DE69734615T2

DE69734615T2 - Knochenschraube mit Gelenkkippdübel

Info

Publication number: DE69734615T2
Application number: DE69734615T
Authority: DE
Inventors: Thomas S. Mullane
Original assignee: Mullane Thomas S Fort Lauderdale
Current assignee: Mullane Thomas S Fort Lauderdale
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1997-05-08
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2017-05-09
Also published as: CA2289089A1; EP0981300B1; CA2289089C; EP1405606A2; ES2216147T3; DE69727978D1; EP1405606A3; DE69734615D1; EP0981300A1; US5628740A; EP1405606B1; WO1998049961A1; DE69727978T2; ES2252609T3

Description

Fachgebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf mit Gewinde versehene Verankerungsbolzen und genauer auf Knochenschrauben, die zur Stabilisierung der menschlichen Wirbelsäule verwendet werden.
Hintergrund der Erfindung
Die Verwendung von Fixiervorrichtungen für die Behandlung von Wirbelsäulenverletzungen und Wirbelsäulenmissbildungen ist im Fachgebiet wohl bekannt. Verschiedene Fixiervorrichtungen korrigieren Verkrümmungen, behandeln Traumata, berichtigen Verformungen und heilen verschiedene degenerative Wirbelsäulenzustände. Implantate bestehen typischerweise aus strategisch platzierten Schrauben, die zur Verankerung verschiedener Bestandteile verwendet werden, so wie Stütz-Stangen, Querverbindungen, caudal ausgerichtete Haken, cranial ausgerichtete Haken und ähnliche Bestandteile, die alle zusammen ein Wirbelsäulen-Implantatsystem bilden.
Wirbelsäulen-Implantatsysteme haben die Notwendigkeit zur korrekten Verankerung mit dem Knochen gemeinsam, um eine Stütze für die vorstehend genannten Bestandteile bereitzustellen. Während Knochenschrauben gewöhnlich zur Verankerung verwendet werden, sind sie infolge der Konstruktion von Bestandteilen in ihrer Positionierung begrenzt. Zahlreiche Patente betreffen die Konstruktion von Bestandteilen, um die Knochenschrauben unterzubringen, doch betreffen nur wenige Patente Knochenschrauben, welche die vorhandene Konstruktion von Bestandteilen unterbringen können. In vielen Fällen hemmt die Kombination der vorhandenen Konstruktion von Bestandteilen und der Konstruktion von Knochenschrauben die Verwendung bei einer bestimmten Wirbelsäulenverletzung. Zum Beispiel weist die Knochenstruktur des Sacrum typischerweise einen weichen Zustand und bei älteren Personen oft einen osteoporotischen Zustand auf. Es kann eine senkrechte Platzierung einer Knochenschraube darin nicht möglich sein, und eine Platzierung in einem Winkel dazu kann übermäßigen Druck verursachen, der weiter auf angrenzende Knochen wirkt. Wenn eine herkömmliche Knochenschraube eingesetzt wird, wird folglich das Bestandteil-Verbindungsstück eine spezielle Konstruktion aufweisen.
Aus diesem und aus anderen Gründen verwenden Schrauben, die in der Knochenstruktur angebracht werden, typischerweise eine speziell konstruierte Klammer zum Befestigen an einem Bestandteil, so wie eine Ausrichtungsstange. Ein Problem mit speziell konstruierten Klammern besteht darin, dass die Knochenstruktur nicht vorbestimmt werden kann, bevor der Knochen des Patienten einen bloßgelegten Zustand aufweist, welches die Notwendigkeit eines großen Bestandes von Klammern unterschiedlicher Größe verursacht, die während der Operation bereitliegen müssen, und aus denen der Chirurg die richtige Kombination heraussuchen muss. Selbst wenn eine Klammern-Kombination voraussehbar ist, kann das Einsetzen der Schraube, wegen der Muskel- oder der empfindlichen Nervenstellen, dennoch ein winkliges Einsetzen erfordern. Das Ergebnis ist eine Knochenschraube, die auf die Befestigung an Bestandteil-Verbindungsstücken nicht voraussehbare Kräfte ausübt. Ferner vergrößert jede Bewegung von Muskeln oder anderem Gewebe die Schwierigkeit der Operation und kann ein schweres Trauma für eine Person darstellen.
