DE60202289T2

DE60202289T2 - Anordnung zur wirbelstabilisierung

Info

Publication number: DE60202289T2
Application number: DE60202289T
Authority: DE
Inventors: Dilip Kumar Sengupta; Robert Charles Mulholland
Original assignee: Zimmer Spine Austin Inc
Current assignee: Zimmer Spine Austin Inc
Priority date: 2001-06-16
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2022-06-18
Also published as: AU2002310625B2; EP1399078B8; GB0114783D0; DE60202289D1; EP1399078A2; ATE284649T1; ES2235045T3; WO2002102259B1; EP1399078B1; CA2450933A1; US7632292B2; WO2002102259A3; US20060240533A1; JP2004528945A; WO2002102259A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stabilisieren von Wirbelkörpern der Wirbelsäule, die an benachbarten Wirbelkörpern durch Stielschrauben befestigt ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung, wenn auch nicht ausschließlich, auf eine derartige Vorrichtung zum Stabilisieren von zwei benachbarten Wirbelkörpern.
Der lumbosakrale Bereich der menschlichen Wirbelsäule besteht aus fünf Lendenwirbeln, die oberhalb des dreieckförmigen Knochens, der als Kreuzbein bezeichnet wird, angeordnet sind. Zwischen benachbarten Lendenwirbeln sind Bandscheiben angeordnet, die eine komplizierte Struktur mit einem Gallertkern (Nucleus pulposus) und einem Umfangsring aus festen faserigen Schichten (Annulus vibrosus) aufweisen. Jeder Lendenwirbel besteht aus einem Wirbelkörper mit oberen und unteren Endplatten, die die Bandscheiben berühren, und Facettengelenken, die posterior angeordnet sind. Eine Bewegung im lumbosakralen Bereich der Wirbelsäule tritt in den Bandscheiben vorne und bei den Facettengelenken hinten auf. Daher stabilisieren die Bandscheiben und die Facettengelenke das Bewegungssegment zwischen benachbarten Wirbeln. Jedoch übertragen sie auch Belastungen von einem Wirbel zu dem nächsten Wirbel, und es wird geschätzt, dass die Bandscheibe ungefähr 80 % der Last und das Facettengelenkpaar hinten ungefähr 20 % der Last trägt. Eine normale Bandscheibe kann die Last gleichmäßig über die Oberfläche der Endplatte des Wirbelkörpers verteilen. Wenn die Bandscheibe und/oder die Facettengelenke jedoch beschädigt oder degeneriert sind, so kann dies zu einer Instabilität des Bewegungssegmentes zwischen benachbarten Wirbeln und gewöhnlich zu Rückenschmerzen im unteren Bereich der Wirbelsäule führen. Es wird angenommen, dass der Schmerz durch eine anormale Bewegung und/oder durch eine anormale Belastungsverteilung über die Endplatten der Wirbel verursacht sein kann.
Eine konventionelle Behandlung von Schmerzen im unteren Bereich der Wirbelsäule besteht darin, die Bewegung zwischen benachbarten Wirbeln zu begrenzen, typischerweise indem die benachbarten Wirbel aneinander fixiert werden. Die Fixierung führt jedoch häufig zu keiner Schmerzlinderung.
In jüngerer Zeit ist eine Behandlung mit prothetischen Bandscheiben versucht worden, um die normale Bewegung und die normale Lasttragung der Zwischenwirbelgelenke zu erhalten. Die Resultate sind bis jetzt jedoch nicht besser als bei der Fixierung benachbarter Wirbel.
Ein alternativer Ansatz ist die "weiche Stabilisierung", die bezweckt, eine anormale Bewegung in schmerzhaften Bewegungssegmenten der lumbosakralen Wirbelsäule zu verhindern, aber die normale Bewegung soweit wie möglich zu erhalten. In der Literatur sind einige weiche Stabilisierungsverfahren beschrieben worden, wobei aber nur zwei zurzeit verwendet werden.
