DE19944120A1 - Knochenschraube zur winkelvariablen Verbindung mit einem Längsträger - Google Patents
Knochenschraube zur winkelvariablen Verbindung mit einem LängsträgerInfo
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Abstract
Die erfindungsgemäße Knochenschraube zur winkelvariablen Verbindung mit einem Längsträger für die Osteosynthese, insbesondere Pedikelschraube für Implantate zur Korrektur und Stabilisierung der Wirbelsäule, weist einen Gewindefuß (2) zum Einschrauben in den Wirbelkörper (3) und einen zur Befestigung eines Längsträgers (13) gestalteten Schraubenkopf (4) auf, wobei der Schraubenkopf (4) als Teilkugel mit einem eine Gewindebohrung (5) aufweisenden Kegelstumpf (6) gestaltet und der Kegelstumpf (6) mit seiner Gewindebohrung (5) geneigt zur Längsachse (9) des Gewindefußes (2) ausgerichtet ist. Auf dem Kegelstumpf (6) ist mittels einer in die Gewindebohrung (5) eingreifenden Schraube (10) eine eine Aufnahme (12) für den Längsträger (13) bereitstellende Klemmschelle (11) befestigbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Knochenschraube zur
winkelvariablen Verbindung mit einem Längsträger für die
Osteosynthese, insbesondere Pedikelschraube für Implantate
zur Korrektur und Stabilisierung der Wirbelsäule, mit
einem Gewindefuß zum Einschrauben in den Knochen,
insbesondere Wirbelkörper, und mit einem zur Befestigung
des Längsträgers gestalteten Schraubenkopf.
Derartige Knochenschrauben sind aus der Praxis bekannt,
wobei diese zur Fixierung eines aus einer Mehrzahl
möglicher Winkelstellungen ausgewählten Winkels eine
symmetrisch um die Drehachse ausgebildete Verzahnung
aufweisen, die jedoch nur aufwendig und damit
kostenintensiv zu fertigen ist und darüberhinaus auch
lediglich eine endliche Anzahl von in diskreten Abständen
angeordneten Winkelstellungen ermöglicht.
Pedikelschrauben sind beispielsweise aus der DE 41 07 480 C2
bekannt, wobei der Gewindefuß und der Schraubenkopf
zweiteilig und über eine Schwalbenschwanzführung
miteinander verbindbar ausgeführt sind. Der Schraubenkopf
ist dabei durch ein Bügelteil gebildet, in dem nach dessen
Aufschieben auf den Schwalbenschwanz durch eine
Madenschraube der Längsträger fixiert wird. Derartige
Pedikelschrauben haben sich in der Praxis gut bewährt;
allerdings hat es sich in bestimmten Anwendungsfällen als
wünschenswert gezeigt, wenn nach dem Einschrauben der
Pedikelschraube in den Wirbelkörper mit wenig Einzelteilen
und Handgriffen eine Anpassung und nachfolgende Sicherung
der Lage des Längsträgers erfolgen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Knochenschraube der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß auch nach deren Plazierung die Lage des Längsträgers
relativ zu deren Längsachse frei geändert werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Knochenschraube der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der Schraubenkopf als
Teilkugel mit einem eine Gewindebohrung aufweisenden
Kegelstumpf gestaltet ist, daß der Kegelstumpf mit seiner
Gewindebohrung geneigt zur Längsachse des Gewindefußes
ausgerichtet ist, und daß auf dem Kegelstumpf mittels
einer in die Gewindebohrung eingreifenden Schraube eine
Aufnahme für den Längsträger bereitstellende
Klemmschelle befestigbar ist.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Klemmschelle mit
gelöster Schraube um den Kegelstumpf verdrehbar und der
Längsträger in der Aufnahme der Klemmschelle in seiner
Längsrichtung verschiebbar ist, also der Operateur sowohl
die Orientierung als auch die relative Erstreckung des
Längsträgers gegenüber dem Knochen einfach verändern kann.
