DE60210502T2

DE60210502T2 - Knochenimplantat mit polyaxialem kopf

Info

Publication number: DE60210502T2
Application number: DE60210502T
Authority: DE
Inventors: Jacques Beaurain; Joel Delecrin; Herve Chataigner
Original assignee: LDR Medical SAS
Current assignee: LDR Medical SAS
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: DK1656897T3; KR100968836B1; EP1453429B1; BRPI0214793B1; JP2005511194A; DK1453429T3; MXPA04005660A; ES2260495T3; AU2002353305B2; KR20040065252A; PT1656897E; ES2330760T3; AU2002353305A1; DE60210502D1; RU2004121175A; CN1287747C; RU2302839C2; JP4227020B2; CA2469260A1; US9561056B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Implantat, das eine Knochenverankerung realisiert, z.B. in einem Wirbel zur Verankerung einer Osteosynthese-Vorrichtung. Dieses Implantat weist einen Kopf auf, der einen Stab, der mehrere Implantate verbindet, in verschiedenen Winkelpositionen aufnehmen kann.
Es ist bekannt, ein oder mehrere Implantate in einem oder mehreren Knochenelementen zu fixieren, um eine im menschlichen oder tierischen Körper implantierte Vorrichtung mit dem Skelett zu verbinden, wobei die Implantate dann dazu verwendet werden, bestimmte Elemente der Vorrichtung zu befestigen. Zum Halten oder Korrigieren insbesondere des Rückgrats ist wohl bekannt, eine Osteosynthese-Vorrichtung zu verwenden, die einen oder mehrere Haltestab/Haltestäbe oder eine oder mehrere Halteplatten aufweist, welche entlang der Wirbelsäule positioniert und durch Implantate an bestimmte Wirbel fixiert sind. Diese Implantate sind durch ein Knochenverankerungsmittel, das aus einem sich an einem Wirbel abstützenden Haken oder aus einem im Wirbel, z.B. am Bogenfuß geschraubten Gewindeteil besteht, einerseits an den Stäben und andererseits an den Wirbeln fixiert. Selbstverständlich können bei einer Osteosynthese des Wirbelsäulenendes ein oder mehrere Implantate fest am angrenzenden Knochen, z.B. am Kreuzbein, befestigt werden.
Die FR-A-2 823 095 offenbart zu diesem Zweck ein Implantat, das ein Knochverankerungsteil und einen Fixierungskopf aufweist, der von einem Kanal durchquert ist, wo der Stab geklemmt ist. Dieses Dokument beschreibt ein Implantat, dessen Kopf eine Seitenöffnung aufweist, die das Einführen eines Stabs mit einer Abflachung ermöglicht, wobei bereits eine Klemmschraube im oberen Teil des Kopfes vormontiert worden ist. Um unabhängig von der Winkelposition der Abflachung um die Achse des Zapfens eine zufriedenstellende Berührung der Klemmschraube an der Abflachung zu gewährleisten, ist die Klemmschraube mit einer neigbaren Stützfläche versehen, die an einer Kugelgelenkverbindung angebracht ist.
Dadurch, dass sich der Stab unter der Klemmwirkung selbst an der Innenform des Kanals abstützt, ist seine Position damit durch die allgemeine Position des Implantats definitiv bestimmt. Wenn beim Einsetzen des Stabs in ein bereits im Rückgrat verankertes Implantat der Stab sich nicht in einer Position befindet, die der des Kanals entspricht, kann der Vorgang seines Einführens durch Pressen eine bestimmte Spannung im Stab verursachen.
Diese Spannung kann einerseits dann dazu führen, dass das Einführen des Stabs in das Implantat schwierig oder sein Klemmen nicht sehr genau ist. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn der Stab bereits in ein erstes Implantat eingesetzt wurde und in ein zweites Implantat eingeführt werden muss. Um diese Spannung zu reduzieren, kann in Betracht gezogen werden, das Implantat in Abhängigkeit von der Stabposition zu verankern, wobei dies nicht immer durchgeführt werden kann und auch nicht einfach vorzusehen ist. Es könnte auch in Betracht gezogen werden, den Stab zu verformen, was in der Situation ein Problem darstellen könnte und der Anforderung eines starren Stabs zur Gewährleistung eines effektiven Halts entgegensteht. Diese Spannung kann somit dazu führen, dass die Handhabung schwer durchzuführen ist, insbesondere bei chirurgischen Eingriffen mit geringem Eindringen, z.B. bei Verfahren mit Videounterstützung oder mit Laparoskopie.
