DE69814825T2

DE69814825T2 - Ring für schwenkbare osteosynthesevorrichtung, und osteosynthesevorrichtung mit diesem ring

Info

Publication number: DE69814825T2
Application number: DE69814825T
Authority: DE
Inventors: Christian Baccelli
Original assignee: Stryker France SAS
Current assignee: Stryker France SAS
Priority date: 1997-02-26
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: EP0966233A1; US6309389B1; CA2282671C; FR2759893A1; ATE240684T1; DE966233T1; ES2149738T1; JP2001513667A; DE69814825D1; KR20000075757A; ES2149738T3; WO1998037824A9; FR2759893B1; EP0966233B1; AU6734098A; AU730202B2; CA2282671A1; WO1998037824A1; NZ337437A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Implantate für die Osteosynthese besonders des Rückgrats.
Sie betrifft mehr im einzelnen einen neuen, der Art nach kugeligen Ring, der dazu bestimmt ist, eine Abwinkelung zwischen zwei Komponenten des Implantats vor dem Festziehen zu gestatten, sowie ein Implantat, das mit einem solchen Ring ausgestattet ist.
Durch das Dokument FR-A-2 659 546 kennt man ein Osteosynthesesystem des Rückgrats, das eine Gruppe von Sockelschrauben umfaßt, von denen jede einen kugeligen Sitz aufweist, der in einem "Stimmgabel" genannten Kopf vorgesehen ist und in dem ein geschlitzter Ring aufgenommen werden kann. Dieser Ring wird seinerseits von einer Stange durchsetzt, die dazu bestimmt ist, die verschiedenen Schrauben miteinander zu verbinden, und der Ring bietet eine Möglichkeit zur Abwinkelung in einer oder in zwei Ebenen zwischen der Achse der Sockelschraube und der Achse der Stange. Wenn diese Winkeleinstellung erst einmal vorgenommen ist, dann preßt ein mit Gewinde versehender Stopfen den Ring zusammen und blockiert dauerhaft die Baugruppe.
Der bekannte Ring ist aus einem einzigen Teil gebildet, mit einer kugeligen Außenfläche, einer inneren, zylindrischen Rotationsfläche und einem Schlitz, der radial ausgerichtet ist und sich zwischen der Innen- und Außenfläche erstreckt.
Dieser Schlitz verleiht dem Ring die geforderte Verformbarkeit, damit er sich, wenn er mit Hilfe eines geeigneten, mit Gewinde versehenen Organs in den Sitz der Sockelschraube geklemmt ist, dauerhaft gegen die Stange drücken kann, um nach der Winkelstellung auf diese Weise eine vollständige Festlegung der Baugruppe sicherzustellen.
Dieser bekannte Ring weist jedoch eine Beschränkung auf: tatsächlich ist es nötig, bei der Vorbereitung des Implantatsystems vor oder während des Einsetzens auf der Stange von einem ihrer Enden her so viele geschlitzte Ringe wie nötig aufzuziehen.
Tatsächlich ist die Verformbarkeit des Ringes, die durch seinen Schlitz herbeigeführt wurde, weit davon entfernt, um dazu auszureichen, eine zeitweise Spreizung dieses Schlitzes zuzulassen, die die radiale Einführung der Stange in den zylindrischen Durchlaß des Ringes gestatten würde. So würde der Praktiker, der versucht, so voranzugehen, unvermeidlich einen Bruch oder eine bedeutende Verschlechterung der mechanischen Qualitäten oder der Form des Ringes herbeiführen.
So ist die Verwendung dieser Art von bekanntem Ring beschränkt auf den Fall, in dem die Stange von mindestens einem seiner Enden her zugänglich ist.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesem Nachteil des Standes der Technik abzuhelfen und einen neuen, verformbaren Ring vorzuschlagen, der auf eine Stange selbst dann aufgebracht werden kann, wenn diese keinerlei freies Ende aufweist, auf Höhe dessen der Ring aufgezogen werden könnte.
