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DE3923996C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3923996C2
DE3923996C2 DE3923996A DE3923996A DE3923996C2 DE 3923996 C2 DE3923996 C2 DE 3923996C2 DE 3923996 A DE3923996 A DE 3923996A DE 3923996 A DE3923996 A DE 3923996A DE 3923996 C2 DE3923996 C2 DE 3923996C2
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DE
Germany
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head
screw
hollow
segment
bore
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DE3923996A
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Lutz 7730 Villingen-Schwenningen De Biedermann
Juergen Prof. Dr. 7517 Waldbronn De Harms
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Individual
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Description

Die Erfindung betrifft ein Aufnahmeteil für eine Pedikelschraube zum gelenkigen Verbinden einer einen Gewindeschaftteil und einen kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Kopf aufweisenden Schraube mit einer Stange sowie eine Pedikelschraube zur Stabilisierung von Wirbelsäulensegmenten.
Aus der DE 26 49 042 B1 ist eine Pedikelschraube bekannt, mit einem Gewindeteil und einem starr damit am kopfseitigen Ende vorgesehenen Aufnahmeteil. Es werden mehrere Paare solcher Schrauben jeweils in einem Abstand zueinander beidseitig von der Wirbelsäule in die Wirbelkörper eingeschraubt. Die je­ weiligen Aufnahmeteile weisen Aufnahmeschlitze auf. Durch diese Aufnahmeschlitze der rechten bzw. linken Gruppe der Schrauben wird jeweils eine Gewindestange geführt. Mit Hilfe von Fixierungsschrauben wird die Stange dann am jeweiligen Auf­ nahmeteil fixiert. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß es sehr schwierig ist, die Schrauben einerseits fest in die Wirbelkörper einzuschrauben und andererseits die Schrauben in zwei Ebenen gerade so zu stellen, daß die Achsen der Aufnahme­ schlitze in den übereinander befindlichen Aufnahmeteilen so ausgerichtet sind, daß die Gewindestange ohne Verspannung der Schrauben durch die Aufnahmeschlitze hindurchführbar ist. Schon der Versuch erfordert sehr viel Zeit, was bei einer Operation an der Wirbelsäule ein großer Nachteil ist. Darüber hinaus läßt sich eine so genaue Ausrichtung fast nicht erreichen. Das Er­ gebnis ist, daß erhebliche Scherkräfte auf die Gewindestangen ausgeübt werden, was dazu führt, daß in der späteren Benutzung nach Abschluß der Operation die Stangen sogar abbrechen können.
Aus der EP 02 42 708 A2 ist eine Pedikelschraube bekannt aus einer eigentlichen Schraube mit einem Gewindeschaftteil und einem kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Kopf und einem gelenkig damit verbindbaren Aufnahmeteil. Das Aufnahmeteil weist zwei durch einen Ring zusammengehaltene Kopfhälften auf, die auf ihren einander zugewandten Innenseiten hohlkugelseg­ mentförmige Abschnitte aufweisen, die den Kopf im zusammenge­ setzten Zustand so umfassen, daß dieser in der so gebildeten Hohlkugel um deren Mittelpunkt schwenkbar gehalten wird. Damit wird eine an sich sehr gut funktionierende Pedikelschraube geschaffen. Bei der Operation werden dann aber Schrauben ver­ schiedenster Längen und ggf. auch verschiedenster Durchmesser benötigt. Bei der bisher bekannten Schraube ist es erforder­ lich, die kompletten Schrauben für die gewünschten Größen vorrätig zu halten. Wegen der erforderlichen hohen Präzision der beiden die kugelsegmentförmigen Abschnitte aufweisenden Schalenhälften und des diese zusammenhaltenden Ringes sind die Lagerkosten für solche kompletten Schrauben sehr hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Aufnahmeteil für eine Pedikelschraube oder eine Pedikelschraube zu schaffen, mit dem oder mit der die Ausrichtung und Fixierung von Stange und Schrauben bei der Stabilisierung der Wirbelsäule erleichtert wird und mit dem oder mit der die Kosten für die Vorratshaltung solcher Schrauben gesenkt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Aufnahmeteil für eine Pedikelschraube nach Patentanspruch 1 oder eine Pedikelschraube nach Patentanspruch 2 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß zur Bevorratung nur die Schraubenschäfte mit unterschiedlicher Länge und unterschied­ licher Dicke, aber mit einheitlichem Kopf bevorratet werden. Die Lagerkosten werden dadurch erheblich gesenkt.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 eine explosionsartige Seitenansicht der Pedikelschrau­ be mit dem Aufnahmeteil, teilweise in geschnittener Darstellung, und
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch das Aufnahmeteil mit eingesetzter Schraube und mit mit dem Aufnahmeteil verbundener Stange, in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 eine gegenüber der in Fig. 1 um 90° um die Symmetrieachse gedrehte Darstellung in vergrößertem Maßstab.
