzten Zustand an korrespondierenden Gegenflächen der prismatischen Mehrkantausnehmung 24 abstützen. Wie ferner aus der 5A ersichtlich ist, ist die prismatische Mehrkantausnehmung 24 so gestaltet, dass das proximale Ende des Verbindungsstabs 80 mit Spiel in die Mehrkantausnehmung 24 eingesetzt werden kann. Mittels einer mit 26 bezeichneten Klemmschraube, für die im Greifkopf 22 ein Gewinde 27 vorgesehen ist und die mit einem Mehrkant-Schraubenkopf 28 ausgestattet ist, kann das proximale Ende des Verbindungsstabs mit abgeflachten Abschnitten gegen die Prismenflächen der Mehrkantausnehmung 24 gedrückt werden, wodurch der Verbindungsstab 80 dreh- und verschiebefest am Greifkopf 22 festgelegt werden kann.
In 5A ist mit strich-punktierter Linie ein Kreis EK eingezeichnet, der durch die drei distalen Eckpunkte 24-1, 24-2 und 24-3 der Mehrkantausnehmung 24 verläuft und der einen Durchmesser DEK hat, welcher im Wesentlichen – mit Abweichungen von plus/minus 0,5 bis 1 mm – dem Durchmesser D80 des einzusetzenden Verbindungsstabs entspricht.
Die Anordnung ist ferner so getroffen, dass der Rohrabschnitt 16 seitlich derart abgeflacht ist, dass sich eine Breite B16 ergibt, die im Wesentlichen dem Maß DEK des Kreises EK entspricht. Diese Abflachung wirkt sich nicht spürbar auf die Stabilität des Stabeinsetzinstruments aus, da hierdurch das Biegewiderstandsmoment in der für den Einsetzvorgang entscheidenden Ebene nicht wesentlich kleiner wird.
Aus der Darstellung gemäß 4 ergibt sich, dass die prismatische Mehrkantausnehmung 24 derart positioniert ist, dass sie symmetrisch zur Mittelebene EM des Stabeinsetzinstruments zu liegen kommt.
Der Greifkopf 22 hat im Wesentlichen die Form eines zweiarmigen Schwenkhebels, der über den Gelenkbolzen 20 an nicht näher dargestellten Wangen des Rohrabschnitts 16 gelagert ist. Der distale Hebelarm bildet die prismatische Mehrkantausnehmung 24 für die Aufnahme des Verbindungsstabs aus, während der andere, dem Rohrabschnitt 16 zugewandte Hebelarm 30 drei Vertiefungen 32-1 bis 32-3 hat, in die eine im Inneren des Gehäuses 12 verdrehbar geführte Sperrstange 34 eingreifen kann, um das vom Gelenkbolzen 20 gebildete Gelenk in drei Winkelpositionen zu sperren. Die Winkelpositionen können beispielsweise 0°, 15° oder 30° betragen.
Die Anordnung ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart getroffen, dass die Ausrichtung des Verbindungsstabs zur Längsachse des Stabeinsetzinstruments – wie in 5 dargestellt – für den Fall, dass die Sperrstange 34 in die mittlere Vertiefung 32-2 eingreift, bei einem Winkel α von 120° liegt.
Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kann somit der Verbindungsstab drehfest und winkelstabil im Greifkopf 22 aufgenommen werden, um das Stabeinsetzinstrument in der gleichen Weise betreiben zu können, wie das gattungsbildende Stabeinsetzinstrument, welches von der Anmelderin AESCULAP AG derzeit unter der Bezeichnung FW 240 R vermarktet wird.
Wie sich aus den 2 und 5 ergibt, steht die Achse des Gelenkbolzens 20 senkrecht auf der vom Rohrabschnitt 16 und dem im Greifkopf 22 fixierten Verbindungsstab 80 aufgespannten Ebene EM, die mit der Zeichenebene der 5 zusammenfällt.
Wie sich am deutlichsten aus den 2 und 5 ergibt, ist der dem Rohrabschnitt 16 abgewandte Hebelarm des Greifkopfs 22 gekröpft ausgebildet, wobei der gekröpfte Hebelarmabschnitt mit 36 bezeichnet ist. Dieser Hebelarmabschnitt 36 nimmt den manuell antreibbaren Schiebekörper in Form der Klemmschraube 26 zur dreh- und winkelfesten Verklemmung des Verbindungsstabs 80 in der prismatischen Mehrkantausnehmung 24 auf. Dabei ergibt sich der besondere Vorteil, dass die Bewegungsrichtung des Schiebekörpers, d.h. der Klemmschraube 26, nicht mit der Verschieberichtung der Sperrstange 24 zusammenfällt.
