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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen, die bei orthopädischen Operationen verwendet werden können, insbesondere auf Vorrichtungen zur Korrektur von Deformitäten der Wirbelsäule.
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In der Druckschrift
DE 600 24 074 T2 wird eine Haltevorrichtung zur Korrektur von Wirbelsäulendeformationen ohne Fusion beschrieben.
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In der
US 5,704,936 wird eine Osteosynthesevorrichtung für die Wirbelsäule beschrieben.
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In der
US 6,248,106 B1 werden über Kreuz miteinander verbundene Stabilisierungsvorrichtungen für die Wirbelsäule beschrieben.
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In der
FR 2 775 583 A1 wird ein System zur Osteosynthese an der Wirbelsäule beschrieben.
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In der
US 5,176,680 wird eine Vorrichtung für eine justierbare Befestigung von Stäben für die Osteosynthese an der Wirbelsäule beschrieben.
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Bei Patienten, die an einer Deformität der Wirbelsäule leiden, kann es notwendig sein, die Wirbelsäule durch eine Operation in eine physiologische Form zu bringen. Eine Wirbelsäulendeformität kann sowohl in Form einer Skoliose, d. h. einer Deformität mit fixierter Seitausbiegung, Torsion der Wirbel und Rotation des Achsenorgans, als auch in Form einer Kyphose, d. h. einer übermäßig ausgeprägten dorsal konvexen Form der Wirbelsäule vorliegen.
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Bei einer Operation zur Korrektur einer Skoliose werden zunächst die verkrümmten Wirbelsäulensegmente gerade gerichtet. Die Wirbelsäulensegmente werden versteift, indem eine Knochenwunde geschaffen wird. Durch Anlagerung von Knochenmaterial entsteht dann ein fester knöcherner Durchbau des Wirbelsäulensegments, der mechanischen Belastungen standhalten und dadurch eine erneute Verkrümmung der Wirbelsäule verhindern kann. Wird die Versteifung im Bereich der Brustwirbelsäule oder der oberen Lendenwirbelsäule durchgeführt, wird dies von Patienten meist als wenig einschränkend empfunden, da auch die Beweglichkeit der gesunden Wirbelsäule in diesem Bereich durch den Brustkorb eingeschränkt ist. Versteifungen der Wirbelsäule im Bereich der unteren Lendenwirbelsäule können durch die Beweglichkeit des Hüftgelenks teilweise kompensiert werden.
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Zur Stabilisierung der während der Operation durchgeführten Korrektur, insbesondere in der Anfangsphase, während der der knöcherne Durchbau erfolgt, können Metallimplantate verwendet werden.
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Derartige Metallimplantate nach dem Stand der Technik können Stäbe umfassen, die längs der Wirbelsäule des Patienten befestigt werden. Oft werden die Metallstäbe paarweise eingesetzt, wobei auf der rechten und der linken Seite der Wirbelsäule jeweils ein Stab befestigt wird. Die Befestigung der Stäbe kann durch Haken, transpedikuläre Schrauben oder sublaminäre Drähte, die mit der Wirbelsäule verbunden werden, erfolgen.
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Während der Operation muss die Wirbelsäule des Patienten möglichst gerade ausgerichtet werden und das Implantat so angepasst werden, dass es die Wirbelsäule möglichst gerade halt, da es sonst zu einem schiefen Zusammenwachsen der versteiften Wirbelsäulensegmente und somit zu einer erneuten Deformität der Wirbelsäule kommen kann. Zu diesem Zweck wurde vorgeschlagen, die Stäbe mit einem Gewinde auszustatten. Auf jeden Stab können Verbindungselemente, die mit einem passenden Gegengewinde ausgestattet sind, geschraubt werden. Die Verbindungselemente werden dann durch Schrauben oder andere Befestigungselemente mit den Wirbelknochen des Patienten verbunden. Je nach dem, wie weit die Verbindungselemente auf den Gewindestab geschraubt werden, können so geeignete Abstände zwischen den Wirbelknochen, an denen die Verbindungselemente befestigt werden, eingestellt werden, um die Wirbelsäule gerade zu richten. Dadurch kann eine Skoliose korrigiert und/oder eine Kyphose auf einen physiologisch akzeptablen Wert eingestellt werden. Als Alternative zu Implantaten mit einer Gewindestange wurde vorgeschlagen, glatte Metallstangen zu verwenden, an denen zangenförmige Verbindungselemente festgeklemmt werden können, die wiederum durch Schrauben oder sonstige Befestigungselemente mit den Wirbelknochen verbunden werden können.
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Ein Nachteil der Implantate nach dem Stand der Technik ist, dass die Abstände zwischen den Wirbelknochen in einer vorgegebenen Reihenfolge eingestellt werden müssen, und zwar entlang der Stangen, und zwar in Richtung von der Hüfte des Patienten zu seinem Kopf, in umgekehrter Richtung oder von der Stabmitte ausgehend in Hüftrichtung oder Kopfrichtung. Würde die Position eines mittleren Verbindungselements, auf dessen beiden Seiten bereits andere Verbindungselemente angebracht und mit Wirbelknochen verbunden wurden, nachträglich geändert, hätte dies eine gleichzeitige Änderung von Abständen zwischen Wirbeln auf beiden Seiten des Verbindungselements zur Folge. Würde so z. B. der Abstand zwischen dem Wirbel, an dem das Verbindungselement angebracht ist, und einem inferioren Wirbel durch Verschieben des Verbindungselements entlang des Stabs verringert, würde sich gleichzeitig der Abstand zu einem anderen, superioren Wirbel vergrößern. Eine Korrektur einer fehlerhaften Anordnung von Wirbeln auf einer Seite des Verbindungselements hätte somit zur Folge, dass eine korrekte Anordnung der Wirbel auf der anderen Seite verloren ginge. Deshalb werden bei Implantaten nach dem Stand der Technik die Positionen der Wirbel der Reihe nach entlang der Stangen festgelegt, was zu mangelnder Flexibilität und stark eingeschränkten Möglichkeiten der Fehlerkorrektur führen kann.
