WO1994000066A1 - Osteosynthetische fixationsvorrichtung - Google Patents

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WO1994000066A1
WO1994000066A1 PCT/CH1992/000125 CH9200125W WO9400066A1 WO 1994000066 A1 WO1994000066 A1 WO 1994000066A1 CH 9200125 W CH9200125 W CH 9200125W WO 9400066 A1 WO9400066 A1 WO 9400066A1
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Johannes Fridolin SCHLÄPFER
Martin Hess
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Abstract

Die osteosynthetische Fixationsvorrichtung besteht aus einem Fixationselement (1), welches einen konischen Kopfteil (11) und einen daran anstossenden, zur Befestigung im Knochen bestimmten Verankerungsteil (13) aufweist sowie einem eine konische Bohrung (21) zur Aufnahme des konischen Kopfteils (11) aufweisenden, kugelschichtförmigen, geschlitzten Klemmelement (2) zur Verklemmung innerhalb eines mit einer kugelschichtförmigen Bohrung (31) ausgestatteten Verbindungselementes (3). Das Fixationselement (1) ist mit einem axial angeordneten Zugelement (4) versehen, welches eine axiale Verschiebung und Verkeilung des konischen Kopfteils (11) in der damit korrespondierenden Bohrung (21) gestattet. Die Fixationsvorrichtung eignet sich als Platten/Schrauben-System, als Fixateur externe oder interne, sowie insbesondere zur Wirbelsäulenfixation.

Description

Osteosynthetische Fixationsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine osteosynthetische Fixationsvorrichtung gemäss der Gattung des Patentanspruchs l.
In der Osteosynthese ergeben sich vielfältige Bedürfnisse nach gegenseitiger Fixation der involvierten Knochenfragmente. Es sind deshalb bereits eine grosse Zahl von Fixationsvorrichtungen bekannt, beispielsweise Platten/Schrauben-Systeme, Fixateurs externes, Fixateurs internes, Wirbelsäulenfixationssysteme u.s.w.
Viele dieser bekannten Vorrichtungen erlauben lediglich ein Arbeiten in zwei Dimensionen, was deren Anwendbarkeit stark einschränkt. Ein weiterer Nachteil liegt in der fehlenden oder nur in geringem Masse vorhandenen Möglichkeit die Fixations¬ vorrichtung intraoperativ zu adaptieren, d.h. die Verbindung zwischen den einzelnen Fixationselementen rasch und einfach wieder zu lösen und erneut in einer anderen relativen Stellung zueinander zu blockieren.
Aus der DE-A- 30.27.148 ist beispielsweise eine Knochenplatte mit einem nach oben halbkugelförmig sich öffnenden Schraubenloch bekannt, in welches ein kugeliges, geschlitzes Klemmelement mit konischer Bohrung eingelegt werden kann. Durch die konische Bohrung des in der Platte gelagerten Klemmelementes hindurch kann eine Knochenschraube mit entsprechendem konischem Kopf in den Knochen eingedreht werden bis der konische Schraubenkopf in der konischen Innenbohrung des Klemmelement zur Anlage kommt, dieses aufweitet und innerhalb des Schraubenlochs der Platte verklemmt.
Der Nachteil bei dieser bekannten Vorrichtung liegt im Umstand begründet, dass die Knochenschraube nicht rigide mit der Knochenplatte verbunden ist. Sobald die Schraube nicht mehr fest im Knochenmaterial verankert ist, kann sie sich leicht vom Klemmelement oder zusammen mit diesem von der Platte lösen. Das offenbarte Verankerungsprinzip kann deshalb nur auf Knochen¬ platten angewendet werden. Die Übertragung des Prinzips auf einen Fixateur externe oder ein irbelsäulenfixationssyste ist ausgeschlossen, da es an einer rigiden Verbindung zwischen den einzelnen Elementen fehlt; die Fixation wird temporär nur solange aufrechterhalten als die Knochenschraube fest im Knochenmaterial sitzt und die Knochenplatte gegen den Knochen drückt.
