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Dokumentenidentifikation DE202007012643U1 13.12.2007
Titel Orthopädisches Haltesystem
Anmelder AESCULAP AG & Co. KG, 78532 Tuttlingen, DE
Vertreter HOEGER, STELLRECHT & PARTNER Patentanwälte, 70182 Stuttgart
DE-Aktenzeichen 202007012643
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 13.12.2007
Registration date 08.11.2007
Application date from patent application 30.08.2007
IPC-Hauptklasse A61B 17/68(2006.01)A, F, I, 20070830, B, H, DE
IPC-Nebenklasse A61B 17/70(2006.01)A, L, I, 20070830, B, H, DE   A61B 17/58(2006.01)A, L, I, 20070830, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein orthopädisches Haltesystem mit mindestens einer Knochenschraube, die ein Kopfteil und einen schwenkbar an diesem gelagerten Gewindeschaft aufweist, mit einem im Kopfteil gelagerten, von dessen Oberseite gegen den Gewindeschaft andrückbaren und dadurch den Gewindeschaft relativ zum Kopfteil festlegenden Klemmelement, mit einem in einer Aufnahme des Kopfteils angeordneten, im wesentlichen quer zum Gewindeschaft verlaufenden Haltestab und mit einer Klemmeinrichtung an der Oberseite des Kopfteils, durch die das Klemmelement und der Haltestab derart in das Kopfteil hineingedrückt werden, dass der Gewindeschaft und der Haltestab relativ zum Kopfteil festgelegt sind.

Orthopädische Haltesysteme dieser Art werden eingesetzt, um Knochen und Knochenfragmente relativ zueinander zu fixieren, dazu werden Knochenschrauben in die Knochen und Knochenfragemente eingeschraubt und dann mittels des Haltestabes so miteinander verbunden, dass das die Knochenschrauben und den Haltestab umfassende orthopädische Haltesystem in sich einen starren Körper bildet, der die Knochen und Knochenfragmente relativ zueinander in ihrer Position fixiert. Dabei ist es bekannt, das Kopfteil und den Gewindeschaft der Klemmschraube schwenkbar zueinander auszubilden, sei es durch eine kugelige Verbindung in allen Richtungen schwenkbar, sei es durch eine eingeschränkte Lagerung um eine quer zur Längsachse des Gewindeschaftes verlaufende Achse verschwenkbar. Beim Einsetzen des orthopädischen Haltesystems ist es daher möglich, das Kopfteil gegenüber dem Gewindeschaft zu verschwenken und außerdem den Haltestab gegenüber dem Kopfteil zu verschieben, erst durch Betätigung der Klemmeinrichtung werden dann diese Freiheitsgrade eingeschränkt, das heißt durch Betätigung der Klemmeinrichtung wird die Verschwenkbarkeit beseitigt und die freie Verschiebbarkeit des Haltestabes. Bei bekannten Vorrichtungen (DE 10 2005 021 879 A1) erfolgt dies beispielsweise durch Einschrauben einer Klemmschraube in das Kopfteil, die sich am Haltestab abstützt, der dann seinerseits an dem Klemmelement anliegt. Auf diese Weise werden bei der Betätigung der Klemmeinrichtung in jedem Falle die Verschiebbarkeit des Haltestabes und die Verschwenkbarkeit des Gewindeschaftes gegenüber dem Kopfteil gleichzeitig aufgehoben.

Dies kann nachteilig sein, da zum Ausrichten des orthopädischen Haltesystems bei diesen Anordnungen entweder sowohl der Haltestab frei verschieblich als auch der Gewindeschaft verschwenkbar sind oder aber beide Bewegungsmöglichkeiten sind blockiert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein orthopädisches Haltesystem derart auszubilden, dass der Operateur die Möglichkeit hat, mit einfachsten Mitteln einen Teil der Beweglichkeit von Kopfteil, Haltestab und Gewindeschaft herabzusetzen, während ein anderer Teil der Beweglichkeit noch aufrechterhalten wird.

Diese Aufgabe wird bei einem orthopädischen Haltesystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klemmeinrichtung ein elastisch verformbares Andruckelement umfasst, das bei Betätigung der Klemmeinrichtung im Kopfteil in Richtung auf dessen Unterseite in eine Klemmstellung verschoben wird und sich dabei zunächst an dem Klemmelement und bei weiterer Verschiebung und elastischer Verformung dann an dem Haltestab anlegt.