Sobald die gewünschte Position mit frei wählbarer
Winkelstellung erreicht ist, wird durch Anziehen der
Schraube zugleich die Bewegungsfreiheit hinsichtlich der
Drehung und Verschiebung beendet. Einer Verzahnung bedarf
es dabei nicht, weil der Kegelstumpf eine gegenüber der
Drehachse der in die Gewindebohrung eingreifenden Schraube
geneigte Mantelfläche besitzt, so daß die
Belastungsmomente der Verbindung von Klemmschelle und
Knochenschraube nicht mehr nur durch Reibung oder den
Formschluß der Verzahnung aufgefangen werden müssen,
sondern über den Kegelstumpf auf eine Fläche verteilt und
auf eine Biegebelastung in Klemmschelle bzw. Längsträger
übertragen werden.
Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, daß der
Kegelstumpf von einem an der Teilkugel ausgebildeten
Anlagerand für die Klemmschelle umgeben ist, da so eine
größere, nicht auf die Flanke des Kegelstumpfes
beschränkte Anlagefläche zur Verfügung steht.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmschelle durch eine
Biegeklammer gebildet ist, deren parallel zueinander
verlaufende Schenkel durch einen die Aufnahme
bereitstellenden Federring verbunden sind und Öffnungen
für den Durchgriff der Schraube aufweisen. Diese
Ausführungsform bietet den Vorteil, daß zu
unterschiedlichen Stadien des Festziehens der Schraube die
Drehbeweglichkeit der Klemmschelle oder die
Axialverschieblichkeit des Längsträgers beschränkt oder
beendet werden kann.
Es hat sich als günstig gezeigt, wenn die Wandung der
Öffnungen eine zu der Neigung des Kegelstumpfes
korrespondierende Neigung besitzen, da es so nicht
lediglich zu einer Linienberührung mit entsprechend hohen
Flächenpressungen kommt, sondern vielmehr eine größere
Anlagefläche zur Verfügung steht.
Wenn die Außenwand des Kegelstumpfes eine in
Umfangsrichtung verlaufende Kehlung aufweist, besteht die
Möglichkeit, daß die Neigung der Klemmschelle zumindest
begrenzt vor dem Festziehen der Schraube verändert werden
kann.
Hinsichtlich einer maximierten Fläche des Anlagerandes ist
es günstig, wenn die Teilkugel durch eine in den
Gewindefuß übergehende Halbkugel gebildet ist.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es
zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße,
als Pedikelschraube ausgeführte Knochenschrauben
mit der auf dem Kegelstumpf angeordneten
Klemmschelle,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Pedikelschraube mit
Klemmschelle,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der
Pedikelschraube mit Klemmschelle,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Schraubenkopfes mit dem
Kegelstumpf und dem Anlagerand,
Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, mit
einer in Umfangsrichtung des Kegelstumpfes
umlaufenden Kehlung,
Fig. 6 eine Vorderansicht zweier in einen Wirbel
eingeschraubter, je einen Längsträger haltender
Pedikelschrauben,
Fig. 7 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles VII aus
Fig. 6, und
Fig. 8 eine Ansicht aus Richtung des Pfeiles VIII aus
Fig. 6.
Die erfindungsgemäße Knochenschraube ist für den Einsatz
in der Osteosynthese vorgesehen, wenn eine winkelvariable
Verbindung mit einem Längsträger gewünscht ist, der
beispielsweise in der Wirbelsäulenchirurgie Verwendung
findet, wobei dann die Knochenschraube als
Pedikelschraube 1 bezeichnet ist. Die in der Zeichnung
dargestellte Pedikelschraube 1 dient zur Befestigung von
Implantaten, mit denen die Wirbelsäule korrigiert und
stabilisiert werden soll. Die Pedikelschraube 1 weist
einen Gewindefuß 2 zum Einschrauben in den Wirbelkörper 3
und einen Schraubenkopf 4 auf, der als Teilkugel mit einem
eine Gewindebohrung 5 aufweisenden Kegelstumpf 6
ausgebildet ist, wobei die Teilkugel bei der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsform als eine in den
Gewindefuß 2 übergehende Halbkugel 7 realisiert ist, deren
Durchmesser so bestimmt ist, daß der Kegelstumpf 6 von
einen Anlagerand 8 umgeben ist. Der Kegelstumpf 6 ist mit
seiner Gewindebohrung 5 geneigt zur Längsachse 9 des
Gewindefußes 2 ausgerichtet. Auf dem Kegelstumpf 6 und dem
Anlagerand 8 ist mittels einer in die Gewindebohrung 5
eingreifenden Schraube 10 eine Klemmschelle 11 befestigt,
die eine Aufnahme 12 für einen Längsträger 13
bereitstellt.