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Ein weiterer Nachteil der Implantate nach dem Stand der Technik ist, dass die Anordnung der Verbindungselemente entlang von Gewindestäben umständlich sein kann und eine große manuelle Geschicklichkeit des Operateurs erfordern kann. Bei Implantaten mit glatten Stangen kann eine korrekte Positionierung der Verbindungselemente einfacher sein als bei Implantaten mit Gewindestangen, doch kann es bei solchen Implantaten vorkommen, dass die Verbindungselemente während oder nach der Operation entlang der Stangen verrutschen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Vorrichtungen bereitzustellen, mit deren Hilfe die oben erwähnten Nachteile vermieden werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine orthopädische Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität kann die Befestigungsvorrichtung an einem Wirbelknochen befestigt werden. Durch die Seilführung und die Seilklemme können Seile zu weiteren Befestigungsvorrichtungen, die an anderen Wirbelknochen befestigt sind, gespannt werden. Durch die Seilklemme kann dabei eine Länge eines gespannten Seils festgelegt werden. Wegen der Deformierbarkeit des Seils in Querrichtung kann das Seil in der Seilklemme stabil festgeklemmt werden, ohne dass die Gefahr eines Verrutschens des Seils besteht. Ferner ist ein Vorbiegen, wie es bei Stäben der Fall ist, nicht nötig. Die Befestigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es insbesondere, jeweils zwischen einem Paar von Wirbelknochen ein Seilstück zu spannen. Zu diesem Zweck kann ein Seilstück durch die Seilführung eines Befestigungselements geführt und in der Seilklemme eines zweiten Befestigungselements an einem anderen Wirbel festgeklemmt werden. In die Seilführung des zweiten Befestigungselements kann ein zweites Seilstück eingelegt und zu einem dritten Befestigungselement an einem weiteren Wirbel gespannt werden. Die Anordnung zweier Wirbelknochen kann dabei durch Festlegen der Länge eines Seilstücks, das diese beiden Wirbelknochen miteinander verbindet, eingestellt werden. Damit kann die relative Ausrichtung der beiden Wirbelknochen unabhängig von der relativen Ausrichtung anderer Paare von Wirbelknochen erfolgen. Die relative Ausrichtung zweier Wirbelknochen kann durch Lösen einer Seilklemme und Ändern der eingespannten Seillänge nachträglich korrigiert werden, ohne dass die bereits vorgenommene Ausrichtung anderer Wirbelknochen verloren geht. Alternativ kann ein einziges, durchgehendes Seilstück zwischen zwei oder mehr Befestigungsvorrichtungen gespannt werden, wobei das Seilstück in die Seilführung einer Befestigungsvorrichtung eingelegt und in den Seilklemmen der anderen Befestigungsvorrichtungen festgeklemmt wird.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung umfasst eine erste Schraube, die in den Wirbelknochen einschraubbar ist. Die erste Schraube ermöglicht eine stabile und dauerhafte Verbindung zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Knochen.
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Die erste Schraube der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung umfasst einen Schraubenkopf, der eine Ausnehmung aufweist. Die Befestigungsvorrichtung umfasst ein Bauteil, das in die Ausnehmung einsetzbar und in dieser fixierbar ist. Die Seilführung umfasst eine Öffnung in dem Bauteil, die zum Durchstecken des ersten Seilstücks ausgebildet ist. Da die Seilführung platzsparend im Schraubenkopf untergebracht werden kann, benötigt die Befestigungsvorrichtung nur ein relativ geringes Volumen im Körper des Patienten. Dadurch können nachteilige Auswirkungen der Befestigungsvorrichtung auf benachbarte Organe des Patienten verringert werden. Außerdem kann so das Seil nahe an den Wirbelknochen befestigt werden, so dass Hebelkräfte, die zu einer Lockerung des Befestigungselements führen können, verringert werden.
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Die Seilklemme kann eine Rille, die in dem Bauteil ausgebildet ist und eine zweite Schraube umfassen. Die zweite Schraube ist in einer Richtung, die zu einer Richtung, in der im in die Ausnehmung eingesetzten Bauteil die Rille verläuft, senkrecht ist, in ein im Schraubenkopf der ersten Schraube angebrachtes Gewinde einschraubbar. Diese Bauweise ermöglicht es, die Seilklemme in geringem Abstand zum Wirbelknochen anzubringen, wodurch Hebelkräfte verringert werden können und eine platzsparende Bauweise der Befestigungsvorrichtung erreicht werden kann.
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Das Gewinde kann an Seitenflächen der Ausnehmung im Schraubenkopf der ersten Schraube angebracht sein, so dass das Bauteil beim Einschrauben der zweiten Schraube von der zweiten Schraube in der Ausnehmung fixiert wird. Dadurch können eine Fixierung des Bauteils und ein Festklemmen des Seils in der Seilklemme gleichzeitig erfolgen, wodurch der zum Einsetzen der Befestigungsvorrichtung in den Körper des Patienten erforderliche Arbeitsaufwand verringert werden kann.
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Geeigneterweise ist ein Gewinde der zweiten Schraube derart ausgebildet, dass eine Normalenrichtung zu einer Oberfläche des Gewindegangs auf der vom in die Ausnehmung eingesetzten Bauteil abgewandten Seite zu einer Achse des Gewindes der zweiten Schraube hin geneigt ist. Durch eine derartige Form des Gewindegangs wird eine Kraft, die vom Bauteil auf die Schraube wirkt, so auf das Gewinde im Schraubenkopf der ersten Schraube übertragen, dass im wesentlichen keine Kraftkomponente entsteht, die die beiden Teile des Schraubenkopf seitlich der Ausnehmung auseinander drückt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Schraubenkopf auseinander gespreizt wird und die zweite Schraube aus dem Schraubenkopf der ersten Schraube herausrutscht.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität mindestens zwei Befestigungsvorrichtungen, wobei zumindest eine erste der Befestigungsvorrichtungen eine Befestigungsvorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen ist. Ferner umfasst die Vorrichtung ein erstes Seilstück, wobei das erste Seilstück durch die Seilführung der ersten Befestigungsvorrichtung führbar und zu einer zweiten der mindestens zwei Befestigungsvorrichtungen spannbar ist.
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Durch die Verwendung von Seilstücken kann eine gewisse Flexibilität der Vorrichtung erhalten bleiben, wenn die Vorrichtung im Körper eines Patienten befestigt ist. Dies kann von Vorteil sein, wenn zusätzlich zu der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine weitere Vorrichtung eingesetzt wird, z. B. ein Implantat, bei dem Abstände zwischen Befestigungsvorrichtungen, die in Wirbelknochen angebracht sind, durch starre Stangen eingestellt werden. Dabei kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Wirbelsäule provisorisch zu stabilisieren. Beim Einsetzen des Implantats ist die Wirbelsäule dann bereits ausgerichtet, so dass die Ausrichtung der Wirbel nicht mehr mit Hilfe der starren Stangen durchgeführt werden muss.