Aus der EP-A2 355 035 ist weiter eine Knochenplatte bekannt, bei der das Schraubenloch analog zur DE-A- 30.27.148 mit einer kugelzonenförmigen Innenwandung versehen ist, welche sich aber hier beidseits eines Grosskreises erstreckt, d.h. gegen beide Plattenseiten hin verengt.. Im weiteren ist hier auch eine Selbsthemmung der Bauelemente offenbart. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung sind jedoch die folgenden Umstände:
Das Verklemmen der Schraube im Klemmelement erfolgt rotativ, gleichzeitig mit ihrem Eindrehen in den Knochen mit Hilfe eines Sechskantschlüssels. Dabei treten rasch anwachsende Reibungskräfte zwischen den konischen Anlage¬ flächen der beiden Elemente auf, was das Eindrehen der Knochenschraube behindert.
Die Schraube kann nur nach erfolgter Positionierung der Knochenplatte im Knochen fixiert werden. Eine Befestigung der bereits implantierten Schraube an der Platte, bzw. einem anderen als Verbindungselement wirkenden Teil ist nicht möglich.
- Das Prinzip funktioniert nur, solange die Platte fest am Knochen aufliegt und der Knochen gute Verankerungs¬ eigenschaften aufweist. Sobald die Platte nicht mehr auf dem Knochen aufliegt, funktioniert die Verbindung nicht mehr.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dreidimensional adaptierbare, osteosynthetische Fixationsvorrichtung zu schaffen, welche eine rasch und einfach blockierbare und deblockierbare, rigide Fixation der einzelnen Elemente zueinander gestattet.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer oεteo- synthetischen Fixationsvorrichtung, weiche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Nachstehend wird nun das allgemeine Klemmprinzip der erfindungsgemässen Fixationsvorrichtung beschrieben. Je nach Ausführungsform der Erfindung wird das eigentliche im oder am Knochen zu verankernde Fixationselement in die konische Bohrung des kugelschichtförmigen, im Verbindungselement gelager¬ ten Klemmelementes eingefahren oder letzteres wird über den konischen Kopfteil des Fixationselementes geschoben. Das Verbindungselement kann seinerseits mit einem Längsträger verbunden sein. Anschliessend wird ein geeignetes Instrument benützt um den Winkel zwischen dem Verbindungselement, bzw. dem darin eingeführten Längsträger und dem Fixationselement einzustellen (z.B. Reposition einer Wirbelfraktur) und gleichzeitig den Konus zu blockieren. Der erwähnte Winkel kann in allen Richtungen, d.h. dreidimensional angepasst werden, indem das Instrument wie ein Steuerknüppel hin- und hergeschoben wird. Durch ein Drehen des Instrumentes im Uhrzeigersinn wird das Fixationselement immer mehr in das Klemmelement hineingeschoben. Dadurch wird letzteres gespreizt und blockiert unter gleichzeitiger Verklemmung des Konus.
Das Instrument wirkt bei diesem Vorgang somit als Mutter, in welche das als Spindel wirkende Zugelement der Fixations¬ vorrichtung eingeschraubt und damit relativ zur Längsachse verschoben wird. Die Verkeilung des Fixationselementes im Klemmelement erfolgt folglich nicht durch eine rotative Bewegung sondern allein durch eine axiale Verschiebung der beiden Elemente gegeneinander. Bei einer bevorzugten Ausführungεfor ist der Konus selbst¬ hemmend ausgebildet, dadurch dass der Konuswinkel des konischen Kopfteils und der konischen Bohrung im Klemmteil etwa 4° beträgt. Die Selbsthemmung hat den Vorteil, dass die herge¬ stellte Verbindung zwischen den Bauelementen nach Entfernung des Instrumentes nicht wieder auseinanderfällt. Je nach Ausführungs¬ form kann entweder eine Mutter oder eine Schraubkappe mit Innengewinde zur Sicherung verwendet werden. Die Mutter, bzw. Schraubkappe wird normalerweise nicht dazu benutzt das Fixationselement in die konische Bohrung des Klemmelementes hineinzuziehen, bzw. das Klemmelement über den Konus des Fixationselementes zu ziehen. Bei einem sehr flachen Konus¬ winkel, kann die Mutter oder Schraubkappe als Sicherungselernent auch weggelassen werden.
