DE60034489T2

DE60034489T2 - Vorrichtung zur externen transpedikularen wirbelsäulenfixierung

Info

Publication number: DE60034489T2
Application number: DE60034489T
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovich Kurgan SHEVTSOV; Alexandr Timofeevich Kurgan KHUDYAEV; Pavel Ivanovich Kurgan KOVALENKO
Original assignee: FED STATE INSTITUTION OF SCIEN; Fed State Institution Of Science Russian Ilizarov Scient Ctr Restorative Traumatology & Orthopaed Federal Agency Of Health
Current assignee: FED STATE INSTITUTION OF SCIEN; Fed State Institution Of Science Russian Ilizarov Scient Ctr Restorative Traumatology & Orthopaed Federal Agency Of Health
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: HK1053252A1; JP2004500910A; JP4041909B2; ATE359744T1; WO2001056488A1; US6755828B2; EP1260187B1; US20030065328A1; EP1260187A1; DE60034489D1; EP1260187A4

Description

Bereich der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Medizin, insbesondere auf das der Orthopädie und speziell auf die Wirbelsäulenchirurgie, und wird zur Behandlung von Krankheiten und Verletzungen der Wirbelsäule in spezialisierten Abteilungen für Vertebrologie und Neurochirurgie verwendet.
Beschreibung des Standes der Technik
Es ist bereits eine implantierbare Vorrichtung zur Wirbelfixation bekannt, die eine Schraube für spongiösen Knochen aufweist, die eine verbesserte sattelartige Form trägt, die mit einer Mutter an Ort und Stelle fixiert wird und einen einfachen und effektiven Arretiermechanismus hat, der einige Stifte, von denen jeder in Kontakt mit einem oberen Halbsattel hat und eine Mutter aufweist, die eine Drehung des letzteren bezüglich des Restes der Form verhindert. Das implantierbare System hat auch Stangen, die von der sattelartigen Form starr erfasst sind, sowie einen sublaminaren Draht, wo die Stangen-Draht-Trennfläche mit einem Drahtfaden geschützt wird (US-Patent 5,030,220, IPC⁵ A 61 F 5/04, A 61 F 5/00).
Bekannt sind ferner eine Stabschraube sowie eine Vorrichtung zur Korrektur und Fixierung mit dieser Art von Schraube, wobei die Stabschraube einen Gewindeteil und ein Kugelsegment oder einen Kopf hat, auf dem eine Packung mit einem Verbindungselement zum Einstellen eines Stabs gesetzt ist, und das Verbindungselement und die Packung miteinander so verbunden sind, dass der Abstand zwischen seinem Ende und dem Verbindungselement geändert werden kann (Internationale Anmeldung N WO 91/06254, IPC⁵ A 61 B 17/60).
Bekannt ist ferner eine Vorrichtung für eine Spinaltherapie, die Verbindungen für eine Wirbelfixierung mit gekrümmten Nadeln, die durch gerade Schrauben miteinander verbunden sind, und zwei Einheiten aufweist, die mit zentralen Platten verbunden sind, an denen gerade Nadeln mit Hilfe von niedergehaltenen Platten und Schrauben befestigt werden (Urheberschein /A.c./SU 1537237, A", USSR, IPC⁵ A 61 B 17/60). Bei der bekannten Vorrichtung sind die zentralen Platten als Halbkreise ausgeführt, in denen Löcher und Ausschnitte ausgebildet sind. Darüber hinaus wird die Vertebralfixierung unter Verwendung der gekrümmten Nadeln, die in einen spinösen Prozess eingeführt werden, und geraden Nadeln ausgeführt, die in einen Wirbelkörper eingeführt werden.
Bekannt ist ein Verfahren zum Modellieren des geschlossenen Einführens von Fixatoren in einem Wirbelkörper, bei welchem eine Stabilisierung dadurch erfolgt, dass Drahtmarkierungen in einem Einstechprozess in der mittleren Sagittalebene eingeführt und danach aus ihr zuerst in der Kranialrichtung und dann in der Seitenrichtung verschoben werden, wobei die Fixatoren in sichere Zonen von hinten nach vorne in einem Winkel zur Sagittalebene eingeführt und ihre Richtung auf einer Schablone markiert wird, die dann während des Einführens der Fixatoren verwendet wird (RU-Patent 2093901, C1, RF).
Bekannt sind ein Verfahren zum Einführen einer Gewindestange in einen Wirbelkörper sowie eine Vorrichtung, um dies auszuführen (RU-Patent 2051633, C1, RF). Das Wesentliche der Erfindung ist die Voreinführung eines axialen Führungsdrahtes, einer Führung mit einem zentralen Langloch und eines Schutzrohrs, mit dessen Hilfe weiches Gewebe geschützt wird, wobei die Richtung und Tiefe der Gewindestangenimplantierung gesteuert werden, wofür eine Vorrichtung zur Osteosynthese verwendet wird, die mit einem Drehmechanismus in Form eines Gehäuses versehen ist, zu dem ein Klinkenrad mit einer Arretierung, ein viereckiger Heber mit einem Kugelfixator an einem Ende und einem Handgriff mit kreisförmigen Aussparungen gehört, die am gegenüberliegenden Ende senkrecht zum Gehäuse angeordnet ist.
Bekannt ist eine Kompressions-Distraktionsvorrichtung mit Ringen und Bögen, Drahtfixatoren, Zugschrauben, Kugelgelenken und Fixierelementen, wobei jedes Paar der Zugschrauben durch das Kugelgelenk verbunden ist, während die Ringe und Bögen in einem regulierten Abstand von der Ebene der Gelenkanordnung ersetzt sind (Urheberschein SU 374076 , USSR).
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Fixieren und Korrigieren der Wirbelsäule, die Gewindestangen und eine Basis aufweist, die mit Zughebeln versehen ist (RU-Patent 2019148, C1, RF). In der bekannten Vorrichtung sind Längsgewindestangen vorhanden, von denen jede so gefertigt ist, dass sie aus drei Teilen besteht, die miteinander durch Gelenke verbunden und mit Stangenhaltern, wie einem Zylinder mit einem Befestigungselement und einem Schlitz, versehen sind, wodurch die Teile für einen Mehrebenentransport der Gewindestangen sorgen.
Eine bekannte Vorrichtung für eine Skoliosetherapie hat Klammern mit Löchern und einem Schlitz, an denen Stützelemente und Fixierelemente befestigt sind, wobei eines der Klammerenden längs der Ebene zu ihrer konvexen Seite abgebogen ist. An der Klammer ist eine Fixierplatte mit einem Querschnitt eines auf dem Kopf stehenden L mit der Möglichkeit ihres Transports längs des Schlitzes und einer Fixation angeordnet. Auf einer ihrer Wände ist ein Gleitstück vorgesehen, das in den Klammerschlitz versenkt ist und zu einer Achse wird, an deren Oberseite wiederum ein Gewindestück ausgeführt ist, während parallel zu der Klammerebene in der anderen Wand der Fixierplatte ein Schlitz ausgeführt ist. Auf die Achse der Fixierplatte ist über Gelenke eine Zugeinrichtung gesetzt, deren Gewindeende an dem abgebogenen Ende der Klammer durch ein Flächenhalterung befestigt ist. In den Schlitzen der Fixierplatten befinden sich Knochenstangen und Clipse, die einen Transport und eine Fixierung ermöglichen, wobei die Fixierplatten aus zwei gekrümmten Platten mit Zapfen bestehen, die durch einen Zugbolzen an ihrer Basis verbunden sind. Die Klammern sind miteinander so verbunden, dass durch Verwendung von Gewindestäben die Möglichkeit ihrer Ortsänderung und Fixierung besteht (RU-Patent 2086202, C1, RF).
Bekannt sind eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine spinale extrafokale Osteosynthese. Die Vorrichtung hat Gewindestangen, Halteelemente, Zugschrauben und Fixierelemente, wobei die Halteelemente in der Vorrichtung als gekrümmte Platten mit einem Krümmungsradius von 140 ± 10 mm ausgebildet und mit Längsschlitzen versehen sind, indem die Gewindestangen senkrecht zur Ebene der Halteplatte befestigt sind. Die Gewindestäbe sind für ein Einführen in Wirbelkörper vorgesehen, wobei freie Bewegungen innerhalb eines 30°-Bereichs bezüglich der Halteplatte auf Kosten von Kompensierscheiben ausgeführt werden. Die Halteelemente haben freie Bewegung innerhalb eines 60°-Bereichs und sind miteinander durch Stützen mit den Kompensierscheiben und den Längszugschrauben in zwei parallelen Ebenen verbunden. Bei dem Verfahren zur spinalen extrafokalen Osteosynthese durch transpedikulares Einführen der Gewindestangen in die Köper von einigen benachbarten nicht beschädigten Wirbeln unter Befestigung an dem externen Halter wird diese transpedikulare Fixierung durch einen Einstechprozess in einen betroffenen Wirbel ergänzt, wobei die Stangen direkt in den Körper eingesetzt werden, der Bogen weggelassen wird und zwei benachbarte Wirbel durch eine einzige Halteplatte, beispielsweise der involvierte Wirbel und der darunter, fixiert wer den, wodurch ein Repositionsmoment von Kräften mit der Größe des am stärksten involvierten spinalen Treibsegments erzeugt wird (RU-Patent 2115381, C1, RF).