Die Pedikelschraube 1 weist eine eigentliche Schraube 2 mit Gewindeschaftteil 3 und einstückig damit ausgebildetem kugel­ segmentförmigem Kopf 4 sowie den Aufnahmeteil 5 auf.
Der Aufnahmeteil 5 weist ein Gehäuse 6 zum Aufnehmen der Schraube 2 auf. Das Gehäuse weist im Inneren einen Aufnahmeraum 7 auf. Dieser ist in axialer Richtung des Aufnahmeraumes ge­ sehen auf seinem einen Ende von einer Bohrung 8 begrenzt, deren Durchmesser kleiner ist als der zweifache Radius des kugelseg­ mentförmigen Abschnittes des Kopfes 4. Unmittelbar im Inneren an die Bohrung angrenzend ist ein hohlkugelsegmentförmiger Abschnitt 9 vorgesehen, dessen Radius im wesentlichen gleich dem Radius des kugelsegmentförmigen Abschnittes des Kopfes 4 ist. Der hohlkugelsegmentförmige Abschnitt 9 geht unmittelbar über in einen sich bis zu einer der Bohrung 8 gegenüberliegen­ den Öffnung 10 erstreckenden hohlzylindrischen Abschnitt 11, dessen Durchmesser gerade so wenig größer als der zweifache Radius des kugelsegmentförmigen Abschnittes des Kopfes 4 ist, daß der Kopf bei Einführen der Schraube 2 in den Aufnahmeteil in die in Fig. 2 gezeigte Position einführbar ist, in der der Kopf am hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 9 anliegt. Die Bohrung 8 ist, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, koaxial zur Achse des zylinderförmigen Abschnittes ausgerichtet und weist von innen nach außen gesehen die Form eines Kegel­ abschnittes mit nach außen divergierender Wandung auf. Dadurch ist es möglich, die eingesetzte Schraube innerhalb eines durch den Durchmesser dieses Kegelabschnittes bestimmten Winkelbe­ reiches um die Achse des hohlzylindrischen Abschnittes zu schwenken.
In einem Abstand von dem hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 9 weist das Gehäuse zwei um 180° gegeneinander versetzte und sich parallel zur Achse des hohlzylindrischen Abschnittes 11 er­ streckende und zur Öffnung 10 hin offene Aufnahmeschlitze 12, 13 auf. Jeder der Aufnahmeschlitze weist wie bei der in der genannten EP 02 42 708 A2 beschriebenen Pedikelschraube auf der Außenseite jeweils eine Versenkung 14, 15 auf. Die Breite der Aufnahmeschlitze ist so gewählt, daß eine aufzunehmende Gewin­ destange 16 lose durch diese hindurchführbar ist. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das Gehäuse ferner zwei um die Symmetrieachse des Gehäuses um 90° gegen die Aufnahme­ schlitze 12, 13 versetzte Schlitze 17 auf, die sich von der Öffnung 10 bis etwa zum inneren Rand des Aufnahmeraumes 7 erstrecken.