Auch wenn das Klemmen es ermöglicht, den Stab dazu zu zwingen, eine Position oder eine Gestalt anzunehmen, die dem Implantat entspricht, hält andererseits die Spannung permanent über einen sehr langen Zeitraum nach dem Eingriff an. Die Tatsache, dass der Stab unter permanenter Spannung steht, führt zu der Gefahr einer direkten mechanischen Wirkung auf das Rückgrat, die z.B. Schmerzen verursacht oder die Korrektur oder Abstützung, die durch die Verwendung der Osteosynthese-Vorrichtung angestrebt wird, verändert oder beeinträchtigt.
Die EP-A-0 572 790 offenbart ein Implantat nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, das an die Ausrichtungen des Stabs angepasst werden kann.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, mindestens einen Nachteil aus dem Stand der Technik zu beseitigen, indem ein Knochenverankerungsimplantat geschaffen wird, das besser an die verschiedenen Ausrichtungen des Stabs angepasst werden kann, wobei das Implantat bereits im Knochenelement verankert ist.
Dieses Ziel wird durch ein Implantat zur Knochenverankerung nach Anspruch 1 erreicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal mündet der Kanal durch Öffnungen in jede Seite des Fixierungskopfes, wobei die Anordnung und Abmessungen der Öffnungen es ermöglichen, dass der Stab im Kanal einen bestimmten Spielraum hinsichtlich einer Drehung zumindest um eine Achse besitzt, welche zur Achse des Kanals und zur Stützrichtung der Klemmmittel im Wesentlichen senkrecht ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal weist die Stützwand ein Element auf, das bewegliche Auflageplatte genannt wird und einen Spielraum hinsichtlich einer Drehung zumindest um eine Achse besitzt, welche zur Achse des Kanals und zur Stützrichtung der Klemmmittel des Stabs nicht parallel ist, wobei die bewegliche Klemmfläche einen bestimmten Spielraum hinsichtlich einer Drehung um eine Achse besitzt, welche zur Drehachse der beweglichen Auflageplatte im Wesentlichen parallel ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal weist die bewegliche Auflageplatte einen Teil in Form eines Kugelabschnitts auf, der sich über eine komplementäre Berührung in einer im Fixierungskopf gebildeten Einkerbung abstützt.
Gemäß einem weiteren Merkmal berührt die bewegliche Auflageplatte den Stab über eine Stützfläche, welche eine Form besitzt, die zur äußeren Form des Stabs im Wesentlichen komplementär ist, wobei die bewegliche Auflageplatte mindestens eine Formunebenheit aufweist, die mit einer von dem Fixierungskopf getragenen Formunebenheit so zusammenwirkt, dass ein Anschlag gebildet wird, der die Stützfläche der Auflageplatte hält, die zur Seite gerichtet ist, an der sich der Stab befindet.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist die Formunebenheit ein an der Unterseite, an der Hinterseite oder an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte ausgebildeter Zapfen, der mit einem größeren, von dem Fixierungskopf getragenen Hohlraum zusammenwirkt.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist die Formunebenheit eine zylindrische Bohrung, die an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte gebildet ist und mit dem zylindrischen Kopf eines Zapfens zusammenwirkt, der in der im Fixierungskopf ausgebildeten Bohrung gehalten ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal weisen die Klemmmittel eine Klemmschraube auf, die in eine Bohrung eingesetzt ist, einen Rand der Kanalöffnung durchquert und mit der Bohrung so zusammenwirkt, dass eine Abstützung am Stab realisiert ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal weisen die Knochenverankerungsmittel entweder einen Gewindeteil auf, der sich durch Zusammenwirkung mit dem Knochenmaterial des Knochenelements in einem Knochenelement verankern kann, oder einen vorspringenden Teil, der sich durch Zusammenwirkung mit mindestens einer Formunebenheit an der Oberfläche an dieser Oberfläche eines Knochenelements verankern kann.
Gemäß einem Merkmal sind die Knochenverankerungsmittel durch einen langgestreckten und mit einem Gewinde versehenen Teil gebildet, wobei die Achse des Kanals zur Längsachse der Knochenverankerungsmittel im Wesentlichen senkrecht ist.
Gemäß einem weiteren Merkmal besitzt der Kanal eine Form, die zwei Abschnitte aufweist, die insgesamt kegelstumpfartig, über ihre kleinere Basisfläche einander zugewandt und direkt oder mittels eines zylindrischen Teils miteinander verbunden sind.
Gemäß einem weiteren Merkmal trägt der Stab an seiner Außenfläche eine oder mehrere Abflachungen, wobei eine flache Berührungsfläche mit dem Stützkopf gebildet wird.