Das Grafsche Bandsystem besteht aus einem Gewebeband, das zwischen Stielschrauben, die in den benachbarten Wirbeln angeordnet sind, befestigt ist. Typischerweise sind zwei derartige Bänder entlang jedes Bewegungssegments angeordnet, je ein Band an jeder Seite auf dem hinteren Bereich der Wirbelsäule. Dieses System erzeugt Lordose (Krümmung der Wirbelsäule, konvex nach vorne) und schränkt die Bewegung des Bewegungssegments zwischen den jeweiligen Wirbeln ein, aber es erhöht auch die Last an dem posterioren Abschnitt der Bandscheibe. In einem derartigen System (Dynesis-Sulzer, beschrieben in der europäischen Patentanmeldung EP 0 669 109 ) wird eine übermäßige Lordose durch einen Zylinder verhindert, der das Band zwischen den Stielschrauben umgibt. Eine effektive Distraktion des Scheibenzwischenraumes kann jedoch nur erreicht werden, indem das Bewegungssegment gekrümmt wird. Dies führt zu einem kyphotischen Segment (konvex nach hinten), und kyphotische Segmente in der lumbosakralen Wirbelsäule können Rückenschmerzen erzeugen. Daher treten bei der Verwendung eines derartigen Systems signifikante Probleme auf.
Das andere weiche Stabilisierungssystem, das sich noch im Entwicklungsstadium befindet, ist ein drehpunktgestütztes, weiches Stabilisierungssystem (engl. fulcrum assisted soft stabilisation system, FASS), das in der internationalen Patentanmeldung WO-A 01/45576 beschrieben ist. In diesem System ist der Kompressionseffekt des Bandes, der in dem Grafschen Bandsystem entdeckt worden ist, in einen Distraktionseffekt umgewandelt worden, indem eine Drehpunktüberbrückung zwischen den Stielschrauben und angeordnet zwischen dem Band und der Wirbelsäule verwendet worden ist. Dieses System kann die Bandscheibe bei einer Vorwärtskrümmung entlasten aber nicht bei einer Streckung. Es ist jedoch aus der Literatur bekannt, dass die Bandscheibe sowohl beim Krümmen als auch beim Strecken belastet ist und das die Facettengelenke besonders in der Streckung belastet sind. Daher ist auch bei diesem System zu erwarten, dass es unter Nachteilen leidet.
Keines der oben beschriebenen weichen Stabilisierungssysteme behandelt daher die wichtige Aufgabe, eine gleichmäßige Bandscheibendistraktion zu erreichen, um ein normales Belastungsmuster entlang der Endplatten der Wirbel sowohl in der Krümmung als auch in der Streckung zu erreichen.
Verschiedene spiralförmige Implantate sind in US 5,415,661 , FR 2 799 949 und FR 2 735 351 beschrieben.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues weiches Stabilisierungssystem bereitzustellen, das diese Aufgabe behandelt, und die oben beschriebenen Probleme vermindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Stabilisieren von Wirbelkörpern der Wirbelsäule bereitgestellt mit einem Paar Stielschrauben, die jeweils einen mit einem Gewinde versehenen Schaft mit einem verjüngten ersten Ende zum Einführen in einen Wirbelkörper und einen Kopfabschnitt mit einem zweiten Ende aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren aufweist:
ein Federelement mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei im Wesentlichen gerade Abschnitte an jedes Ende angrenzen und wobei ein im Wesentlichen krummliniger mittiger Abschnitt dazwischen angeordnet ist, wobei die geraden Abschnitte und der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt im Wesentlichen koplanar sind, und
ein Paar Befestigungseinrichtungen zum Befestigen des ersten Endes und des zweiten Endes des Federelementes an dem Paar Stielschrauben, und
dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt des Federelementes eine Federwendel ist.
Der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt des Federelementes weist im Wesentlichen einen Krümmungsradius in dem Bereich von 3 bis 17 mm oder in dem Bereich von 5 bis 15 mm auf.
Die im Wesentlichen geraden Abschnitte des Federelementes können einen Winkel einschließen, der in dem Bereich von 0° bis 180° oder in dem Bereich von 90° bis 180° liegt. Wenn die geraden Abschnitte einen Winkel von 180° einschließen, sind sie im Wesentlichen koaxial. Wenn die im Wesentlichen geraden Abschnitte des Federelementes einen Winkel von 0° einschließen, sind sie parallel.
Bevorzugt ist das Federelement aus einem Draht gebildet.