Das Klemmelement kann entweder fest - aber drehbar - in der kugelschichtförmigen Bohrung des Verbindungselementes gelagert sein oder durch geeignete Ausgestaltung auch entfernbar sein. Zu diesem Zweck wird die kugelschichtförmige Bohrung des Verbindungselementes an einer ihrer beiden Öffnungen mit zwei um 180° versetzt angeordneten Ausnehmungen versehen. Dadurch ist ein Einsetzen und Entfernen des Klemmteils ohne Kraft¬ anwendung möglich, indem letzterer um 90° gedreht und aus seinem Sitz herausgedrückt werden kann.
Vorzugsweise verjüngt sich der konische Kopfteil des Fixations¬ elementes in Richtung seines freien, vom Verankerungsteil abgewandten Endes, da dies die nachträgliche Befestigung am Verbindungselement von unten her erleichtert, bzw. erst gestattet. Es ist jedoch auch ein umgekehrter Konus möglich, der von oben in das Verbindungselement eingeführt werden usε.
Der konische Kopfteil ist zweckmässigerweise einstückig mit dem Verankerungsteil verbunden; er kann jedoch auch als separater Teil, beispielweise als Hohlkegel ausgebildet sein.
Die, die Spreizbarkeit des Klemmelementes bewirkenden, quer zum Grosskreis des Klemmelementes verlaufenden Schlitze sind vorzugsweise alternierend, einmal von oben und einmal von unten angeordnet und mit Vorteil an einer Stelle durchgehend. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Klemmelement nur auf der Seite des grösseren Durchmessers seiner konischen Bohrung mit Schlitzen zu versehen.
Im weiteren hat es sich als zweckmässig erwiesen die kugelzonenförmige Oberfläche des Klemmelementes und/oder die kugelige Innenfläche des Verbindungselementes aufzurauhen, z.B. durch Korundstrahlen oder zu strukturieren, z.B. durch Anbringen einer scharfkantigen Nut in der kugeligen Innenfläche des Verbindungselementes kombiniert mit einem Klemmelement aus einem weicheren Material. Eine andere Variante besteht darin die kugelzonenförmige Oberfläche des Klemmelementes zu strukturieren, z.B. mit scharfen Kanten und mit einem Verbindungselement aus einem relativ weichen Material zu kombinieren. Das Verbindungselement ist vorzugsweise mit einem kreis¬ zylindrischen Kanal versehen, in welchem ein Längsträger aufge¬ nommen werden kann. Dies gestattet beispielswiese die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung im Wirbelsäulenbereich. Für spezielle Anwendungen, z.B. im Sakralbereich kann der Kanal eine Neigung gegenüber der Horizontalebene des hier als Sakralbacke ausgebildeten Verbindungsele enteε aufweisen, z.B. von 25° .
Das erfindungsgemässe Zugelement ist vorzugsweise als ein axial mit dem Kopfteil des Fixationselementes fluchtender kreiε- zylindriεcher Abschnitt mit Aussengewinde ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich das Zugelement als ein axial mit dem Klemmteil fluchtender kreiszylindrischer Abschnitt mit Aussengewinde zu realisieren.