Die Erfindung sowie ihre Merkmale und Vorteile werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung klarer, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht. Darin zeigen:
1, 2, und 3 ein nicht erfindungsgemäßes Implantat mit beweglichem Kopf und Knochenverankerung im Schnitt längs zum Stab, in der Seitenansicht entlang der Stabachse bzw. in Draufsicht;
4 eine seitliche Teilansicht im Schnitt quer zum Stab eines nicht erfindungsgemäßen Implantats mit festem Kopf beim Einführen des Stabs;
5 und 6 perspektivische Ansichten im Längsschnitt entlang der Stabachse bzw. quer zum Stab eines Implantats mit festem Kopf und mit Knochenverankerung durch eine Schraube;
7 eine perspektivische Ansicht im Längsschnitt entlang der Stabachse eines Implantats mit einer Knochenverankerung durch einen Haken und festem Kopf, wobei das Implantat ohne seine Klemmmittel dargestellt ist;
8 und 9 eine perspektivische bzw. eine Schnittansicht eines Implantats mit festem Kopf gemäß einer zweiten Ausführungsform;
10 und 11 eine perspektivische bzw. eine Schnittansicht eines Implantats mit festem Kopf gemäß einer dritten Ausführungsform;
12 und 13 eine perspektivische bzw. eine Schnittansicht eines Implantats mit festem Kopf gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Die hier beschriebene Erfindung betrifft ein Implantat, das einerseits Mittel zur Fixierung eines Stabs und andererseits Mittel zur Verankerung in einem Knochenelement aufweist.
In der Chirurgie wird ein Implantat allgemein als ein Gegenstand definiert, der dazu bestimmt ist, im menschlichen oder tierischen Körper implantiert zu werden und nach dem chirurgischen Eingriff kontinuierlich, zumindest über einen bestimmten Zeitraum, dort zu bleiben. Genauer gesagt spricht man von einer Prothese, um eine Vorrichtung zu bezeichnen, die eine Funktion, z.B. eine Bewegung oder ein Gelenk, erfüllt. Auch wenn das hier beschriebene Implantat an sich keine Prothese aufweist, ist zu verstehen, dass es einen Teil einer Prothesevorrichtung aufweisen oder zur Fixierung an eine derartige Vorrichtung verwendet werden kann.
Das erfindungsgemäße Implantat ist hier beispielhaft in Form eines Implantats beschrieben, das in einer Osteosynthese-Vorrichtung integriert ist, z.B. in einer Vorrichtung, die dazu verwendet wird, das Rückgrat zu halten, zu stützen oder zu begradigen. Diese Funktion wird somit von einem oder mehreren starren Stäben oder ähnlichen Elementen gewährleistet, die mehrere Rückgratelemente miteinander verbinden, wie etwa das Kreuzbein, Wirbel oder Teile von Wirbeln. Im gleichen Sinne kann ein derartiger Stab offensichtlich auch dazu verwendet werden, ein anderes Implantat oder eine andere Prothese wie etwa einen künstlichen Wirbel, einen Arthrodeserahmen oder eine Bandscheibenprothese mit dem Skelett zu verbinden.
An seinem am Knochenelement befestigten Teil ist der Stab durch ein oder mehrere Implantate, die Knochenverankerungsmittel wie etwa eine Schraube oder einen oder mehrere Haken aufweisen, im Knochenelement verankert. Die Implantate weisen somit Fixierungsmittel auf, die den Stab vor dem oder während des chirurgischen Eingriffs aufnehmen können und dann den Stab am Implantat fixieren.
In einem in den 1 bis 3 dargestellten Beispiel und in den in den 4 bis 6 dargestellten Ausführungsformen sind die Verankerungsmittel durch ein langgestrecktes Teil gebildet, das mit einem Gewinde versehen ist und in das Knochenmaterial geschraubt werden kann, z.B. am Bogenfuß oder am Körper eines Wirbels oder in das Kreuzbein.
In einer in 7 dargestellten Ausführungsform weisen die Knochenverankerungsmittel einen Haken auf, der dazu bestimmt ist, in einer Formunebenheit im Knochenelement, wie etwa in einem Bogenfuß, in einem vertebralen Fortsatz oder in einem Sakralfortsatz, oder in einer querverlaufende Apophyse, in Eingriff zu gelangen.