Wie sich aus der Darstellung gemäß 2 und 5 ferner ergibt, ist der gekröpfte Hebelarmabschnitt 36 bezüglich des dem Rohrabschnitt 16 zugewandten Hebelarms 30 leicht entgegen der Erstreckungsrichtung des im Greifkopf 22 aufzunehmenden Verbindungsstabs 80 abgewinkelt (siehe 5), wobei dieser Winkel bei der gezeigten Ausführungsform etwa 30° beträgt.
Um das vom Gelenkbolzen 20 gebildete Scharniergelenk arretieren und freigeben zu können, ist die Sperrstange 34 an ihrem distalen Ende mit einem Gewindeabschnitt 48 ausgestattet, der in Eingriff mit einem nicht näher dargestellten Gewinde des Rohrabschnitts 16 steht. Über eine im Gehäuse 12 drehbar geführt aufnehmbare Stellhülse 38 kann die Sperrstange 34 angetrieben werden, um die axiale Verlagerung der Sperrstange 34 zu bewirken. Zu diesem Zweck trägt die Sperrstange 34 drehfest einen Außenmehrkant 46, beispielsweise einen Außensechskant, der mit einer komplementär gestalteten Innenmehrkantausnehmung 42 der Stellhülse 38 über eine vorbestimmte axiale Strecke SA überlappt, wenn die Stellhülse 38 – wie in 3 gezeigt – in das Gehäuse 12 eingesetzt ist. Das Maß SA ist größer als der erforderliche axiale Hub der Sperrstange 34, welcher zur Arretierung und Entarretierung des Gelenks 20 erforderlich ist.
Darüber hinaus hat das Scharniergelenk 20 in der gezeigten Ausführungsform zwei Grenz-Anschlagstellungen, die auf folgende Art und Weise realisiert sind:
Wie aus 2 und 4 ersichtlich weisen Seitenflächen 22A, 22B des Greifkopfs 22 auf der dem Rohrabschnitt 16 zugewandten Seite jeweils eine Aussparung 60A, 60B auf, so dass der dazwischen verbleibende Abschnitt 62, in dem sich die Schwenkachse A20 befindet, mit Passung in einen senkrecht zur Schwenkachse A20 verlaufenden Schlitz 64 des Rohrabschnitts 16 eingreift.. Die beiden den Schlitz 64 begrenzenden seitlichen Wangen 68A und 68B des Rohrabschnitts 16 bilden im Zusammenwirken mit den Aussparungen 60A, 60B des Greifkopfs 22 einen zweiseitigen Drehanschlag für das Scharniergelenk aus.
Im einzelnen bildet – wie in 2 und 3 dargestellt – die eine seitliche Wange 68B des Rohrabschnitts 16 im Zusammenwirken mit einer zugehörigen Nockenfläche 70B der Aussparung 60B auf der betreffenden Seitenfläche 22B des Greifkopfs 22 einen Drehbegrenzugsanschlag für das Scharniergelenk in einer ersten Richtung. Die andere Wange 68A des Rohrabschnitts (16) bildet im Zusammenwirken mit einer zugehörigen – nicht näher bezeichneten Nockenfläche der Aussparung 60A auf der anderen Seitenfläche 22A des Greifkopfs 22 einen Drehbegrenzugsanschlag für das Scharniergelenk in der anderen Richtung aus.
Die Innenmehrkantausnehmung 42 ist ferner so gestaltet, dass sie mit Passung den Mehrkantkopf 28 der Klemmschraube 26 aufnehmen kann. Auf diese Weise eignet sich die Stellhülse 38 auch als Werkzeug für die Betätigung der Klemmschraube 26.