Mit dem erfindungsgemässen Klemmprinzip ist es möglich auch mehrere Fixationεelemente, z.B. Knochenschrauben untereinander zu verbinden. Auch die Realisation alε einseitiger, doppelseitiger oder verstellbarer Fixateur externe oder interne ist möglich.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der erfindungεgemässen Fixations¬ vorrichtung insgesamt eine geringe Bauhöhe erzielt wird, eine dreidimensionale Adaptabilität gewährleistet ist, das Reponieren der Knochenfraktur und . Blockieren der Fixationsvorrichtung simultan in einem Zug erfolgt, die Klemmung durch eine reine Translation des Klemmelementes gegenüber dem Fixationselement erzeugt wird und dasε durch eine geeignete Materialpaarung von Klemmelement und Fixationεelement die zwiεchen den beiden Elementen auftretende Reibung minimal gehalten wird.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweiεe schematischen Darstellungen mehrerer Auεführungsbeispiele noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Axialschnittdarstellung der erfindungsgemässen
Fixationsvorrichtung;
Fig. 2 eine Perspektivansicht des Klemmteils gemäss Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht von unten deε Verbindungselementes gemäss Fig. 1;
Fig. 4 eine partielle Axialschnittdarstellung einer modifizierten Ausführungεform der Erfindung;
Fig. 5 eine Perspektivansicht einer Knochenplatte mit mehreren Fixationε- und Klemmelementen;
Fig. 6 eine Perspektivansicht einer als doppelseitiger Fixateur interne dienender erfindungsgemässen Fixations¬ vorrichtung; Fig. 7 eine Perspektivansicht einer als einseitiger Fixateur interne dienender erfindungsgemässen Fixations¬ vorrichtung;
Fig. 8 eine Perspektivansicht einer als längsverstellbarer Fixateur interne dienender erfindungsgemässen Fixations¬ vorrichtung;
Fig. 9 eine Axialschnittdarstellung einer weiteren, modifizierten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 10 eine Axialschnittdarstellung einer weiteren, modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Fixationsvorrichtung ist für den Einsatz des Implantates im Sakralbereich bestimmt. Sie besteht im wesentlichen aus dem hier als Pedikelschraube ausgebildeten Fixationselement 1, dem Klemmelement 2, welches im Verbindungε- element 3 gelagert ist und dem Sicherungselement 6.
Die Pedikelschraube weist einen konischen Kopfteil 11 und einen daran anschliessenden, zur Befestigung im Knochen 7 be¬ stimmten, hier als Gewindeschaft ausgebildeten Verankerungsteil 13 auf. Die Pedikelschraube weist ferner einen in ihrer Längsachse 12 angeordneten kreiszylindrischen Abschnitt 41 mit einem Ausεengewinde 42 auf, welcher alε Zugelement 4 dient und die axiale Verschiebung und Verkeilung des konischen Kopfteils 11 gegenüber dem Klemmelement 2 gestattet. Der konische Kopfteil 11 verjüngt sich in Richtung seines freien, vom Gewindeschaft abgewandten Endes unter einem Konuswinkel /2 von ca. 4°.
Das in Fig. 2 im Detail dargestellte Klemmelement 2 weist eine konische Bohrung 21 zur form- und kraftschlüssigen Aufnahme des konischen Kopfteils 11 der Pedikelschraube auf. Es ist kugel- schichtförmig ausgebildet und erstreckt sich beidseits eines Grosskreises 23. Seine Längsachse 22 fällt in der Fig. 1 mit der Längsachse 12 der Pedikelschraube zusammen. Da die beiden Elemente 1,2 jedoch vor ihrer gegenseitigen Blockierung gegen¬ einander drehbar angeordnet sind, können die beiden Längsachsen 12, 22 innerhalb eines weiten Bereiches voneinander abweichen. Das Klemmelement 2 ist mit quer zum Grosskreis 23 verlaufenden Schlitzen 24 versehen, welche alternierend einmal von oben und einmal von unten angeordnet sind. Einer dieser Schlitze 27 ist durchgehend ausgebildet. Bei einer zeichnerisch nicht dargestellten Variante können die Schlitze 24 auch nur von der Seite des grösseren Durchmessers der konischen Bohrung 21 bis zum Grosεkreiε 23 hin geführt werden.