Während des chirurgischen Eingriffs, wenn ein Implantat in ein Knochenelement verankert wird und ein Stab daran fixiert werden muss, entspricht die Position, in welcher der Stab eingesetzt werden kann, nicht immer derjenigen, die für das Anbringen an den Fixierungsmitteln des Implantats die einfachste wäre. Diese Position kann z.B. durch die anatomische Umgebung oder dadurch eingeschränkt sein, dass der Stab bereits in einem anderen Implantat angebracht ist.
Wenn darüber hinaus der Stab in die Fixierungsmittel eingeführt wird, kann dann, wenn diese nicht korrekt zur Stabachse ausgerichtet sind, die Anordnung der Berührungs- oder Fixierungsflächen die Ursache für eine schlechte Fixierung sein, die nicht ausreichend starr oder sicher ist.
Wenn insbesondere der Stab bei der Fixierung gepresst werden muss, um an die Relativposition der Implantate angepasst zu sein, kann diese Kraft in der Struktur der Osteosynthese-Vorrichtung zu Restspannungen führen. Derartige andauernde Spannungen können folglich das tägliche Wohlbefinden des Patienten beeinträchtigen oder die gewünschte Wirkung der Vorrichtung stören oder verändern.
Damit die Fixierungsmittel besser an die Position des Stabs angepasst sein können, weisen die erfindungsgemäßen Fixierungsmittel zumindest ein Element mit einer bestimmten Beweglichkeit auf. Das Element kann durch Drehung um eine oder mehrere Achsen eingestellt werden, welche nicht mit der Längsachse des Stabs zusammenfallen und z.B. senkrecht zu dieser Längsachse verlaufen. Diese Drehung kann gemäß einem bestimmten Spielraum ausgeführt werden, der maximale Winkelpositionen oder bestimmte Winkelpositionen umfassen kann oder uneingeschränkt sein, d.h. vollständig frei sein kann. Gemäß den Ausführungsformen können die Fixierungsmittel ein Element, das sich entlang einer oder mehrerer Achsen bewegt, oder mehrere Elemente aufweisen, die sich selbst entlang einer oder mehrerer Achsen bewegen.
Der Stab kann somit bezüglich der Verankerungsmittel oder des Knochenelements in mehreren Winkelpositionen angebracht werden. Diese unterschiedlichen Winkelpositionen können insbesondere eine einstellbare Neigung zur Knochenoberfläche, in der das Implantat verankert ist, oder eine Drehung um eine Achse, die sich ausgehend von der Knochenoberfläche erstreckt, oder eine Kombination aus diesen beiden umfassen.
In den hier dargestellten Ausführungsformen ist das Implantat 1 durch Fixierungsmittel, die einen in einem Teil des Implantats aufgenommen Kanal 12 aufweisen, starr mit dem Stab 2 verbunden, wobei das Teil als Fixierungskopf 11 bezeichnet wird. Der Kanal 12 kann die Form eines Kanals aufweisen, der an seinen beiden Enden ausmündet und an einer seiner Seiten offen ist. Eine derartige Seitenöffnung 120 ermöglicht somit das Einführen (i; 4) des Stabs 2 über die Seite des Kanals, ohne dass der Stab über ein Ende eingeführt werden muss.
Sobald er in den Kanal 12 eingesetzt ist, wird das Fixieren des Stabs durch Klemmmittel 4 gewährleistet, die von mindestens einer Seite des Stabs so getragen sind, dass er eine Wand des Kanals 12, die Stützwand genannt wird, berührt und gegen diese blockiert ist. Die Klemmmittel weisen z.B. eine Klemmschraube 41 auf, die in einer Bohrung 14 angebracht ist, welche in einem Teil des Fixierungskopfes 11 ausgebildet ist, der einen Rand 124 der Seitenöffnung 120 des Kanals 12 bildet. Die Klemmschraube 41 weist ein Außengewinde auf, das mit einem Innengewinde der Bohrung 14 so zusammenwirkt, dass die Schraube 41 entlang einer Klemmachse d4 verlagert wird und in Anlage an den Stab gelangt, wobei die klemmende Klemmschraube 41 Formunebenheiten aufweisen kann, z.B. eine Innenvertiefung, die die Verwendung eines Klemmwerkzeugs ermöglicht, um die Blockierung des Stabs 2 zu realisieren. Der Stab kann an seiner Außenfläche vorteilhafterweise eine oder mehrere Abflachungen aufweisen, um eine flache Berührungsfläche mit der Klemmschraube 41 und somit eine bessere Zuverlässigkeit der Blockierung erhalten zu können als bei einer punktuellen oder linearen Berührung.