Bekannt ist eine ESSF-Vorrichtung, die Querträger hat, welche integral hergestellt und mit Öffnungen versehen sind, um Kugelgelenke mit Arretierschraube anzuordnen (Weber B. G., Magenl F., Der externe Fixator, AO/ASIF – Gewindestabsystem – Wirbelsäulenfixator, Berlin, Springer-Verlag, 1985 – S. 298–300). Die Querträger sind miteinander durch Gewindestangen und die Kugelgelenke verbunden. Alle Gewindestangen haben ein Gegendrehgewinde. Bei der Vorrichtung werden Schanz-Schrauben verwendet, die durch die Querträger verbunden sind, wobei Schraubenklemmen benutzt werden. In den Querträgern ausgeführte Schlitze ermöglichen es, den Querabstand der Schanz-Schrauben zu verändern.
Die Auslegung der bekannten Vorrichtung erlaubt es jedoch nicht, spinale Verformungen und genau Skoliose vom Grad III bis IV zu korrigieren, da das Einsetzen der Kugelgelenke in den Querträgeröffnungen eine Einsatzvielfalt dadurch begrenzt, dass keine Möglichkeit besteht, Kugelgelenke einzusetzen, die zum Verformungsscheitel hin ausgerichtet sind.
Zur Infusion von Medikamentlösungen in Knochen und weiche Gewebe ist eine Vorrichtung bekannt, die ein Gehäuse mit einer rohrförmigen Nadel, eine Einheit für die Lösungszuführung und einen Dorn mit einem Konusstopfen und einem Handgriff aufweist, der angeordnet ist, damit er sich um eine Achse drehen kann. An dem Konusstopfen des Dorns sind eine Längsnut und senkrecht zu ihr ein sich verengender Kapillarspalt ausgebildet. Der Dorn mit der Nadel bilden ein Drosselventil, dessen Durchströmquerschnitt der gleiche wie der Querschnitt der Längsnut ist (Urheberschein SU 858839 , USSR, IPC³, A 61 M 1/00).
Für intraossale Injektionen ist eine Vorrichtung bekannt, die einen Handgriff mit einem Längskanal und einem Schlitz, eine abtrennbare Nadel, die an dem Handgriff angeordnet ist, einen Dorn mit einem Gleitstück, der so angeordnet ist, dass in den Kanälen des Handgriffs und der Nadel ein Transport stattfinden kann, und eine Fixierungseinrichtung der Dornposition aufweist, wobei der Handgriff mit zwei Anschlägen an seinen Enden versehen ist. Die Fixiereinrichtung ist auf dem Anschlag des Handgriff-Arbeitsendes angeordnet. Die Form des Handgriff-Arbeitsendes entspricht der Form des Arbeitsendes des Dorns (Urheberschein SU 914063 , USSR, PIC⁴ A 61 M 1/00).
Die Auslegung der bekannten Vorrichtung soll jedoch einem unabhängigen Einsatz dienen und ist nicht für die Verwendung in Kombination mit dem vertebralen Fixierelement vorgesehen.
Bekannt ist eine Klemme mit zwei durch Gelenke verbundenen Handgriffen mit Ringen, einer Zahnstangen-Ritzel-Arretierung und Arbeitsklauen, die mit Wangenstücken und einem geschlitzten Boden versehen sind. Darüber hinaus bilden die geschlossenen Schlitze ein rundes Loch (Urheberschein SU 850064 , USSR, IPC³ A 61 B 17/18).
Der Aufbau der Arbeitsklauen erlaubt es jedoch nicht, die bekannte Klemme zum Einführen des Befestigungsendes des vertebralen Fixierelements durch weiche Gewebe zum Wirbelkörper zu verwenden.
Bekannt ist eine Vorrichtung für eine Skoliose-Therapie mit parallel und miteinander verbunden angeordneten Trägern, an denen Elemente für eine Vertebralfixierung befestigt sind. Jeder Träger ist als Platte ausgebildet, die mit Verbindungsschenkeln versehen sind, die an Pfosten befestigt und so angeordnet sind, dass sie in Schlitzen von Leisten transportieren können. Jeder vorhergehende Träger ist mit jedem darauf folgenden mit der Möglichkeit eines Transports verbunden (Gebrauchsmusterzertifikat 1797, RF, IPC⁶, A 61 B 17/60).
Bekannt ist ferner eine Korrekturvorrichtung für das Rückgrat mit einer Einheit für eine vertebrale Fixierung, die aus einem Träger und zwei Stangen besteht, die miteinander durch ein zentrales Halteelement verbunden sind und an den Enden seitliche Halteelemente haben. In den Längsschlitzen der Stangen sind Klemmen mit vertebralen Fixatoren angeordnet (RU-Patent 2128021, C1 RF, IPC⁶ A 61 B 17/66, 17/70).
Bekannt ist auch eine Repositioniervorrichtung zum Anlegen eines dosierten Zugs an das Rückgrat mit vier Fixiereinheiten, die zwei Halteeinheiten bilden (RU-Patent 2066140, C1, RF). Der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert auf diesem Dokument.
Der Aufbau der bekannten Vorrichtungen hat jedoch keine ausreichende Steifigkeit, weil die Fixierverbindung eine große Anzahl von Bauelementen hat.
Zusammenfassung der Erfindung
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Konstruktion für eine Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation der Wirbelsäule zur Korrektur ihrer Verformungen und Verletzungen, ein Instrument zum Einführen des vertebralen Fixationselements sowie ein Verfahren für ihre Verwendung zum Therapieren der Verformungen und Verletzungen der Wirbelsäule zu entwickeln.
Dieses Ziel wird dadurch erreicht, dass in der Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation der Wirbelsäule nicht mehr als neun Fixationsverbindungen vorhanden sind, die durch Zugelemente jeweils zu dritt als drei Stützeinheiten befestigt sind, von denen zwei sich außen und eine dazwischen befinden und von denen jede miteinander mit der Möglichkeit eines räumlichen Transports mit Hilfe von nicht mehr als sechs Distraktionsstangen verbunden ist, wobei die Enden von jeder der drei Distraktionsstangen indirekt mit einer der Fixationsverbindungen der äußeren Stützeinheiten und jeweils mit den Fixationsverbindungen der dazwischenliegenden Stützeinheit verbunden sind. Darüber hinaus ist jede der Fixationsverbindungen als Formplatte ausgeführt, die eine quer verlaufende Symmetrieachse hat und mit symmetrischen, in Längsrichtung verlaufenden Durchgangsschlitzen versehen ist, die zwischen einer zentralen Ausbauchung und als Prisma ausgeführten Enden angeordnet sind, wobei die zentrale Ausbauchung die Prismenenden mit Verbindungsöffnungen und Befestigungselementen versehen sind. Weiterhin sind mit jeder der Fixationsverbindungen nicht mehr als zwei Elemente für eine vertebrale Fixation durch Klemmen befestigt, wobei die Elemente als Halbstifte ausgebildet sind, von denen jeder ein Arbeitsende, das konusförmig ist und mit einem schraubenförmigen Holzgewinde versehen ist, das von einem Anschlag begrenzt wird, und ein Befestigungsende aufweist, an dem eine Abflachung ausgebildet ist und das mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, deren Achse senkrecht zur Längsachse des Halbstiftes ist.
Vorzugsweise ist jede der Fixationsverbindungen als Formplatte ausgebildet, die die Gestalt eines gleichseitigen Trapezes und jeweils eine quer verlaufende Symmetrieachse hat, die mit symmetrischen Durchgangsverbindungsöffnungen versehen ist, deren Achse senkrecht zur quer verlaufenden Symmetrieachse ist, wobei die Verbindungsöffnungen in der Mitte und an den Enden jeder Platte ausgebildet sind. Darüber hinaus ist jede der letzteren mit zwei Paaren von durchgehenden Montageschlitzen mit einem Winkel von 35 bis 40° auf beiden Seiten der quer verlaufenden Symmetrieachse der Platte versehen, wobei in den Schlitzen jeweils in einem des Paars ein Element für eine vertebrale Fixation ausgebildet als Halbstift befestigt ist. Die äußeren Stützeinheiten sind mit einer zwischenliegenden durch Verbindungsgelenkverbindungen verbunden, von denen jede aus zusammengefügten Ständern zusammengebaut ist, wobei jeder der letzteren mit Distraktionsstangen versehen ist.