Ferner ist ein Druckelement 18 in Form eines zylinderförmigen Einsatzes vorgesehen. Der Außendurchmesser des Zylinders ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des hohlzylinderförmi­ gen Abschnittes 11 und gerade um so viel kleiner gewählt, daß das Druckelement in dem Hohlzylinder verschiebbar ist. Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Druckelement bevor­ zugt als Hohlzylinder ausgebildet. Das beim Einsetzen in das Gehäuse 6 dem hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt zugewandte Ende weist einen ebenfalls hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 19 auf. Der Radius der Krümmung ist im wesentlichen gleich dem Radius der Krümmung des hohlkugelsegmentförmigen Abschnittes 9 und im wesentlichen gleich dem Radius des kugelsegmentförmigen Abschnittes 4 gewählt.
Das Druckelement 18 weist ferner zwei den Aufnahmeschlitzen 12, 13 entsprechende Aufnahmeschlitze 20, 21 auf, die sich in einem Abstand von dem hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 19 parallel zur Symmetrieachse des Druckelementes und bis zu der gegenüber­ liegenden Öffnung 22 des Druckelementes erstrecken und die zur Aufnahme der Gewindestange 16 bestimmt sind. Ferner sind wiederum im wesentlichen um 90° um die Symmetrieachse gegen die Aufnahmeschlitze versetzt zwei gegenüberliegende Schlitze 23 vorgesehen, die unmittelbar oberhalb des hohlkugelsegmentför­ migen Abschnittes 19 beginnen und auf der gegenüberliegenden Seite offen sind.
Ferner sind Muttern 24, 25 vorgesehen, die dazu dienen, in der in Fig. 2 gezeigten Weise die Stange 16 mit der Pedikelschraube zu verbinden.
Grundsätzlich ist es möglich, den Kopf 4 auf seiner dem Gewindeschaftteil 3 abgewandten Seite kugelförmig auszubilden. Die Aufnahmeschlitze und die Versenkungen in dem Gehäuse 6 sind dann so zu wählen, daß die Stange 16 in einem ausreichenden Ab­ stand über dem Kopf liegt, damit dieser beim Verschwenken der Schraube nicht mit der Stange bzw. den diese haltenden Schrau­ ben in Kontakt gelangt. Bevorzugt weist der Kopf auf seinem dem Gewindeschaftteil 3 abgewandten Ende eine sich senkrecht zur Schraubenachse erstreckende ebene Fläche 26 auf. In diese ist eine Vertiefung eingelassen, in die mit einem Schraubendreher Werkzeug zum Drehen der Schraube eingegriffen werden kann.
Vor dem Einsetzen der Pedikelschraube wird zunächst die Schraube 2 mit gewünschtem Schaftdurchmesser und gewünschter Schaftlänge in die in Fig. 2 gezeigte Position so eingesetzt, daß der Kopf mit seinem kugelsegmentförmigen Teil in dem hohl­ kugelsegmentförmigen Abschnitt ruht. Dann wird die Schraube in den jeweiligen Wirbelkörper eingeschraubt, in dem mit dem zuge­ hörigen Werkzeug in die dafür vorgesehene Vertiefung des Kopfes 4 eingegriffen wird. Nach dem Einschrauben (gewünschtenfalls auch vorher) wird das Druckelement in der am besten aus Fig. 2 ersichtlichen Weise so in den hohlzylinderförmigen Abschnitt 11 eingesetzt, daß sein hohlkugelsegmentförmiger Abschnitt 19 auf dem sphärischen Bereich des Kopfes 4 ruht. Die Aufnahmeschlitze von Gehäuse 6 und Druckelement 18 werden parallel zueinander ausgerichtet. Dann wird die damit zu verbindende Stange 16 in die Aufnahmeschlitze eingelegt und durch Anziehen der Muttern 24 und 25 fest damit verbunden. Der Grund der Aufnahmeschlitze 20, 21 ist um so viel zum freien Ende der Schlitze hin ver­ setzt, daß beim Verschrauben mit den die Stange haltenden Muttern eine zusätzliche Schubkraft in Richtung zu dem hohlku­ gelsegmentförmigen Abschnitt hin auf den Kopf 4 wirkt. Durch die Schlitze 17 und 23 ist ein geringes Nachgeben der Zylinder­ wandung des Gehäuses 6 dahingehend möglich, daß eine noch stär­ kere Klemmkraft auf den Kopf wirkt. Durch das Vorsehen des Druckelementes 18 wird erreicht, daß bei diesem für den Halt erforderlichen Zusammendrücken der Kopf nicht etwa von dem innigen Kontakt mit dem hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt 19 in das Innere hineingedrückt, sondern vollständig von einem hohl­ kugelförmigen Bereich umgeben von dem Druckelement sogar in Richtung des hohlkugelsegmentförmigen Abschnittes 19 gedrückt wird. Dadurch wird eine feste Arretierung in der eingestellten Winkelposition erreicht.