Bei dem in den 4 bis 13 dargestellten Implantat besitzt der Kanal 12 eine Stützwand, die ein Element aufweist, das bewegliche Auflageplatte 3 genannt wird, wobei die Auflageplatte in Bezug auf den Fixierungskopf 11 beweglich ist. Die bewegliche Auflageplatte 3 besitzt einen Teil 31 in Form eines Kugelabschnitts, der sich über eine komplementäre Berührung in einer in der Wand des Kanals 12 gebildeten Einkerbung abstützt. Aufgrund der kugelförmigen Berührung verfügt die bewegliche Auflageplatte 3 über eine bestimmte Drehfreiheit um die Mitte ihres Kugelabschnitts 31. Die bewegliche Auflageplatte hat insbesondere einen bestimmten Spielraum a3 hinsichtlich einer Drehung um eine Achse d3, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse d12 des Kanals und zur Stützrichtung der Klemmmittel verläuft. An ihrer Fläche, d.h. an der Stützfläche 32, die den Stab berührt, besitzt die bewegliche Auflageplatte eine Form, die zur Außenfläche des Stabs komplementär ist, z. B. die Form eines zylindrischen Abschnitts, der beim Klemmen eine gute Berührungsfläche ermöglicht.
An ihrem Teil 31 in Form eines Kugelabschnitts kann die bewegliche Auflageplatte 3 eine oder mehrere Formunebenheiten 310 aufweisen, die mit einer oder mehreren Formunebenheiten der Einkerbung des Fixierungskopfes 11 so zusammenwirken, dass ein Anschlag gebildet wird, der den Spielraum hinsichtlich einer Drehung der beweglichen Auflageplatte beschränkt. Die Formunebenheiten 310 können z.B. ein Zapfen sein, der von der beweglichen Auflageplatte hervorsteht und mit einem größeren, an der komplementären Berührungsfläche gebildeten Hohlraum zusammenwirkt. Der Anschlag ermöglicht es z.B., ein übermäßiges Drehen der beweglichen Auflageplatte zu vermeiden und zu gewährleisten, dass ihre Stütze korrekt dem Stab gegenüberliegt. Bei den in den 4 bis 7 dargestellten Implantaten ist die Formunebenheit 310 somit ein Zapfen, der unter dem Kugelabschnitt 31 der beweglichen Auflageplatte 3 ausgebildet ist, und in der in den 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist die Formunebenheit 310 ein Zapfen, der an der Hinterseite der beweglichen Auflageplatte 3 ausgebildet ist. In der in den 12 und 13 dargestellten Ausführungsform ist dementsprechend die Formunebenheit 310 ein Zapfen, der einen länglichen Querschnitt besitzt und an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte ausgebildet ist. Die Abmessungen der Hohlräume, die mit den zapfenförmigen Formunebenheiten 310 zusammenwirken, betragen zumindest entlang der Drehachse d3 der beweglichen Auflageplatte 3 mindestens 20 bis 30 mm mehr als die Abmessungen der Formunebenheiten 310, so dass ein Winkelspielraum der beweglichen Auflageplatte ermöglicht wird, ohne dass eine vollständige Drehung dieser Platte ermöglicht wird.
In der in den 10 und 11 dargestellten Ausführungsform sind die Formunebenheiten 310 eine zylindrische Bohrung, die an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte 3 gebildet ist und mit dem zylindrischen Kopf eines Zapfens zusammenwirkt, der in einer im Fixierungskopf ausgebildeten Bohrung gehalten ist, wobei die Abmessungen der zylindrischen Bohrung zumindest entlang der Drehachse d3 der beweglichen Auflageplatte 3 20 bis 30 mm größer sind als die des Kopfes des Zapfens. In dieser Ausgestaltung ist es durch den Zapfen möglich, dass die bewegliche Auflageplatte 3 um die Achse d3 dreht, während der Zapfen sie im komplementären Hohlraum hält, der in der Wand des Kanals 12 ausgebildet ist.
Mit Bezug auf den Stab 2 besitzt die Innenfläche des Kanals 12 Abmessungen, die ausreichend sind, um zu ermöglichen, dass der Stab einen bestimmten Spielraum a2 hinsichtlich einer Drehung um eine oder mehrere Achsen besitzt, welche zur Längsachse der Stabs nicht parallel sind oder insbesondere senkrecht zu dieser Längsachse verlaufen.