Eine solche Ausführung der Fixationsverbindungen der erwähnten Vorrichtung ermöglicht es, die Steifigkeit einer Fixation von nicht geschädigten Wirbeln unter Verwendung der Elemente für ihre Fixation zu steigern, deren Befestigungsenden in einem Winkel von 35 bis 40° bezüglich der spinalen Längsachse ausgerichtet sind, und die Anordnung der Fixierungsstelle der Befestigungsenden der Fixationselemente der Wirbel im Hinblick auf angelegte Distraktionskräfte zu regulieren.
Gleichzeitig wird das Ziel erreicht, Medikamentenlösungen in Wirbelkörper während ihrer Fixation bei dem Therapieprozess auf Kosten der Tatsache zu infundieren, dass jeder Halbstift mit einem Längsschlitz versehen ist, der sich über die ganze Halbstiftlänge erstreckt, und in dem Schlitz eine Spritzennadel festgelegt ist, in der eine mit einem Stopfen versehene Kanüle von der Richtung des Befestigungsendes des Halbstiftes aus vorgesehen ist.
Um eine vollständige Korrektur einer Rückgratverformung sowohl für Trauma als auch für Skoliose von 3 bis 4 Grad zu erreichen und um vorzugsweise jede der Verbindungsgelenkverbindungen als Kugelkopf auszubilden, der zylindrische Wulste mit einem Loch hat, wird der Kopf auf der Seite, die in der Richtung kegelstumpfförmig ist, die dem zylindrischen Wulst und einer Hohlkugel gegenüberliegt, angeordnet, deren Innenfläche mit einem Antireibbelag überzogen ist. In den Öffnungen der zylindrischen Wulste werden Distraktionsstangen angeordnet. Der kegelstumpfförmige Teil der Hohlkugel beträgt ein Drittel der Hohlkugel, während der Winkel des kegelstumpfförmigen Teils in der Projektion bei 90° liegt. Darüber hinaus ist der Kugelkopf mit Hohlräumen und die Hohlkugel mit einer Öffnung versehen, deren Achse senkrecht zur Achse der Öffnungen der zylindrischen Wulste ist, in denen eine Arretierung angeordnet ist.
Darüber hinaus kann jede der Verbindungsgelenkverbindungen als eine Distraktionsstange ausgebildet sein, die mit einem Kugelkopf an einem ihrer Enden versehen ist, wobei der Kopf in einer Hülse angeordnet ist, die mit einem Drehzapfen verbunden ist, der an einem der Enden der zweiten Distraktionsstange ausgebildet ist.
Bei einer Variante der erfindungsgemäßen Ausführung kann die Vorrichtung mit einem Mikroprofilträger versehen sein, von deren einer Ebene ein Längsschlitz und wenigstens zwei Montageöffnungen auf jeder Seite von ihr ausgeführt sind. Die Mikroschwelle ist mit den äußeren Stützeinheiten durch zwei Ständer und Gewindestangen und mit der dazwischenliegenden Stützeinheit durch einen Ansatz mit einem Gewindeschaft so verbunden, dass ein Transport in der Sagittalebene stattfinden kann.
Die Ausführung der Vorrichtung mit einer solchen Traktion sorgt für einen zusätzlichen Einfluss während einer Korrektur der spinalen lateralen Verformung und erhöht die Steifigkeit des Aufbaus.
Um ein Durchschrauben eines jeden Fixationselements für den Wirbel während einer Befestigung der Fixationsverbindung zu vermeiden, ist jede der Klemmen vorzugsweise als ein abgewinkelter Ständer gebildet, der von der zylindrischen Gewindefläche gebildet wird und in einem Winkel mit dem prismenförmigen Kopf verbunden ist. An der Innenfläche ist in Richtung der Stange eine zylindrische Abbiegung erfolgt, deren Achse senkrecht zur Achse der zylindrischen Gewindefläche ist, auf der konische und sphärische Scheiben angeordnet werden können.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die patentierte Erfindung wird durch die folgende detaillierte Beschreibung eines jeden spezifischen Ausführungsfalls unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen und Schemata verdeutlicht.
1 ist eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation der Wirbelsäule nach der Erfindung in einer Gesamtansicht.
2 ist eine Fixationsverbindung nach der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine mögliche Variante der Fixationsverbindungsausführung.
4 zeigt eine mögliche Variante der Ausgestaltung der Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation der Wirbelsäule.
5 zeigt ein als Halbstift ausgebildetes Element für die Wirbelfixation nach der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante des Wirbelfixationselements.
7 zeigt das Wirbelfixationselement von 6 in der Draufsicht.
8 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante eines Verbindungskugelgelenks nach der Erfindung.
9 ist eine mögliche Ausführungsvariante des Verbindungskugelgelenks nach der Erfindung.
10 ist eine zusätzliche Ansicht des gleichen Verbindungskugelgelenks.
11 ist eine mögliche Variante der Ausgestaltung der Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation der Wirbelsäule unter Verwendung eines Mikroprofilträgers nach der Erfindung.
12 ist eine Ausführung des erfindungsgemäßen Mikroprofilträgers von 10.
13 zeigt eine Klemme zum Befestigen des Wirbelfixationselements an der Fixationsverbindung nach der Erfindung.
14 ist ein Verbindungselement, das als Ansatz mit einem Gewindeschaft ausgeführt ist.
15 ist eine chirurgische Klemme zum Einführen des Wirbelfixationselements nach der Erfindung.
16 ist eine Ansicht der Klemmbacken der Handgriffe der chirurgischen Klemme mit einem festgelegten abgeflachten Ende des Wirbelfixationselements.
17 ist ein Schema einer verformten Wirbelsäule in Verbindung mit der Erfindung.
18 zeigt, wie 17, die Wirbelsäule nach der Korrekturverformung unter Verwendung der Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation.
19 zeigt das Fixationselement eines Wirbels eingeführt in dessen Körper.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung
In 1 der beiliegenden Zeichnungen ist die Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation der Wirbelsäule als Ganzes gezeigt.
Die Vorrichtung hat drei Stützeinheiten 1, 2, 3, nicht mehr. In dieser Ausgestaltung sind die Stützeinheiten 1 und 3 äußere Stützeinheiten, während die Stützeinheit 2 zwischen ihnen die Zwischenstützeinheit bildet. Die Stützeinheiten 1, 2, 3 sind miteinander mit der Möglichkeit eines relativen Transports verbunden, wobei mit Gewinde versehene Distraktionsstangen 4, 5, 6, 7, 8, 9, Distraktionsmuttern 10 und 11, 12 und 13, 14 und 15, 16 und 17, 18 und 19, 20 und 21, 22 und 23, 24 und 25, 26 und 27, 28 und 29, 30 und 31, 32 und 33 und jeweils Ansätze 34, 35, 36, 37, 38; 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45 mit Gewindeschäften verwendet werden. Die Ansätze 34, 35, 36 mit den Gewindeschäften sind so angeordnet, dass sie in die Löcher der Fixationsverbindung 46 der äußeren Stützeinheit 1 gedreht werden können, während die Ansätze 37, 38, 39 mit ihren Gewindeschäften so angeordnet sind, dass sie in die Löcher der Fixationsverbindung 47 der Zwischenstützeinheit 2 gedreht werden können.
Die Stützeinheit 1 wird von drei Fixationsverbindungen 46, 48, 49 gebildet, die miteinander durch drei mit Gewinde versehene Zugelemente 50, 51, 52 und jeweils durch Paare von Befestigungsmuttern 53, 54, 55, die sich an dem mit Gewinde versehenen Zugelement 50 befinden, durch Paare von Befestigungsmuttern 56, 57, 58, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 51 befinden, und durch Paare von Befestigungsmuttern 59, 60, 61 verbunden sind, die sich auf den mit Gewinde versehenen Zugelementen 52 befinden.
Die Stützeinheit 2 wird von drei Fixationsverbindungen 47, 62, 63 gebildet, die miteinander durch mit Gewinde versehene Zugelemente 64, 65, 66 und jeweils durch Paare von Befestigungsmuttern 67, 68, 69, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 64 befinden, durch Paare von Befestigungsmuttern 70, 71, 72, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 65 befinden, und durch Paare von Befestigungsmuttern 73, 74, 75 verbunden sind, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 66 befinden.
Die Ansätze 34, 35, 36 und 37, 38, 39 sind auf den mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen 4, 5, 6 angeordnet und können durch Distraktionsmutternpaare, nämlich 10 und 11, 12 und 13, 14 und 15, 16 und 17, 18 und 19, 20 und 21 bewegt werden.
