DE10055888C1 - Knochenschraube - Google Patents
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- A61B17/8605—Heads, i.e. proximal ends projecting from bone
Abstract
Es wird eine Knochenschraube mit einem einen Gewindeabschnitt (2) und einen Kopf (3) aufweisenden Schraubenelement (1) und einem kopfseitigen Aufnahmeteil (5) für die Aufnahme eines mit der Knochenschraube zu verbindenden Stabes geschaffen. Das Aufnahmeteil (5) weist eine offene erste Bohrung (6) und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei freien mit einem Gewinde versehenen Schenkeln auf. Ferner weist das Aufnahmeteil eine zweite Bohrung (7) an dem der ersten Bohrung (6) gegenüberliegenden Ende auf, deren Durchmesser größer ist als der des Gewindeabschnittes (2) und kleiner als der des Kopfes (3). Auf dem Grund der ersten Bohrung ist ein Sitz für den Kopf (3) vorgesehen. Damit das Schraubenelement zu wenigstens einer Seite hin um einen vergrößerten Winkel schwenkbar ist, ist der das freie Ende der zweiten Bohrung (7) begrenzende Rand zur Achse der ersten Bohrung (6) gesehen unsymmetrisch ausgebildet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Knochenschraube mit einem einen Gewin
deabschnitt und einen Kopf aufweisenden Schraubenelement einem kopfseitgen Aufnahm e
teil für die Aufnahme eines mit der Knochenschraube zu ver
bindenden Stabes, wobei das Aufnahmeteil eine offene erste
Bohrung und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit
zwei freien(mit einem Gewinde versehenen Schenkeln aufweist,
und einer zweiten Bohrung an dem der ersten Bohrung gegen
überliegenden Ende, deren Durchmesser größer ist als der des
Gewindeabschnittes und kleiner als der des Kopfes, und einem
Sitz für den Kopf, und einer mit dem Gewinde zu
sammenwirkenden Mutter bzw. Schraube.
Eine solche Knochenschraube ist, beispielsweise aus der US 5,672,176
bekannt. Bei der bekannten Knochenschraube ist der
Kopf kugelsegmentförmig ausgebildet. Der an die zweite Boh
rung angrenzende Grund der ersten Bohrung ist ebenfalls ku
gelsegmentförmig ausgebildet, so daß der Kugelkopf auf diesem
sphärischen Abschnitt aufliegt. Die durch den begrenzenden
Rand gehende Ebene ist senkrecht zur Achse der ersten Bohrung
ausgerichtet, und der Mittelpunkt der zweiten Bohrung fällt
mit der Achse der ersten Bohrung zusammen. Dadurch wird er-
reicht, daß der den Kopf aufweisende Gewindeabschnitt in
einem vorgegebenen Winkel von in der Regel bis zu 25° um die
Achse der ersten Bohrung schwenkbar ist, so daß auch nach
Einschrauben des Gewindeabschnittes in einen Wirbelkörper
eine Ausrichtung des einen Stab aufnehmenden Aufnahmeteiles
möglich ist. Dabei ist die Größe des Schwenkwinkels insofern
begrenzt, als die zweite Bohrung in Abhängigkeit vom Durch
messer des Kopfes eine bestimmte Größe nicht überschreiten
darf, damit der Kopf noch einen ausreichenden Halt in dem
Aufnahmeteil besitzt.
Problematisch ist die Anwendung derartiger Knochenschrauben
im Bereich der Halswirbel. Hier ist es erforderlich, daß we
gen der kleinen Abmessungen der Halswirbel die Schrauben im
mer zu einer Seite und nach oben hin geschwenkt sein müssen,
wobei eine größere Schwenkung als bei den größeren Brustwir
beln und Lendenwirbeln erforderlich ist.
Aufgabe der Erfin
dung ist es, eine Knochenschraube zu schaffen, die einen ver
größerten Schwenkwinkel zuläßt.
Diese Aufgabe wird durch eine in Patentanspruch 1 gekenn
zeichnete Knochenschraube gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge
kennzeichnet.