An ihrem stabseitigen Ende besitzt die Klemmschraube 41 ein bewegliches Element, das Stützkopf 42 genannt wird und mittels einer Kugelgelenkverbindung angelenkt ist. Das Schrauben der Klemmschraube 41 bewirkt, dass sich der Stützkopf 42 über eine bewegliche Klemmfläche 420 des beweglichen Klemmsystems an der Abflachung des Stabs 2 abstützt. Die Kugelgelenkverbindung ermöglicht einen bestimmten Spielraum des Stützkopfes 42 in Bezug auf die Klemmschraube 41 hinsichtlich einer Drehung um die Mitte der Kugelgelenkverbindung. Durch eine Drehung um mindestens eine zur Drehachse d3 der beweglichen Auflageplatte 3 parallele Achse kann somit die bewegliche Stützfläche 420 permanent an die Position des Stabs und der beweglichen Auflageplatte angepasst werden. Durch die Kugelgelenkverbindung ist es auch möglich, dass die Stützfläche weiterhin den Stab berührt, ohne über ihn zu gleiten, was die Beschädigung der sich berührenden Oberflächen vermeidet, die Blockierung gewährleistet und die Gefahr von Restspannungen verringert.
Somit ist zu verstehen, dass der Stab in verschiedenen Winkelpositionen in den Kanal 12 eingesetzt und darin blockiert werden kann und dabei über die bewegliche Auflageplatte 3 eine flache Kontaktfläche sowohl mit den Klemmmitteln als auch mit der Wand des Kanals vorsieht. Der polyaxiale Winkelspielraum ermöglicht es somit, dass der Stab leichter eingesetzt wird und ein Klemmen des Stabs in seiner natürlichsten Position bezüglich der Implantate erhalten wird, was die Spannungen verringert oder beseitigt, die nach dem Klemmen in der Vorrichtung weiter vorhanden sein können. Die Klemmkräfte wirken direkt mit der Blockierung zusammen, ohne notwendigerweise der Steifheit des Stabs entgegenzuwirken, und die Zuverlässigkeit ist somit erhöht.
In dem in den 1 bis 3 dargestellten Beispiel ist der Fixierungskopf 11 in Bezug auf das Knochenverankerungsteil 10 entsprechend einer Anlenkung beweglich, die die Drehfreiheit um mindestens zwei Achsen ermöglicht, welche nicht mit der Längsachse des Stabs zusammenfallen.
Dieses Gelenk ist durch eine komplementäre, kugelförmige Berührung zwischen dem Fixierungskopf 11 und dem Ende des Knochenverankerungsteils 10 gebildet, welches von dem Knochenelement entfernt ist, wobei das Ende als Drehkopf 101 bezeichnet wird. Der Drehkopf weist einen Teil 1011 in Form eines Halbkugelabschnitts auf, der in Richtung Fixierungskopf 11, d.h. bei einer Bewegung weg von dem Knochenelement, erweitert ist. Der Halbkugelabschnitt 1011 ist über eine komplementäre Berührung in einer Einkerbung, die im Fixierungskopf gebildet ist und selbst in Richtung Knochenverankerungsteil verengt ist, im Fixierungskopf 11 gehalten. Diese Einkerbung ist an der Stelle mit dem Kanal 12 verbunden, an der er in seinen Teil mündet, der sich gegenüber von den Klemmmitteln befindet. Die Kugelform dieser Berührungsflächen ermöglicht somit eine Drehung des Fixierungskopfes und des Knochenverankerungsteils zueinander hinsichtlich einer Drehung um die Mitte der halbkugelförmigen Fläche 1011.
Die Drehungen ermöglichen insbesondere einen unbeschränkten Spielraum a1 des Fixierungskopfes in Bezug auf das Knochenverankerungsteil hinsichtlich einer Drehung um eine Achse d11, die Drehachse des Kopfes genannt wird, die nicht parallel und sogar senkrecht zur Längsachse des Stabs oder des Kanals ist und durch die Mitte der Halbkugel 1011 des Drehkopfes 101 verläuft.
Diese Drehungen ermöglichen auch einen bestimmten Spielraum a4 des Fixierungskopfes in Bezug auf das Knochenverankerungsteil hinsichtlich einer Drehung um eine Achse, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse d11 des Kopfes ist und durch die Mitte der Halbkugel 1011 des Drehkopfes 101 verläuft.
In diesem Beispiel ist eine bewegliche Basis 3, die der zuvor beschriebenen ähnlich ist, in einer Einkerbung, die an der dem Stab gegenüberliegenden Fläche gebildet ist, von dem Drehkopf 101 getragen.
Beim Klemmen der Klemmmittel wirkt zur Abstützung des Stabs 2 die Klemmschraube 41 über ihr Gewinde mit der Bohrung 14 des Fixierungskopfes 11 zusammen. Der Stab stützt sich an der beweglichen Auflageplatte 3 ab. Die bewegliche Auflageplatte 3 stützt sich am Drehkopf 101 ab, der durch die Einkerbung des Fixierungskopfes 11 gehalten ist. Das Klemmen dieser Flächen aneinander bewirkt eine Blockierung all dieser Teile zueinander.