Auf den mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen 7, 8, 9 sind Ansätze 40, 41, 42 angeordnet, die durch Distraktionsmutternpaare, nämlich 22 und 23, 24 und 25, 26 und 27 bewegt werden können. Darüber hinaus sind auch Ansätze 43, 44, 45 auf den mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen 7, 8, 9 angeordnet und können durch Distraktionsmutternpaare, nämlich 28 und 29, 30 und 31, 32 und 33 bewegt werden. Die mit Gewinde versehenen Enden der Ansätze 43, 44, 45 sind so angeordnet, dass eine Bewegung in den Öffnungen der Fixationsverbindung 76 der äußeren Stützeinheit 3 möglich ist.
Letztere wird von drei Fixationsverbindungen 76, 77, 78 gebildet, die miteinander durch mit Gewinde versehene Zugelemente 79, 80, 81 und jeweils durch Paare von Befestigungsmuttern 82, 83, 84, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 79 befinden, durch Paare von Befestigungsmuttern 85, 86, 87, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 80 befinden, und durch Paare von Befestigungsmuttern 88, 89, 90 verbunden sind, die sich auf dem mit Gewinde versehenen Zugelement 81 befinden.
Die Elemente für die Wirbelfixation sind zu zweit, nämlich 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, jeweils an ihrer Fixationsverbindung 46, 47, 48, 49, 62, 63, 76, 77, 78 unter Verwendung der Klemmen, nämlich 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, befestigt.
Jede der Fixationsverbindungen 46, 47, 48, 49, 62, 63, 76, 77, 78 besteht aus einer symmetrischen Formplatte 127 mit einer quer verlaufenden Symmetrieachse 128 (2). In der Platte sind symmetrische, längs verlaufende Durchgangsschlitze 129 und 130 paarweise ausgeführt und zwischen einer zentralen Ausbauchung 131 und Enden 132 und 133 der Formplatte 128 angeordnet. In der zentralen Ausbauchung 131 und in jedem der Enden 132 und 133 sind Einzelverbindungsöffnungen 134, 135, 136 ausgeführt. Jede der Öffnungen hat eine zentrale Achse 137, 138, 139, die senkrecht zur quer verlaufenden Symmetrieachse 128 angeordnet ist. Daneben sind in der zentralen Ausbauchung 131 und in jedem der Enden 132, 133 der Formplatte Positionieröffnungen 140, 141, 142 ausgeführt, deren zentrale Achsen senkrecht zu den zentralen Achsen 137, 138, 139 der Verbindungsöffnungen 134, 135, 136 angeordnet sind.
Die Formplatte 127 kann als Variante der Fixationsverbindungsausführung zur Erhöhung der Fixationssteifigkeit von intakten Wirbeln zur Ermöglichung der Positionssteuerung der Befestigung der Festlegungsenden der vertebralen Fixationselemente im Hinblick auf die angelegten Distraktionskräfte (3) als gleichschenkliges Trapez ausgeführt sein. Das Trapez hat eine quer verlaufende Symmetrieachse 143. An den Enden der Formplatte 127 sind Verbindungsöffnungen 144 und 145 und in ihrem zentralen Teil sind Verbindungsöffnungen 146, 147, 148 ausgebildet. Jede der Verbindungsöffnungen 144, 145, 146, 147, 148 hat zentrale Achsen, die senkrecht zur Ebene der Formplatte 127 sind. Mit einem Winkel von 35 bis 45° bezüglich der quer verlaufenden Symmetrieachse sind Positionierschlitze 149, 150, 151, 152 ausgeführt und jeweils zu zweit angeordnet, nämlich 149, 150 und 151, 152 auf zwei Seiten von ihr und jeweils zwischen Verbindungsöffnungen, nämlich 144, 146 und 145, 147.
Die vertebralen Fixationselemente 109 bis 126 sind einzeln an jeder der Positionierschlitze 129, 130 (1) jeder Fixationsverbindung 46, 47, 48, 49, 62, 63, 76, 77, 78 befestigt; die vertebralen Fixationselemente 109 bis 126 sind für sich auch an jedem der Positionierschlitze 149 oder 150 und 151 oder 152 (4) in jeder der Fixationsverbindungen 153 bis 161 befestigt. Jedes der vertebralen Fixationselemente ist jeweils durch Klemmen 91 bis 108 befestigt.
Darüber hinaus sind die Fixationsverbindungen 153 bis 161 (4) als eine Platte mit der Form eines gleichschenkligen Trapezes ausgeführt und miteinander zu dritt, nämlich 153, 154, 155 sowie 156, 157, 158 und 159, 160, 161 durch die mit Gewinde versehenen Zugelemente 50, 51, 52 und 64, 65, 66 sowie 79, 80, 81, jeweils angeordnet in entsprechenden Verbindungsöffnungen verbunden, wodurch die drei Stützeinheiten gebildet werden. Eine der Stützeinheiten ist die Zwischenstützeinheit, die beiden anderen sind die äußeren Stützeinzeiten. Durch Distraktionsstangen 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173 und durch Verbindungsgelenkverbindungen 174, 175, 176 und 177, 178, 189 sind Platten 155, 156 sowie 158, 159 zwischenverbunden. Jede der Verbindungsgelenkverbindungen 174, 175, 176, 177, 178, 179 besteht aus zwei solchen Zwischenverbindungen mit der Möglichkeit einer Drehung von Ständern durch ein Verbindungselement. Die Drehachse einer jeden Verbindungsgelenkverbindung 174, 175, 176, 177, 178, 179 ist parallel zu der Ebene einer jeden der Platten 155, 156, 158, 159 angeordnet.
Die als Halbstifte ausgeführten vertebralen Fixationselemente 109 bis 126 (1, 4) sind paarweise an jeder der Platten 153 bis 161 befestigt. Jeder der Halbstifte hat ein Arbeitsende 180 (1), das konusförmig ausgebildet und mit einem schraubenförmigen Gewinde, einer begrenzten Anschlagstelle 181 und einem Befestigungsende 182 versehen ist, an dem eine Abflachung 183 ausgebildet ist, die mit einer Durchgangsöffnung 184 versehen ist. Die Achse der Öffnung 184 ist senkrecht zur Längsachse des Halbstifts angeordnet.
Jeder Halbstift kann mit einem Längsschlitz 185 versehen sein, der über die ganze Länge des Halbstiftes (6, 7) ausgeführt ist, um Medikamentenlösungen in Wirbelkörper während ihrer Fixation bei der Durchführung der Therapie zu infundieren. In dem Längsschlitz 185 ist eine Spritzennadel 186 befestigt, in der eine mit einem Stopfen 188 versehene Kanüle 187 auf der Seite des Befestigungsendes 182 angeordnet ist.
Bei einer Variante der Ausführung der Erfindung kann jede der Verbindungsgelenkverbindungen 174, 175, 176, 177, 178, 179 als Kugelkopf 189 (8) ausgeführt sein, der eine Ausbuchtung 190 und eine Öffnung 161 hat, um eine vollständige Korrektur der Wirbelsäulenverformung zu erreichen. Der Kugelkopf 189 ist auf der der zylindrischen Ausbuchtung 190 gegenüberliegenden Seite in einer Kugel mit Kegelstumpf und einer Hohlkugel 192 angeordnet, deren Innenfläche mit einem Antireibbelag versehen ist. Der kegelstumpfförmige Teil 193 der Kugel 192 kommt auf 1/3 ihres Volumens, und der Winkel in der Projektion des kegelstumpfförmigen Teils 193 beträgt 90°, was dem maximalen Winkel einer spinalen skoliotischen Verformung entspricht. Daneben ist die Hohlkugel 192 mit einer zylindrischen Ausbuchtung 194 mit einer Öffnung 195 versehen. In Öffnungen 191 und 195 einer jeden Verbindungsgelenkverbindung sind jeweils mit der Möglichkeit einer Bewegung der Distraktionsstangen 163, 165, 167, 169, 171, 173 sowie 162, 164, 166, 168, 170, 172 angeordnet. Der Kugelkopf 189 ist mit Vertiefungen 196 und die Hohlkugel 192 mit einer Öffnung 197 versehen, in der eine Sperre 198 angeordnet ist.
Darüber hinaus kann jede Verbindungsgelenkverbindung 174, 175, 176, 177, 178, 179 als Distraktionsstange 199 (9, 10) ausgeführt sein, die an einem der Enden mit einem Kugelkopf versehen ist, der in einer Hülse 200 angeordnet ist. Letztere ist mit einem Drehzapfen 201 verbunden, der an einem der Enden der anderen Distraktionsstange 202 ausgebildet ist. In diesem Fall beträgt die Projektion des Bohrungswinkels 90°. Die vorgeschlagene Variante der Verbindungsgelenkverbindungen ermöglicht eine Vereinfachung ihres Herstellungsverfahrens.