Das Federelement kann einen Durchmesser in dem Bereich von 1 bis 6 mm oder in dem Bereich von 2 bis 5 mm aufweisen.
Das Federelement kann im Wesentlichen gerade Abschnitte aufweisen, die eine Querschnittsfläche aufweisen, die größer ist als die Querschnittsfläche des im Wesentlichen krummlinigen Abschnitts.
Die Vorrichtung kann ein Paar Hülsen aufweisen, wobei jeweils eine Hülse auf jedem der im Wesentlichen geraden Abschnitte angeordnet ist, um den äußeren Durchmesser von zumindest einem Teilabschnitt von jedem der im Wesentlichen geraden Abschnitte wirksam zu vergrößern.
Derartige Hülsen können einen äußeren Durchmesser in dem Bereich von 5 bis 8 mm aufweisen.
Das Federelement kann im Querschnitt rund oder alternativ quadratisch oder rechteckig sein. Das Federelement ist bevorzugt aus Titan oder Edelstahl hergestellt.
Die mit einem Gewinde versehenen Schaftabschnitte der Stielschrauben können Längen in dem Bereich von 30 bis 60 mm oder in dem Bereich von 35 bis 55 mm aufweisen. Bevorzugt sind die Stielschrauben aus Titan hergestellt.
Die Vorrichtung kann zum Stabilisieren von zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule, d. h. von einem Bewegungssegment, angepasst sein. Typischerweise hat das Federelement für derartige Ausführungsformen eine Länge in dem Bereich von 20 bis 65 mm. Aber das Federelement kann auch eine Länge in dem Bereich von 25 bis 60 mm aufweisen.
Die Vorrichtung kann ein Federelement aufweisen, das speziell zum Stabilisieren von drei Wirbelkörpern der Wirbelsäule, d. h. von zwei Bewegungselementen, angepasst ist. In derartigen Ausführungsformen hat das Federelement typischerweise eine Länge in dem Bereich von 50 bis 110 mm, es kann aber auch eine Länge in dem Bereich von 60 bis 100 mm aufweisen.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit 7 nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Stabilisieren ist,
2 drei alternative Ausführungsformen eines Federelementes zum Einsetzen in die Vorrichtung aus 1 darstellt,
3 schematisch ein Paar Vorrichtungen perspektivisch darstellt,
4 schematisch darstellt, wie die Vorrichtung aus 1 zur Distraktion des Bewegungselementes verwendet werden kann,
5 schematisch zeigt, wie die Vorrichtung verwendet werden kann, um eine Abwinklung des Bewegungselementes nach hinten zu verursachen,
6 eine Befestigungseinrichtung zeigt, die zur Verwendung in der Vorrichtung aus 1 geeignet ist,
7 drei alternative erfindungsgemäße Federelemente zeigt,
8 schematisch zwei Vorrichtungen zeigt, die entlang benachbarter Bewegungssegmente verwendet werden, und
9 schematisch eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung zur Verwendung entlang zweier Bewegungssegmente zeigt.
Die 1 bis 6 und 8 bis 9 zeigen nicht das erfindungsgemäße Federelement, aber sie dienen zur Erläuterung der technischen Aspekte derselben.
In 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Stabilisieren von zwei benachbarten Wirbelkörpern 12, 14 der Wirbelsäule schematisch dargestellt. Die Wirbelkörper 12, 14 sind durch eine Bandscheibe 16 getrennt, die einen Nucleus pulposus 16a und einen faserigen äußeren Ring aufweist, den so genannten Annulus fibrosus 16b. Der Einfachheit halber wurden die Facettengelenke im posterioren Bereich der Wirbelkörper 12, 14 weggelassen. Zur Verdeutlichung ist die Vorrichtung an dem posterioren Bereich der Wirbelkörper 12, 14 befestigt.
Die Vorrichtung 10 umfasst ein Federelement 18, das einen mittigen im Wesentlichen krummlinigen Abschnitt 18a, der in dieser Ausführungsform C-förmig ist, und im Wesentlichen gerade Abschnitte 18b aufweist, die sich nach außen und ausgehend von diesem erstrecken. Die geraden Abschnitte 18b und der krummlinige Abschnitt 18a sind durch entgegengesetzt gekrümmte Abschnitte 18c miteinander verbunden.