Da sich der Mehrkantkopf 28 im Körperinneren befindet und somit während der Operation von Gewebe verdeckt ist, ist es ohne Hilfsmittel schwierig, die Innenmehrkantausnehmung 42 zielsicher auf den Mehrkantkopf 28 aufzusetzen. Deshalb setzt sich der Schiebekörper in Form der Klemmschraube 26 auf der dem Rohrabschnitt 16 zugewandten Seite in einem flexiblen Führungsstab 50 fort, auf den die Stellhülse 38 zur Betätigung der Klemmschraube 26 aufgefädelt werden kann. Solange sich die Stellhülse 38 im Gehäuse 14 befindet, ist das freie Ende des flexiblen Führungsstabs 50 an der Außenseite des Rohrabschnitts 16 „versteckt“, wie in den 1, 2, 5 und 6 gezeigt.
Der Führungsstab 50 hat bei der gezeigten Ausführungsform ferner die Funktion einer Federeinrichtung, mit der die Schwenkbewegung des Rohrabschnitts 16 bei entsperrtem Gelenk auf den Verbindungsstab 80 hin unterstützt wird. In diesem Fall ist der Führungsstab 50 als biegeelastischer bzw. federelastischer Stab ausgebildet, der – wie aus den 1, 2 und 5 am besten ersichtlich ist – über eine vorbestimmte axiale Länge in einer seitlich offenen, vorzugsweise etwas hinterschnittenen Längstasche 72 aufnehmbar und darin verschiebbar ist. Im entspannten Zustand, d.h. im gestreckten Zustand des elastischen Führungsstabs 50 ist der Winkel α, den der eingesetzte Verbindungsstab 80 mit der Achse des Rohrabschnitts 16 einschließt minimal und das Scharniergelenk befindet sich in einer ersten Anschlagstellung. Wenn der Greifkopf 22 in eine in den Figuren gezeigte Einführungsstellung gebracht wird, wird der biegeelastische Führungsstab 50 unter geringfügiger axialer Bewegung in der Längstasche 72 gebogen und federnd vorgespannt. In diesem vorgespannten Zustand des Führungsstabs wird das Scharniergelenk 20 durch Betätigung der Sperrstange 34 arretiert.
Schließlich ist aus den Darstellungen gemäß den 1, 2, 7 und 8 ersichtlich, dass das Griffteil 14 seitliche Abflachungen 52 hat, die so ausgerichtet sind, dass sie im Wesentlichen parallel zu einer vom Rohrabschnitt 16 und dem im Greifkopf 22 fixierten Verbindungsstab 80 aufgespannten Ebene verlaufen. Durch diese seitlichen Griffflächen ergibt sich ein gutes Gefühl für die Ausrichtung des einzusetzenden Verbindungsstabs.
Im Folgenden wird die Handhabung des vorstehend beschriebenen Stabeinsetzinstruments anhand der 9A bis 9K näher beschrieben.
Nachdem die Pedikelschrauben 82, 84 gesetzt sind werden gegebenenfalls mit 90 bezeichnete und mit gestrichelten Linien angedeutete so genannte „Down-Tubes“ bzw. Hilfsmittel angebracht, mit denen beim Einsetzen des Verbindungsstabs eine temporäre bzw. provisorische Fixation (Verriegelung) der Polyaxialität der Pedikelschraube ermöglicht ist. Solche Hilfsmittel weisen beispielsweise einen auf die nicht näher bezeichnete Pedikelschraube aufgesetzten Druckstößel und/oder eine Zughülse auf, wobei in diesem Hilfsmittel jeweils ein seitlicher Längsschlitz mit einer dem Durchmesser des zu setzenden Verbindungsstabs 80 im Wesentlichen entsprechenden lichten Weite ausgebildet ist. Ein solches Hilfsmittel ist beispielsweise Gegenstand der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 053 295 A1 , deren Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich einbezogen wird.
Nach erfolgter Vermessung und Auswahl (Länge, Biegung) des erforderlichen Verbindungsstabs 80 wird der ausgewählte Verbindungsstab 80 in die prismatische Mehrkantausnehmung 24 eingesetzt und durch Betätigung der Klemmschraube 26 – wie in 5 gezeigt – unter Verwendung der Stellhülse 38 fixiert. Anschließend kann die Stellhülse 38 wieder in das Griffteil 14 eingesetzt werden. Der Führungsstab wird in die Längstasche 72 eingelegt. Dann wird der Winkel α (siehe 5) unter biegeeleastischer Verformung des Führungsstabs entsprechend gewählt und das Scharniergelenk 20 in der betreffenden Position verriegelt, indem die Sperrstange axial in die betreffende Vertiefung 32-1 bis 32-3 eingedreht wird.