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In manchen Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung mindestens drei Befestigungsvorrichtungen und ein zweites Seilstück, wobei das zweite Seilstück von einer dritten der Befestigungsvorrichtungen zu der ersten Befestigungsvorrichtung spannbar und durch die Klemmvorrichtung der ersten Befestigungsvorrichtung festklemmbar ist. Durch die Verwendung von zwei oder mehr Seilstücken, die jeweils zwischen einem Paar der Befestigungsvorrichtungen gespannt werden, wird eine individuelle Einstellung der Abstände zwischen den Befestigungselementen ermöglicht. Dies erlaubt ein besonders präzises Geraderichten der Wirbelsäule.
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Geeigneterweise weist das erste Seilstück einen Anker auf, der dafür ausgelegt ist, ein Durchrutschen eines Endes des ersten Seilstücks durch die Seilführung zu verhindern. Dadurch kann das Seilstück gespannt werden, ohne dass es gesondert am ersten Befestigungselement fixiert werden muss. Dies kann das Einsetzen der Vorrichtung vereinfachen.
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Geeigneterweise sind sämtliche Befestigungsvorrichtungen Befestigungsvorrichtungen der oben beschriebenen Art. Dadurch kann ein Aufwand bei der Herstellung der Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität verringert werden, da weniger unterschiedliche Teile hergestellt werden müssen.
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Jedes Seilstück kann an einem Ende einen Anker aufweisen, der dafür ausgelegt ist, ein Durchrutschen des Endes des Seilstücks durch die Seilführungen der Befestigungselemente zu verhindern. Dadurch kann das Spannen der Seilstücke vereinfacht werden.
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Der Anker kann ein pilzförmiges Bauteil umfassen, das mit dem Seilstück verbunden ist.
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Jedes Seilstück kann neben dem Anker eine in der Seilführung einrastbare Struktur aufweisen. Die einrastbare Struktur ermöglicht es, das Ende des Seilstücks, an dem der Anker angebracht ist, provisorisch in der Seilführung zu fixieren, damit es nicht zurückrutschen kann, während das andere Ende in der Seilklemme eines anderen Befestigungselements befestigt wird. Damit kann ein Risiko von Fehlern während der Operation verringert werden.
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In manchen Ausführungsformen der Erfindung kann jedes Seilstück ein Drahtseil umfassen und kann die einrastbare Struktur eine Quetschung des Drahtseils umfassen.
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Die Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität kann zusätzlich eine oder mehrere Beilagen umfassen, wobei jede der Beilagen an einem Wirbelknochen befestigbar ist und eine Öffnung aufweist, durch die eine der Befestigungsvorrichtungen führbar ist. Durch die Beilagen kann eine Kraft, die von den Befestigungselementen auf den Wirbelknochen wirkt, über eine größere Fläche verteilt werden. Dadurch kann eine mechanische Belastung des Knochens verringert werden. Außerdem können die Öffnungen geeignete Positionen der Befestigungselemente festlegen, wodurch eine Anbringung der Befestigungselemente vereinfacht wird.
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Jede der Beilagen kann mindestens eine zweite Öffnung aufweisen, durch die eine weitere Befestigungsvorrichtung führbar ist. Dadurch kann in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen zusätzlich zu der Vorrichtung mit Seilstücken ein Implantat mit starren Stäben eingesetzt wird, eine relative Anordnung der Befestigungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung und der weiteren Befestigungsvorrichtungen vorgegeben werden. Dadurch kann ein Risiko von Fehlern bei der Operation verringert werden.
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Die Öffnungen können eine kugelförmige Auflagefläche für einen Teil der durch die Öffnung geführten Befestigungsvorrichtung umfassen. Dadurch kann eine Richtung, in der die Befestigungsvorrichtungen in den Wirbelknochen eingesetzt werden, variiert werden. Dadurch wird eine individuelle Anpassung der Befestigungsvorrichtung an die Anatomie des Patienten ermöglicht.
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Jede der Beilagen kann eine oder mehrere in den Wirbelknochen einschlagbare Klammern umfassen. Dadurch kann die Gefahr eines Verrutschens der Beilagen vor dem Einsetzen der Befestigungsvorrichtungen verringert werden.
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Jede der Beilagen kann eine auf dem Wirbelknochen aufsetzbare Seite aufweisen, wobei die auf dem Wirbelknochen aufsetzbare Seite in einer ersten Richtung konvex und in einer zweiten Richtung konkav ausgeführt ist, wobei die Beilagen derart an dem Wirbelknochen befestigbar sind, dass die erste Richtung in einer Wirbelsäulenachsrichtung verläuft und die zweite Richtung in einer Wirbelumfangsrichtung verläuft. Dadurch kann eine gute Anpassung der Form der Beilagen an die Form der menschlichen Wirbelknochen erreicht werden.
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Die Öffnungen der Beilagen können dafür ausgelegt sein, die Befestigungselemente in zueinander windschiefen Richtungen zu führen. Dadurch kann verhindert werden, dass eine Befestigungsvorrichtung beim Einsetzen in den Wirbelknochen auf eine andere, in denselben Wirbelknochen eingesetzte Befestigungsvorrichtung trifft.
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Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1a eine schematische Perspektivansicht einer Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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1b eine schematische Querschnittsansicht der in 1a gezeigten Vorrichtung;
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1c eine schematische Draufsicht der in 1a und 1b gezeigten Vorrichtung;
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2a eine schematische Perspektivansicht eines Bauteils einer in der in 1a bis 1c gezeigten Vorrichtung verwendeten Befestigungsvorrichtung;
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2b eine schematische Querschnittsansicht einer Schraube, die in der in den 1a bis 1c gezeigten Vorrichtung verwendet wird;
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3 eine schematische Perspektivansicht einer Beilage, die in einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann; und
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4 eine schematische Perspektivansicht einer Beilage, die in einer Vorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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1a zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung 100 zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine schematische Querschnittsansicht der Vorrichtung 100 und eine schematische Draufsicht der Vorrichtung 100 sind in 1b und 1c gezeigt.
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Die Vorrichtung 100 weist mehrere Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 sowie Seilstücke 113, 114 auf. Der Aufbau der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 wird am Beispiel der Befestigungsvorrichtung 102 erläutert. Die Befestigungsvorrichtung 102 umfasst eine erste Schraube 107 mit einem Schraubenkopf 124 und einem Gewinde 160. Die erste Schraube 107 ist in einen Wirbelknochen eines Patienten einschraubbar, beispielsweise in einen Wirbelkörper. Zu diesem Zweck kann das Gewinde 160 die Ausgestaltung eines Gewindes einer Knochenschraube eines den Fachleuten bekannten Typs aufweisen.