Eine herkömmliche Knochenschraube besteht aus einem einzelnen Schaft mit einem groben Gewinde an einem Ende, zum Einführen in den Knochen, und einem Maschinengewinde an dem anderen Ende, zur Verbindung mit Bestandteilen. Ein anderer Typ von Knochenschraube weist ein U-förmiges oberes Ende auf, welches als ein Sattel zur Befestigung an einer Ausrichtungsstange dient. Wenn die Schraube aus irgendeinem Grunde falsch angebracht ist, muss die Stangen-Klammer in einer Weise hergestellt sein, um sich der Position anzupassen.
Es ist eine Anzahl von Patenten vorhanden, die das Vertrauen in die Schrauben-Stütze des Sattel-Typs demonstrieren und die verschiedene Konstruktionen darstellen, um das Problem zu beheben.
U.S. Patent Nr. 5,133,717 stellt eine Sakralschraube mit einer Sattel-Stütze vor. Es wird die Verwendung einer zusätzlichen gewinkelten Schraube offengelegt, um die notwendige Stütze bei dem Platzieren der Schraube in einer Winkelposition bereitzustellen, um die Verankerung zu verbessern.
U.S. Patent Nr. 5,129,900 stellt eine Befestigungsschraube und ein Verbindungsstück vor, welches einstellbar an einer Ausrichtungsstange befestigt ist. Ein länglicher Bereich, welcher in jedem Verbindungsstück vorgesehen ist, gestattet eine präzise Verschiebung der Ausrichtungsstange.
U.S. Patent 5,129,900 offenbart eine Vorrichtung, welche eine Schraube mit einem unteren Abschnitt nutzt, welcher angepasst ist für das Einführen in den Knochen, und einen zweiten Abschnitt der Schraube, welcher ein Mittel für das Einstellen der vertikalen Platzierung der Ausrichtungsstange einschließt.
U.S. Patent 4,887,595 offenbart eine Schraube, welche einen ersten äußeren mit einem Gewinde versehen Abschnitt für den Eingriff in den Knochen aufweist, und einen zweiten äußeren mit Gewinde versehenen Abschnitt für den Eingriff mit einer Verschlussmutter aufweist. Die Offenbarung stellt die Verwendung eines einzelnen befestigten Schaftes dar.
U.S. Patent 5,002,542 offenbart eine Schraubenklammer, wobei zwei horizontal angeordnete Abschnitte angepasst sind, um den Kopf einer Gefäßstiel-Schraube zur Verwendung in Kombination mit einem Haken aufzunehmen, welcher eine Stützstange in einem einstellbaren Abstand hält.
U.S. Patent 4,854,304 offenbart die Verwendung einer Schraube mit einem oberen Abschnitt, welcher für die Verwendung mit einer speziell konstruierten Ausrichtungsstange anzupassen ist, um sowohl ein Zusammendrücken als auch ein Ablenken zuzulassen.
U.S. Patent 4,887,596 offenbart eine Gefäßstiel-Schraube zur Verwendung bei der Koppelung einer Ausrichtungsstange mit der Wirbelsäule, wobei die Schraube eine Klammer einschließt, welche das Einstellen des Winkels zwischen der Ausrichtungsstange und der Schraube zulässt.
U.S. Patent 4,836,196 offenbart eine Schraube mit einer Konstruktion eines oberen Abschnitts, um eine halbkugelförmige Kappe durch ein Einführen in Eingriff zu bringen, zur Verwendung einer speziell konstruierten Ausrichtungstange. Die Ausrichtungsstange weist voneinander beabstandete Abdeckungen für das Aufnehmen einer Kugelscheibe auf, um einer Stützstange zu gestatten, in Winkelpositionen platziert zu werden. Was folglich in dem Fachgebiet fehlt, ist ein beweglich verbindender Kniegelenkbolzen, welcher eine Schraubenbasis zur Verankerung in einen Knochen aufweist sowie Mittel, um in die Wirbelsäule einzusetzende Komponenten von oben einzubringen.