In diesem Zustand kann mit dem Einsetzen des Verbindungsstabs 80 – wie in 9A gezeigt – begonnen werden. Der Verbindungsstab 80 wird – wie in den 9B und 9C gezeigt – in die ausgerichteten Schlitze der benachbarten Pedikelschrauben 82, 84 eingeführt, bis er die in 9D gezeigte Endposition einnimmt. Der Winkel α zwischen der Ausrichtung des Verbindungsstabs 80 und der Ausrichtung des Rohrabschnitts 16 bleibt dabei nach wie vor unverändert. In dieser Anfangsphase ist das das Stabeinsetzinstrument aufgrund der an den Stabdurchmesser D80 angepassten Breite B16, gegebenenfalls auch in dem Längsschlitz der so genannten „Down Tube“ 90 seitlich geführt. Das Spiel liegt dabei vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm.
Wie in 9D gezeigt, liegt der Verbindungsstab 80 in dieser Phase des Einsetzens noch etwas geneigt zur Ausrichtung der Wirbelsäule. Bevor nun – in der Phase gemäß 9E – die nicht näher dargestellten so genannten Setscrews in die Tulpen der Pedikelschrauben 82, 84 eingeschraubt werden, wird durch Betätigung der Stellhülse 38 über den Drehgriff, d.h. vom Griffteil aus, das Scharniergelenk 20 entsperrt, indem die Sperrstange 34 aus der entsprechenden Ausnehmung 32-1 bis 32-3 herausgedreht wird. Die Anordnung ist vorteilhafter Weise so getroffen, dass nur ein kleiner Handgriff erforderlich ist, um die erforderlich axiale Bewegung der Sperrstange zu bewirken. In dieser Funktionsstellung der Sperrstange 34 wird das Scharniergelenk 20 zu einem passiven Gelenk, mit der Folge, dass dann, wenn der Verbindungsstab 80 – wie in 9E gezeigt – in eine zur Wirbelsäule im Wesentlichen parallele Ausrichtung verschwenkt wird, der Winkel α* (siehe α*₁, α*₂) zwischen der Achse des Rohrabschnitts 16 und dem Verbindungsstab 80 allein dadurch verkleinert wird, dass der Rohrabschnitt 16 am Hautschnitt zur Anlage kommt und dann kräftefrei vom Hautschnitt weg pendeln kann. Über die im biegeelastischen Führungsstab gespeicherte Energie wird diese Schwenkbewegung des Rohrabschnitts 16 positiv unterstützt, indem der Führungsstab versucht, in der Längstasche 72 seine kraftfreie Streckposition einzunehmen.
Diese Pendelbewegung, die aufgrund der passiven Ausgestaltung des Gelenks fesselungsfrei erfolgt, ist in den 9E und 9F angedeutet. Bei endgültig fixiertem Verbindungsstab ist der Winkel α*₂ auf einen Wert unter 90° reduziert. Aufgrund dieser widerstandsfreien Pendelbewegung des Rohrabschnitts 16 ist wirksam ausgeschlossen, dass im Bereich der Inzision punktuelle Überbeanspruchungen des Gewebes auftreten, wodurch eine wesentliche Eindämmung des von der Operation traumatisierten Bereichs ermöglicht ist.
Um das Stabeinsetzinstrument nun vom fixierten Verbindungsstab 80 zu trennen, wird die Stellhülse 38 aus dem Griffteil 14 genommen und auf den flexiblen Führungsstab 50 aufgefädelt (siehe 9H), bis die Innenmehrkantausnehmung 42 in Eingriff mit dem Schraubenkopf 28 der Klemmschraube 26 gelangt. Die Klemmschraube 26 kann somit aus dem gekröpften Abschnitt 36 herausgedreht werden, wodurch der Verbindungsstab 80 freigegeben wird. Die freigegebene Stellung ist in 9K gezeigt.
Selbstverständlich sind Abweichungen vom gezeigten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So kann anstelle des beschriebenen Scharniergelenks auch ein mehrachsiges Gelenk zur Anwendung kommen. Das Stabeinsetzinstrument ist selbstverständlich auch für andere Formen von Verbindungsstäben anwendbar, ebenso für alle Arten von Pedikelschrauben, einschließlich polyaxialer Pedikelschrauben.
