DE19848715C1

DE19848715C1 - Osteosynthetisches Haltesystem

Info

Publication number: DE19848715C1
Application number: DE19848715A
Authority: DE
Inventors: Thierry Marnay; H Michael Mayer; Jens Beger
Original assignee: Aesculap AG
Current assignee: Aesculap AG
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: US6206879B1

Abstract

Um bei einem osteosynthetischen Haltesystem mit Knochenverankerungselementen, die zwei nebeneinander liegende Aufnahmen für je einen Haltestab und ein Spannelement aufweisen, welches im gespannten Zustand die beiden Haltestäbe gegen die Aufnahmen klemmt, und mit Sperrelementen, die bei gespanntem Spannelement zusammen mit diesem den Zugang zu den Aufnahmen in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Haltestäbe derart verengen, daß die Haltestäbe nicht mehr durch den Zugang hindurchpassen, die Zugänglichkeit des Operationsfeldes beim Einsetzen des Haltesystems zu verbessern, wird vorgeschlagen, daß die Sperrelemente der beiden Aufnahmen derart unterschiedlich dimensioniert sind, daß beim Entspannen des Spannelementes die Zugänge zu den beiden Aufnahmen nacheinander so vergrößert werden, daß die Haltestäbe durch sie hindurchpassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein osteosynthetisches Halte system mit Knochenverankerungselementen, die zwei ne beneinander liegende Aufnahmen für je einen Haltestab und ein Spannelement aufweisen, welches im gespannten Zustand die beiden Haltestäbe gegen die Aufnahmen klemmt, und mit Sperrelementen, die bei gespanntem Spannelement zusammen mit diesem den Zugang zu den Auf nahmen in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Haltestäbe derart verengen, daß die Haltestäbe nicht mehr durch den Zugang hindurchpassen.

Derartige osteosynthetische Haltesysteme werden verwen det, um die Lage von Knochenteilen gegeneinander zu fixieren. In die zu fixierenden Knochenteile werden Knochenverankerungselemente eingesetzt, beispielsweise in Form von Knochenschrauben, Haken etc., und diese Knochenverankerungselemente werden über Haltestäbe re lativ zueinander fixiert.

Es ist bekannt, bei osteosynthetischen Haltesystemen die Knochenverankerungselemente durch zwei parallele Stäbe miteinander zu verbinden, die in Aufnahmen an den Knochenverankerungselementen eingelegt werden und die durch Spannelemente an den Knochenverankerungselementen gegen diese Aufnahmen geklemmt werden (DE 36 24 067 A1; DE 195 10 543 A1). So ist es mög lich, bei ungespanntem Spannelement die Knochenveranke rungselemente relativ zueinander in die gewünschte Po sition zu bringen und diese Position dann durch Spannen des Spannelementes dauerhaft und durch die Verwendung von zwei Stäben sehr stabil zu fixieren.

Um die Haltestäbe bereits vor dem Spannen der Spann elemente in ihrer Lage in den Aufnahmen zumindest lose festzulegen, ist es weiterhin bekannt, die Aufnahmen mit Sperrelementen zu versehen, die den Zugang zu den Aufnahmen, der durch diese Sperrelemente einerseits und das Spannelement andererseits bestimmt wird, so eng ge stalten, daß die Haltestäbe unverlierbar in der Aufnah me gehalten werden, wenn das Spannelement nicht voll ständig gelöst ist, sondern sich bereits nahe der End stellung befindet, in der die Klemmung erfolgt. Nur bei vollständig entspanntem Spannelement können die Halte stäbe somit aus der Aufnahme entnommen bzw. in diese eingesetzt werden.

Diese Verengung des Zugangs dient außerdem der Siche rung dafür, daß die Haltestäbe in der geklemmten Stel lung sicher in der Aufnahme verbleiben.

Bei den bekannten Haltesystemen dieser Art werden also vor dem Spannen der Spannelemente beide Haltestäbe ein gelegt, dann erfolgt das Spannen der Spannelemente bis zu einer Stellung, in der zwar die Haltestäbe unver lierbar sind, jedoch noch nicht gegen die Aufnahme ge klemmt werden. Wenn in dieser Situation noch Arbeiten an den Knochenfragmenten oder eine Justierung der Kno chenverankerungselemente notwendig sind, kann sich da durch eine gewisse Behinderung des Operateurs ergeben, da beide Haltestäbe in die Aufnahmen eingelegt sind und das Arbeitsgebiet unter Umständen verdecken können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein osteosynthetisches Haltesystem der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß eine Behinderung durch die beiden unverlierbar einge legten Haltestäbe vor dem endgültigen Spannen des Hal tesystems verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem osteosynthetischen Halte system der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sperrelemente der beiden Auf nahmen derart unterschiedlich dimensioniert sind, daß beim Entspannen des Spannelementes die Zugänge zu den beiden Aufnahmen nacheinander so vergrößert werden, daß die Haltestäbe durch sie hindurchpassen.