WO-A-9629957 (auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert) und US-A-4946458 stellen beweglich verbundene Knochenschrauben vor, die einen Verbindungsabschnitt zur Befestigung an Stützstangen einschließen, und eine Kugelgelenk-Verbindung aufweisen, mit einem Schaftabschnitt, der angepasst ist, um in einen Knochen eingesetzt zu werden. Die Verbindungsabschnitte sind mit dem Ende des Schaftabschnitts durch eine Hülse verbunden, wobei die Hülse eine mit einem Gewinde versehene innere Oberfläche aufweist, zum Eingriff in eine mit einem Gewinde versehene äußere Oberfläche des Endes des Schaftabschnitts. In beiden Dokumenten wird durch das Festziehen der Hülse die Kugel des Verbindungsabschnitts gegen die Hülse des Schaftabschnitts gepresst, wobei dadurch die relativen Winkelpositionen der zwei Bestandteile fixiert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die gegenwärtige Erfindung ist gerichtet auf eine beweglich verbindende Kniegelenk-Knochenschraube, die eine spezielle Verwendbarkeit mit einem Klammerungsmechanismus zur Verankerung von Ausrichtungsstangen aufweist, die in einem Wirbelsäulen-Fixierungssystem verwendet werden. Die Vorrichtung besteht aus einem festen Schraubenschaft, welcher ein selbstschneidendes Gewinde aufweist, das in einer Länge des Schraubenschaftes zur Befestigung an Knochen gebildet ist, und eine kugelförmig geformte Hülse, die an dem entgegengesetzten Ende angeordnet ist. Ein Kniegelenk-Bolzen befestigt an dem Schraubenschaft durch die Verwendung eines ballförmigen Endes, welches in die Hülse hineinpasst. Eine Befestigungskappe, welche eine zentral angeordnete Öffnung und eine abgerundete Oberseite aufweist, greift in den Hülsenabschnitt der Verankerungsschraube, um das ballförmige Ende an der Hülse zu sichern. Die Öffnung gestattet einen beweglich verbindenden Kniegelenkbolzen, was dem Chirurg mit der Möglichkeit ausstattet, die Schraube in der Knochenstruktur zu befestigen und den Kniegelenkbolzen für eine darauf folgende Befestigung an Komponentenstücke in einer präzisen Position zu platzieren.
Wenn die Schraube in dem Knochen verankert ist, kann eine Ausrichtungsstange mit dem Kniegelenkbolzen verbunden werden, durch die Verwendung einer Stangen-Klammer, die durch eine gabelförmig gespaltene, zusammendrückbare Hülse gebildet ist. Die Klammer weist eine Öffnung zum Einfügen des Bolzens auf und eine senkrecht angeordnete Öffnung zur Unterbringung der Ausrichtungsstange. Ein unterer Abschnitt der Klammer schließt eine abgerundete Oberfläche ein, die einer abgerundeten Oberfläche der Befestigungskappe entspricht.
Während der Operation wird die Schraube in die Knochenstruktur eines Patienten eingeführt. Die Stangen-Klammer wird an der Ausrichtungsstange befestigt und auf dem Kniegelenkbolzen angebracht. Der Kniegelenkbolzen wird dann in eine Position bewegt, um Druck auf die Bestandteile zu vermeiden, der in Verbindung stehende Knochen in eine falsche Position drängen könnte. Eine Mutter wird verwendet, um die Klemme an der Schraube zu befestigen, in welcher der Druck den Kniegelenkbolzen veranlasst, einen reibschlüssigen Zustand mit der Befestigungskappe zu bewirken, indem die Kante der Öffnung verformt wird, und dadurch das Ende (32) dauerhaft mit der Kante (38) zusammengeklemmt wird, zur dauerhaften Positionierung des Kniegelenkbolzens und der Ausrichtungsstange.
Folglich ist es eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, eine von oben einzusetzende Knochenschraube vorzustellen, die einen einstellbaren Bewegungsraum für die folgende Befestigung von Bestandteilen bereitstellt.
Eine weitere Aufgabe ist es, eine Schraube vorzustellen, die in einer Winkelposition untergebracht und in dieser Position dauerhaft befestigt werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe ist es, eine Stangen-Klammer zur Verwendung in Verbindung mit der Knochenschraube der gegenwärtigen Erfindung vorzustellen, die eine Krümmungsoberfläche verwendet, die trotz des Befestigungswinkels eine Zusammenbaustabilität bereitstellt.
Noch eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Verankerungsbasis und ein Stangen-Klammer-System vorzustellen, das die Verwendung einer einzelnen Stützstange ermöglicht.
Andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen deutlich, worin durch Darstellungen und Beispiele bestimmte Ausführungsformen dieser Erfindung gezeigt werden. Die Abbildungen bilden einen Teil dieser Beschreibung und schließen exemplarische Ausführungsformen der gegenwärtigen Erfindung ein und stellen verschiedene Aufgaben und Merkmale von dieser dar.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht der beweglich verbindenden Kniegelenkbolzen-Knochenschraube der gegenwärtigen Erfindung;
2 eine Querschnitts-Seitenansicht der Knochenschraube, wobei der Kniegelenkbolzen in einer außermittigen Position angeordnet ist;
3 eine Aufsicht auf eine sechseckig geformte Ausführungsform der Knochenschraube;
4 eine Explosionsansicht der Knochenschraube mit einer Stangen-Klammer;
5 eine perspektivische Ansicht eines Wirbelsäulen-Implantats, wobei die winkelförmige Einstellung der einzelnen Knochenschrauben dargestellt wird und eine alternative Ausführungsform gezeigt wird, die für ein einzelnes Stützstangen-System Stangen-Klammern von halber Größe verwendet; und
6 eine perspektivische Explosionsansicht der sechseckigen Ausführungsform der Knochenschraube mit einer Stangen-Klammer.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Wie erfordert, werden hierin ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, jedoch versteht sich, dass die dargestellten Ausführungsformen lediglich einen exemplarischen Charakter bezüglich der Erfindung aufweisen, die in verschiedenen Formen ausgeführt werden kann. Deshalb sind hierin dargestellte kennzeichnende funktionelle und strukturelle Details als nicht begrenzend zu verstehen, sondern lediglich als eine Basis für die Ansprüche und als eine stellvertretende Basis zum Unterrichten desjenigen, der in dem Fachgebiet erfahren ist, um die vorliegende Erfindung verschiedenartig einzusetzen, in praktisch jeder entsprechend detaillierten Konstruktion.
Nun bezugnehmend auf 1, wird die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube 10 der gegenwärtigen Erfindung definiert durch eine Verankerungsbasis 12, die gebildet ist aus Edelstahl, Titan, Thermoplast, Verbundstoff, Rinderknochen, Koralle, POLYSORE oder ähnlich festem Material. Die Verankerungsbasis stellt eine feste Platzierung in der Knochenstruktur bereit, durch die Verwendung eines mit einem Gewinde versehenen Schaftes 14, der ein grobes, selbstschneidendes Gewinde aufweist, das entlang einer Länge von diesem angeordnet ist. Ein oberer Abschnitt der Verankerungsbasis 12 bildet eine kugelförmige Aufnahme-Hülse 16, um in die Basis 18 eines Kniegelenkbolzen-Schaftes 20 zu greifen, der ebenso aus den vorstehend genannten festen Materialien gebildet sein kann. Der Kniegelenkbolzen 20 stellt, zusammen mit einer zentral angeordneten Öffnung 22 auf der Befestigungskappe 24, einen vorbestimmten Rotationsbereich bereit. Maschinen- oder Englische Gewinde entlang der Länge des Bolzens erstrecken sich von der Kappe 24 nach außen, zur Verwendung für die Befestigung verschiedener Bestandteile an dem Bolzen und zur anschließenden dauerhaften Befestigung, wenn eine Verschlussmutter angebracht ist. Wie in den Abbildungen dargestellt, kann der Bolzen 20 eine Kerbe entlang seiner Länge einschließen, der es gestattet, den Bolzen, wenn dieser einmal angebracht ist, an einer vorbestimmten Position abzubrechen, um den Querschnitt des Implantats zu reduzieren.
Es ist bekannt, dass die Vorrichtung aus verschiedenen thermoplastischen Polyamiden, so wie Nylon, gebildet sein kann. Zusätzlich zu den allgemein bekannten Vorteilen von Plastik, stattet das Material den Chirurgen mit der Fähigkeit aus, eine Knochenschrauben-Einrichtung patientengerecht herzurichten. Zum Beispiel wenn die Wirbelsäulen-Wiederherstellung eine außermittige, winklige Befestigung erfordert, mit einer ungewöhnlich großen Ausdehnung, wird die Verwendung eines übergroßen Plastik-Kniegelenkbolzens dem Chirurgen gestatten, Distanzstücke, Querverbindungen oder Stangenbefestigungen einzufügen, die nicht dargestellt sind, um sich an ein individuelles Bedürfnis des Patienten anzupassen. Wenn dieser einmal befestigt ist, kann der Chirurg mühelos den restlichen, nicht benötigten Abschnitt des Kniegelenkbolzens abschneiden.