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Im Schraubenkopf 124 ist eine Ausnehmung 125 vorgesehen, in die ein Bauteil 108 einsetzbar ist. Das Bauteil 108 kann eine längliche Form haben und seitlich über den Rand des Schraubenkopfs 124 hinausragen. Dadurch kann eine Drehbarkeit des in die Ausnehmung 125 eingesetzten Bauteils 108 relativ zur ersten Schraube 107 im wesentlichen verhindert werden. In Seitenflächen 150, 151 der Ausnehmung 125 ist ein zweites Gewinde eingeschnitten, in das eine zweite Schraube 109 einschraubbar ist. Wenn die zweite Schraube 109 in das zweite Gewinde eingeschraubt ist, wird das Bauteil 108 durch die zweite Schraube 109 in der Ausnehmung 125 fixiert.
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Eine schematische Perspektivansicht des Bauteils 108 ist in 2a gezeigt. Das Bauteil 108 weist an seinen Seitenflächen einen ersten Vorsprung 140 und einen zweiten Vorsprung 141 auf. Die Vorsprünge 140, 141 können eine abgerundete Form haben, die einem Innendurchmesser des zweiten Gewindes in der Ausnehmung 125 angepasst ist. So kann das Bauteil 108 von oben in die Ausnehmung 125 eingesetzt werden, wobei die Vorsprünge 140, 141 quer zum Gewindegang des zweiten Gewindes durch das zweite Gewinde geführt werden und ein unbeabsichtigtes Herausrutschen des Bauteils 108 in seitlicher Richtung aus der Ausnehmung 125 verhindern.
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Das Bauteil 108 umfasst ferner eine Öffnung 143, die in Form einer durch das Bauteil 108 durchgehenden Bohrung vorgesehen ist und zum Durchstecken eines der Seilstücke 113, 114, beispielsweise des Seilstücks 114, ausgebildet ist. Somit bildet die Öffnung 143 eine Seilführung 119, die dafür ausgelegt ist, das Seilstück 114 zu führen. Oberhalb der Öffnung 143 befindet sich eine Bohrung 147, die im wesentlichen parallel zu der Öffnung 143 durch das Bauteil 108 verläuft. In einem mittleren Bereich des Bauteils 108 befindet sich eine Ausnehmung 146, die die Bohrung 147 schneidet, so dass sich die Bohrung 147 im Bereich der Ausnehmung 146 in Form einer Rille 142 am Boden der Ausnehmung 146 fortsetzt. Seitlich der Ausnehmung 146 verläuft die Bohrung 147 durch Teile 144, 145 des Bauteils 108.
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Wenn das Bauteil 108 in die Ausnehmung 125 im Schraubenkopf 124 der ersten Schraube 107 eingesetzt wird, verläuft eine Achse des in den Seitenflächen 150, 151 des Schraubenkopfs 124 eingeschnittenen Gewindes senkrecht zu einer Richtung der Rille 142, so dass die zweite Schraube 109 beim Einschrauben in das Gewinde in die Ausnehmung 146 im Bauteil 108 geführt wird und auf die Rille 142 trifft.
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Die zweite Schraube 109 und die Rille 142 bilden eine Seilklemme 120, die zum Festklemmen eines der Seilstücke 113, 114, insbesondere des Seilstücks 113 ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann das Seilstück 113 durch die Bohrung 147 gesteckt werden, so dass es im Bereich der Ausnehmung 146 in der Rille 142 liegt. Die Bereiche der Bohrung 147, die durch die Teile 144, 145 des Bauteils 145 verlaufen, führen dabei das Seilstück 113 und verhindern, dass das Seilstück 113 aus der Rille 142 herausfällt. Anschließend kann die zweite Schraube 109 in den Schraubenkopf 124 der ersten Schraube 107 eingeschraubt und festgezogen werden. Dabei drückt ein dem Bauteil 108 zugewandtes Ende der zweiten Schraube 109 auf den in der Rille 142 liegenden Teil des Seilstücks 113 und klemmt so das Seilstück 113 fest.
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Gleichzeitig verhindert die zweite Schraube 109, dass das Bauteil 108 nach oben aus der Ausnehmung 125 im Schraubenkopf 124 der ersten Schraube 107 entfernt werden kann und fixiert somit das Bauteil 108 in der Ausnehmung 125. Die zweite Schraube 109 dient somit sowohl zum Festklemmen des Seilstücks 113 als auch zum Fixieren des Bauteils 108. Vorteilhafterweise kann dadurch die Anzahl der zum Zusammenbau der Vorrichtung 100 zur Korrektur eines Wirbelsäulendefekts erforderlichen Arbeitsschritte verringert werden.
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In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Fixierung des Bauteils 108 und das Festklemmen des Seilstücks 113 jedoch mit Hilfe verschiedener Schrauben erfolgen. Zu diesem Zweck kann in das Bauteil 108 eine dritte Schraube einsetzbar sein, die beim Einschrauben auf die Rille 142 trifft und so das Seilstück 113 festklemmt.
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In manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Befestigungsvorrichtungen 101, 103 im wesentlichen genauso aufgebaut sein wie die oben beschriebene Befestigungsvorrichtung 102. Insbesondere umfasst in solchen Ausführungsformen die Befestigungsvorrichtung 101 eine erste Schraube 104 mit einem Schraubenkopf 152, der eine Ausnehmung 154 umfasst, in die ein Bauteil 105 einsetzbar und mit einer zweiten Schraube 106 fixierbar ist, sowie eine Seilführung 117 und eine Seilklemme 118. Die Befestigungsvorrichtung 103 umfasst eine erste Schraube 110 mit einem Schraubenkopf 153, der eine Ausnehmung 155 aufweist, in die ein Bauteil 111 einsetzbar und mit einer zweiten Schraube 112 fixierbar ist. Außerdem weist die Befestigungsvorrichtung 103 eine Seilführung 122 und eine Seilklemme 123 auf.
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In anderen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 verschiedenartige Befestigungsvorrichtungen umfassen. Beispielsweise kann in einer ersten der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103, z. B. der Befestigungsvorrichtung 101, die Seilklemme weggelassen werden und in einer letzten der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103, z. B. der Befestigungsvorrichtung 103, die Seilführung weggelassen werden. In weiteren Ausführungsformen kann anstelle der Seilführung 117 eine unlösbare Befestigung des Seilstücks 113 an der Befestigungsvorrichtung 101 vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Seilstück 113 an der Befestigungsvorrichtung 101 angeschweißt sein.