Bei einer solchen Ausgestaltung führt die Betätigung der Klemmeinrichtung zunächst zur Anlage des elastischen Andruckelementes an dem Klemmelement und damit zur Festlegung des verschwenkbaren Gewindeschaftes am Kopfteil, während der Haltestab noch frei verschiebbar ist. Erst bei weiterer Betätigung der Klemmeinrichtung wird dann auch nach elastischer Verformung des Andruckelementes und durch Anlage dieses elastisch verformbaren Andruckelementes an dem Haltestab dieser fixiert.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausgestaltung, dass die schrittweise Blockierung der freien Beweglichkeiten durch ein- und dieselbe Klemmeinrichtung erfolgt, so dass der Operateur mit nur einem Werkzeug zur Betätigung der Klemmeinrichtung nacheinander die einzelnen Beweglichkeiten blockieren kann. Durch die Verwendung eines elastischen Andruckelementes hat der Operateur weiterhin die Möglichkeit, die Klemmkräfte so zu wählen, dass bei der Anlage des elastischen Andruckelementes an dem Klemmelement zwar die Verschwenkbarkeit des Gewindeschaftes gegenüber dem Kopfteil eingeschränkt, jedoch nicht vollständig aufgehoben wird. Dies ermöglicht dem Operateur eine Verschwenkung des Gewindeschaftes gegenüber dem Kopfteil unter Aufwendung einer bestimmten Kraft, die einmal eingestellte Stellung bleibt jedoch im wesentlichen erhalten, wenn nicht der Operateur unter Aufbringung dieser Kraft erneut eine Verstellung vornimmt. Dadurch wird die Justierung des Haltesystems vereinfacht, da in dieser Phase die freie Verschwenkbarkeit eingeschränkt ist, während die freie Verschiebbarkeit des Haltstabes noch gegeben ist.

Der Haltestab kann auf dem Kopfteil aufliegen und sich an diesem abstützen, so dass bei Betätigung der Klemmeinrichtung das elastische Andruckelement das Klemmelement gegen den Gewindeschaft und unabhängig davon den Haltestab gegen das Kopfteil drückt und dadurch fixiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass der Haltestab auf dem Klemmelement aufliegt. Dies führt dazu, dass bei der Verschiebung des elastisch verformbaren Andruckelementes in die Klemmstellung dieses den Haltestab gegen das Klemmelement drückt und dieses dadurch gegen den Gewindeschaft, das heißt bei dem vollständigen Betätigen der Klemmeinrichtung stützt sich das elastische Andruckelement nicht nur am Klemmelement ab, Sondern es übt auch über den Haltestab zusätzliche Klemmkräfte auf das Klemmelement aus, so dass dadurch eine besonders sichere Fixierung gegen alle Bewegungsarten möglich wird.

Die Klemmeinrichtung kann beispielsweise bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein relativ zum Kopfteil verschiebbares, an dem elastischen Andruckelement angreifendes und dieses in Richtung auf die Klemmstellung verschiebendes Betätigungselement umfassen.

Vorzugsweise wird das Betätigungselement eine von der Oberseite her in das Kopfteil einschraubbare Klemmschraube sein, hier sind jedoch auch andere Betätigungselemente möglich, die an dem elastischen Andruckelement angreifen und dieses verschieben und verformen.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elastische Andruckelement ein den Innenraum des Kopfteils überbrückender elastischer Bügel ist, dessen Enden sich auf dem Klemmelement abstützen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elastische Andruckelement eine im Innenraum des Kopfteils angeordnete elastisch verformbare Scheibe ist, deren Rand sich auf dem Klemmelement abstützt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie rotationssymmetrisch ist und unabhängig von einer Einbaurichtung des elastischen Andruckelementes eingesetzt werden kann.

Das Betätigungselement greift vorzugsweise im mittleren Bereich des elastischen Andruckelementes an, so dass dieses sich zunächst mit seinem äußeren Ende am Klemmelement abstützt und dann durch das Betätigungselement bei dessen weiterer Betätigung im mittleren Bereich elastisch verformt wird und sich dabei an den Haltestab anlegt.

Das elastische Andruckelement und das Betätigungselement können einstückig ausgebildet sein.

Bei einer anderen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass das Betätigungselement und das elastische Andruckelement lösbar miteinander verbunden sind.

Die lösbare Verbindung kann beispielsweise eine elastische Rastverbindung sein.