2 zeigt eine Querschnitts-Seitenansicht der Knochenschraube 10, wobei diese deutlich die kugelförmige Hülsen-Kammer 26 darstellt. Die Kammer 26 ist durch eine becherförmige Öffnung definiert, die ein inneres Gewinde 28 aufweist, welches in das äußere Gewinde 30 auf der Befestigungskappe 24 greift. Die Hülse 16 und die Befestigungskappe 24 bilden eine kugelförmige Kammer, welche die Rotationsbewegung eines kugelförmigen Endes 32 der Kniegelenkbolzen-Basis 18 gestattet. Metallspitzen 34 sind auf jeder Seite des Endes 32 angebracht, um ein schnelles Drehen innerhalb der Kammer zu verhindern, durch einen Eingriff in entgegengesetzt angeordnete Schlitze, die sowohl senkrecht als auch vertikal verlaufen, wodurch ein verschiebbarer Rotationspunkt bereitgestellt wird. Ein Mittelteil 36, das einen Übergang zwischen dem Schaft 20 und dem Ende 32 ausbildet, ist wirkend mit der Öffnung 22 verbunden, die einen Durchmesser zeigt, der kleiner ist, als der Durchmesser des Bolzen-Endes 32. Das Mittelteil 36 weist eine gebogene Oberfläche auf, welche in die Seitenwand der Öffnung 22 greift, was einen Bewegungsraum von bis zu 25 Grad innerhalb eines 360 Grad-Bereiches um eine Längsachse ausbildet, die sich entlang der Länge des Schrauben-Schaftes (14) definiert. Der innere Rand der Öffnung 22 weist eine Größe auf, um das Hindurchtreten des Endes 32 zu verhindern. Zusätzlich gestattet die Erfindung eine Verformung des Öffnungs-Randes 38 während des Eingriffs des Kniegelenkbolzens 20, um das Ende 32 und den inneren Rand 38 dauerhaft zusammenzuklemmen, um jede Rotationsbewegung oder Winkelbewegung zu verhindern, sobald der Chirurg die optimale Befestigungsposition festgelegt hat. Eine dauerhafte Positionierung kann durch die Verwendung von angerauten Oberflächen, so wie sandgestrahlte oder gefurchte Oberflächen, verbessert werden. Ferner ermöglichen die Materialauswahl oder die Gestaltung von zusammenpressbaren, keilförmigen Metallspitzen, die eine gleichzeitige Verformung mit dem inneren Öffnungs-Rand 38 gestatten, eine zusätzliche Befestigung.
3 ist eine Aufsicht auf die Knochenschraube 10 und stellt die Befestigungskappe 24 dar, die eine zentral angeordnete Öffnung 22 aufweist. Der Kniehebel-Bolzen 20 kann durch die Rotation des Schaftes innerhalb der Grenzen der Öffnung einen winkligen Zustand aufweisen. Die Metallspitzen 34 greifen in Schlitze in der Seitenwand der Kammer, wobei die Schlitze eine Dreh- und Gleitbewegung des Bolzens gestatten. Die Verankerungsbasis und die Befestigungskappe können in der Form eines herkömmlichen Sechskantkopfes gebildet sein, welches den Einbau vereinfacht, siehe 6, oder sie können einen runden Körper gebrauchen. In jeder Ausführungsform hat sich gezeigt, dass die Bildung eines Sechskantkopfes 40 auf dem Ende des Bolzens 20 die Befestigung, das Halten oder das Entfernen durch die Verwendung eines herkömmlichen Drehmomentschlüssels erleichtert.
Nun bezugnehmend auf 4 zeigt eine Explosionsansicht der beweglich verbindenden Kniegelenkbolzen-Knochenschraube die Verankerungsbasis 12 mit dem mit Gewinde versehenen Schaft 14 und die kugelförmige Hülsen-Kammer 26 mit dem inneren Gewinde 28. Die mit einem Gewinde versehene Kniegelenkbolzen-Basis 12 weist ein kugelförmiges Ende 32 mit Metallspitzen 34 auf, um ein schnelles Drehen des Bolzens in der Hülse 26 zu verhindern. Das Mittelteil 36 zeigt deutlich die Form eines Stundenglases und ist wirkend mit der Öffnung 22 der Befestigungskappe 24 verbunden. Äußere Gewinde 30 der Kappe 24 stellen einen Eingriff mit der Verankerungsbasis 12 bereit. Es sollte für denjenigen offensichtlich sein, der in dem Fachgebiet erfahren ist, dass Flachprofil-Verwendungen durch verschiedene Kappen-Befestigungsverfahren erzielt werden können, einschließlich Schweißen oder Pressanpassung, welche nicht dargestellt sind, aber innerhalb des Anwendungsbereichs der gegenwärtigen Erfin dung liegen. Die obere Oberfläche 42 der Kappe 24 weist einen gerundeten, das heißt konvexen Zustand auf, für den Eingriff in die untere Oberfläche 44 einer Stangen-Klammer 46. Die Stangen-Klammer 46 ist aus einer gabelförmig gespaltenen, zusammendrückbaren Hülse