Die Erfindung wird nun
in der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand
der Figuren näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform,
teilweise in geschnittener Darstellung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1;
Fig. 3 einen Seitenansicht, teilweise in geschnittener Dar
stellung einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 4 eine entsprechende Darstellung einer weiteren Ausfüh
rungsform.
Die Knochenschraube weist das eigentliche Schraubenelement 1
mit einem Gewindeabschnitt 2 und einem Kopf 3 auf. Der Kopf
ist angrenzend an den Gewindeabschnitt kugelsegmentförmig
ausgebildet. Koaxial zur Gewindeachse und auf dem dem Gewin
deabschnitt 2 gegenüberliegenden Ende weist der Kopf eine
Ausnehmung 4 zum Ineingriffbringen mit einem Imbusschlüssel
auf.
Die Knochenschraube umfaßt ferner ein zylindrisch ausgebilde
tes Aufnahmeteil 5. Dieses weist an seinem einen Ende eine
axialsymmetrisch ausgebildete erste Bohrung 6 auf. Auf dem
gegenüberliegenden Ende ist eine zweite Bohrung 7 vorgesehen,
deren Durchmesser größer als der des Gewindeabschnittes 2 und
kleiner als der des Kopfes 3 ist. Die erste Bohrung ist auf
dem der zweiten Bohrung gegenüberliegenden Ende offen, und
ihr Durchmesser ist so groß, daß das Schraubenelement 1 durch
das offene Ende mit seinem Gewindeabschnitt 2 durch diese
Bohrung hindurch und mit dem Kopf bis zum Grund der ersten
Bohrung führbar ist. Der Grund der ersten Bohrung ist als ein
zum offenen Ende hin sphärisch ausgebildeter Bereich ausge
bildet, wobei der Radius im wesentlichen gleich dem Radius
des kugelsegmentförmigen Abschnittes des Kopfes 3 ist. Ferner
weist das Aufnahmeteil 5 eine zur Mitte des Teiles symme
trisch angeordnete U-förmige Ausnehmung 8 auf, deren Grund zu
der zweiten Bohrung 7 hin gerichtet ist und deren beide Sei
tenschenkel 13, 14 sich zu dem der ersten Bohrung 6 hin ge
richteten offenen Ende hin erstrecken. Am freien Ende der
Schenkel 13, 14 ist ein Gewinde zum Ineingriffbringen mit
einem als Mutter oder Schraube ausgebildeten Schraubelement
vorgesehen. Die Mutter bzw. Schraube dient zum Fixieren eines
in die U-förmige Ausnehmung 8 einzusetzenden Stabes, wobei
die Mutter bzw. Schraube direkt oder über ein Druckelement
auf den Stab einwirken kann.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist in
Richtung des Pfeiles 9, dessen Richtung in einer durch die
Symmetrieachse der ersten Bohrung gehenden Ebene liegt und
der um einen vorgegebenen Winkel gegen die Symmetrieachse ge
neigt ist, eine kreisförmige Ausfräsung 10 in dem Rand zwi
schen der Öffnungsebene 11 der zweiten Bohrung und dem Rand
12 der ersten Bohrung vorgenommen.
Auf diese Weise wird, wie aus den Figuren ersichtlich ist,
erreicht, daß der Winkel zwischen der Achse des Schraubenele
mentes 1 und der Symmetrieachse der ersten Bohrung gegenüber
dem sonst erreichbaren Winkel wesentlich vergrößert wird. Der
Sitz des Schraubenelementes 1 in dem Aufnahmeteil bleibt da
bei erhalten.
Bei der in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsform ist das
Innere des Aufnahmeteiles 5 wie in der ersten Ausführungsform
ausgebildet. Die Öffnungsebene 11, die die zweite Bohrung 7
begrenzt, ist bei dieser Ausführungsform um einen vorgegebe
nen Winkel α gegenüber der durch die zweite Bohrung 7 be
grenzte Ebene geneigt, so daß das Lot dieser Ebene 11 mit der
Symmetrieachse der ersten Bohrung 15 den Neigungswinkel ein
schließt. Im gezeigten Fall beträgt dieser Winkel α als Aus
führungsbeispiel 15°. Auch bei dieser Version wird erreicht,
daß das Schraubenelement 1 in der gezeigten Richtung um einen
Winkel gegen die Symmetrieachse der ersten Bohrung schwenkbar
ist, der wesentlich größer ist als der Winkel, der erreichbar
ist in der üblichen Bauweise.