Es ist günstig, wenn das elastische Andruckelement und das Betätigungselement um eine konzentrisch zur Längsachse des Kopfteiles verlaufende Achse verdrehbar zueinander sind. Auf diese Weise kann das Betätigungselement, beispielsweise eine Klemmschraube, um diese Achse verdreht werden, ohne dass das elastische Andruckelement verdreht wird, dieses kann unverdrehbar auf dem Klemmelement aufliegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Klemmelement eine Hülse ist, die sich in ihrem unteren Rand am Gewindeschaft abstützt und auf deren oberem Rand das elastische Andruckelement anliegt.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

1: einen Wirbelkörper mit einem eingeschraubten orthopädischen Haltesystem, welches eine Knochenschraube und einen an dieser gehaltenen Haltestab umfasst;

2: eine perspektivische Ansicht des Kopfteiles des orthopädischen Haltesystems der 1 mit einem teilweise aufgeschnittenen Kopfteil;

3: eine Querschnittansicht des Kopfteiles der 2 mit gegenüber einer Schwenkung festgelegtem Gewindeschaft und mit frei verschieblichem Haltestab und

4: eine Ansicht ähnlich 3 mit gegenüber einer Verschiebung festgelegtem Haltestab.

Das in der Zeichnung dargestellte orthopädische Haltesystem umfasst eine Knochenschraube 1 mit einem Gewindeschaft 2 und einem Kopfteil 3. Der Gewindeschaft 2 ist mit einem vorzugsweise selbstschneidenden Knochengewinde versehen und kann in einen Knochen eingeschraubt werden, im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 in einen Wirbelknochen 4. Der Gewindeschaft 2 ist mit dem Kopfteil 3 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach alten Seiten verschwenkbar verbunden. Dazu weist das im wesentlichen die Form einer Zylinderhülse aufweisende Kopfteil 3 einen zylindrischen, sich am unteren Ende in Form einer Einschnürung 5 verengenden Innenraum 6 auf, in den von oben her der Gewindeschaft 2 eingeführt werden kann. Der Gewindeschaft 2 trägt an seinem oberen Ende eine kugelförmige Verdickung 7, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Innenraums 6 entspricht und der sich am unteren Ende auf der Einschnürung 5 des Innenraumes 6 abstützt, so dass eine kugelgelenkige Verbindung zwischen dem Gewindeschaft 2 und dem Kopfteil 3 gebildet wird (3 und 4).

In den Innenraum 6 ist von oben her eine Klemmhülse 8 eingeschoben, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Innenraumes 6 entspricht und die sich mit ihrer an den Querschnitt der Verdickung 7 angepassten unteren Rand 9 auf der Oberseite der Verdickung 7 abstützt. Die Klemmhülse 8 trägt an einer Seite eine radial vorstehende Rastnase 10, die radial nach innen elastisch eindrückbar ist, so dass die Rastnase 10 innerhalb der Außenkontur der Klemmhülse 8 positioniert ist. In dieser Position der Rastnase 10 kann die Klemmhülse 8 von oben her in den Innenraum 6 eingeschoben werden, sobald sie an der Verdickung 7 anliegt, bewegt sich die Rastnase 10 unter der Wirkung der Eigenelastizität des Materials der Klemmhülse 8 radial nach außen und taucht in eine seitliche Öffnung 11 des Kopfteils 3 ein. Dadurch wird die Klemmhülse 8 im Innenraum 6 gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen zur Oberseite hin gesichert. Die Rastnase 10 hat zu diesem Zweck an der Oberseite eine quer zur Einschubrichtung der Klemmhülse 8 verlaufende obere Rastfläche 12 und an der Unterseite eine schräg verlaufende Aufgleitfläche 13, die sich beim Einschieben der Klemmhülse 8 an der Innenwand des Kopfteils 3 anlegt und dadurch die Rastnase 10 elastisch nach innen biegt.

Die Klemmhülse 8 weist auf gegenüberliegenden Seiten U-förmige, zur oberen Seite hin offene Ausnehmungen 14 auf, deren Rand eine Auflagefläche für einen zylindrischen Haltestab 15 bilden, der von oben her durch die Ausnehmung 14 in die Klemmhülse 8 eingelegt werden kann, so dass die Längsachse des Haltestabes 15 quer zur Längsachse der Klemmhülse 8 verläuft. Im Kopfteil 3 sind zwei entsprechende, nach oben hin offene Durchbrechungen vorgesehen, durch die der Haltestab 15 hindurchgreift, wenn er in die Aufnahmefläche der Ausnehmung 14 eingelegt ist.