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2b zeigt eine schematische Querschnittsansicht der zweiten Schraube 109 der Befestigungsvorrichtung 102 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite Schraube 109 umfasst ein Außengewinde 160, das einen Gewindegang 161 aufweist. Der Gewindegang 161 weist auf einer vom in die Ausnehmung 125 eingesetzten Bauteil 108 abgewandten Seite eine erste Oberfläche 165 und auf einer dem eingesetzten Bauteil 108 zugewandten Seite eine zweite Oberfläche 166 auf. Ein Normalenvektor n der ersten Oberfläche 165 ist zu einer Achse 162 des Außengewindes 160 hin geneigt. Das Gewinde im Schraubenkopf 125 der ersten Schraube 107 ist als Gegengewinde zu dem Gewinde der zweiten Schraube 109 ausgebildet.
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Wenn auf die zweite Schraube 109 eine Kraft F in der Richtung vom Bauteil 108 zur zweiten Schraube 109 wirkt, beispielsweise infolge der Spannung eines in die Seilführung 119 oder die Seilklemme 120 eingelegten Seilstücks, weist die Kraft F eine Kraftkomponente Fs, die in einer Richtung parallel zur ersten Oberfläche 165 wirkt, und eine Kraftkomponente Fp, die in der Richtung des Normalenvektors n wirkt, auf. Die Kraftkomponente Fp wird von der zweiten Schraube 109 auf das Gewinde im Schraubenkopf 125 der ersten Schraube übertragen, nicht aber die Kraftkomponente Fs. Wenn der Normalenvektor n in Richtung zu der Achse des Gewindes 150 hin geneigt ist, wirkt auch die Kraftkomponente Fp in dieser Richtung. Dadurch werden die Seitenflächen 150, 151 der Ausnehmung 125 zu der zweiten Schraube 109 hingezogen. Somit kann vermieden werden, dass die Seitenflächen 150, 151 auseinander gespreizt werden, was zu einer Lockerung oder gar einem Lösen der zweiten Schraube 109 führen könnte.
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Die zweite Schraube 109 kann in ihrer Mitte eine Bohrung 163 aufweisen, wobei eine Achse der Bohrung 163 mit der Achse 162 des Gewindes 160 zusammenfällt. Im Inneren der Bohrung können Vorsprünge 164 vorgesehen sein. Somit kann ein geeignet geformter Schraubendreher in die Bohrung 164 eingesetzt und zum Lösen und Festziehen der zweiten Schraube 109 verwendet werden.
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In Ausführungsformen der Erfindung können die Seilstücke 113, 114 ein Drahtseil umfassen. Die ersten Schrauben 104, 107, 110, die zweiten Schrauben 106, 109, 112 und die Bauteile 105, 108, 111 können aus Titan oder einer Titanlegierung, beispielsweise Ti6Al4V geformt sein.
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Das Seilstück 113 kann in manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an einem Ende einen Anker 115 aufweisen, der beispielweise in Form eines pilzförmigen Bauteils vorgesehen sein kann, das an dem Ende des Seilstücks 113 befestigt ist. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen das Seilstück 113 ein Drahtseil umfasst, kann der Anker 115 an das Seilstück 113 angeschweißt werden. Der Anker 115 kann dabei einen Durchmesser aufweisen, der größer als der Durchmesser der Seilführungen in den Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 ist.
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Wenn das Seilstück 113 durch die Seilführung von einer der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 geführt wird, beispielweise durch die Seilführung 117 der Befestigungsvorrichtung 101, verhindert der Anker 115, dass das Ende des Seilstücks 113, an dem der Anker 115 angebracht ist, durch die Seilführung hindurchrutscht. Somit kann das Seilstück 113 durch die Seilführung einer der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 gesteckt und zu einer anderen der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 gespannt werden, wo es in der Seilklemme der anderen Befestigungsvorrichtung festgeklemmt werden kann.
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Ähnlich wie das Seilstück 113 weist auch das Seilstück 114 einen Anker 116 auf, der in Form eines an einem Ende des Seilstücks 114 befestigten Ankers bereitgestellt sein kann. Somit kann das Seilstück 114 ebenfalls von einer der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 zu einer anderen der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 gespannt werden.
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Neben den Ankern 115, 116 können die Seilstücke 113, 114 Strukturen aufweisen, die in die Seilführungen 117, 119, 122 der Befestigungsvorrichtungen einrastbar sind. Die Strukturen können dabei derart ausgelegt sein, dass die Einrastung reversibel ist. In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen die Seilstücke 113, 114 Drahtseile umfassen, kann die einrastbare Struktur eines Seilstücks 113, 114 in Form einer Quetschung des Seilstücks 113, 114 bereitgestellt werden. Wie die Fachleute wissen, kann eine Quetschung eines Drahtseils hergestellt werden, indem ein Teil des Seilstücks mit einem hohen Druck zusammengepresst wird, so dass sich das Seilstück in diesem Teil plastisch verformt.
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In dem gequetschten Bereich kann das Seilstück 113, 114 in der Richtung, in der es gequetscht wurde, eine geringere Abmessung aufweisen als ein Durchmesser eines nicht gequetschten Teils des Seilstücks 113, 114, während eine Abmessung des Seils in einer zur Quetschrichtung senkrechten Richtung größer als der Durchmesser des nicht gequetschten Teils des Seilstücks 113, 114 sein kann. Wenn der Durchmesser nicht gequetschter Teile des Seilstücks 113, 114 derart ausgelegt ist, dass sie gerade durch die Seilführungen 117, 119, 122 passen, kann ein Einführen der gequetschten Bereiche der Seilstücke 113, 114 in die Seilführungen 117, 119, 122 zu einer elastischen Deformation der Seilstücke 113, 114 in diesem Bereich führen, durch die Teile der gequetschten Bereiche gegen die Innenwände der Seilführungen 117, 119, 122 gedrückt werden. Dabei treten Reibungskräfte auf, die ein Durchziehen der Quetschungen durch die Seilführungen 117, 119, 122 behindern, so dass die Quetschungen einrasten und ein unbeabsichtigtes Zurückrutschen der Seilstücke 113, 114 verhindern. Mit einem gewissen Kraftaufwand können die Quetschungen jedoch wieder aus den Seilführungen 117, 119, 122 entfernt werden, so dass die Einrastung reversibel ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Ausführungsformen beschränkt, in denen, wie oben beschrieben, jeweils zwischen einem Paar der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 ein Seilstück gespannt ist. In anderen Ausführungsformen kann anstelle der beiden Seilstücke 113, 114 ein einzelnes Seilstück vorgesehen sein. Das einzelne Seilstück kann an einem Ende einen Anker ähnlich den Ankern 115, 116 des ersten Seilstücks 113 und des zweiten Seilstücks 114 aufweisen. Neben dem Anker kann ferner eine in eine Seilführung einrastbare Struktur bereitgestellt werden, beispielsweise in Form einer Quetschung des einzelnen Seilstücks.