Das bei dieser Ausführungsform als Sakralbacke ausgebildete Verbindungselement 3 weist eine kugelschichtförmige Bohrung 31 zur formschlüssigen Aufnahme des kugelschichtförmigen Klemmelementes 2 auf. Die Längsachse 32 der Bohrung 31 fällt in Fig. 1 mit den Achsen 12,22 zusammen. Die Oberfläche der kugelschichtförmigen Bohrung 31 erstreckt sich beidseits eines Grosskreises 33, so dass das Klemmelement 2 darin sicher eingebettet iεt und ein Herauεεtossen in axialer Richtung 12,22,32 von unten oder von oben ausgeschloεsen ist. Die kugelschichtförmige Bohrung 31 weist ferner eine scharfkantige Nut 29 auf; dies ergibt eine verbesserte Verklemmung insbesondere, wenn das Klemmelement 2 aus einem weicheren Material besteht als Fixationselement 1.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist die kugelschichtförmige Bohrung 31 deε alε Sakralbacke ausgebildeten Verbindungselementeε 3 an seiner unteren Öffnungen 34 mit zwei um 180° versetzt ange¬ ordneten Ausnehmungen 35 versehen, welche das Einsetzen und Entfernen des Klemmelementes 2 geεtatten. Zu diesem Zweck wird das Klemmelement 2 um 90° gedreht, εo daεε seine Längsachεe 22 senkrecht zur Längsachεe 32 der Bohrung 31 εteht, und εeine Berührungsoberflache zu den Ausnehmungen 35 ausgerichtet ist. Das Klemmelement 2 kann dann ohne Kraftanwendung der Bohrung 31 entnommen werden.
Die Blockierung der erfindungsgemäεsen Fixationεvorrichtung er¬ folgt durch Anwendung eineε in Fig. 5 dargeεtellten Inεtru enteε 8, daε an seinem vorderen Ende ein Innengewinde 82 aufweist. Durch Drehen im Uhrzeigersinn wird das Auεεengewinde 42 deε Zugelementeε 4 so lange in das Innengewinde 82 eingeschraubt bis daε Instrument 8 am Klemmelement 2 anεtöεεt und dadurch daε Fixationεelement 1 axial in die konische Bohrung 21 hineinzieht, wodurch εich daε Klemmelement 2 dank εeiner Schlitze 24 aufweitet und in der Bohrung 31 verklemmt wird. Die Oberfläche 25 deε kugelzonenförmigen Klemmelementeε 2 und/oder die kugelige Innenfläche deε Verbindungεelementes 3 ist zweckmässigerweise aufgerauht oder strukturiert, . so dass eine optimale Verklemmung in der Bohrung 31 erreicht wird.
Gleichzeitig werden natürlich auch die beiden Elemente 1,2 längs ihrer konischen Flächen gegeneinander verklemmt. Die Konuswinkel /2, d.h. deε koniεchen Kopfteilε 11 und der konischen Bohrung 21, betragen beide 4°. Bei einem Konuswinkel α/2 dieεer Gröεεe erfolgt eine optimale Selbsthemmung der Fixation der beiden Elemente 1 und 2 gegeneinander.
Das als Sakralbacke ausgebildete Verbindungselement 3 ist weiter mit einem kreiszylindrischen Kanal 36 (Fig. 1) versehen, der bezüglich der Horizontalebene (wie sie durch den Grosskreis 33 definiert ist) einen Winkel von 25° einschliesst. Im Kanal 36 ist ein Längsträger 5 eingeführt, der mittels der Stellschraube 38 in der zum Kanal 36 führenden Bohrung 39 in jeder beliebigen Lage fixiert werden kann.
Nach erfolgter Blockierung der einzelnen Elemente wird eine als Sicherungεelement 6 wirkende Mutter 61 mit einem zum Auεεen¬ gewinde 42 deε Zugelementeε 4 korreεpondierenden Innengewinde 62 auf den kreiszylindrischen Abschnitt 43 aufgeschraubt.
In Fig. 4 ist eine Variante der erfindungsgemässen Fixations¬ vorrichtung dargestellt, bei der das Zugelement 4 nicht am Fixationselement 1, sondern axial am Klemmteil 2 angebracht ist. Das Zugelement 4 beεteht hier auε einem mit der Längεachεe 22 des Klemmelementes 2 fluchtenden, kreiεzylindrischen Abschnitt 43 mit Ausεengewinde 44. Der koniεche Kopfteil 11 des Fixationselementeε 1 beεitzt hier eine kreiszylindrische Fort¬ setzung 14.