So schlägt die vorliegende Erfindung einen Ring zur Winkelstellung für eine Osteosynthevorrichtung besonders der Wirbelsäule vor, der der Art nach eine äußere, im wesentlichen kugelige Fläche und eine innere, im wesentlichen zylindrische Fläche aufweist, die dazu bestimmt ist, eine Stange der Vorrichtung aufzunehmen, wobei der Ring dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus zwei komplementären Stücken hergestellt ist, wobei jedes Stück im wesentlichen die Form eines "U" mit einem Boden und mindestens einem Paar Armen aufweist, die einen Bruchteil der axialen Abmessung des Bodens einnehmen, wobei der Abstand zwischen den Enden der beiden Arme ein und desselben Paares nahe dem Durchmesser einer Stange liegt, die dazu bestimmt ist, den Ring aufzunehmen, und die beiden Stücke dazu eingerichtet sind, auf die Stange von der Seite dieser derart aufgeschoben zu werden, daß ihre jeweiligen Böden sich im wesentlichen einander gegenüberliegend befinden und die Stange einschließen, und daß ihre Paare von Armen sich nebeneinanderliegend befinden, wobei die genannten beiden Stücke dann gemeinsam eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche definieren.
Bevorzugte, aber nicht einschränkende Aspekte des erfindungsgemäßen Rings sind die folgenden:

– jedes Stück besitzt ein Paar Arme, und jeder der genannten Arme nimmt im wesentlichen die Hälfte der axialen Abmessung des Rings ein,
– jeder der genannten Arme besitzt an seinem freien Ende eine vorstehende Form, die dazu eingerichtet ist, in einem im wesentlichen komplementären Sitz aufgenommen zu werden, der auf Höhe des Bodens des anderen Stücks vorgesehen ist,
– die vorspringende Form eines jeden der Arme eines Stücks ist definiert durch den Schnitt einer kugeligen Kontur des Armes mit einer Endfläche, die im wesentlichen parallel zur Achse des Ringes verläuft und eine halbkugelige Innenoberfläche verlängert, die durch den Boden dieses selben Stückes gebildet ist,
– die genannte Endfläche eines jeden Ringes erstreckt sich leicht schräg bezüglich der Achse des Ringes,
– die beiden Arme sind vom Boden durch zwei Schultern getrennt, die sich in Ebenen erstrecken, die bezüglich der Achse des Ringes einen schrägen Verlauf darbieten, der dem der genannten Endflächen ähnelt,
– die Arme eines jeden Stückes sind auf Höhe einer Fläche, die den Armen des anderen Stückes zugewandt ist, durch eine Ebene begrenzt, die sich senkrecht zur Achse des Ringes erstreckt,
– der Mindestabstand zwischen den Enden der beiden Arme ein und desselben Paares ist örtlich ein wenig kleiner als der Durchmesser einer Stange, die dazu bestimmt ist, den genannten Ring aufzunehmen.

Die Erfindung schlägt auch eine Osteosynthesevorrichtung besonders der Wirbelsäule vor, mit einem Teil zur Knochenfestlegung, das einen im wesentlichen kugeligen Sitz aufweist, einem Ring, der im genannten Sitz aufgenommen ist, einem Klemmelement für den Ring in seinem Sitz, und einer Stange, die einen im wesentlichen zylindrischen Kanal durchquert, der im Ring ausgebildet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stange Teil eines Bestandteils bildet, das an den beiden Enden der Stange zwei Teile aufweist, die breiter sind als die genannte Stange, und daß der Ring ausgebildet ist, wie dies oben definiert ist, wobei seine beiden Teile auf der Stange von der Seite dieser her aufgesetzt sind.
Andere Aspekte, Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden noch besser aus der Lektüre der detaillierten, nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dieser ersichtlich, die beispielsweise unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung vorgelegt wird, in der:
1 eine Ansicht in der Achse eines Teils des erfindungsgemäßen Ringes ist,
2 eine Seitenansicht längs des Pfeiles II in 1 ist,
3 eine Seitenansicht längs des Pfeiles III in 1 ist,
4 eine Seitenansicht längs des Pfeiles IV in 1 ist,
5 eine Perspektivansicht des Ringteiles der 1 bis 4 ist,
6 eine Perspektivansicht einer Osteosynthesestange ist, auf der ein Ring montiert wurde, der von zwei Ringteilen gebildet ist, die indentisch zu dem sind, der in den 1 bis 5 abgebildet ist, und
7 eine Ansicht im Querschnitt ist, die die Montage eines Ringteils auf einer Osteosynthesestange abbildet.