gebildet, die einen Längsschlitz aufweist, mit einer Öffnung 54, die senkrecht zu diesem gebildet ist, zum Einsetzen von Stangen-Stützen. Ein oberer Abschnitt 50 und ein unterer Abschnitt 52, die mit einem Zwischenraum angeordnet sind, stellen einen Bereich zum Zusammendrücken durch das Entfernen des Schlitzes 48 bereit, welches das feste Umschließen einer Stange gestattet, die in der Öffnung 54 untergebracht ist. Während der Operation wird die Stangen-Klammer 46 mit dem Kniegelenkbolzen 20 verbunden, durch die Verwendung herkömmlicher Verschlussmuttern 56, die als bevorzugtes Verfahren in doppelter Ausfertigung dargestellt sind, um ein unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern. Die Stangen-Öffnung 54 ermöglicht die Verbindung mit einer herkömmlichen Stützstange, die nicht dargestellt ist, worin das Festziehen der Muttern 56 an dem Bolzen 20 Druck auf die Stangen-Öffnung 54 verursacht, wenn der obere Abschnitt 50 und der untere Abschnitt 52 zusammengedrückt werden. Der untere Abschnitt 52 weist eine Wölbung 44 auf, um einen ausgedehnten Oberflächenbereich-Kontakt mit der oberen Oberfläche 42 der Kappe 24 zu gestatten, innerhalb des winkelförmigen Bewegungsbereichs des Bolzens. Um die Stütze der Stange und die Befestigung an dem Bolzen 20 zu vergrößern, können die Oberfläche der Öffnung 54 und die mit ihr verbundenen Oberflächen 44 und 42 einen gerändelten oder in anderer Weise angerauten Zustand aufweisen, wodurch diese eine Struktur für ein verbessertes Greifvermögen bereitstellen. Wie zuvor angemerkt, wird es als in dem Anwendungsbereich dieser Erfindung liegend erachtet, dass zwischen der Befestigungskappe 24 und der Stangen-Klammer 46 Distanzstücke verwendet werden, wie auch Variationen des Klammerungsmechanismus zur Befestigung von Vorrichtungen, so wie Querverbindungen und ähnliche Hilfsvorrichtungen.
5 zeigt eine veranschaulichende Ansicht der Knochenschrauben, die bereit sind zur Befestigung an einer Wirbelsäule. In diesem Beispiel wird die Stützstange 58 dargestellt in einer geraden Achse über einer parallelen Ebene zur Längsachse der Wirbelsäule 60. Die Schraube 62 ist senkrecht zur Stützstange in den Knochen 64 einzuführen. Wie zuvor beschrieben, verwendet die Schraube 62 den mit einem Gewinde versehenen Schaft 66 zur Befestigung an dem Knochen.
Der Kniegelenkbolzen 68 wird in der Hülse 70 angebracht und ragt durch die Kappen-Öffnung zur Befestigung an der Klammer 72 der alternativen Ausführungsform hervor, welche durch die Verwendung der Verschlussmuttern 74 einen reibschlüssigen Zustand mit der Stützstange 58 bewirkt. Spiegelbild-Verankerungsschrauben und Stangen-Klammern sind dargestellt, aber zugunsten der Klarheit der Abbildung nicht nummeriert. In dieser speziellen Ausführungsform weist die Stangen-Klammer 72 einen reduzierten Befestigungs-Bereich an der Stange 58 auf, die ein Einzelstangen-Implantationssystem vorsieht. Außergewöhnlich bei dieser Erfindung ist die Fähigkeit, eine einzelne Stützstange zu verwenden und trotzdem eine passende Stiel-Verankerung zu finden. Die Schraube 62' ist in den Knochen 76 geschraubt, in etwa in einem 7 Grad Winkel zur Stützstange 58. Die Schraube 62' verwendet den mit einem Gewinde versehenen Schaft 66' zur Befestigung an dem Knochen, in dem der Kniegelenkbolzen 68' in der Hülse 70 und etwas versetzt angebracht ist, wofür die Kappe und die Klammer-Oberfläche einen ausgleichenden Oberflächenbereich zur Befestigung bereitstellt. Die Klammer der alternativen Ausführungsform 72' wird dann durch die Verwendung der Verschluss-Muttern 74' in eine angesetzten Zustand mit der Stützstange 56 versetzt. Die Schraube 62'' ist etwa in einem 15 Grad Winkel zur Stützstange 56 in den Knochen 78 eingeführt. Die Schraube 62'' verwendet den mit einem Gewinde versehenen Schaft 66'' zur Befestigung an dem Knochen, in dem der Kniegelenkbolzen 68'' in der Hülse 70'' und etwas versetzt angebracht ist, wofür die Kappe und die Klammer-Oberfläche eine ausgleichende Wirkung aufweist. Die alternative Stangen-Klammer 72'' wird dann durch die Verwendung der Verschluss-Muttern 74'' in einen angesetzten Zustand mit der Stützstange 56 versetzt.