Anstelle eines Instrumentenaufbaus mit geradem Griff kann auch eine Anordnung mit Offset-Griff Verwendung finden.
Es soll an dieser Stelle hervorgehoben werden, dass in der Ausgestaltung der Stellhülse für die Sperrung und Entsperrung des Scharniergelenks in der Form, dass sie gleichermaßen als Betätigungswerkzeug für die Verklemmung des Verbindungsstabs im Greifkopf dient, eine selbständige Erfindung gesehen wird, für die unabhängig Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung schafft somit ein Stabeinsetzinstrument zum Einsetzen eines Verbindungsstabs in die Tulpen benachbarter Pedikelschrauben im Rahmen einer dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung. Es hat ein Griffteil, einen sich daran anschließenden Rohrabschnitt und einen vom Rohrabschnitt getragenen Greifkopf, in dem der Verbindungsstab mit seinem proximalen Ende drehfest und winkelstabil aufnehmbar ist. Zur Minimierung von unbeabsichtigten Gewebestauchungen bei der Fixierung des Verbindungsstabs in den Pedikelschrauben ist der Greifkopf am Rohrabschnitt ausschließlich über ein sperrbares Gelenk angebracht, mit welchem dem Rohrabschnitt beim Fixiervorgang des Verbindungsstabs an der Pedikelschraube eine fesselungsfreie Schwenkbewegung auf den Verbindungsstab zu ermöglicht ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2353530 A1 [0003]
EP 2305154 A1 [0005]
WO 2007/025132 A2 [0005]
US 2011/0313475 A1 [0005]
WO 2011/143550 A1 [0006]
DE 102011053295 A1 [0024, 0057]

Claims

Stabeinsetzinstrument zum Einsetzen eines Verbindungsstabes (80) in die Tulpen benachbarter Pedikelschrauben (82, 84) im Rahmen einer dorsalen Wirbelsäulenstabilisierung, mit einem Griffteil (14), einem sich daran anschließenden Rohrabschnitt (16) und einem vom Rohrabschnitt (16) getragenen Greifkopf (22), in dem der Verbindungsstab (80) mit seinem proximalen Ende drehfest und winkelstabil aufnehmbar ist, wobei die Verbindung zwischen Verbindungsstab (80) und Greifkopf (22) mittels eines manuell antreibbaren Schiebekörpers (26) lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (22) am Rohrabschnitt (16) ausschließlich über ein sperrbares Gelenk (20) angebracht ist, mit welchem dem Rohrabschnitt (16) beim Fixiervorgang des Verbindungsstabs (80) an der Pedikelschraube (82, 84) eine fesselungsfreie Schwenkbewegung auf den Verbindungsstab (80) zu ermöglicht ist.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (20) von einem Scharniergelenk gebildet ist, dessen Achse (A20) im Wesentlichen senkrecht auf einer vom Rohrabschnitt (16) und dem im Greifkopf (22) fixierten Verbindungsstab (80) aufgespannten Ebene (EM) steht.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffteil (14) zumindest eine seitliche Abflachung (52) hat, die im Wesentlichen parallel zu einer vom Rohrabschnitt (16) und dem im Greifkopf (22) fixierten Verbindungsstab (80) aufgespannten Ebene (EM) ausgerichtet ist.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifkopf (22) die Form eines zweiarmigen Schwenkhebels hat, dessen erster, dem Rohrabschnitt (16) abgewandter Hebelarm (36) eine prismatische Mehrkantausnehmung (24) für die Aufnahme des Verbindungsstabs (80) hat und dessen anderer dem Rohrabschnitt (16) zugewandter Hebelarm (30) endseitig zumindest eine Vertiefung (32-1, 32-2, 32-3) für den lösbaren Eingriff einer im Rohrabschnitt (16) axial bewegbaren Sperrstange (34) aufweist.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Seitenflächen (22A, 22B) des Greifkopfs (22) auf der dem Rohrabschnitt (16) zugewandten Seite jeweils eine Aussparung (60A, 60B) aufweisen, so dass der dazwischen verbleibende Abschnitt (62), in dem sich die Schwenkachse (A20) befindet, mit Passung in einen senkrecht zur Schwenkachse (A20) verlaufenden Schlitz (64) des Rohrabschnitts (16) eingreift, wobei die beiden den Schlitz (64) begrenzenden seitlichen Wangen (68A, 68B) des Rohrabschnitts (16) im Zusammenwirken mit der Aussparung (60A, 60B) des Greifkopfs (22) einen vorzugsweise zweiseitigen Drehbegrenzugsanschlag für das Scharniergelenk (20) ausbilden.