Mit anderen Worten sind die Zugänge zu den beiden Auf nahmen unterschiedlich groß. Dies führt dazu, daß bei gespanntem Spannelement beide Zugänge so eng sind, daß Haltestäbe nicht mehr durch sie hindurchpassen, in ei ner Zwischenstellung ist nur bei einer Aufnahme der Zu gang so groß, daß der Haltestab hindurchpaßt, und erst bei vollständig entspanntem Spannelement sind bei bei den Aufnahmen die Zugänge so groß, daß die Haltestäbe durch sie hindurchpassen. Es wird dadurch möglich, Kno chenverankerungselemente zunächst über nur einen Halte stab miteinander zu verbinden und diesen unverlierbar, aber lose an den Knochenverankerungselementen festzule gen und den zweiten Haltestab erst zu einem späteren Zeitpunkt einzulegen und dann mit dem bereits vorher eingelegten Haltestab zusammen mit den Knochenveranke rungselementen zu verspannen.

Das Spannelement, welches die beiden Haltestäbe gegen ihre Aufnahmen klemmt, kann unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise könnten exzentrische Spannelemente auf die Knochenverankerungselemente aufgedreht sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Spannelement eine auf ein Außengewinde des Knochenverankerungsele mentes aufgeschraubte Spannmutter ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Aufnahmen schalenförmig ausgebildet sind und die Randbereiche der schalenförmigen Aufnahmen die Sperrelemente bilden. Diese Randbereiche sind somit bei den beiden Aufnahmen eines Knochenverankerungselementes unterschiedlich dimensioniert und bilden mit dem Spann element zusammen unterschiedlich breite Zugänge zu den Aufnahmen aus.

Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die freien Kan ten der beiden schalenförmigen Aufnahmen unterschied lich hoch sind.

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

Fig. 1: ein osteosynthetisches Haltesystem mit zwei Knochenverankerungselementen und zwei Haltestäben;

Fig. 2: eine Längsschnittansicht eines Knochen verankerungselementes mit teilweise ge löstem Spannelement und zwei eingeleg ten Haltestäben;

Fig. 3: eine Ansicht eines osteosynthetischen Haltesystems ähnlich Fig. 1, bei dem die Haltestäbe durch eine einteilige Verbindungsplatte ersetzt sind;

Fig. 4: eine Schnittansicht des oberen Teils eines Knochenverankerungselementes beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3;

Fig. 5: ein osteosynthetisches Haltesystem ähn lich Fig. 1 mit abgewandelten Knochen verankerungselementen und

Fig. 6: eine Teilansicht des Haltesystems der Fig. 5 in Richtung des Pfeiles A.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte osteosyntheti sche Haltesystem umfaßt zwei Knochenhohlschrauben 1 mit einem Kugelkopf 2, der eine unrunde Einstecköffnung 3 für ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Eindreh werkzeug aufweist.

Der Kugelkopf 2 ragt durch eine zentrale Öffnung 4 einer Aufnahmeplatte 5 hindurch, die den Kugelkopf 2 umgibt und unterfängt und die einen nach oben abstehen den, sich an die zentrale Öffnung 4 anschließenden Ge windestutzen 6 trägt. In diesen Gewindestutzen 6 ist ein Klemmring 7 eingeschraubt, der sich mit seinem freien Rand an dem Kugelkopf 2 der Knochenhohlschraube 1 abstützt und der im fest eingeschraubten Zustand so mit den Kugelkopf 2 zwischen der Aufnahmeplatte 5 ei nerseits und sich selbst andererseits verklemmt. Damit ist die Aufnahmeplatte 5 bei gelöstem Klemmring 7 ge genüber der Knochenhohlschraube 1 verschwenkbar und kann durch Einschrauben des Klemmringes 7 in jeder ge wünschten Winkelstellung festgelegt werden.

Auf gegenüberliegenden Seiten der Aufnahmeplatte 5 weist diese schalen- oder rinnenförmige, parallel zu einander verlaufende, in gleicher Höhe angeordnete Auf nahmen 9, 10 auf, die im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildet sind. Die beiden Aufnahmen 9 und 10 sind nach oben hin offen, ihre Abmessungen sind gleich, je doch unterscheidet sich die Höhe des freien Randes 11, 12. Bei einer Aufnahme 9 ist der freie Rand 11 höher ausgebildet als bei der anderen Aufnahme 10.

In diese Aufnahmen 9 und 10 können von der Seite her gleich dimensionierte Haltestäbe 13, 14 mit kreisförmi gem Querschnitt eingelegt werden.