Es ist zu verstehen, das auf diese Weise ein Implantat geschaffen wird, dessen Fixierungskopf sich vor der Blockierung der Klemmmittel bezüglich des Knochenverankerungsteils bewegt, wobei er nach der Blockierung am Stab fixiert wird. Der Fixierungskopf 11 kann somit entsprechend einem bestimmten Spielraum bezüglich der Außenfläche des Knochenelements geneigt sein und frei um eine Achse schwenken, die aus dieser Knochenfläche hervorgeht.
Sobald das Implantat im Knochenelement verankert ist, ist es immer noch möglich, die Position des Fixierungskopfes einzustellen, damit der Stab seine Form beibehalten oder wieder annehmen kann, was das Risiko von Restspannungen verringert und ein einfaches Einführen des Stabs in verschiedene Positionen dieses Stabs und dieser Implantate ermöglicht. Sobald der Stab eingesetzt ist und die gesamte Vorrichtung zusammengefügt ist, ist es somit möglich, die Positionen mit Hilfe der Klemmmittel zu blockieren. Da das Klemmen in der natürlichsten Position des Zapfens erreicht werden kann, wirken die Klemmkräfte so gut wie möglich mit der Blockierungszuverlässigkeit zusammen. Bei diesen Klemmkräften besteht insbesondere kein Risiko, oder das Risiko ist minimal, dass Restspannungen oder -bewegungen bezüglich der von dem Chirurgen gewählten Position eingeführt werden.
In diesem Beispiel müssen die Klemmmittel 4 keinen Stützkopf 42 an der Kugelgelenkverbindung tragen, insbesondere dann nicht, wenn die Neigung des Fixierungskopfes 11 ausreichend nahe an derjenigen des Stabs 2 ist, um eine ebene Berührung zwischen der Klemmschraube 41 und der Abflachung des Stabs zu gewährleisten.
In den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen hat der Fixierungskopf 11 des Implantats 1 einen viereckigen Außenquerschnitt, der unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs das einfache Einsetzen des Implantats 1 in einen Wirbel ermöglicht. Da im übrigen der Kopf über dem Kanal 12 verläuft, ist es auch einfach anschließend das Implantat 1 im Wirbel zu repositionieren, nachdem der Stab 2 in den Kanal 12 eingesetzt worden ist.
Es sollte für den Fachmann auf dem Gebiet klar sein, dass die vorliegende Erfindung Ausführungen in zahlreichen speziellen Formen ermöglicht, ohne von dem Anwendungsbereich der Erfindung, wie sie beansprucht ist, abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungen sind folglich beispielhaft zu verstehen, können jedoch in dem Bereich verändert werden, der durch Heranziehung der beigefügten Ansprüche definiert ist. Die Erfindung soll ferner nicht auf die oben vorgesehen Einzelheiten beschränkt sein.

Claims

Implantat (1) zur Knochenverankerung, mit Fixierungsmitteln, die mindestens einen Stab (2), insbesondere einen Osteosynthese-Stab, aufnehmen und fixieren können, wobei das Implantat (1) einerseits Knochenverankerungsmittel (10) und andererseits einen Fixierungskopf (11) aufweist, welcher die Fixierungsmittel trägt, wobei der Fixierungskopf von mindestens einem den Stab (2) aufnehmenden Kanal (12) durchquert ist und Klemmmittel (4) aufweist, die den Stab gegen eine Innenwand, die Stützwand (32) genannt wird, klemmen können, wobei die Klemmmittel (4) und die Stützwand (32) es ermöglichen, vor der Blockierung der Fixierung einen bestimmten Spielraum hinsichtlich einer Drehung um mindestens eine erste Achse (d3) zu erhalten, welche zur Längsachse des Stabs nicht parallel ist, wobei die Klemmmittel an der Berührungsstelle mit dem Stab eine Fläche aufweisen, die bewegliche Klemmfläche (420) genannt wird, wobei die bewegliche Klemmfläche (420) der Klemmmittel (4) von einem Stützkopf (42) getragen ist, der am Ende der Klemmmittel (4) mittels einer Kugelgelenkverbindung angelenkt ist, wobei das Implantat (1) dadurch gekennzeichnet ist, dass der Kanal (12) die Form eines offenen Kanals mit einer Öffnung (120) besitzt, die auf eine der Seitenflächen des Fixierungskopfes (11) mündet, wobei ein Rand (124) der Öffnung die Klemmmittel (4) trägt, wobei die Öffnung (120) des Kanals und die Position der Klemmmittel somit das seitliche Einführen (i) des Stabs ermöglichen, und wobei die Klemmmittel (4) und die Stützwand (32) es ermöglichen, vor der Blockierung der Fixierung einen bestimmten Spielraum hinsichtlich einer Drehung um mindestens eine zweite Achse (d4) zu erhalten, welche weder zur ersten Achse (d3) noch zur Längsachse des Stabs parallel ist.