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Das einzelne Seilstück kann in die Seilführung einer der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 eingelegt werden, beispielsweise in die Seilführung 117 der Befestigungsvorrichtung 101. Das Ende des einzelnen Seilstücks, das nicht mit einem Anker ausgestattet ist, kann dann durch die Seilklemmen von einer oder mehreren weiteren Befestigungsvorrichtungen, beispielsweise die Seilklemmen 120, 123 der Befestigungsvorrichtungen 102, 103 gesteckt und in diesen durch Anziehen der zweiten Schrauben 109, 112 festgeklemmt werden.
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Die Anzahl der Befestigungsvorrichtungen in einer Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität muss nicht, wie in den 1a bis 1c gezeigt, gleich drei sein. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine größere Anzahl von Befestigungsvorrichtungen bereitgestellt werden. In solchen Ausführungsformen können auch mehr als zwei Seilstücke vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Seilstücke um eins kleiner als die Anzahl der Befestigungsvorrichtungen sein kann, so dass jedes der Seilstücke zwischen zwei der Befestigungsvorrichtungen gespannt werden kann. Die Anzahl der Befestigungsvorrichtungen kann dabei größer oder gleich der Anzahl der Wirbel im zu versteifenden Wirbelsäulenabschnitt sein, so dass in jeden der Wirbel mindestens eine Befestigungsvorrichtung eingesetzt werden kann.
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In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen anstelle der Seilstücke 113, 114 ein einzelnes Seilstück verwendet wird, können zwei oder mehr Befestigungsvorrichtungen vorgesehen sein, wobei die Anzahl der Befestigungsvorrichtungen größer oder gleich der Anzahl der Wirbel im zu versteifenden Wirbelsäulenabschnitt sein kann. Die Länge des einzelnen Seilstücks kann dabei an die Länge des zu versteifenden Wirbelsäulenabschnitts angepasst sein, wobei bei der Versteifung eines größeren Wirbelsäulenabschnitts, bei der eine größere Anzahl von Befestigungsvorrichtungen eingesetzt wird, ein längeres Seilstück verwendet wird als bei der Versteifung eines kurzen Wirbelsäulenabschnitts, bei der nur ein kurzes Seilstück verwendet wird.
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Die Vorrichtung 100 kann auf folgende Art und Weise zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität, beispielsweise einer Skoliose, eingesetzt werden. Zunächst wird ein Zugang zur Wirbelsäule des Patienten geschaffen. Je nach dem, in welchem Bereich die Wirbelsäule verkrümmt ist, kann der Eingriff über einen ventralen Zugang (auf der Bauchseite) oder einen dorsalen Zugang (auf der Rückenseite) aus erfolgen. In manchen Fällen kann auch eine Kombination aus einem ventralen und einem dorsalen Eingriff verwendet werden. Ventrale Eingriffe werden oft zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität im Brustbereich eingesetzt, während dorsale Eingriffe bei Eingriffen im Lumbalbereich durchgeführt werden. Anschließend wird die Wirbelsäule des Patienten freigelegt und die Wirbelbogengelenke im zu versteifenden Bereich werden entknorpelt. Daraufhin kann die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Zunächst werden die ersten Schrauben 104, 107, 110 der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 in die Wirbelknochen des Patienten eingeschraubt. Je nach der Größe des zu korrigierenden Bereichs der Wirbelsäule kann dabei eine unterschiedliche Anzahl von Befestigungsvorrichtungen verwendet werden, wobei an jedem Wirbel im zu korrigierenden Wirbelsäulenabschnitt eine Befestigungsvorrichtung angebracht werden kann. Ein Werkzeug zum Einschrauben der ersten Schrauben 104, 107, 110 kann entweder in den Ausnehmungen 154, 125, 155 oder an abgeflachten Ansatzstellen, die entlang Umfangflächen der Schraubenköpfe 152, 124, 153 vorgesehen sein können, angesetzt werden.
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Nach dem Einsetzen der ersten Schrauben 104, 107, 110 können die Bauteile 105, 108, 111 in die Ausnehmungen 154, 125, 155 eingesetzt und mit den zweiten Schrauben 106, 109, 112 fixiert werden und die Seilstücke 113, 114 können zwischen den Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 gespannt werden.
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Zu diesem Zweck kann zunächst ein Seilstück, z. B. das Seilstück 113, durch die Seilführung 117 einer Befestigungsvorrichtung, z. B. der Befestigungsvorrichtung 101 gesteckt und durch diese hindurchgezogen werden, bis der Anker 115 am Bauteil 105 anliegt und eine weitere Bewegung des Seilstücks 113 durch die Seilführung 117 verhindert. Die einrastbare Struktur kann dabei in die Seilführung 117 einrasten, so dass das Seilstück 113 provisorisch an der Befestigungsvorrichtung 101 fixiert ist und ein unbeabsichtigtes Zurückrutschen des Seilstücks 113 verhindert wird.
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Anschließend kann das nicht mit dem Anker 115 ausgestattete Ende des Seilstücks 113 durch die Seilklemme 120 einer anderen Befestigungsvorrichtung, z. B. der Befestigungsvorrichtung 102 gesteckt werden. Die zweite Schraube 109 der Befestigungsvorrichtung 102 kann in diesem Stadium nicht ganz angezogen oder gar nicht eingesetzt sein, so dass sich das Seilstück 113 durch die Seilklemme 120 bewegen lässt. Daraufhin kann das Seilstück 113 durch Anziehen der zweiten Schraube 109 provisorisch fixiert werden.
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Ähnlich wie das Seilstück 113 können weitere Seilstücke zwischen den Befestigungsvorrichtungen 102, 103 gespannt werden. Beispielsweise kann das Seilstück 114 durch die Seilführung 119 der Befestigungsvorrichtung 102 geführt und in der Seilklemme 123 der Befestigungsvorrichtung 103 provisorisch fixiert werden.
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Daraufhin kann die Wirbelsäule des Patienten gerade ausgerichtet werden, z. B. indem der Operateur oder ein Assistent den Patienten bewegt. Bei Patienten mit besonders stark deformierter Wirbelsäule kann anstelle einer geraden Ausrichtung der Wirbelsäule auch eine weniger stark gekrümmte Form der Wirbelsäule eingestellt werden, um eine Überdehnung des Rückenmarks und daraus resultierende neurologische Komplikationen zu vermeiden.