Die Klemmschelle 11 ist durch eine Biegeklammer 14
gebildet, deren parallel zueinander verlaufende
Schenkel 15, 16 durch einen die Aufnahme 12
bereitstellenden Federring 17 verbunden sind und
Öffnungen 18 für den Durchgriff der Schraube 10 aufweisen.
Die Wandung der Öffnungen 18 besitzt eine zu der Neigung
des Kegelstumpfes 6 korrespondierende Neigung, wobei bei
der Ausführungsform aus Fig. 5 weiterhin eine in
Umfangsrichtung verlaufende Kehlung 19 vorhanden ist.
In den Fig. 6 und 7 ist gezeigt, wie die Pedikelschraube 1
genutzt wird, um mittels zweier an der Wirbelsäule
entlanggeführter Längsträger 13 die Wirbelsäule zu
stabilisieren und/oder zu korrigieren, wobei die
Ausgestaltung der Pedikelschraube 1 eine vereinfachte
Handhabung im Operationsfeld ermöglicht, da aufgrund der
Neigung des Kegelstumpfes 6 die in seine Gewindebohrung 5
eingesetzte Schraube 10 leichter zugänglich ist und vom
Operateur über größere Drehwinkel verstellt werden kann.
Beim Festziehen dieser Schraube 10 wird simultan über
einen Reibschluß die zuvor frei wählbare Drehlage der
Klemmschelle 11 und die axiale Lage des Längsträgers 13 in
der Aufnahme 12 fixiert.
Claims (6)
1. Knochenschrauben zur winkelvariablen Verbindung mit
einem Längsträger für die Osteosynthese, insbesondere
Pedikelschraube für Implantate zur Korrektur und
Stabilisierung der Wirbelsäule, mit einem
Gewindefuß (2) zum Einschrauben in den
Wirbelkörper (3) und mit einem zur Befestigung eines
Längsträgers (13) gestalteten Schraubenkopf (4),
dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (4) als
Teilkugel mit einem eine Gewindebohrung (5)
aufweisenden Kegelstumpf (6) gestaltet ist, daß der
Kegelstumpf (6) mit seiner Gewindebohrung (5) geneigt
zur Längsachse (9) des Gewindefußes (2) ausgerichtet
ist, und daß auf dem Kegelstumpf (6) mittels einer in
die Gewindebohrung (5) eingreifenden Schraube (10)
eine Aufnahme (12) für den Längsträger (13)
bereitstellende Klemmschelle (11) befestigbar ist.
2. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf (6) von einem an
der Teilkugel ausgebildeten Anlagerand (8) für die
Klemmschelle (11) umgeben ist.
3. Knochenschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klemmschelle (11) durch eine
Biegeklammer (14) gebildet ist, deren parallel
zueinander verlaufende Schenkel (15, 16) durch einen
die Aufnahme (12) bereitstellenden Federring (17)
verbunden sind und Öffnungen (18) für den Durchgriff
der Schraube (10) aufweisen.
4. Knochenschraube nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wandung der Öffnungen (18)
eine zu der Neigung des Kegelstumpfes (6)
korrespondierende Neigung besitzen.
5. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand des
Kegelstumpfes (6) eine in Umfangsrichtung verlaufende
Kehlung (19) aufweist.
6. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Teilkugel durch eine
in den Gewindefuß (2) übergehende Halbkugel (7)
gebildet ist.
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