Implantat nach Anspruch 1, bei dem der Kanal (12) durch Öffnungen in jede Seite des Fixierungskopfes (11) mündet, wobei die Anordnung und Abmessungen der Öffnungen es ermöglichen, dass der Stab im Kanal (12) einen bestimmten Spielraum (a2) hinsichtlich einer Drehung zumindest um eine Achse besitzt, welche zur Achse (d12) des Kanals und zur Stützrichtung (d4) der Klemmmittel im Wesentlichen senkrecht ist.
Implantat nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Stützwand ein Element aufweist, das bewegliche Auflageplatte (3) genannt wird und einen Spielraum (a3) hinsichtlich einer Drehung zumindest um eine Achse (d3) besitzt, welche zur Achse (d12) des Kanals (12) und zur Stützrichtung (d4) der Klemmmittel des Stabs (2) nicht parallel ist, wobei die bewegliche Klemmfläche (420) einen bestimmten Spielraum hinsichtlich einer Drehung um eine Achse besitzt, welche zur Drehachse (d3) der beweglichen Auflageplatte im Wesentlichen parallel ist.
Implantat nach Anspruch 3, bei dem die bewegliche Auflageplatte (3) einen Teil in Form eines Kugelabschnitts (31) aufweist, der sich über eine komplementäre Berührung in einer im Fixierungskopf (11) gebildeten Einkerbung abstützt.
Implantat nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die bewegliche Auflageplatte (3) den Stab (2) über eine Stützfläche (32) berührt, welche eine Form besitzt, die zum Äußeren des Stabs im Wesentlichen komplementär ist, wobei die bewegliche Auflageplatte mindestens eine Formunebenheit (310) aufweist, die mit einer von dem Fixierungskopf (11) getragenen Formunebenheit so zusammenwirkt, dass ein Anschlag gebildet wird, der die Stützfläche (32) der Basis hält, die zur Seite gerichtet ist, an der sich der Stab (2) befindet.
Implantat nach Anspruch 5, bei dem die Formunebenheit (310) ein an der Unterseite, an der Hinterseite oder an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte (3) gebildeter Zapfen ist, der mit einem größeren, von dem Fixierungskopf getragenen Hohlraum zusammenwirkt.
Implantat nach Anspruch 5, bei dem die Formunebenheit (310) eine zylindrische Bohrung ist, die an der Vorderseite der beweglichen Auflageplatte (3) gebildet ist und mit dem zylindrischen Kopf eines Zapfens zusammenwirkt, der in der im Fixierungskopf (11) ausgebildeten Bohrung gehalten ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Klemmmittel (4) eine Klemmschraube (41) aufweisen, die in eine Bohrung (14) eingesetzt ist, einen Rand (124) der Kanalöffnung durchquert und mit der Bohrung so zusammenwirkt, dass eine Abstützung am Stab (2) realisiert ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Knochenverankerungsmittel entweder einen Gewindeteil (102) aufweisen, der sich durch Zusammenwirkung mit dem Knochenmaterial des Knochenelements in einem Knochenelement verankern kann, oder einen vorspringenden Teil (103), der sich durch Zusammenwirkung mit mindestens einer Formunebenheit an der Oberfläche an dieser Oberfläche eines Knochenelements verankern kann.
Implantat nach Anspruch 9, bei dem die Knochenverankerungsmittel durch einen langgestreckten und mit einem Gewinde versehenen Teil gebildet sind, wobei die Achse (d12) des Kanals (12) zur Längsachse der Knochenverankerungsmittel im Wesentlichen senkrecht ist.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Kanal (d12) eine Form besitzt, die zwei Abschnitte aufweist, die insgesamt kegelstumpfartig, über ihre kleinere Basisfläche einander zugewandt und direkt oder mittels eines zylindrischen Teils miteinander verbunden sind.
Implantat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Stab (2) an seiner Außenfläche eine oder mehrere Abflachungen trägt, wobei eine flache Berührungsfläche mit dem Stützkopf (42) gebildet wird.