Nun bezugnehmend auf 6 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der beweglich verbindenden Kniegelenkbolzen-Knochenschraube der bevorzugten Ausführungsform die Verankerungsbasis 82 mit einem mit einem Gewinde versehenen Schaft 84 und der sechseckigen Hülsen-Kammer 86 mit einem inneren Gewinde 88. Das sechseckig geformte Gehäuse gestattet die Verwendung von Hebelwerkzeugen zum Einsetzen der Verankerungsbasis 82 in eine starke Knochenstruktur. Eine mit einem Gewinde versehene Kniegelenkbolzen-Basis 90 weist ein kugelförmiges Ende 92 mit einer Metallspitze 94 auf, um das Verhindern des sich schnellen Drehens des Bolzens 90 in der Hülse 86 zu unterstützen.
Eine Befestigungskappe 96 ist mit einer Öffnung 98 dargestellt, die äußere Gewinde 100 zum Eingriff in Gewinde 88 der Verankerungsbasis 86 verwendet. Wie in der Ausführungsform mit dem abgerundeten Körper, ist die obere Oberfläche 102 der Kappe verfügbar gemacht worden, um die untere Oberfläche 104 herkömmlicher Implantationsvorrichtungen, so wie die Stangen-Klammer 106, in Eingriff zu bringen. Die Stangen-Klammer 106 ist aus einer gabelförmig gespaltenen, zusammendrückbaren Hülse gebildet, die einen Längsschlitz 108 aufweist, der durch einen oberen Abschnitt 110 und einen unteren Abschnitt 112 mit einer Öffnung 114 definiert ist, die senkrecht dazu angeordnet ist, wobei der obere Abschnitt 110 und der untere Abschnitt 112 mit einem Zwischenraum eingerichtet sind. Die Stangen-Klammer 106 ist mit dem Kniegelenkbolzen 90 durch das Einsetzen des Bolzens 90 durch das Bolzenloch 116 verbunden, zur Verbindung mit herkömmlichen Verschluss-Muttern 118, die entsprechend dem bevorzugten Verfahren in doppelter Ausfertigung dargestellt sind, um unbeabsichtigtes Lösen zu verhindern.
Es versteht sich, dass während wir bestimmte Formen unserer Erfindung dargestellt und beschrieben haben, diese nicht auf spezifische Formen oder Anordnungen von Bestandteilen begrenzt ist, die hierin beschrieben und dargestellt sind. Für die im Fachgebiet Erfahrenen wird es offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne von dem Anwendungsbereich der Ansprüche abzuweichen, und die Erfindung ist als nicht begrenzt zu dem anzusehen, was in den Abbildungen dargestellt und in der Beschreibung beschrieben wurde.