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Nachdem die gewünschte Ausrichtung der Wirbelsäule eingestellt ist, können die zweiten Schrauben 109, 112 derjenigen Befestigungsvorrichtungen 102, 103, in deren Seilklemmen Seilstücke 113, 114 festgeklemmt wurden, gelockert oder gelöst werden, so dass die Enden der Seilstücke 113, 114 in den Seilklemmen 120, 123 bewegt werden können. Die Seilstücke können soweit durch die Seilklemmen 120, 123 hindurchgezogen werden, dass sie bei der gewünschten Ausrichtung der Wirbelsäule straff gespannt sind und anschließend durch Anziehen der zweiten Schrauben 109, 112 festgeklemmt werden.
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Alternativ können die Seilstücke 113, 114 auch erst in die Seilklemmen 120, 123 eingeführt werden, nachdem die gewünschte Ausrichtung der Wirbelsäule des Patienten eingestellt wurde. Dadurch erübrigt sich das provisorische Fixieren der Seilstücke 113, 114.
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Die Seilstücke 113, 114 verhindern Bewegungen der Wirbelsäule des Patienten, bei denen sich der Abstand zwischen den Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 vergrößert, so dass ein Zug auf die Seilstücke 113, 114 ausgeübt wird. Bewegungen in der Gegenrichtung, bei denen sich der Abstand zwischen den Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 vergrößert und seitliche Bewegungen können dagegen noch möglich sein. Eine Anordnung der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 kann derart gewählt werden, dass die Vorrichtung 100 eine Zurückverformung der Wirbelsäule in den deformierten Zustand verhindert. Alternativ können mehrere Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um die Wirbelsäule in mehreren Richtungen zu stabilisieren. Beispielsweise kann eine Vorrichtung 100 auf der linken Seite der Wirbelsäule und eine andere Vorrichtung 100 auf der rechten Seite der Wirbelsäule eingesetzt werden, so dass die Wirbelsäule gegenüber seitlichen Verbiegungen, wie sie bei einer Skoliose auftreten, stabilisiert ist.
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Wenn bei einer anschließenden Kontrolle der Form der Wirbelsäule festgestellt wird, dass die Deformation der Wirbelsäule nicht wie gewünscht korrigiert wurde, können die Seilklemmen in einer oder mehreren der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 durch Lösen von einer oder mehreren der zweiten Schrauben 106, 109, 112 geöffnet und die in die Seilklemmen geklemmten Seilstücke neu positioniert werden, um die Korrektur der Deformation zu verbessern. Seilstücke, die sich in Teilen der Wirbelsäule befinden, in denen die Deformation bereits ausreichend korrigiert wurde, können dagegen festgeklemmt bleiben. So kann die Korrektur der Deformation in einzelnen Abschnitten der Wirbelsäule gezielt verbessert werden.
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Wenn die Deformation der Wirbelsäule des Patienten wie gewünscht korrigiert wurde, kann ein Implantat nach dem Stand der Technik eingesetzt werden, bei dem Wirbelknochen des Patienten durch starre Stangen verbunden werde. Da die Wirbelsäule des Patienten bereits durch die Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in der gewünschten Form gehalten wird, ist eine Ausrichtung der Wirbelsäule des Patienten mit Hilfe des Implantats nicht mehr erforderlich.
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Wie bereits oben ausgeführt, kann auch nach dem Befestigen der Seilstücke 113, 114 noch eine gewisse Beweglichkeit der mit der Vorrichtung 100 verbundenen Wirbelknochen bestehen, da die Seilstücke 113, 114 nur Bewegungen der Wirbelsäule verhindern, bei denen sich der Abstand zwischen den Befestigungselementen 101, 102, 103 vergrößert. Diese Restbeweglichkeit der Wirbelsäule kann das Einsetzen des Implantats erleichtern.
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Nach dem Einsetzen des Implantats kann die Vorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung entfernt werden. Zu diesem Zweck können zunächst die zweiten Schrauben 106, 109, 112 gelöst und entfernt werden. Anschließend können die Seilstücke 113, 114 und die Bauteile 105, 108, 111 entfernt werden. Schließlich können die ersten Schrauben 104, 107, 110 aus den Wirbelknochen des Patienten herausgedreht werden.
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Alternativ können die ersten Schrauben 104, 107, 110 im Körper des Patienten verbleiben. In solchen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 starre Stangen umfassen, die anstelle der Bauteile 105, 108, 111 und der Seilstücke 113, 114 in die Ausnehmungen 154, 125, 155 eingesetzt werden können. Eine Befestigung der starren Stangen kann durch Anziehen der zweiten Schrauben 106, 109, 112 erfolgen.
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In noch weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Seilstücke 113, 114 dafür ausgelegt sein, im Körper des Patienten zu verbleiben. In solchen Ausführungsformen können die Seilstücke 113, 114 Implantatstahl, Titan oder eine Titanlegierung umfassen.
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Wie die Fachleute wissen, können Knochenspäne in die entknorpelten Bereiche der Wirbelbogengelenke eingesetzt werden. Die Knochenspäne können beispielsweise aus dem Beckenkamm des Patienten entnommen werden. Dadurch kann die Verknöcherung der Wirbelsäule des Patienten in dem Bereich, in dem die Deformation korrigiert wurde, beschleunigt werden. Dies kann die durch das Implantat verursachte Versteifung bestimmter Abschnitte der Wirbelsäule des Patienten noch weiter verbessern. Abschließend werden die Zugänge zur Wirbelsäule des Patienten geschlossen und vernäht.
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Die ersten Schrauben 104, 107, 110 können in manchen Ausführungsformen der Erfindung dafür ausgelegt sein, in die Wirbelknochen des Patienten eingesetzt zu werden, ohne dass zwischen den Schraubenköpfen 152, 124, 153 und den Wirbelknochen Beilagen angebracht werden. In anderen Ausführungsformen können jedoch Beilagen verwendet werden.
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3 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Beilage 300, die in einer Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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Die Beilage 300 umfasst eine Platte 301, die zur Auflage auf einem Wirbelknochen eines Patienten ausgebildet ist. Zu diesem Zweck kann die Platte 301 auf einer Unterseite, die in der Perspektive der 3 vom Betrachter abgewandt ist, eine Form haben, die an die Form eines menschlichen Wirbelknochens angepasst ist. So kann die Platte parallel zur Wirbelsäulenachse konvex ausgeführt sein und in Wirbelumfangsrichtung konkav ausgeführt sein.
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An der Platte 301 können Klammern 306, 307, 308, 309 angebracht sein, die dafür ausgelegt sind, in den Wirbelknochen des Patienten eingeschlagen zu werden. Dadurch kann die Beilage 300 am Wirbelknochen fixiert werden, so dass ein unbeabsichtigtes Verrutschen der Beilage 300, insbesondere während der Montage der Vorrichtung 100, vermieden werden kann.