Bei einer Variante der Verbindungsausführung kann die Vorrichtung mit einem Mikroprofilträger 204 versehen sein, um einen zusätzlichen Einfluss während der Korrektur einer spinalen lateralen Verformung zu erreichen und die Bausteifigkeit (11) zu steigern. Der Mikroprofilträger 204 ist mit Ständern 211, 212 verbunden, die an Fixationsverbindungen 154 bzw. 160 der äußeren Stützeinheit 1 bzw. 3 so angeordnet sind, dass sie sich unter Verwendung von Gewindestangen 205, 206 und zwei Paaren von Last aufnehmenden Muttern 107, 108 bzw. 209, 210 bewegen können. Daneben ist die Fixationsverbindung 157 der dazwischenliegenden Stützeinheit 2 mit dem Mikroprofilträger 204 verbunden, so dass durch ein Verbindungselement 213 eines Paars von Last aufnehmenden Muttern 209, 210 und zwei Paaren von konischen Scheiben 214 und kugeligen Scheiben 215 jeweils eine Bewegung möglich ist (12). Der Mikroprofilträger besteht aus drei Flächen 216, 217, 218, von denen zwei, nämlich die Flächen 216, 218, parallel angeordnet und an den Enden der dritten Fläche 217 mit einem Winkel von 90° festgelegt sind. An der Fläche 217 ist in Längsrichtung ein geschlossener Schlitz ausgeführt, während an beiden Seiten von ihm wenigstens zwei Durchgangsöffnungen 220, 221 ausgeführt sind, deren Achse eine Senkrechte zur Fläche 217 ist. In diesem Fall ist das Verbindungselement 213 (13) als Ansatz mit einem Gewindeschaft 222 und einer Durchgangsöffnung 232 ausgeführt, und die Achse des Ansatzes ist senkrecht zur Achse des Gewindeschafts 222.
Um ein Durchschrauben eines jeden vertebralen Fixationselements 109 bis 126, das mit Hilfe von Klemmen 91 bis 108 befestigt ist, zu vermeiden, ist jede der letzteren (1, 4) als ein abgewinkelter Ständer ausgeführt, der von einer zylindrischen Gewindefläche 224 gebildet wird, die rechtwinklig mit einem Prismenkopf 225 verbunden ist, an dessen Innenfläche eine zylindrische Abbiegung 226 mit Ausschnitten auf der Seite der Stange ausgeführt ist. In die sem Fall sind eine konische Scheibe 214 und eine kugelige Scheibe 215 an der zylindrischen Gewindefläche 224 einer jeden der Klemmen angeordnet.
Um einen Schaden an weichem Gewebe, welches die Wirbelsäule umgibt, zu verringern, wird eine chirurgische Klemme 227 während des Einführens der vertebralen Fixationselemente 109 bis 126 (15) verwendet. Die Griffe 228, 229 der chirurgischen Klemme haben Backen 230, 231. Der Backen 231 hat eine Nase 232, die koaxial zu einer Öffnung 233 in dem Backen 230 ist. Daneben sollte der Durchmesser der zylindrischen Ausbauchung 232 nicht über dem Durchmesser der Öffnung 184 (5) sein, indem sie als Abflachung 183 des Befestigungsendes 182 des vertebralen Fixationselements ausgeführt wird.
Die Vorrichtung für externe transpedikulare Fixierung der Wirbelsäule, ihr Anwendungsverfahren und die chirurgische Klemme zum Einführen des vertebralen Fixationselements können wie folgt verwendet werden.
Vor dem chirurgischen Eingriff erfolgt eine Überprüfung zur Bestimmung seiner Indikationen und seines Umfangs. Im Falle von Skoliose Grad III bis IV wird die Haut nach zwei Mal wiederholter Behandlung längs der Linie der Dornfortsätze der Wirbelsäule Th₇, Th₈, Th₉, Th₁₀, Th₁₁ unter endotrachealer Anästhesie (17) durchschnitten. Auf beiden Seiten der Dornfortsätze 234, 235, 236, 237, 238 wird die Sehnenhaut durchschnitten. Die längsten Rückenmuskeln werden mit einer Knochenfeile separiert, und es wird eine Blutstillung mit einer warmen physiologischen Salzlösung ausgeführt. Danach erfolgt eine Teilresektion der Wirbelbögen (Th₈ und Th₁₀) sowie eine Laminektomie des Th₉-Wirbels.
Unter Verwendung eines Meißels wird auf beiden Seiten des Rückenmarks eine Entfernung der Bandscheiben an den Kranialwirbeln Th₈. Th₉ 239 und an den Kaudalwirbeln Th₉, Th₁₀ 240 ausgeführt, die sich am Scheitel der Verformung befinden. Dann werden Autotransplantate 241, 242, 243 bzw. 244, die aus dem Wirbelfortsatz 236 und den Bögen der TH₈-, Th₉- und Th₁₀-Wirbel vorbereitet wurden, in den Hohlraum der Scheiben 239 und 240 eingesetzt.
Danach erfolgt die transpedikulare Fixation der intakten Wirbel. Das Einführen der vertebralen Fixationselemente in ihre Körper erfolgt durch die Bogenwurzeln, wobei die Elemente als Halbstifte 109 bis 126 (14) ausgeführt sind.
Das Einführen eines Halbstiftes 125 in einen intakten Wirbel Th₆ erfolgt beispielsweise so:
Die chirurgische Klemme 227 wird zum Einführen des Halbstiftes 125 durch die weichen Gewebe (15) verwendet. In den weichen Geweben wird in der Projektion des Wurzelknochens des Bogens des intakten Th₆-Wirbels ein zusätzlicher Einschnitt von etwa 1 cm ausgeführt. Von dem zusätzlichen Einschnitt in das Weichgewebe wird zu dem Einschnitt entlang der Linie der Dornfortsätze unter Verwendung der Backen 231, 230 der chirurgischen Klemme ein Kanal gebildet. Danach wird die Nase 232 (16) der Backen 231 des Handgriffs 229 in die Öffnung 184 der Abflachung 183 des Befestigungsendes 182 des Halbstifts 125 (1, 4) eingeführt. Die Abflachung 183 wird mit den Griffen 229, 228 gegriffen und festgeklemmt. Das Befestigungsende 182 wird durch den Kanal, der in dem Weichgewebe gebildet ist, gezogen. Das Arbeitsende 180 (19) des Halbstiftes 125 wird in der Mitte des Bogenwurzelknochens des intakten Wirbels Th₆ angeordnet und in einem Winkel von 35 bis 45° bezüglich der Sagittalebene 245 ausgerichtet, wonach es durch Drehen in den Bogen des intakten Wirbels Th₆ eingeführt wird.
In ähnlicher Weise werden der Halbstift 126 (1, 4) sowie die Halbstifte 123 bzw. 124 in den intakten Wirbel Th₇, die Halbstifte 121, 122 in den intakten Wirbel Th₈, die Halbstifte 119, 120 in den intakten Wirbel Th₁₀, die Halbstifte 117, 118 in den intakten Wirbel Th₁₁, die Halbstifte 115, 116 in den intakten Wirbel Th₁₂, die Halbstifte 113, 114 in den intakten Wirbel L₂, die Halbstifte 111, 112 in den intakten Wirbel L₃ und die Halbstifte 109, 110 in den intakten Wirbel L₄ eingeführt. Es wird ein Nähen des Einschnitts längs der Linie der Dornfortsätze der intakten Wirbel Th₆, Th₇, Th₈, Th₁₀, Th₁₁, Th₁₂, Th₁₂, L₂, L₃, L₄ Schicht für Schicht nach dem jeweiligen Einführen der Halbstifte 109 bis 126 in diese Wirbel ausgeführt. Die Befestigungsenden der eingeführten Halbstifte 109 bis 126 (1, 4) werden unter Verwendung der konischen Scheiben 214 und der kugeligen Scheiben 215 (14) und der Klemmen 91 bis 108 befestigt, von denen jede aus abgewinkelten Ständern gebildet wird, die in jedem der sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgangsschlitze 129, 130 (2) einer jeden Fixaktionsverbindung 78, 77, 76, 63, 62, 47, 46, 48, 49 angeordnet ist, die als Formplatte ausgeführt sind. Die Befestigungsenden der Halbstifte 125, 126, (1) werden jeweils mit Klemmen 107, 108 in der Fixationsverbindung 78 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 123, 124 werden jeweils mit Klemmen 105, 106 in der Fixationsverbindung 77 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 121, 122 werden jeweils mit Klemmen 103, 104 in der Fixationsverbindung 76 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 119, 120 werden jeweils mit Klemmen 101, 102 in der Fixationsverbindung 63 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 117, 118 werden jeweils mit Klemmen 99, 100 in der Fixationsverbindung 47 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 113, 114 werden jeweils mit Klemmen 95, 98 in der Fixationsverbindung 46 fixiert. Die Befestigungsenden der Halbstifte 111, 112 werden jeweils mit Klemmen 93, 94 in der Fixationsverbindung 48 fixiert Die Befestigungsenden der Halbstifte 109, 110 werden jeweils mit Klemmen 91, 92 in der Fixationsverbindung 49 fixiert.