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine (68B) der beiden den Schlitz (64) begrenzenden seitlichen Wangen (86A, 68B) des Rohrabschnitts (16) im Zusammenwirken mit einer zugehörigen Nockenfläche (70B) der Aussparung (60B) auf der betreffenden Seitenfläche (22B) des Greifkopfs (22) einen Drehbegrenzugsanschlag für das Scharniergelenk in einer ersten Richtung und die andere Wange ((68A) des Rohrabschnitts (16) im Zusammenwirken mit einer zugehörigen Nockenfläche der Aussparung (60A) auf der anderen Seitenfläche (22A) des Greifkopfs (22) einen Drehbegrenzugsanschlag für das Scharniergelenk in der anderen Richtung bildet.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebelarm (36) gekröpft ausgebildet ist und in seinem gekröpften Hebelarmabschnitt (36) den manuell antreibbaren Schiebekörper (26) zur dreh- und winkelfesten Verklemmung des Verbindungsstabs (80) in der prismatischen Mehrkantausnehmung (24) aufnimmt.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gekröpfte Hebelarmabschnitt (36) bezüglich des dem Rohrabschnitt (16) zugewandten Hebelarms (30) geringfügig entgegen der Erstreckungsrichtung des im Greifkopf (22) aufzunehmenden Verbindungsstabs (80) abgewinkelt ist.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrstange (34) mittels einer im Griffteil (14) drehbar gelagerten Stellhülse (38) axial bewegbar ist, die an ihrem einen Ende einen Drehgriff (40) und an ihrem anderen Ende eine Mehrkantausnehmung (42) für den formschlüssigen Funktionseingriff mit einem Außenmehrkant (46) der Sperrstange (34) ausbildet, welche mit einem Gewindeabschnitt (48) in Eingriff mit einem Gegengewinde des Rohrabschnitts (16) steht.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrstange (34) im Wesentlichen über die gesamte Länge des Stabeinsetzinstruments geführt ist.
Stabeinsetzinstrument, insbesondere nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellhülse (38) für das Sperren und das Entsperren des Gelenks (20) zwischen Rohrabschnitt (16) und Greifkopf (20) aus dem Griffteil (14) herausnehmbar und als Betätigungswerkzeug für den Schiebekörper (26) im Greifkopf (22) verwendbar ist.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebekörper (26) im Greifkopf (22) von einer Stellschraube mit Mehrkantkopf (28) gebildet ist.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schiebekörper (26) auf der dem Rohrabschnitt (16) zugewandten Seite in einem flexiblen Führungsstab (50) fortsetzt, auf den die Stellhülse (38) auffädelbar ist.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (20) in mehreren Winkelstellungen arretierbar ist.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Federeinrichtung (50), mit der die Schwenkbewegung des Rohrabschnitts (16) bei entsperrtem Gelenk auf den Verbindungsstab (80) zu unterstützt wird.
Stabeinsetzinstrument nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinrichtung von einem flexiblen Führungsstab (50) gebildet ist, der auf der dem Rohrabschnitt (16) zugewandten Seite eine Verlängerung des Schiebekörpers (26) bildet.
Stabeinsetzinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrabschnitt (16) seitliche Abflachungen () hat, die im Wesentlichen parallel zu einer vom Rohrabschnitt (16) und dem im Greifkopf (22) fixierten Verbindungsstab (80) aufgespannten Ebene (EM) ausgerichtet sind und die dem Rohrabschnitt (16) eine Breite (B16) geben, die im Wesentlichen dem Durchmesser (D80) des mit dem Stabeinsetzinstrument einzusetzenden Verbindungsstabs (80) und damit dem Durchmesser (DEK) eines Kreises (EK) entspricht, der durch die distalen Eckpunkte (24-1, 24-2, 24-3) einer Mehrkantausnehmung (24) des Greifkopfs (22) verläuft.