Auf den oberen Rand 16 des Kopfteils 3 ist ein Haltering 17 aufgesetzt, der mit einer Innenfläche 18 an der Innenseite des Innenraums 6 anliegt und mit einer parallel dazu verlaufenden Außenfläche 19 an dessen Außenseite, die Innenfläche 18 und die Außenfläche 19 sind durch eine ringförmige Stirnfläche 20 verbunden, die auf dem oberen Rand 16 des Kopfteils 3 aufliegt. Die Innenfläche 18 und die Innenwand des Innenraums 6 in dem von der Innenfläche 18 überdeckten Bereich weisen umlaufende Umfangsnuten oder Umfangsrillen 21 beziehungsweise 22 auf, die formschlüssig ineinandergreifen und dadurch den Haltering 17 am Kopfteil 3 in axialer Richtung festlegen.

Der Haltering 17 umgibt eine Schraubhülse 23, die mit ihrer geringfügig konisch ausgebildeten und nach oben hin einen geringeren Durchmesser aufweisenden Außenfläche 24 flächig an einer komplementär geformten Innenfläche 25 des Halterings 17 anliegt. Die Schraubhülse 23 weist eine durchgehende Innengewindebohrung 26 auf, in die von der Oberseite her eine Klemmschraube 27 eingeschraubt ist. Diese weist einen Innenmehrkant 28 zum Einsetzen eines Drehwerkzeuges auf sowie eine sich an der Oberseite daran anschließende Verlängerung 29, durch die das Einführen des Drehwerkzeugs in den Innenmehrkant 28 erleichtert wird.

An ihrer Unterseite trägt die Klemmschraube 27 in ihrer Mitte einen kugeligen Vorsprung 30, der in eine entsprechend kugelige Ausnehmung 31 eines Andruckelements 32 elastisch eingeschnappt ist, so dass die Klemmschraube 27 und das Andruckelement 32 zwar dauerhaft miteinander verbunden sind, jedoch gegeneinander frei verdrehbar.

Das Andruckelement 32 hat die Form eines elastisch verformbaren Tellers oder einer Scheibe, die sich über den gesamte Innenraum 6 erstreckt und mit ihrem äußeren Rand 33 auf dem oberen Rand 34 der Klemmhülse 8 zur Anlage kommt, wenn die Klemmschraube 27 in die Schraubhülse 23 eingeschraubt wird. Durch diese Anlage drückt das elastische Andruckelement 32 die Klemmhülse 8 gegen die Verdickung 7 des Gewindeschaftes 2, die dadurch gegen die Einschnürung 5 gedrückt und gegenüber dem Kopfteil 3 verklemmt wird. Diese Andruckkraft schränkt die freie Verschwenkbarkeit der Verdickung 7 im Kopfteil 3 ein, dies kann je nach Anpresskraft zwischen einer geringfügigen Einschränkung und einer vollständigen Blockierung liegen.

Das elastische Andruckelement 32 ist so geformt und angeordnet, dass es beim ersten Anliegen am oberen Rand 34 der Klemmhülse 8 von dem in die Ausnehmung 14 der Klemmhülse 8 eingelegten Haltestab 15 einen Abstand einhält, so dass zunächst beim Einschrauben der Klemmschraube 27 nur die Klemmhülse 8 nach unten verschoben wird und zu einer Klemmung der Verdickung 7 führt, wie dies in 3 dargestellt ist.

Beim weiteren Einschrauben der Klemmschraube 7 jedoch verformt sich das elastische Andruckelement 32 derart, dass der mittlere Bereich gegenüber dem äußeren Rand 33 nach unten verschoben wird und sich an die Oberseite des Haltestabes 15 anlegt, wie dies in 4 dargestellt ist. Dadurch wird der Haltestab 15 in die Ausnehmung 14 der Klemmhülse 8 hineingedrückt und damit gegenüber der Klemmhülse 8 verklemmt. Gleichzeitig wird dadurch die Klemmhülse 8 zusätzlich kräftig gegen die Verdickung 7 gedrückt, so dass auch die Klemmwirkung der Klemmhülse 8 gegenüber den allein durch das Andruckelement 32 hervorgehobenen Andruckkräften erhöht wird. In dieser Position sind Kopfteil, Gewindeschaft und Haltestab zu einer starren Einheit zusammengeklemmt.

Der Benutzer kann allein durch Verdrehen der Klemmschraube 27 zunächst eine schwache und dann eine zunehmende Festklemmung der Verdickung 7 im Kopfteil 3 erzeugen, zunächst ohne Festlegung des Haltestabes 15 und beim weiteren Eindrehen der Klemmschraube 27 auch unter Verklemmung des Haltestabes 15, bis bei der maximalen Einschraubtiefe der Klemmschraube 27 eine Klemmstellung erreicht ist, die die gesamte Anordnung gegen jegliche Bewegung verspannt.