Claims

Eine beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) zur chirurgischen Implantation, die folgendes umfasst: eine Verankerungsbasis (12), die einen festen Schrauben-Schaft (14) aufweist, mit einem selbstschneidenden, mit einem Gewinde versehenen ersten Ende, zum Befestigen in einem menschlichen Knochen und mit einem zweiten Ende; einen Bolzen (20), der aus einem festen Material gebildet ist und der ein kugelförmiges erstes Ende (32) und ein mit einem Gewinde versehenes zweites Ende aufweist, das zur Aufnahme in einer Verschlussmutter (56) vorgesehen ist; eine Befestigungskappe (24), verbunden mit dem zweiten Ende der Verankerungsbasis (12), um den Bolzen (20) und die Verankerungsbasis (12) miteinander zu verbinden; wobei die Verankerungsbasis (12), die an dem zweiten Ende eine vergrößerte Seitenwand aufweist, eine Hülse (16) bildet; und das erste Ende des Bolzens (20) in die Hülse (16) eingesetzt wird; wodurch im Gebrauch, wenn die Verankerungsbasis (12) in menschlichen Knochen eingeführt wird, das zweite Ende des Bolzens (20) zum Anbringen an herkömmlichen Implantationsbestandteil-Vorrichtungen verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungskappe (24) an einer inneren Oberfläche (28) der vergrößerten Seitenwand der Verankerungsbasis (12) befestigt ist, um eine Aufnahmevorrichtung (26) zu bilden, die das erste Ende des Bolzens (20) festhält und eine abgerundete obere Innenoberfläche und eine zentral angeordnete Öffnung (22) aufweist, wobei diese in einer Größe gebildet ist, um dem zweiten Ende des Bolzens (20) zu gestatten, innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsraumes beweglich verbunden zu sein; wobei im Gebrauch das Festziehen der Verschlussmutter (56) an dem zweiten Ende des Bolzens (20) den reibschlüssigen Zustand des ersten kugelförmigen Endes (32) mit der abgerundeten inneren Oberfläche der Befestigungskappe (24) bewirkt, wobei dadurch die Kante (38) der Öffnung (22) verformt wird, um das Ende (32) und die Kante (38) in einer festen Winkelausrichtung in Bezug zu der Verankerungsbasis (12) dauerhaft zusammenzuklemmen.
Die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach Anspruch 1, wobei der Bewegungsraum ungefähr 25 Grad innerhalb eines 360 Grad-Bereiches um eine Längsachse beträgt, die sich entlang der Länge des Schrauben-Schaftes (14) definiert.
Die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin der Bolzen (20) mindestens eine Metallspitze (34) einschließt, die sich von einer Oberfläche des kugelförmigen ersten Endes (32) nach außen hin in einen Schlitz in der inneren Oberfläche der Befestigungskappe (24) erstreckt, um eine kreisförmige Rotation um eine Achse entlang der Länge des Bolzens (20) zu verhindern.
Die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verankerungsbasis (12) und der Bolzen (20) aus Stahl hergestellt sind.
Die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Ende der Verankerungsbasis (82) und die Befestigungskappe (96) eine symmetrische, sechseckig geformte Außenfläche aufweist.
Die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite mit Gewinde versehen Ende des Bolzens (20) eine Kerbe entlang der Länge von diesem aufweist, um den Bolzen an der Kerbe abzubrechen, um das Profil des Implantats zu reduzieren.
Eine beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Befestigungskappe (24) einen in die Verankerungsbasis (12) eingeführten Zustand aufweist.
Eine beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Befestigungskappe (24) einen an die Verankerungsbasis (12) geschweißten Zustand aufweist.
Eine beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Befestigungskappe (24) einen in die Verankerungsbasis (12) eingepressten Zustand aufweist.
Eine chirurgisch implantierbare Stangen-Befestigungsvorrichtung, welche die beweglich verbindende Kniegelenkbolzen-Knochenschraube (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, eine gabelförmig gespaltene, zusammendrückbare Hülse (46), die einen oberen Abschnitt (50) aufweist, der mit einem Abstand zu einem unteren Abschnitt (52) angeordnet ist, wobei diese einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (48) mit einer Öffnung (116) bilden, die senkrecht zu diesem angeordnet ist, wobei die Öffnung (116) für das Einführen einer herkömmlichen Stützstange (58) verwendbar ist, wobei der untere Abschnitt (52) eine konkave Oberfläche (44) aufweist, für einen reibschlüssigen Zustand mit der abgerundeten oberen Oberfläche (42) der Befestigungskappe (24); und mindestens eine der Verschlussmuttern (56), die mit dem mit einem Gewinde versehenen zweiten Ende des Bolzens (20) in Eingriff zu bringen ist, um die zusammendrückbare Hülse (46) an dem Bolzen (20) zu befestigen; wodurch die Verankerungsbasis (12) an einem festen Knochenaufbau (60, 64, 76, 78) durch das Einführen der Verankerungsbasis (12) in den Knochenaufbau zu befestigen ist, wobei der Bolzen (20) für eine Winkeldrehung innerhalb der Öffnung (22) verwendbar ist, um die zusammendrückbare Hülse (46) korrekt zu Positionieren, in der eine Stützstange (58) durch den in Längsrichtung verlaufenden Schlitz (48) eingebracht ist, wobei die Stützstange (58) der Verankerungsbasis (12) eine Befestigung bietet, durch das Festziehen der Verschlussmutter (56), die den reibschlüssigen Zustand des ersten Endes (32) des Bolzens (20) mit der inneren Oberfläche der Befestigungskappe (24) bewirkt.