Claims (8)

1. Aufnahmeteil für eine Pedikelschraube zum gelenkigen Verbinden einer einen Gewindeschaftteil (3) und einen kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Kopf (4) aufweisenden Schraube (2) mit einer Stange (16),
mit einem Aufnahmeraum (7) im Inneren, der an seinem einen Ende eine Bohrung (8) zum Hindurchführen des Gewindeschaftteiles (3) angrenzend an diese innen einen hohlkugelsegmentförmigen Ab­ schnitt (9) zum Anliegen des Kopfes (4) der aufzunehmenden Schraube (2) und auf der der Bohrung gegenüberliegenden Seite eine Öffnung (10) zum Einführen der Schraube (2) aufweist, und
mit einem Druckelement (18), welches in zusammengesetztem Zu­ stand eine Kraft so auf den Kopf ausübt, daß dieser gegen den hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt (9) gedrückt wird.
2. Pedikelschraube (1) zur Stabilisierung von Wirbelsäulen­ segmenten,
mit einem Gewindeschaftteil (3) und einem damit gelenkig ver­ bundenen kopfseitigen Aufnahmeteil (5) für eine Stange (16),
einem kugelförmigen bzw. kugelsegmentförmigen Kopf (4) am Ende des Gewindeschaftteiles,
einem Aufnahmeraum (7) in dem Aufnahmeteil (5), der an seinem einen Ende eine Bohrung (8) zum Hindurchführen des Gewinde­ schaftteiles (3) angrenzend an diese innen einen hohlkugelseg­ mentförmigen Abschnitt (9) zum Anliegen des Kopfes (4) und auf der der Bohrung gegenüberliegenden Seite eine Öffnung (10) zum Einführen des Gewindeschaftteiles (3) mit Kopf (4) aufweist, und
mit einem Druckelement (18), welches in zusammengesetztem Zustand eine Kraft so auf den Kopf ausübt, daß dieser gegen den hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt (9) gedrückt wird.
3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (5) an seinem der Bohrung (8) abgewandten Abschnitt wenigstens einen sich bis zum offenen Rand hin erstreckenden Schlitz (17) und winkelmäßig gegen diesen versetzt zwei einander gegenüberliegende Schlitze (12, 13) zum Hindurchführen der Stange (16) und Arretieren der­ selben mittels Muttern (24, 25) aufweist.
4. Element nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (18) auf seinem dem Kopf (4) zugewandten Ende einen zu dem Kopf hin gerichteten hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt (19) aufweist.
5. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der von hohlkugelseg­ mentförmigen Abschnitten (9, 19) und Kugel bzw. Kugelsegment (4) im wesentlichen gleich sind.
6. Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (7) in seinem der Bohrung (8) gegenüberliegenden Abschnitt angrenzend an den hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt (9) hohlzylindrisch ausgebildet ist.
7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (18) einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Abschnittes (11) ist.
8. Element nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (18) zwei den Schlitzen zum Aufnehmen entsprechende Schlitze (20, 21) aufweist, deren Grund sich soweit von dem mit dem Kopf in Ein­ griff bringbaren Rand weg erstreckt, daß beim Verschrauben mit den die Stange haltenden Muttern eine zusätzliche Schubkraft in Richtung zu dem hohlkugelsegmentförmigen Abschnitt hin auf den Kopf wirkt.
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