Die Vorrichtung 10 umfasst des Weiteren ein Paar Stielschrauben 20, die jeweils einen mit einem Gewinde versehenen Schaft 20a mit einem verjüngten ersten Ende 20b und einen Kopfabschnitt 20c mit einem zweiten Ende 20d aufweisen.
Die Vorrichtung 10 ist in einer Stellung dargestellt, in der sie an den posterioren Abschnitten eines Paars von benachbarten Wirbelkörpern 12, 14 befestigt ist, wobei die mit einem Gewinde versehenen Schaftabschnitte 20a der Stielschrauben 20 in die Wirbelkörper 12, 14 eingesetzt sind. Das Federelement 18 ist an die Köpfe 20c der Stielschrauben 20 durch eine geeignete Befestigungseinrichtung befestigt. Ein Beispiel für eine Befestigungseinrichtung wird unten beschrieben, obgleich jede geeignete Einrichtung verwendet werden kann.
Im Folgenden wird insbesondere auf 2 Bezug genommen. Drei Beispiele für Federelemente zum Einsetzen in eine erfindungsgemäße Vorrichtung sind dargestellt. 2a zeigt das Federelement 18 aus 1. In dem Federelement 18 sind die im Wesentlichen geraden Abschnitte 18b koaxial, d. h. sie schließen einen Winkel von 180° ein, und der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt 18a ist C-förmig und bildet näherungsweise einen Halbkreis. Die entgegengesetzt gekrümmten Abschnitte 18c weisen einen kleinen Radius auf und bilden näherungsweise rechte Winkel.
In 2b ist ein erstes alternatives Federelement 22 dargestellt, bei dem die im Wesentlichen geraden Abschnitte 22b ein Winkel von ungefähr 150° einschließen, und der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt 22a ist wieder C-förmig und bildet näherungsweise einen Halbkreis. Die im Wesentlichen geraden Abschnitte 22b und der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt 22a sind durch entgegengesetzt gekrümmte Abschnitte 22c verbunden, die in diesem Federelement 22 einen relativ kleinen Radius aufweisen, der aber nicht so klein ist wie in der obigen Ausführungsform.
In 2c ist eine dritte Ausführungsform eines Federelementes 24 dargestellt. Das Federelement 24 weist wieder zwei im Wesentlichen gerade Abschnitte 24b auf, wobei ein im Wesentlichen krummliniger Abschnitt 24a dazwischen angeordnet ist. Diese Abschnitte sind durch entgegengesetzt gekrümmte Abschnitte 24c verbunden, die einen größeren Krümmungsradius aufweisen, als die Krümmungsradien 22c in der vorhergehenden Ausführungsform. Die im Wesentlichen geraden Abschnitte 24b schließen wiederum einen Winkel ein, der dieses Mal ungefähr 140° beträgt.
Die im Wesentlichen krummlinigen Abschnitte 18a, 22a und 24a sind jeweils als glatte Kurven gezeigt, die einen Halbkreis annähern. Diese Abschnitte können jedoch auch andere Formen einnehmen, wie bspw. kleinere Kreisbögen, oder sie können auch nicht streng krummlinig sein, sondern eine Vielzahl von kurzen geraden Abschnitten aufweisen.
Die im Wesentlichen geraden Abschnitte 18b, 22b und 24b sind jeweils gerade dargestellt, aber sie könnten in alternativen Ausführungsformen auch sehr leicht gekrümmt sein. Diese Abschnitte werden in Ausführungsformen, wie die Ausführungsformen mit C-förmigen krummlinigen mittigen Abschnitten 18a, 22a und 24a, in der Regel einen Winkel in dem Bereich von 90° bis 180° einschließen. Bei jedem dieser Federelemente 18, 22 und 24 sind die im Wesentlichen geraden Abschnitte und der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt koplanar.
Die Federelemente 18, 22 und 24 sind aus Titan oder Edelstahldraht hergestellt, wobei jedes Federelement aus einem einzelnen Stück gebogen ist. Der Draht hat typischerweise einen Durchmesser in dem Bereich von 1 bis 6 mm, aber bevorzugt in einem Bereich von 2 bis 5 mm. Der Draht kann im Querschnitt rund sein oder im Querschnitt andere Formen aufweisen, bspw. kann der Draht im Querschnitt quadratisch, rechtwinklig oder oval sein.