Die beschriebene Anordnung ist so gewählt, dass der Haltering 17, die Schraubhülse 23 sowie die Klemmschraube 27 mit dem Andruckelement 32 als vormontierte Baueinheit von oben her in das Kopfteil 3 eingeführt werden können, dabei muss natürlich die Klemmschraube 27 so weit aus der Schraubhülse 23 herausgeschraubt sein, dass noch keine Verklemmung der Klemmhülse 8 und des Haltestabes 15 erfolgt, wenn der Haltering 17 vollständig in den Innenraum 6 eingeschoben wird, bis sich dessen Stirnfläche 20 auf der oberen Kante des Kopfteils 3 abstützt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Klemmschraube 27 über eine Konusklemmung im Haltering 17 gehalten, der die radial nach außen gerichteten Kräfte aufnimmt und daher das Kopfteil 3 gegen unerwünschte Aufspreizung sichert.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, eine abgewandelte Anordnung zu verwenden, beispielsweise eine Klemmschraube 27, die in ein Innengewinde des Innenraums 6 unmittelbar eingeschraubt ist und die in der beschriebenen Weise ein elastisch verformbares Andruckelement 32 trägt.

Das elastisch verformbare Andruckelement 32 muss auch nicht notwendigerweise mit der Klemmschraube 27 verbunden sein, es könnte auch eine lose eingelegte Federscheibe sein, die sich auf dem oberen Rand 34 der Klemmhülse 8 abstützt und gegen deren Mitte die Klemmschraube 27 von oben her drückt, wenn die Klemmschraube 27 eingeschraubt wird.


Anspruch[de]
Orthopädisches Haltesystem mit mindestens einer Knochenschraube, die ein Kopfteil und einen schwenkbar an diesen gelagerten Gewindeschaft aufweist, mit einem im Kopfteil gelagerten, von dessen Oberseite gegen den Gewindeschaft andrückbaren und dadurch den Gewindeschaft relativ zum Kopfteil festlegenden Klemmelement, mit einem in einer Aufnahme des Kopfteils angeordneten, im wesentlichen quer zum Gewindeschaft verlaufenden Haltestab und mit einer Klemmeinrichtung an der Oberseite des Kopfteils, durch die das Klemmelement und der Haltestab derart in das Kopfteil hineingedrückt werden, dass der Gewindeschaft und der Haltestab relativ zum Kopfteil festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung ein elastisch verformbares Andruckelement (32) umfasst, das bei Betätigung der Klemmeinrichtung (27) im Kopfteil (3) in Richtung auf dessen Unterseite in eine Klemmstellung verschoben wird und sich dabei zunächst an dem Klemmelement (8) und bei weiterer Verschiebung und elastischer Verformung dann an dem Haltestab (15) anlegt. Orthopädisches Haltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltestab (15) auf dem Klemmelement (8) aufliegt. Orthopädisches Haltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung ein relativ zum Kopfteil (3) verschiebbares, an dem elastischen Andruckelement (32) angreifendes und dieses in Richtung auf die Klemmstellung verschiebendes Betätigungselement (27) umfasst. Orthopädisches Haltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement eine von der Oberseite her in das Kopfteil (3) einschraubbare Klemmschraube (27) ist. Orthopädisches Haltesystem nach einen der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Andruckelement (32) ein den Innenraum (6) des Kopfteils (3) überbrückender elastischer Bügel ist, dessen Enden sich auf dem Klemmelement (8) abstützen. Orthopädisches Haltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Andruckelement (32) eine elastisch verformbare Scheibe ist, deren Rand (33) sich auf dem Klemmelement (8) abstützt. Orthopädisches Haltesystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (27) im mittleren Bereich des elastischen Andruckelementes (32) angreift. Orthopädisches Haltesystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Andruckelement (32) und das Betätigungselement (27) einstückig ausgebildet sind. Orthopädisches Haltesystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Andruckelement (32) und das Betätigungselement (27) lösbar miteinander verbunden sind. Orthopädisches Haltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung eine elastische Rastverbindung ist. Orthopädisches Haltesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Andruckelement (32) und das Betätigungselement (27) verdrehbar zueinander sind. Orthopädisches Haltesystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (8) eine Hülse ist, die sich mit ihrem unteren Rand (9) am Gewindeschaft (2) abstützt und auf deren oberen Rand (34) das elastische Andruckelement (32) anliegt.






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