Zunächst wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen; es ist ein Stück dargestellt, das dazu bestimmt ist, zusammen mit einem anderen Stück, das zum Beispiel identisch ist, einen Ring mit im wesentlichen kugeliger Außenoberfläche und im wesentlichen zylindrischer Innenoberfläche zu bilden.
Dieses Stück 10 weist eine Stirnansicht (1) insgesamt mit "U"-Form auf, und zwar mit einem Bodenstück 11 und mit zwei seitlichen Armen 12a, 12b, wobei diese drei Stücke durch jeweilige Außenoberflächen 111, 121a, 121b begrenzt sind, die zu einer gemeinsamen Kugel gehören.
Das Bodenstück 11 erstreckt sich längs der Achse XX (das heißt, in den 2 und 3 horizontal) über eine Abmessung, die gleich ist der axialen Länge des Ringes, während die beiden Arme 12a, 12b in dieser selben Richtung nur etwa die Hälfte dieser Abmessung darbieten, wobei der Boden und die beiden Arme eine gemeinsame Endfläche 101 aufweisen, die sich senkrecht zur Achse XX des Ringes erstreckt.
Der Übergang zwischen den Armen und dem Boden wird in der Achse XX durch zwei Schultern oder abgeschnittene Wandstücke 113a, 113b bewirkt, wie dies besonders die 4 zeigt, die sich in Ebenen erstrecken, die von der Außenseite leicht zur Innenseite des Ringes hin abfallen.
Auf der Seite, die dem gemeinsamen Rand 101 gegenüberliegt, ist der Boden durch eine gegenüberliegende Wand 112 begrenzt, die sich in einer Ebene senkrecht zur Achse XX erstreckt, während die Arme 12a, 12b durch jeweilige gegenüberliegende Ränder 123a, 123b begrenzt sind, die sich in einer anderen Ebene senkrecht zur Achse XX erstrecken, die im wesentlichen mitten zwischen den Ebenen liegt, die das Bodenstück begrenzen.
Das Bodenstück 11 weist eine Innenfläche 110 auf, die ein Teil eines Rotationszylinders ist und sich auf Höhe der Innenflächen der beiden Arme 12a, 12b verlängert, um im wesentlichen einen Halbzylinder zu bilden.
In ihrem freien Endbereich weisen die Innenflächen der beiden Arme 12a, 12b jeweils einen Schnittfläche 122a, 122b auf, die sich im wesentlichen in einer Verlängerung der halbzylindrischen Wand 111 erstrecken, wobei sie jedoch eine leichte Abschrägung darbieten, und zwar mit einer von außen nach innen zurücklaufenden Ausrichtung. Diese Abschrägung ist bevorzugt der der Schultern 113a, 113b ähnlich.
Der Mindestabstand L zwischen den beiden Armen senkrecht zur Achse XX (siehe 1) ist ein wenig kleiner als der Durchmesser einer Stange gewählt, auf die zwei Stücke 10 montiert werden sollen, um gemeinsam einen kugeligen Abwinkelungsring zu bilden.
Man beobachtet hier, daß dieser Minimalabstand L auf Höhe der Schnittflächen 122a, 122b liegt, während unterhalb dieser Einschnürung die Abmessung des Innenraums des Stücks senkrecht zur Achse XX größer ist als die der zugeordneten Stange, wobei man für die halbzylindrische Wand 110 einen Durchmesser wählt, der ein wenig größer ist als der der Stange.
Als Beispiel und für ein Stück 10, das aus einem Material der Art einer Titanlegierung oder mit vergleichbarer Elastizität hergestellt ist, ist der Abstand L bevorzugt um 15% kleiner als der Durchmesser der Stange. Außerdem ist der Durchmesser der Oberfläche 110 ausreichend größer als der Durchmesser der Stange, um die notwendige Freiheit der Gleitbewegung zu erreichen.
Jetzt wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 ein kugeliger Ring auf einer zylindrischen Stange 21 hergestellt, indem man ein erstes Stück 10 auf diese Stange aufschiebt, und genauer, indem man dieses Stück derart ansetzt, daß sich sein Innenraum zur Stange hin öffnet, und indem man in Richtung des Pfeiles F1 eine Radialkraft ausübt.