Die Federelemente 18, 22 und 24, die alle hergestellt worden sind, um zwischen benachbarten Wirbelkörpern verwendet zu werden, haben eine Gesamtlänge in dem Bereich von 20 bis 65 mm, aber bevorzugt in dem Bereich von 25 bis 60 mm.
Im Folgenden wird insbesondere auf 3 Bezug genommen. Ein Paar von erfindungsgemäßen Vorrichtungen 10 ist befestigt an einem Paar von benachbarten Wirbelkörpern 12, 14 dargestellt. Dies ist die Art, in der die Vorrichtung 10 in der Regel verwendet werden wird, wobei eine Vorrichtung 10 auf der posterioren Fläche an jeder Seite der Wirbelkörper der Wirbelsäule befestigt wird.
In den 4 und 5 sind zwei Effekte dargestellt, die bei der Verwendung der Vorrichtungen 10 zu beobachten sind. In 4 ist gezeigt, dass eine Entlastung der Bandscheibe durch Trennen der Stielschrauben 20, oder durch eine Distraktion derselben, entlang der im Wesentlichen geraden Abschnitte 18b des Federelementes 18 vor dem Befestigen des Federelementes 18 an den Stielschrauben 20 mit Hilfe der Befestigungseinrichtungen 26 erreicht werden kann. Daher hält die Vorrichtung 10 die Wirbelkörper 12, 14 weiter entfernt voneinander, wobei die Bandscheibe entlastet und immer noch eine gewisse Bewegung ermöglicht wird, die relativ normal ist.
In 5 ist die Verwendung einer alternativen Ausführungsform des Federelementes 24 gezeigt, bei dem die im Wesentlichen geraden Abschnitte 24b relativ zueinander abgewinkelt sind und die eine Abwinklung nach hinten (Lordose) des Bewegungselementes zwischen den benachbarten Wirbelkörpern erzeugt, die unter bestimmten Bedingungen wünschenswert ist.
In 6 ist ein Beispiel einer Befestigungseinrichtung 26 dargestellt. Die Einrichtung ist aus dem Stand der Technik bekannt. Der Kopf 20c der Stielschraube 20 ist mit einer besonderen Form dargestellt. Er weist einen Schlitz 30 auf, der den zweifachen Zweck erfüllt, das Blatt eines Schraubenziehers zum Einsetzen der Stielschraube 20 in einen Wirbelkörper aufzunehmen und die im Wesentlichen geraden Abschnitte 24b des Federelementes 24 aufzunehmen. Der Kopf 20c weist des Weiteren benachbart zu dem zweiten Ende 20d des Kopfes und um den oberen Abschnitt des Schlitzes 30 herum einen Gewindeabschnitt 32 auf.
Die Befestigungseinrichtung 26 weist des Weiteren ein Hülsenelement 34 und eine mit einem Gewinde versehene Mutter 36 auf. Des Weiteren umfasst der Befestigungsmechanismus Hülsen 38, die auf die im Wesentlichen geraden Abschnitte 24b des Federelementes 24 gesetzt werden, bevor die Vorrichtung 10 wie in 6b gezeigt, zusammengesetzt wird. Durch die Hülsen 38 wird der äußere Durchmesser des Federelementes 24 wirksam so vergrößert, wie es für die Verwendung in der Befestigungseinrichtung 26 notwendig ist. Beispielsweise können die Hülsen 38 für einen Federelement 24, das aus einem Draht mit einem Durchmesser von 3 oder 4 mm gebildet ist, den Durchmesser typischerweise bis auf einen Wert erhöhen, der in dem Bereich von 5 bis 8 mm liegt, so wie es für die verwendete Stielschraube zweckdienlich ist. Alternativ können die im Wesentlichen geraden Abschnitte 24b des Federelementes 24 einen Durchmesser aufweisen, der größer ist als der Durchmesser des im Wesentlichen krummlinigen Abschnittes 24a, so das sie eine größere Querschnittsfläche aufweisen als der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt 24a.