Die gegenseitige Blockierung der Elemente 1,2 kann mittels des gleichen Instrumentes 8 (Fig. 5), allerdings mit einem relativ kurzen Innengewinde 82 erfolgen. Durch Drehung des Instrumentes 8 im Uhrzeigersinn wird das Aussengewinde 44 wiederum in das Innengewinde 82 hineingedreht bis das Instrument 8 an die Fort¬ setzung 14 stösst und damit die gleichen Vorgänge auslöεt wie bei der Auεführungsform gemäss den Fig. 1 - 3. Zwecks Verbesserung der Fixation weist die kugelzonenförmige Oberfläche 25 des Klemmelementes 2 zum Grosskreis 23 parallel verlaufende scharfe Kanten 28 auf und das Verbindungselement 3 ist bei dieser Ausführungsform aus einem weicheren Material gefertigt als daε Klemmelement 2.
Nach erfolgter Blockierung der einzelnen Elemente wird eine als Sicherungselement 6 wirkende Kappe 63 mit einem zum Aussen¬ gewinde 44 korrespondierenden Innengewinde 64 auf den kreis¬ zylindrischen Abschnitt 43 aufgeschraubt.
Wie in Fig. 5 dargestellt kann daε Verbindungselement 3 der erfindungsgemäεsen Fixationsvorrichtung auch als Knochenplatte ausgebildet werden. In die vier kugelschichtförmigen Bohrungen 31 sind vier Klemmelemente 2 eingepasst in welche je nach Bedarf Knochenschrauben in Form der Fixationsele ente 1 nach Fig. 1 befestigt werden können. In Fig. 6 iεt eine erfindungεgemässen Fixationεvorrichtung in Form eineε doppelseitigen Fixateur interne mit fester Länge dargestellt. Die beiden Enden des Verbindungεelementeε 3 weisen je eine kugelschichtförmige Bohrung 31 mit eingepasεtem Klemmelement 2 auf, in welche die Fixationεelemente l eingebracht und darin verklemmt werden können. Zur Sicherung der Fixation εind Muttern 6 vorgesehen. Die Lage der Längsachsen 12 der beiden Fixationselemente 1 ist dank der kugeligen Klemm¬ elemente 2 innerhalb eines weiten Winkelbereiches einstellbar.
In Fig. 7 ist eine erfindungsgemässen Fixationsvorrichtung in Form eineε einεeitigen Fixateur interne dargeεtellt, der auε einem Längsträger 5 mit einer einzelnen an seinem linken Ende angebrachten kugelschichtförmige Bohrung 31 mit eingepasstem Klemmelement 2 beεteht. Am rechten Ende deε Längεträgers 5 ist ein zur Sakralbacke gemäss Fig. 1 analoges Verbindungselement 3 auf den Längsträger 5 aufgeschoben und ittelε der Stellεchraube 38 daran lösbar fixiert, so dass es beliebig hin und her verschoben werden kann. Zur Sicherung der Fixation sind wiederum Muttern 6 vorgesehen.
In Fig. 8 ist eine erfindungsgemässen Fixationsvorrichtung in Form eines universellen, längsverstellbaren Fixateur interne dargestellt. Er beεteht aus einem zur Sakralbacke gemäss Fig. 1 analogen Verbindungselement 3 mit daran anschliessender Vier¬ kantpartie 37 und einem ebenεolchen Verbindungεelement 3 mit daran anschliesεendem Hohlkörper 51 mit Vierkantbohrung. Die Vierkantpartie 37 kann somit längsverschieblich in den Hohl- körper 51 eingeführt und mittels der beiden Stellschrauben 38 in jeder beliebigen Lage fixiert werden. Beide Verbindungselemente 3 weisen eine kugelschichtförmige Bohrung- 31 mit eingepaεεtem Klemmelement 2 auf, in welchen je ein Fixationselement 1 eingeführt, verklemmt und mittels der Mutter 6 gesichert werden kann.