Die als Formplatten ausgeführten Fixationsverbindungen 76, 77, 78 (1) werden unter Verwendung von mit Gewinde versehenen Zugstäben 79, 80, 81, die in den Verbindungsöffnungen angeordnet sind, verbunden und mit Paaren von Befestigungsmuttern 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 befestigt, wodurch eine äußere Stützeinheit 3 gebildet wird. Die Fixationsverbindungen 47, 62, 63 werden unter Verwendung von mit Gewinde versehenen Zugelementen 64, 65, 66 mit Paaren von Befestigungsmuttern 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75 befestigt, wodurch die Zwischenstützeinheit 2 gebildet wird. Die Fixationsverbindungen 46, 48, 49 werden unter Verwendung von mit Gewinde versehenen Zugelementen 50, 51, 52 verbunden und mit passenden Paaren von Befestigungsmuttern 53, 50, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61 befestigt, wodurch die andere äußere Stützeinheit 1 gebildet wird. Die Ansätze 34, 35, 36, 40, 41, 42, 43, 44, 45 werden unter Verwendung von Gewindeschäften mit den Verbindungsöffnungen der passenden Fixationsverbindungen verbunden, nämlich 76 – die der äußeren Stützeinheit 3, 63 und 47 – die der Zwischenstützeinheit 2, und 46 – die der äußeren Stützeinheit 1. Die Ansätze 43 und 40, 44 und 41, 45 und 42, 37 und 34, 38 und 35, 39 und 36 sind so verbunden, dass eine Bewegung unter Verwendung der mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen 7, 8, 9, 6, 5, 4 und jeweils Paaren von Distraktionsmuttern 32, und 33, 22 und 23, 30 und 31, 24 und 25, 28 und 29, 26 und 27, 20 und 21, 15 und 14, 18 und 19, 12 und 13, 16 und 17 sowie 10 und 11 möglich ist.
Eine abgestufte Bewegung der Stützeinheiten, nämlich der äußeren Stützeinheit 3 (1) und der Zwischenstützeinheit 2, wird längs der konkaven Seite der Wirbelsäule ausgeführt. Durch Aufdrehen von Distraktionsmuttern 32 und 23, die sich auf der mit Gewinde versehenen Distraktionsstange 7 befinden, werden die Ansätze 43 und 40 bewegt. Durch Drehen der Paare von Distraktionsmuttern 25 und 24, 30 und 31 werden jeweils die Ansätze 41 und 44 in entgegengesetzte Richtung bewegt, wodurch letztere für den Augenblick der abgestuften Bewegung der Ansätze 43 und 40 freigesetzt werden, die indirekt die angelegten Distraktionskräfte auf die Fixationselemente 121, 122, 123, 125, 126 (1, 17) übertragen, die in die intakten Wirbel Th₆, Th₇, Th₈ und auf die Fixationselemente 119, 120, 118, 117, 115, 116 eingesetzt werden, die in die intakten Wirbel Th₁₀, Th₁₁, Th₁₂ durch die abgestufte Bewegung der letzteren in der Kranial- bzw. Kaudalrichtung eingeführt sind. Nach der abgestuften Bewegung der Ansätze 43 und 40 (1) werden die Distraktionsmuttern 33 und 22 an die mit Gewinde versehene Distraktionsstange 7 und die Distraktionsmuttern 30 und 31, 24 und 25 an der Distraktionsstange 8 befestigt. Gleichzeitig sollten die Distraktionsmuttern 14 und 20, die sich auf der mit Gewinde versehenen Distraktionsstange 6 befinden, losgedreht werden. Die Paare von Distraktionsmuttern 12 und 13, 18 und 19, die sich auf der mit Gewinde versehenen Distraktionsstange 5 befinden, werden in die entgegengesetzten Richtungen von den Ansätzen 35 und 38 aus bewegt. Danach werden durch indirektes Drehen der Distraktionsmuttern 12 und 21 über die Ansätze 36 und 39 der äußeren Stützeinheit und der Zwischenstützeinheit 2 die Fixationselemente 110, 112, 114 und die intakten Wirbel Th₁₀, Th₁₁, Th₁₂ (17) jeweils in der Kranialrichtung und L₂, L₃, L₄ in der Kaudalrichtung bewegt. Nach der abgestuften Bewegung der Ansätze 36 und 39 (1) werden Distraktionsmuttern 15, 21 an der mit Gewinde versehenen Distraktionsstange 6 und Paare von Distraktionsmuttern 12 und 13, 18 und 19 an der mit Gewinde versehenen Distraktionsstange 5 befestigt. Die Ansätze 36, 35 der Stützeinheit 1, die Ansätze 39, 38, 42, 41 der Stützeinheit 2 und die Ansätze 45, 44 der Stützeinheit 3 können sich räumlich drehen, wodurch sie eine funktionsmäßig günstige Position bezüglich der mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen 6, 5, 7 bzw. 8 einnehmen. Die intakten Wirbel Th₆, Th₇, Th₈ und Th₁₀, Th₁₁, Th₁₂, L₂, L₃, L₄, die über und unter der Zone des chirurgischen Eingriffs angeordnet sind, werden abgestuft bewegt, wie es bereits erwähnt wurde, wodurch ein Geraderichten der Wirbelsäule (18) unter Verwendung des Systems zur externen transpedikularen Fixation erreicht wird. Die erreichte Position der Wirbelsäule wird fixiert, bis bestimmt wird, dass sich der Knochen oder die Osteofibrose in der Zone der Bandscheibenentfernungen regeneriert.
Bei einer Variante der Ausführung der Erfindung ist jede der Fixationsverbindungen als Platte 127 (3) in Form eines gleichschenkligen Trapezes mit quer verlaufender Symmetrieachse 143 ausgeführt. Die Platte 127 hat Verbindungsöffnungen 144, 146, 148, 147, 145 sowie Durchgangsschlitze 149, 150, 151, 152 für die Einstellung. Die letzteren befinden sich paarweise auf beiden Seiten der quer verlaufenden Symmetrieachse 143 der Platte und sind mit einem Winkel von 35 bis 45° ausgebildet. Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation werden die Fixationselemente 109, 110, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 der intakten Wirbel in ihre Körper ähn lich wie bei der vorstehend beschriebenen Technik eingeführt. Die Stützeinheiten 1, 2, 3 werden von den Fixationsverbindungen gebildet, die als Platten 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161 (4) in der Form eines gleichschenkligen Trapezes hergestellt sind. Die Befestigungsenden der beiden zentralen Fixationselemente 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125 bzw. 126 sind an jeder der Platten der Durchgangsschlitze für die Einstellung befestigt, wofür Klemmen 91 und 92, 93 und 94, 95 und 96, 97 und 98, 99 und 100, 101 und 102, 103 und 104, 105 und 106 bzw. 107 und 108 verwendet werden. Die äußere Stützeinheit 1 wird durch die Verbindung der Platten 153, 154, 155 mit mit Gewinde versehenen Zugelementen 50, 51 und 52 gebildet, die sich in den Verbindungsöffnungen der Platten 153, 154 und 155 befinden, wobei sie an den letzteren mit Mutternpaaren befestigt ist.
Die Zwischenstützeinheit 2 wird durch Verbindung der Platten 156, 157, 158 mit den mit Gewinde versehenen Zugelementen 64, 65, 66 gebildet, die in den Verbindungsöffnungen der Platten 156, 157 und 158 angeordnet sind, wobei sie an den letzteren durch Mutternpaare befestigt ist. Die äußere Stützeinheit 3 wird durch Verbinden der Platten 159, 160, 161 mit den mit Gewinde versehenen Zugelementen 79, 80, 81 gebildet, die in den Verbindungsöffnungen der Platten 159, 160, 161 angeordnet sind, wobei sie an den letzteren durch Mutternpaare befestigt wird.
Die äußere Stützeinheit 1 ist mit der Zwischenstützeinheit 2 durch drei Paare von Distraktionsstangen 162 und 163, 164 und 165, 166 und 167 verbunden. Jedes Paar der letzteren ist durch die Anschlussverbindung verbunden, nämlich 174, 175, 176. Die Enden der Distraktionsstangen 162 und 163, 164 und 165, 166 und 167 eines jeden Paares werden in den Verbindungsöffnungen der jeweiligen Platten 155 und 156 mit der Möglichkeit einer Bewegung angeordnet. In diesem Fall ist die Achse jeder Verbindungsgelenkverbindung parallel zu der Sagittalebene angeordnet.