Die Arme 12a, 12b der Stückes 10 spreizen sich dann elastisch kurzzeitig, um das Eindringen der Stange in seinen Innenraum zu ermöglichen; nach diesem Hinüberlaufen findet sich die Stange 21 mit einem geringen Spiel in ihrer halbzylindrischen Wiege aufgenommen, die durch die Wand 110 des Stückes gebildet wird. Das Stück 10 kann dann frei längs der Stange gleiten und ist auf ihr in dem Sinne eingeschlossen, daß ein Abziehen des Stückes nur mit einem kleinen Werkzeug durchgeführt werden kann, das einen Hebel bildet.
Ein zweites Stück 10, das zum ersten identisch ist, wird dann auf die Stange 21 in der gleichen Weise aufgesetzt, indem es aber in einer umgekehrten Lage oder überkopf bezüglich des Stükkes ausgerichtet ist, das bereits aufgesetzt wurde, und indem man es einer Kraft längs des Pfeiles F2 in umgekehrter Richtung zum Pfeil F1 unterzieht.
Die Positionierung des zweiten Stücks bezüglich des ersten im Moment dieses Aufsetzens wird derart gewählt, daß sich die Arme 12a, 12b des zweiten Stücks anschicken, sich die Arme 12a, 12b des ersten Stückes entlangzubewegen.
Man wird hier beobachten, daß der Endteil eines jeden Armes, der durch die Endteile der Wände 121a, 122a, 123a (bzw. der Wände 121b, 122b, 123b) definiert ist, die Form einer Spitze darbietet, die sich am Ende des Aufsetzens des zweiten Stücks 10 anschickt, sich in einen Sitz mit im wesentlichen komplementärer Form einzufügen, der einerseits durch die Außenoberfläche der Stange 21 und andererseits durch die Fläche 113a und durch die Fläche 123a des schon vorher aufgesetzten Stücks 10 (bzw. durch die Außenoberfläche der Stange 21 und durch die Flächen 113b und 123b) gebildet ist. Symmetriehalber wird das selbe Einfügen zwischen den Spitzen der Arme 12a, 12b des schon vorher aufgesetzten Stückes 10 und den entsprechenden Sitzen des neu aufgesetzten Stückes hergestellt.
So gestattet es die Stange 21, Translationsbewegungen der beiden Stücke 10 in einer Ebene senkrecht zu ihrer Achse zu vermeiden, während die vorgenannte, vierfache Festklemmung es gestattet, sicherzustellen, daß die beiden Stücke 10 eng ineinander verzahnt sind, wie dies die 6 zeigt, ohne daß sie sich voneinander trennen können.
Die beiden Stücke 10 bilden so auf eine äußerst einfache und leichte Weise einen kugeligen Ring, der es nicht nötig hat, von einem Ende der Stange her aufgezogen zu werden, im Gegensatz zum Fall eines gewöhnlichen, geschlitzten Ringes.
So gestattet es die vorliegende Erfindung, eine Stange 21 besonders dann mit einem kugeligen Ring auszustatten, wenn die Stange auf einem Osteosyntheseelement auftritt, das insgesamt mit 20 bezeichnet ist, wo sie eine Vereinigung zwischen zwei größeren Elementen herstellt, die schematisch an den Stellen 22, 23 in 6 angedeutet sind. Dieses Osteosyntheseelement 20 kann besonders ein Verbindungsstück mit dem Kreuzbein sein.
Hat man den Ring erst einmal auf der Stange 21 aufgesetzt, kann dieser Ring mit den anderen Komponenten eines Implantats zusammenwirken, wie es besonders im Dokument FR-A-2 659 546 beschrieben ist, wobei der erfindungsgemäße Ring den geschlitzten Ring aus einem Stück ersetzt, der in diesem Dokument beschrieben ist. Genauer gesagt, die "U"-Form eines jeden Stücks 10, das den erfindungsgemäßen Ring bildet, bietet die elastische Verformbarkeit, die erforderlich ist, damit er, wenn der Ring durch die Klemmwirkung des mit Gewinde versehenen Stopfens des Implantats zusammengedrückt ist, die Stange 21 dauerhaft gegen jede Translationsbewegung und gegen jede Verschwenkung gegenüber einer Abwinkelung blockiert, die vor dem Festklemmen hergestellt wurde. Die Erfindung ist natürlich auch auf andere Implantate mit Ring anwendbar.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die Ausführungsform beschränkt ist, die oben beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt ist.