Statt einem vierkantigen Querschnitt der beiden teleskopierenden Elemente 35 und 51 kann ein beliebiger polygonaler oder auch kreisförmiger Querschnitt gewählt werden. Bei einem kreis¬ förmigen Querschnitt wird die Oberfläche der beiden Elemente 35 und 51 in ihrem Berührungsbereich vorteilhafterweise längsver¬ zahnt, um eine rotationsstabile Verbindung zu erhalten.
Fig. 9 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäsεen Fixationsvorrichtung, bei welcher der konische Kopfteil 11 deε alε Knochenschraube ausgebildeten Fixationselementeε 1 relativ kurz bemeεεen ist. Gleichermasεen erstreckt sich die sich von unten her verjüngende, konische Bohrung 21 des Klemmelementes 2 nur auf eine beschränkte Höhe desεelben, um εich dann nach oben alε obere koniεche Bohrung 26 zu erweitern. Die Montage dieser Fixationsvorrichtung erfolgt im wesentlichen identisch zur Ausführung gemäss den Fig. 1 - 3, bloss dass ein zur oberen konischen Bohrung 26 korrespondierender Hohlkegel 45 über den kreiszylindrischen Abschnitt 41 des Zugelementes 4 geschoben wird, der sich beim axialen Verschieben der beiden Elemente 1,2 in analoger Weise verklemmt. Fig. 10 zeigt schliesslich eine Variante der erfindungsgemässen Fixationsvorrichtung, bei welcher der konische Kopfteil 11 des alε Knochenεchraube ausgebildeten Fixationselementeε 1 nicht feεt mit dem Verankerungεteil 13 verbunden iεt, εondern als sepa¬ rater Hohlkegel ausgebildet ist, welcher auf den kreiszylin- driεchen Abschnitt 41 des Zugelementes 4 aufgeschoben werden kann. Der Verklemmechanismus bleibt gegenüber den oben beschrie¬ benen Ausführungsformen identisch.

Claims

Patentansprüche
1. Osteosynthetiεche Fixationεvorrichtung mit
A) einem Fixationεelement (1) mit Längεachεe (12), welcheε einen mindeεtens teilweise konischen Kopfteil (11) und einen daran anstoεsenden, zur Befestigung im oder am Knochen bestimmten Verankerungsteil (13) aufweist; und
B) einem, eine koniεche Bohrung (21) zur form- und kraftεchlüεεigen Aufnahme deε koniεchen Kopfteils (11) aufweisenden, sich beidseitε eineε Groεskreiseε (23) er treckenden, kugelschichtförmigen Klemmelement (2) mit Längsachεe (22), daε mit quer zum Grosskreiε (23) verlaufenden Schlitzen (24) verεehen ist und zur Verklemmung innerhalb eines mit einer kugelschichtförmigen Bohrung ausgestatteten Verbindungselementes (3) bestimmt iεt;
dadurch gekennzeichnet, dass
C) das Fixationselement (1) oder das Klemmelement (2) mit einem axial angeordneten Zugelement (4) versehen ist, welches eine axiale Verschiebung und Verkeilung deε konischen Kopfteils (11) in der damit korrespondierenden Bohrung (21) gestattet.
2. Fixationsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein, eine kugelschichtförmige Bohrung (31) mit Längsachse (32) aufweisendes Verbindungselement (3) zur formschlüssigen Aufnahme des kugelschichtförmigen Klemmelementes (2) .
3. Fixationsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der kugelschichtförmigen Bohrung (31) des Verbindungselementes (3) sich beidseits eines Grosskreises (33) erstreckt.
4. Fixationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (2) drehbar, jedoch nicht entfernbar innerhalb der kugelschichtförmigen Bohrung (31) des Verbindungselementes (3) gelagert ist.
5. Fixationsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelschichtförmige Bohrung (31) des Verbindungselementes (3) an einer ihrer beiden Öffnungen (34) mit zwei um 180° versetzt angeordneten Ausnehmungen (35) versehen ist, welche das Einsetzen und Entfernen deε Klemmelementes (2) gestatten.
6. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass εich der konische Kopfteil (11) des Fixationselementes (1) in Richtung seines freien, vom Verankerungsteil (12) abgewandten Endes verjüngt.
7. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel α/2 des koniεchen Kopfteilε (11) und der konischen Bohrung (21) im Bereich von 2° - 7°, vorzugsweise von 3° - 5° liegt.
8. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die quer zum Grosskreis - (23) des Klemmelementes (3) verlaufenden Schlitze (24) alternierend einmal von oben und einmal von unten angeordnet sind.
9. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der quer zum Grosskreis (23) des Klemmelementes (3) verlaufenden Schlitze (24) von oben nach unten durchgehend ist.
10. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelzonenförmige Oberfläche (25) des Klemmelementes (2) und/oder die kugelschichtförmige Bohrung (31) des Verbindungselementeε (3) aufgerauht ist.
11. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die kugelschichtförmige Bohrung (31) strukturiert ist, vorzugsweise in Form einer scharfkantigen Nut (29), und das Klemmelement (2) aus einem weicheren Material besteht als Fixationselement (1).
12. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daεε die kugelzonenförmige Oberfläche (25) deε Klemmelementeε (2) εtrukturiert iεt, vorzugsweise in Form von hervorstehenden, scharfen Kanten und das Verbindungselement (3) aus einem weicheren Material besteht als das Klemmelement (2) .
13. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (3) mit einem, vorzugsweiεe kreiεzylindriεchen Kanal (36) versehen ist zur Aufnahme eines Längsträgerε (5).
14. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche l - 13, dadurch gekennzeichnet, daεε daε axial angeordnete Zugelement (4) ein axial mit dem Kopfteil (11) fluchtender kreiszylindrischer Abschnitt (41) mit Ausεengewinde (42) ist.
15. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dasε daε axial angeordnete Zugelement (4) ein axial mit dem Klemmteil (2) fluchtender kreiεzylindrischer Abεchnitt (43) mit Auεεengewinde (44) iεt.
16. Fixationεvorrichtung nach- Anεpruch 14, dadurch gekennzeichnet, daεε zusätzlich ein Sicherungselement (6) vorgesehen ist, vorzugsweise eine Mutter (61) mit einem zum Aussengewinde (42) korrespondierenden Innengewinde (62).
17. Fixationεvorrichtung nach Anεpruch 15, dadurch gekennzeichnet, daεε zusätzlich ein Sicherungselement (6) vorgesehen ist, vorzugsweise eine Kappe ' (63) mit einem zum Aussengewinde (44) korrespondierenden Innengewinde (64).
18. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 17, gekennzeichnet durch N Fixationεelemente (1), welche mittelε N Klemmelementen (2) in N kugelεchichtförmigen Bohrung (31) eineε einzigen Verbindungεelementeε (3) befeεtigbar εind.
19. Fixationεvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, dasε der konischen Kopfteil (11) und der Verankerungsteil (13) einstückig ausgebildet sind.
20. Fixationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 18, dadurch gekennzeichnet, dass der konischen Kopfteil (11) und der Verankerungεteil (13) zweiεtückig ausgebildet sind, wobei der Kopfteil (11) vorzugsweiεe als Hohlkegel ausgebildet ist.
21. Fixationsvorrichtung nach einem der Anεprüche 2 - 20, gekennzeichnet durch N Fixationselemente (1), welche mittels N Klemmelementen (2) in N kugelschichtförmigen Bohrung (31) zweier miteinander verbindbarer Verbindungselemente (3) befestigbar sind.
22. Fixationεvorrichtung nach einem der Anεprüche 1 - 7 oder 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, daεs die quer zum Grosεkreiε (23) des Klemmelementes (2) verlaufenden Schlitze (24) nur von der Seite deε gröεεeren Durchmeεεers der konischen Bohrung (21) bis zum Grosεkreiε (23) hin geführt εind.
23. Fixationεvorrichtung nach Anεpruch 22, dadurch gekennzeichnet, dasε einer der quer zum Groεεkreiε (23) deε Klemmelementes (2) verlaufenden Schlitze (24) von unten nach oben durchgehend ist.
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