Die Zwischenstützeinheit 2 ist mit der äußeren Stützeinheit 3 durch drei Paare von Distraktionsstangen 168 und 169, 170 und 171, 172 und 173 verbunden. Jedes Paar der letzteren ist durch die Anschlussverbindung, nämlich 177, 178, 179, verbunden. Die Enden der Distraktionsstangen 168 und 169, 170 und 171, 172 und 173 eines jeden Paares sind in den Verbindungsöffnungen der jeweiligen Platten 158 und 159 mit der Möglichkeit einer Bewegung angeordnet. In diesem Fall ist die Achse einer jeden Verbindungsgelenkverbindung parallel zur Sagittalebene angeordnet. Die Distraktionsmuttern 13, 12 (nicht gezeigt) bzw. 19, 18 an den Distraktionsstangen 164 und 165 sowie die Distraktionsmuttern 25, 24 und 31, 30 (nicht gezeigt) an den Distraktionsstangen 170 und 171 werden in die entgegengesetzte Richtung von den Platten 155, 156 und 158, 159 jeweils abgeschraubt, um die abgestufte Bewegung der intakten Wirbel auszuführen. Daneben werden die Distraktionsmuttern 52, 20 (nicht gezeigt) an den Distraktionsstangen 164 und 167 sowie die Distraktionsmuttern 23, 32 an den Distraktionsstangen 168 und 169 abgeschraubt. Danach sollten die Distraktionsmuttern 21 und 15 (nicht gezeigt) abgestuft längs der Distraktionsstangen 166 und 167 und die Distraktionsmuttern 22 und 23 längs der Distraktionsstangen 168, 169 bewegt werden. Die Distraktionsmuttern 13, 12 (nicht gezeigt), 19, 18, 14, 15 (nicht gezeigt), 21, 20 (nicht gezeigt; 22, 23, 33, 32, 25, 24, 31, 30 (nicht gezeigt) sind festgezogen. Die abgestufte Bewegung wird periodisch ausgeführt, bis die geplante Wirbelsäulen-Normkorrektur erreicht ist.
Um einen zusätzlichen Effekt an der Wirbelsäule während der Korrektur ihrer markierten Verformung zu erreichen und um die Konstruktionssteifigkeit zu erhöhen, sind jeweils die Fixationsverbindungen 154, 160 (11) der äußeren Stützeinheiten und die Fixationsverbindung 157 der Fixationsstützeinheit 2 mit einem Mikroprofilträger 204 (11, 12) verbunden. Letzterer besteht aus einer Fläche 217, die mit Flächen 216 und 218 in rechten Winkel verbunden ist. In der Fläche 217 sind Durchgangsöffnungen 220, 221 und geschlossene Längsschlitze 219 vorgesehen.
Das mit Gewinde versehene Ende 222 (13) des Ansatzes 213, das mit Hilfe von Last aufnehmender Muttern 209, 210 befestigt ist, ist in dem geschlossenen Längsschlitz 219 (11) unter Einsatz von einer konischen Scheiben 214 und einer kugeligen Scheibe 215 angeordnet. Der Ansatz 213 ist mit der Verbindungsöffnung der Fixationsverbindung 157 (11) verbunden, wofür eine Durchgangsöffnung 223 und eine Bolzenverbindung eingesetzt werden. Eine der Durchgangsöffnungen auf beiden Seiten von dem geschlossenen Längsschlitz 219 ist mit Gewindestangen 205 bzw. 206 verbunden, wobei zwei Paare von Last aufnehmenden Muttern 207, 208 und 207a und 208a verwendet werden. Die Gewindestangen sind mit Ständern 211 bzw. 212 verbunden, die an den Fixationsverbindungen 154 bzw. 160 mit Hilfe von Bolzenverbindungen befestigt sind. Zur Erzielung eines zusätzlichen Zugs sind Paare von Last aufnehmenden Muttern 207, 208 und 207a, 208a an Gewindestangen 205 und 206 in unterschiedliche Richtungen von dem Mikroprofilträger 204 aufgeschraubt, während eine Last aufnehmende Mutter 209 an dem Gewindeschaft des Ansatzes 213 ebenfalls gelöst ist.
Dann wird das abgestufte Festschrauben der Last aufnehmenden Mutter 210 ausgeführt, und die erforderliche Bewegung des Mikroprofilträgers 204 in der Querebene wird mit Hilfe dieser Mutter ausgeführt. Nach der Bewegung werden die Last aufnehmenden Muttern 207, 208, 207a, 208a, 210 fixiert. Die abgestufte Bewegung in der Querebene sollte, falls erforderlich, wiederholt werden, wobei die beschriebene Technik verwendet wird.
Zum Infundieren von Medikamenten in die Wirbelkörper während ihrer Fixierung bei dem Therapieprozess werden die vertebralen Fixationselemente 109, 110, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 verwendet, von denen jedes aus einem Halbstift 109 (6, 7) besteht. Über der gesamten Länge des letzteren ist ein Längsschlitz 185 ausgeführt, an dem eine Spritzennadel 186 befestigt ist. Das Ende der Spritzennadel 186 befindet sich nahe an der Stelle des Arbeitsendes 180 des Halbstiftes 109 und ist mit einer Kanüle 187 und einem Stopfen 188 auf der Seite des Befestigungsendes 182 versehen. Das Einführen und Befestigen des Halbstiftes 109, der mit der Spritzennadel 186 versehen ist, in der Fixationsverbindung erfolgt auf ähnliche Weise unter Verwendung der oben beschriebenen Technik. Wenn es erforderlich ist, sollte danach zur Unterbindung oder Behandlung von Entzündungen der Stopfen 188 aus der Kanüle 187 entfernt werden und ein Medikament im Strom oder durch Tropfen durch die Spritzennadel 186, die an dem Halbstift 109 befestigt ist, infundiert werden, der in den Körper eines intakten Wirbels eingeführt ist.
Zum Erreichen einer vollständigen Korrektur der Wirbelsäulendeformationen sowohl bei Trauma als auch bei Skoliose vom Grad III–IV kann eine multiaxiale Verbindungsgelenkverbindung in der Ausführung der Vorrichtung für die externe transpedikulare Fixation zur Verbindung der Stützeinheiten 1, 2, 3 verwendet werden. Der Kugelkopf 189 ist bei dieser Verbindung (8), die die zylindrische Ausbauchung 190 hat, in der Hohlkugel 192 angeordnet. Die zylindrische Ausbauchung 190 befindet sich in diesem Fall auf der Abstufungsseite, die in der Hohlkugel ausgebildet ist und 1/3 von ihr beträgt, wobei ein Projektionswinkel gleich 90° ist, der der größte Winkel der skoliotischen Verformung der Wirbelsäule ist. Die Hohlkugel ist mit einer zylindrischen Ausbauchung 194 an der Außenfläche versehen. In den zylindrischen Ausbauchungen 190 und 194 sind Öffnungen 191 bzw. 195 ausgebildet. In jeder der Öffnungen sind mit Gewinde versehene Distraktionsstangen 163, 165, 167, 169, 171, 173 und 162, 164, 166, 168, 170 bzw. 172 angeordnet. Zur Fixierung einer räumlichen Position sind Vertiefungen 196 an dem Kugelkopf 189 ausgebildet, während in der Hohlkugel 192 eine Öffnung 192 vorhanden ist und in dieser Öffnung eine Sperre 198 angeordnet ist. Die Innen fläche der Hohlkugel 192 ist mit einem Antireibbelag versehen. Wie bei den erwähnten Verbindungsgelenkverbindungen können zwei bis sechs von ihnen bei der Ausgestaltung der Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation verwendet werden.
Darüber hinaus kann jede der Verbindungsgelenkverbindungen als Halbstift 199 (9, 10) ausgebildet werden, wobei ein Kugelkopf an einem seiner Enden angeordnet ist. Der Kopf befindet sich in einer Hülse 200 mit einer Bohrung, deren Winkel 203 90° beträgt, was dem größten Winkel einer skoliotischen Verformung entspricht. Der Kugelkopf der Distraktionsstange 199 wird in der Hülse 200 mit Hilfe eines Drehzapfens 201 gehalten, der am Ende der Distraktionsstange 202 vorgesehen ist. In diesem Fall ist der Drehzapfen 201 mit der Hülse 200 durch ein Gewinde verbunden. Bei der Ausgestaltung der Vorrichtung für eine externe transpedikulare Fixation können zwei bis sechs Verbindungsgelenkverbindungen mit dem beschriebenen Aufbau verwendet werden.
Gewerbliche Verwertbarkeit
Die patentierte Verbindung ist nicht durch die vorstehend beschriebenen Varianten ihrer Ausführung und Verwendung beschränkt und weist andere mögliche Modifizierungen innerhalb der beiliegenden Ansprüche auf.