Auf ein Außengewinde des Gewindestutzens 6 ist eine Spannmutter 15 aufgeschraubt, deren Unterseite beim festen Aufschrauben an der Oberseite der beiden Halte stäbe 13 und 14 zur Anlage kommt und diese dadurch in die Aufnahmen 9 und 10 hineindrückt und festklemmt.

Zwischen den freien Rändern 11 und 12 der Aufnahmen 9 bzw. 10 einerseits und der Unterseite der Spannmutter 15 andererseits wird bei beiden Aufnahmen ein Zugang 16 bzw. 17 gebildet, der bei fest aufgeschraubter Spann mutter 15 so schmal ist, daß die Haltestäbe 13 und 14 nicht durch ihn hindurchpassen, die Haltestäbe 13 und 14 können somit nicht aus den Aufnahmen 9 und 10 ent fernt werden.

Wird die Spannmutter 15 aus der Spannstellung abge schraubt, so verbreitern sich die Zugänge 16 und 17, wobei aufgrund der unterschiedlichen Höhe der freien Ränder 11 und 12 die Breite der Zugänge unterschiedlich ist. Da der freie Rand 12 niedriger ausgebildet ist als der freie Rand 11, wird zuerst der Zugang 17 eine Brei te erreichen, die es ermöglicht, daß der Haltestab 14 durch den Zugang 17 aus der Aufnahme 10 entnommen bzw. in die Aufnahme 10 eingelegt werden kann, während der andere Haltestab 13 noch nicht durch den Zugang 16 hin durchpaßt. Erst beim weiteren Abschrauben der Spannmut ter 15 wird auch der Zugang 16 so breit, daß der Halte stab 13 durch ihn hindurchpaßt.

Um ein osteosynthetisches Haltesystem auszubilden, wer den normalerweise zwei Knochenverankerungselemente, die jeweils eine Knochenhohlschraube 1 mit Kugelkopf 2, eine Aufnahmeplatte 5 und eine Spannmutter 15 umfassen, durch zwei Haltestäbe 13 und 14 miteinander verbunden.

Dabei werden die beiden Knochenhohlschrauben 1 zunächst in die relativ zueinander zu fixierenden Knochenfrag mente eingeschraubt. Die Klemmringe 7 werden vorläufig noch nicht gespannt, so daß die Aufnahmeplatten 5 ge genüber den eingeschraubten Knochenhohlschrauben 1 ver schwenkbar bleiben. Ein erster Haltestab 13 wird in die Aufnahmen 9 der beiden Knochenverankerungselemente ein gelegt und durch Aufschrauben der Spannmutter 15 lose aber unverlierbar gehalten. Damit ist eine vorläufige lose Verbindung der beiden Knochenverankerungselemente gegeben, insbesondere ergibt sich dadurch bereits eine Ausrichtung der beiden Aufnahmeplatten 5 relativ zuein ander.

In dieser Stellung kann der Operateur notwendige Opera tionsschritte durchführen, beispielsweise ist es mög lich, durch Spannen der Spannmutter 15 den einen ein gelegten Haltestab 13 mit beiden Knochenverankerungs elementen zu verspannen und dadurch ein starres Halte system auszubilden, das allerdings nur einen Haltestab 13 aufweist und damit im vorderen Bereich noch Zugänge freiläßt, beispielsweise zum Einsetzen eines Knochen dübels zwischen zwei Knochenfragmenten. Es ist auch möglich, bei nur einem eingelegten Haltestab 13 und ge ringfügig gelöster Spannmutter 15 durch eine geeignete Vorrichtung den Abstand der beiden Knochenverankerungs elemente relativ zueinander zu verändern, beispielswei se mit Hilfe eines Distraktionsinstrumentes, und diesen Abstand durch Spannen der Spannmutter 15 über den einen Haltestab 13 zu fixieren. Der Operateur kann in dieser Stellung durch andere Mittel den Abstand der Knochen fragmente festlegen, beispielsweise durch Knochendübel, durch Ansetzen von Knochenplatten etc.

Nach Abschluß der notwendigen Operationsschritte wird die Spannmutter 15 so weit abgeschraubt, daß der Zugang 17 zu der anderen Aufnahme 10 die notwendige Breite für das Einlegen des zweiten Haltestabes 14 aufweist, so daß dieser nunmehr eingelegt und zusammen mit dem Hal testab durch Aufschrauben der Spannmutter 15 in die zu gehörige Aufnahme geklemmt wird. Bei all diesen Schrit ten ist sichergestellt, daß der zuerst eingelegte Hal testab 13 unverlierbar in seinen Aufnahmen 9 gehalten wird, dies erleichtert die Handhabung des Haltesystems und verhindert insbesondere auch, daß der zuerst einge legte Haltestab 13 unbeabsichtigt aus seiner Aufnahme 9 entfernt werden kann.