Insbesondere kann man vorsehen, daß jedes der Stücke 10 mehrere Paare von Armen aufweist, die zueinander beabstandet sind, und zwischen denen die Arme des anderen Stückes zum Eingriff gelangen.
Obwohl die beiden Stücke 10, die im vorliegenden Beispiel verwendet wurden, um den Ring zu bilden, strikt identisch sind, was Herstellung und Handhabung vereinfacht, kann man im übrigen auch zwei unterschiedliche Stücke vorsehen.

Claims

Ring zur Winkelstellung für eine Osteosynthesevorrichtung besonders der Wirbelsäule, der der Art nach eine äußere, im wesentlichen kugelige Fläche und eine innere, im wesentlichen zylindrische Fläche aufweist, die dazu bestimmt ist, eine Stange (21) der Vorrichtung aufzunehmen, wobei der Ring dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus zwei komplementären Stücken (10) hergestellt ist, wobei jedes Stück im wesentlichen die Form eines "U", mit einem Boden (11) und mindestens einem Paar Armen (12a, 12b) aufweist, die einen Bruchteil der axialen Abmessung des Bodens einnehmen, wobei der Abstand (L) zwischen den Enden der beiden Arme ein und desselben Paares nahe dem Durchmesser einer Stange liegt, die dazu bestimmt ist, den Ring aufzunehmen, und die beiden Stücke dazu eingerichtet sind, auf die Stange von der Seite dieser derart aufgeschoben zu werden, daß ihre jeweiligen Böden sich im wesentlichen einander gegenüberliegend befinden und die Stange einschließen, und daß ihre Paare von Armen sich nebeneinanderliegend befinden, wobei die genannten beiden Stücke dann gemeinsam eine im wesentlichen kugelige Außenfläche und eine im wesentlichen zylindrische Innenfläche definieren.
Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stück (10) ein Paar Arme (12a, 12b) besitzt, und daß jeder der genannten Arme im wesentlichen die Hälfte der axialen Abmessung des Rings einnimmt.
Ring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Arme (12a, 12b) an seinem freien Ende eine vorstehende Form besitzt, die dazu eingerichtet ist, in einem im wesentlichen komplementären Sitz aufgenommen zu werden, der auf Höhe des Bodens des anderen Stücks vorgesehen ist.
Ring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringende Form eines jeden der Arme (12a, 12b) eines Stücks definiert ist durch den Schnitt einer kugeligen Kontur (121a, 121b) des Armes mit einer Endfläche (122a, 122b), die im wesentlichen parallel zur Achse des Ringes verläuft und eine halbzylindrische Innenoberfläche (110) verlängert, die durch den Boden (11) dieses selben Stücks gebildet ist.
Ring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Endfläche (122a, 122b) eines jeden Armes sich leicht schräg bezüglich der Achse (XX) des Ringes erstreckt.
Ring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme vom Boden durch zwei Schultern (113a, 113b) getrennt sind, die sich in Ebenen erstrecken, die bezüglich der Achse (XX) des Ringes einen schrägen Verlauf darbieten, der dem der genannten Endflächen (122a, 122b) ähnelt.
Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (12a, 12b) eines jeden Stückes auf Höhe einer Fläche, die den Armen des anderen Stückes zugewandt ist, durch eine Ebene (123a, 123b) begrenzt sind, die sich senkrecht zur Achse des Ringes erstreckt.
Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand (L) zwischen den Enden der beiden Arme (12a, 12b) ein und desselben Paares örtlich ein wenig kleiner ist als der Durchmesser einer Stange (21), die dazu bestimmt ist, den genannten Ring aufzunehmen.
Osteosynthesevorrichtung besonders der Wirbelsäule, mit einem Teil zur Knochenfestlegung, das einen im wesentlichen kugeligen Sitz aufweist, einen Ring, der im genannten Sitz aufgenommen ist, ein Klemmelement für den Ring in seinem Sitz, und eine Stange (21), die einen im wesentlichen zylindrischen Kanal durchquert, der im Ring ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange Teil eines Elements (20) bildet, das an den beiden Enden der Stange zwei Teile (22, 23) aufweist, die ein Hindernis für das Aufschieben eines einteiligen Ringes auf die Stange bilden, und daß der Ring nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, wobei seine beiden Stücke (10, 10) von der Seite der Stange her auf ihren Platz auf dieser aufgebracht werden.