Die Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation der Wirbelsäule, die für das Patentieren vorgeschlagen ist, ermöglicht es hinsichtlich einer minimalen Nomenklatur ihrer zugehörigen Teile, Ausgestaltungen der Vorrichtungen zusammenzufügen, die für die Therapie von Wirbelsäulenerkrankungen unterschiedlicher Ätiologie, neue und alte Dislokationen, Verletzungen, Wirbelverschiebungen, Skoliosen, Kyphosen vorgesehen sind.
Die vorgeschlagene Vorrichtung bietet die Möglichkeit einer gleichzeitigen Fixation sowohl vorderer als auch hinterer Strukturen der Wirbelsäule, wodurch eine starre Wirbelfixierung, eine hohe Steuerfähigkeit einer intakten Wirbelposition herbeigeführt wird und für die Steifigkeit der Vorrichtung – das Wirbelsäulensystem – gesorgt wird.
Daneben ermöglicht das Vorsehen eines sicheren Kontakts mit den Wirbeln das Anlegen von streng abgestuften Distraktionskräften an die Wirbelsäule in jeder Richtung und in jedem Stadium der Therapie.

Claims

Vorrichtung zur externen transpedikularen Fixation einer Wirbelsäule mit – Fixationseinheiten (46–49; 62, 63; 76–78), die mit Öffnungen versehen sind und miteinander durch mit Gewinde versehenen Zugelementen (50–52; 64–66; 79–81) verbunden sind, wodurch sie Stützeinheiten (1–3) bilden, die miteinander mittels mit Gewinde versehener Distraktionsstangen (4–6; 7–9) mit einer Möglichkeit für eine relative Bewegung zueinander verbunden sind, – wobei an jeder Fixationseinheit (46–49; 62, 63; 76–78) zwei vertebrale Fixationselemente (109–126) angebracht sind, deren eines Fixierende an der Fixationseinheit (46–49; 62, 63; 76–78) durch Klemmen (91–108) befestigt ist, – wobei jedes der vertebralen Fixationselemente (109–126) als Schraubenstift ausgebildet ist, der – ein Arbeitsende (180), das mit einem schraubenähnlichen Gewinde mit einer durch einen Anschlagort (181) begrenzten Schneidkante versehen ist, und – ein Befestigungsende (182) aufweist, wobei jede Fixationseinheit (46, 48, 49; 47, 62, 63; 76, 77, 78) – als Formplatte (127, 127a) mit einer quer verlaufenden Symmetrieachse (128, 143) ausgebildet ist und – mit Durchgangsöffnungen (134, 135, 136, 140, 141, 142, 144, 145, 146, 147) und mit symmetrischen längs verlaufenden Durchgangsschlitzen (129, 130, 149, 150, 151, 152) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung – neun Fixationseinheiten (46–49; 62, 63; 76–78), nicht mehr, umfasst, die zur Bildung von drei Stützeinheiten (1–3) zusammengebaut sind; – wobei jede Stützeinheit (1–3) drei Fixationseinheiten (46, 48, 49; 47, 62, 63; 76, 77, 78) umfasst, die durch mit Gewinde versehene Zugelemente (50–52; 64–66; 79–81) befestigt sind; – wobei die Stützeinheiten mit den mit Gewinde versehenen Distraktionsstangen (4–6; 7–9) durch Ansätze (34, 35, 36; 37, 38, 39; 40, 41, 42; 43, 44, 45) mit mit Gewinde versehenen Schaftenden verbunden sind, wobei die Möglichkeit einer räumlichen Bewegung geschaffen wird, und – wobei jedes Befestigungsende (182) der vertebralen Fixationselemente (109–126) eine Abflachung (183) aufweist, die mit einer Durchgangsöffnung (184) versehen ist, deren Achse senkrecht zu der Längsachse des Schraubenstiftes verläuft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Fixationseinheiten (46–49; 62, 63; 76–78) – mit einer zentralen Ausbauchung (131) und Enden (132, 133) versehen ist, die jeweils in Form eines Prismas mit Befestigungsöffnungen (134, 135, 136) und Positionieröffnungen (140, 141, 142) ausgebildet sind, und – wobei die symmetrischen länglichen Durchgangsschlitze (129, 130) zwischen der zentralen Ausbauchung (131) und den Enden (132, 133) der Fixationseinheiten (46–49; 62, 63; 76–78) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Formplatte (127a) jeder der Fixationseinheiten (46, 47, 48, 49, 62, 63, 76, 77, 78) als gleichschenkliges Trapez (127a) ausgeführt ist; – die Formplatte (127a) mit Verbindungsdurchgangsöffnungen (144, 145, 146, 147) versehen ist, die bezüglich einer Querachse (143) der Formplatte (127a) symmetrisch sind, wobei die Achsen der Verbindungsdurchgangsöffnungen (144, 145, 146, 147) senkrecht zu der Querachse (143) der Formplatte (127a) sind, – wobei die Verbindungsöffnungen (144, 145; 146, 147) an den Enden und in der Mitte der Formplatte (127a) vorgesehen sind, – wobei jede der Formplatten (127a) mit zwei Paaren von Montagedurchgangsschlitzen (149, 150; 151, 152) versehen ist, die in einem Winkel von 35° bis 40° an beiden Seiten von der Querachse (143) der Formplatte (127a) ausgebildet sind, – die Stützeinheiten (1, 2, 3) mit der Möglichkeit einer räumlichen Bewegung mittels Verbindungsgelenkverbindungen (174, 175, 176; 177, 178, 179) verbunden sind, die jeweils aus miteinander verbundenen Ständern zusammengebaut sind, und jeder der letztgenannten mit Distraktionsstangen (162, 163; 164, 165; 166, 167; 168, 169; 170, 171; 172, 173) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Schraubenstift über seine Länge mit einem Längsschlitz (185) zur Fixierung einer Spritzennadel (186) darin versehen ist, – wobei eine mit einem Stopfen (188) versehene Kanüle (187) in die Spritzennadel (186) auf der Seite des Befestigungsendes (182) des vertebralen Fixationselements (109–126) einsetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – jede der Verbindungsgelenkverbindungen (174, 175, 176, 177, 178, 179) als Kugelkopf (189) ausgebildet ist, der in einer Hohlkugel (192) angeordnet ist, – der Kugelkopf (189) und die Hohlkugel (192) mit zylindrischen Ausbuchtungen (190, 194) mit Öffnungen (191, 195) versehen sind, – ein kegelstumpfförmiger Teil (193) an der entgegengesetzten Seite der Hohlkugel (192) vorgesehen ist, – wobei eine Innenfläche der Hohlkugel (192) mit einer Antireibungsbeschichtung bedeckt ist, – wobei die Distraktionsstangen (162–173) in den Öffnungen (191, 195) der zylindrischen Ausbuchtungen (190, 194) angeordnet sind, – wobei der kegelstumpfförmige Teil (193) der Hohlkugel (192) ein Drittel seines Volumens ausmacht und der Projektionswinkel des kegelstumpfförmigen Teils (193) 90° ist, – wobei der Kugelkopf (189) mit Ausnehmungen (196) und die Hohlkugel (192) mit einer Öffnung (197) versehen ist, in der eine Sperre (198) angeordnet ist, – wobei die Achse der Öffnung (197) senkrecht zu der Achse der Öffnungen (191, 195) der zylindrischen Ausbauchungen (190, 194) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass – jede der Verbindungsgelenkverbindungen (174–179) als eine erste Distraktionsstange (199) ausgebildet ist, die an einem ihrer Enden mit einem Kugelkopf versehen ist, – wobei der Kugelkopf der ersten Distraktionsstange (199) durch eine Hülse (200) mit einem Drehzapfen (201) verbindbar ist, der an einem der Enden einer zweiten Distraktionsstange (202) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch – einen Mikroprofilträger (204), der mit einem geschlossenen Längsschlitz (219) auf einer seiner Ebenen versehen ist, wobei an einer Seite des Längsschlitzes (219) wenigstens zwei Setzdurchgangsöffnungen (220, 221) angeordnet sind, – wobei der Mikroprofilträger (204) mit den Stützeinheiten (1, 3) durch Halter (211, 212) und Gewindestangen (205, 206) verbunden ist, und – der Mikroprofilträger (204) mit der zwischenliegenden Stützeinheit (2) bewegbar verbunden ist, wobei ein Ansatz (213) mit einem Gewindeschaft verwendet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass – jede der Klemmen (91–108) als Winkelstange ausgeführt ist, die von einer zylindrischen Gewindefläche (224) gebildet wird, die mit einem Prismakopf (225) in einem Winkel verbunden ist, – wobei die Achse des Prismakopfs (225) exzentrisch bezüglich der Achse der zylindrischen Gewindefläche (224) angeordnet ist, – wobei ein zylindrischer Hohlraum (226) auf einer Seite der Stange vorgesehen ist, – wobei konische und sphärische Scheiben (214, 215) auf der zylindrischen Gewindefläche (224) vorgesehen sind.