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In der Platte 301 ist eine Öffnung 302 ausgebildet, deren Durchmesser derart ausgelegt ist, dass eine der ersten Schrauben 104, 107, 110 durch die Öffnung 302 geführt und durch die Öffnung 302 hindurch in den Wirbelknochen des Patienten eingeschraubt werden kann.
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Auf einer Oberseite der Platte 301, die in der Perspektive der 3 dem Betrachter zugewandt ist, kann eine kugelförmige Auflagefläche 303 für die Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 vorgesehen sein. Wenn eine der ersten Schrauben 104, 107, 110 durch die Öffnung 302 geführt und in den Wirbelknochen des Patienten eingeschraubt wird, liegt der dem Wirbelknochen zugewandte Teil des Schraubenkopfs 152, 124, 153 auf der kugelförmigen Auflagefläche 303 auf. Wegen der Symmetrie der kugelförmigen Auflagefläche kann der Schraubenkopf 152, 124, 153 bei verschiedenen Orientierungen der ersten Schraube 104, 107, 110 auf der kugelförmigen Auflagefläche 303 aufliegen. Dadurch kann eine Orientierung der in die Öffnung 303 eingesetzten ersten Schraube variiert werden. Dadurch kann die Anordnung der ersten Schraube im Wirbelknochen flexibel an die individuelle Anatomie des Patienten angepasst werden.
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In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann anstelle der kugelförmigen Auflagefläche 303 eine plane Auflagefläche bereitgestellt werden. In solchen Ausführungsformen kann die Öffnung 302 dafür ausgelegt sein, eine in die Öffnung 302 eingesetzte erste Schraube einer der Befestigungsvorrichtungen 101, 102, 103 in einer vorbestimmten Richtung relativ zur Beilage 300 zu führen. Dies kann dabei helfen, ein fehlerhaftes Einsetzen der ersten Schraube in die Beilage 300 zu vermeiden.
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Die Platte 301 der Beilage 300 kann in der Umgebung der Öffnung 302 eine Einsenkung aufweisen. Dadurch kann der Kopf einer in die Beilage 300 eingesetzten Schraube in einem geringeren Abstand zum Wirbelknochen des Patienten angeordnet werden als in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen die Beilage 300 nicht eingesenkt ist.
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In manchen Ausführungsformen kann die Beilage 300 Bohrungen 304, 305 aufweisen, die von der Oberseite der Beilage 300 zu deren Unterseite durchgehen um beispielsweise ein Instrument aufzunehmen um die Beilage zu positionieren.
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4 zeigt eine schematische Perspektivansicht einer Beilage 400, die gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Vorrichtung zur Korrektur einer Wirbelsäulendeformität verwendet werden kann. Die Beilage 400 umfasst eine Platte 401. An einer Unterseite der Platte 401, die in der Perspektive der 4 vom Betrachter abgewandt ist, sind Klammern 407, 408, 409 sowie eine weitere, in 4 von der Platte 401 verdeckte Klammer angebracht. Jede der Klammern kann an einer Ecke der Platte 401 angebracht sein. Die Klammern können in einen Wirbelknochen einschlagbar und dafür ausgebildet sein, die Beilage 400 am Wirbelknochen zu fixieren. Eine Form der Unterseite der Platte 401 kann ebenso wie in der oben mit Bezug auf die 3 beschrieben Ausführungsform an die Form eines menschlichen Wirbelknochens angepasst sein, um einen mechanischen Kontakt zwischen der Beilage 400 und dem Wirbelknochen zu verbessern.
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In der Platte 401 können eine erste Öffnung 405 und eine zweite Öffnung 406 vorgesehen sein. Eine der Öffnungen, beispielsweise die erste Öffnung 405, kann zum Durchstecken einer der ersten Schrauben 104, 107, 110 der Vorrichtung 100 ausgebildet sein. Die andere Öffnung, beispielsweise die zweite Öffnung 406, kann dafür ausgefegt sein, eine Befestigungsschraube eines Implantats durchzustecken, das nach dem Anlegen der Vorrichtung 100 in den Körper des Patienten implantiert wird. Das Implantat kann beispielsweise starre Stangen umfassen, die die Wirbelknochen des Patienten fest miteinander verbinden. In manchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Durchmesser der Befestigungsschrauben des Implantats im wesentlichen mit dem Durchmesser der ersten Schrauben 104, 107, 110 der Vorrichtung 100 identisch sein, so dass die erste Öffnung 405 und die zweite Öffnung 406 im wesentlichen den selben Durchmesser haben können. In solchen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine der ersten Schrauben 104, 107, 110 wahlweise in die erste Öffnung 405 oder in die zweite Öffnung 406 eingesetzt werden.
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In anderen Ausführungsformen kann sich ein Durchmesser der ersten Schrauben 104, 107, 110 von einem Durchmesser der Befestigungsschrauben des Implantats unterscheiden. In solchen Ausführungsformen können die Öffnungen 405, 406 einen unterschiedlichen Durchmesser haben, so dass die im Verlauf der Operation zuerst eingesetzten ersten Schrauben 104, 107, 110 der Vorrichtung 100 nur durch die größere der Öffnungen 405, 406 passen. Dies kann dabei helfen, ein fehlerhaftes Einsetzen der ersten Schrauben 104, 107, 110 zu vermeiden.
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Die Öffnungen 405, 406 können kugelförmige Auflageflächen 402, 403 aufweisen. Dadurch können Schrauben in unterschiedlichen Richtungen in den Wirbelknochen des Patienten eingeschraubt werden. In anderen Ausführungsformen kann statt dessen an einer der Öffnungen 405, 406 oder an beiden Öffnungen 405, 406 eine plane Auflagefläche vorgesehen sein.
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Die Öffnungen 405, 406 können dafür ausgelegt sein, die in die Öffnungen 405, 406 eingesetzten Schrauben in zueinander windschiefen Richtungen zu führen. Zu diesem Zweck können die Öffnungen 405, 406 in Form von im wesentlichen zylindrischen Bohrungen bereitgestellt werden, wobei Geraden, die entlang der Achsen der Öffnungen 405, 406 verlaufen, zueinander windschief sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass Schrauben, die in die Öffnungen 405, 406 eingesetzt und in den Wirbelknochen eingeschraubt werden, nicht im Inneren des Knochens zusammentreffen, was ein vollständiges Einschrauben der zuletzt eingesetzten Schraube verhindern könnte.