Sowohl bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform als auch
bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist die Ausfrä
sung bzw. Abschrägung so gewählt, daß jeweils noch ein kleiner
Randabschnitt verbleibt, der noch zu dem sphärischen Sitz
gehört.
Bei einer nicht gezeigten vierten Ausführungsform ist der
Mittelpunkt der zweiten Bohrung um ein geringes Maß, bei
spielsweise um 0,5 mm, gegen die Symmetrieachse der ersten
Bohrung seitlich versetzt ausgebildet. Diese seitliche Ver
setzung führt wiederum zu dem Ergebnis, daß der Kopf in der
durch den sphärisch ausgebildeten Grund gebildeten Halterung
gehalten, aber doch in einer Seitenrichtung eine größere
Schwenkbreite erreicht wird.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind vier
verschiedene Lösungsansätze dargestellt. Es ist auch möglich,
die einzelnen Lösungsansätze miteinander zu kombinieren, also
beispielsweise die Lösung nach dem ersten und zweiten Ausfüh
rungsbeispiel oder eine der beiden mit dem dritten und/oder
vierten Ausführungsbeispiel oder gar alle vier Ausführungs
beispiele zu kombinieren, um so eine noch größere Schwen
kungsmöglichkeit in wenigstens einer Richtung zu erzielen.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der
sphärische Grund der ersten Bohrung 6 jeweils als integraler
Bestandteil des Aufnahmeteiles 5 ausgebildet. In einer abge
wandelten Ausführungsform kann der sphärische Grund aber auch
in einem entweder durch die erste Bohrung 6 einführbaren Fas
sungsteil oder in einem durch die zweite Bohrung 7 einführba
ren Fassungsteil vorgesehen sein. Die Erfindung wird dann in
sprechender Weise dahingehend angewendet, daß das Aufnahme
teil mit dem Einsatzstück als ein Element betrachtet wird und
die oben beschriebenen Maßnahmen an diesem so zusammengesetz
ten Stück vorgenommen werden.
Die Knochenschraube bildenden Elemente sind vorzugsweise aus
Titan gefertigt.
Claims (4)
1. Knochenschraube mit einem einen Gewindeabschnitt (2) und
einen Kopf (3) aufweisenden Schraubenelement (1), einem kopf
seitigen Aufnahmeteil (5) für die Aufnahme eines mit der Kno
chenschraube zu verbindenden Stabes, wobei das Aufnahmeteil
(5) eine offene erste Bohrung (6) und einen im wesentlichen
U-förmigen Querschnitt mit zwei freien, mit einem Gewinde
versehenen Schenkeln aufweist, und einer zweiten Bohrung (7)
an dem der ersten Bohrung (6) gegenüberliegenden Ende, deren
Durchmesser größer ist als der des Gewindeabschnittes (2) und
kleiner als der des Kopfes (3), und einem Sitz für den Kopf
(3), und einer mit dem Gewinde zusammenwirkenden Mutter bzw.
Schraube,
dadurch gekennzeichnet, daß der das freie Ende der zweiten
Bohrung (7) begrenzende Rand zur Achse der ersten Bohrung (6)
gesehen unsymmetrisch ausgebildet ist.
2. Knochenschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der begrenzende Rand in einem Winkelbereich eine Ausfrä
sung (10) aufweist.
3. Knochenschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lot der durch den begrenzenden Rand gehende
Ebene gegen die Achse der ersten Bohrung (6) geneigt ist.
4. Knochenschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der von dem begren
zenden Rand umschlossenen Ebene gegen die Achse der ersten
Bohrung (6) versetzt ist.
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