Sobald die beiden Haltestäbe 13 und 14 durch die Spann mutter 15 mit den entsprechenden Aufnahmen verklemmt sind, werden die Aufnahmeplatten 5 ihrerseits mit den zugehörigen Knochenhohlschrauben 1 durch Spannen der Klemmringe 7 starr verbunden, damit erhält man ein Hal tesystem hoher Stabilität, welches die beiden relativ zueinander zu fixierenden Knochenfragmente bis zum Ab schluß des Heilungsprozesses in ihrer Relativposition sicher festlegt.

Das beschriebene Haltesystem ist im übrigen neben der beschriebenen Verwendung mit zwei Haltestäben 13 und 14 auch geeignet, diese Haltestäbe 13 und 14 durch eine einteilige Platte 18 zu ersetzen, die im wesentlichen zwei parallele Stege 19, 20 aufweist, die über Quer stege 21 und 22 dauerhaft miteinander verbunden sind (Fig. 3 und 4). Bei abgenommener Spannmutter 15 kann diese Platte 18 auf die Aufnahmeplatten 5 so aufgelegt werden, daß die beiden Stege 19 und 20 in die Aufnahmen 9 bzw. 10 der Aufnahmeplatten 5 eintauchen, und in die ser Position kann die Platte 18 durch Spannen der Spannmutter 15 anschließend festgelegt werden.

Man kann also dieselben Knochenverankerungselemente benutzen, um wahlweise in der beschriebenen Weise mit zwei Haltestäben 13 und 14 oder auch mit einer Platte 18 zu arbeiten.

In den Fig. 5 und 6 ist ein abgewandeltes Ausfüh rungsbeispiel eines Haltesystems beschrieben, das ähn lich aufgebaut ist wie das Haltesystem der Fig. 1 und 2, einander entsprechende Teile tragen daher die selben Bezugszeichen.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 eine der beiden Knochenhohlschrauben 1 ersetzt durch eine übliche Knochenschraube 23, die mit einer kugelig ausgebildeten Unterseite eines Schraubenkopfes an einer entsprechenden Auflagefläche der Aufnahmeplatte 5 auf liegt.

Diese Aufnahmeplatte 5 weist seitlich eine vorspringen de Verlängerung 24 mit einer sich nach unten konisch verengenden Durchstecköffnung 25 auf, in die eine wei tere Knochenschraube 26 eingesteckt ist. Somit ist an der Aufnahmeplatte 5 in diesem Falle nicht nur eine Knochenhohlschraube 1 gehalten, sondern es werden durch diese Aufnahmeplatte 5 zwei Knochenschrauben 23 und 26 hindurchgesteckt, mit denen die Aufnahmeplatte 5 an ei nem Knochen befestigt werden kann.

Die übrige Ausgestaltung der Aufnahmeplatte 5 ist gleich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2, insbesondere sind die Dimensionierungen der Aufnah men 9 und 10 mit den freien Rändern 11 und 12 in glei cher Weise so gewählt, daß die Zugänge 16 und 17 unter schiedlich groß sind und dadurch die Haltestäbe 13 und 14 nacheinander freigeben.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, beide Knochen hohlschrauben 1 in der anhand der Fig. 5 und 6 be schriebenen Weise durch zwei Knochenschrauben 23 und 26 zu ersetzen.

Claims

1. Osteosynthetisches Haltesystem mit Knochenveranke rungselementen, die zwei nebeneinander liegende Aufnahmen für je einen Haltestab und ein Spann element aufweisen, welches im gespannten Zustand die beiden Haltestäbe gegen die Aufnahmen klemmt, und mit Sperrelementen, die bei gespanntem Spann element zusammen mit diesem den Zugang zu den Auf nahmen in einer Richtung quer zur Längsrichtung der Haltestäbe derart verengen, daß die Haltestäbe nicht mehr durch den Zugang hindurchpassen, da durch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente (11, 12) der beiden Aufnahmen (9, 10) derart unter schiedlich dimensioniert sind, daß beim Entspannen des Spannelementes (15) die Zugänge (16, 17) zu den beiden Aufnahmen (9, 10) nacheinander so ver größert werden, daß die Haltestäbe (13, 14) durch sie hindurchpassen.

2. Haltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das Spannelement (15) eine auf ein Außen gewinde des Knochenverankerungselementes aufge schraubte Spannmutter ist.

3. Haltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Aufnahmen (9, 10) schalen förmig ausgebildet sind und die Randbereiche (11, 12) der schalenförmigen Aufnahmen (9, 10) die Sperrelemente bilden.

4. Haltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die freien Kanten (11, 12) der beiden schalenförmigen Aufnahmen (9, 10) unterschiedlich hoch sind.