Die Befestigungseinrichtung 26 ist zusammengesetzt in 6c gezeigt. Wenn die Schraube 20 in den Wirbelkörper eingesetzt worden ist, ist ein im Wesentlichen gerader Abschnitt 24b des Federelementes 24, wobei die Hülse 38 an der vorgesehenen Stelle angeordnet ist, in dem Schlitz 30 angeordnet. Das Hülsenelement 34 ist dann über dem Kopf 20c der Stielschraube 20 angeordnet, und die Mutter 36 ist nach unten auf den Gewindeabschnitt 32 geschraubt worden, um das Federelement 24 an Ort und Stelle zu halten. Die Befestigungseinrichtung 26 kann des Weiteren eine Stellmutter (nicht dargestellt) aufweisen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, um den Mechanismus noch besser zusammenzuhalten und die Wahrscheinlichkeit, dass er sich mit der Zeit löst, zu vermindern.
Es ist offensichtlich, dass die Befestigungseinrichtung 26 nur ein Beispiel von vielen Möglichkeiten darstellt, die verfügbar sind, und dass jede geeignete Befestigungseinrichtung verwendet werden kann.
In 7 sind drei weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Federelementen dargestellt. In der ersten Ausführungsform, die in 7a dargestellt ist, weist ein Federelement 40 einen im Wesentlichen krummlinigen mittigen Abschnitt 40a in der Form einer Federwendel auf und zwei im Wesentlichen gerade Abschnitte 40b, die sich ausgehend von dem mittigen Abschnitt im Wesentlichen einen Winkel von 180° einschließend erstrecken. Die zweite Ausführungsform, die in 7b gezeigt ist, ist ein Federelement 42, mit einem im Wesentlichen krummlinigen Abschnitt 42a, der eine Federwendel wie in der vorherigen Ausführungsform aufweist, und mit zwei im Wesentlichen geraden Abschnitten 42b, die sich ausgehend von dem krummlinigen Abschnitt erstrecken, wobei sie einen Winkel von ungefähr 120° einschließen. Die dritte Ausführungsform, die in 7c gezeigt ist, weist ein Federelement 44 auf, mit einem mittigen im Wesentlichen krummlinigen Abschnitt 44a, der wie in der vorhergehenden Ausführungsform eine Federwendel aufweist, und mit zwei im Wesentlichen geraden Abschnitten 44b, die sich ausgehend von dem krummlinigen Abschnitt erstrecken, aber dieses Mal einen Winkel von ungefähr 0° einschließen und im Wesentlichen parallel verlaufen. Es sollte bemerkt werden, dass die Federelemente 40, 42 und 44 unbelastet gezeigt sind, wobei diese, nachdem sie implantiert sind und ein Patient eine normale Ausruhposition eingenommen hat, wohl eher belastet sein werden.
In jeder der Ausführungsformen der Federelemente 40, 42 und 44 sind die im Wesentlichen geraden Abschnitte 40b, 42b und 44b im Wesentlichen koplanar, d.h., sie sind so koplanar wie möglich, wenn die im Wesentlichen krummlinigen Abschnitte 40a, 42a und 44a Federwendeln aufweisen.
Die Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die bis jetzt beschrieben und diskutiert worden sind, sind zur Verwendung zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern ausgebildet. Derartige Ausführungsformen können entlang benachbarter Bewegungssegmente verwendet werden, wie in 8 dargestellt, wenn mehrere Bewegungssegmente eine Stabilisierung benötigen. In diesen Fällen hat die Stielschraube 20, die in der Mitte der drei Wirbelkörper 14 angeordnet ist, eine veränderte Befestigungseinrichtung, die den im Wesentlichen geraden Abschnitt der zwei Federelemente 18 aufnehmen und sichern kann.
Es ist auch möglich, dass Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur Verwendung entlang mehrerer Bewegungssegmente geeignet sind. Ein derartiges Beispiel zur Verwendung entlang zwei Bewegungssegmente ist in 9 dargestellt, in der drei Wirbelkörper gezeigt sind, die mit 12, 14 und 14' bezeichnet sind. Eine Stielschraube 20 ist in den obersten Wirbelkörper 12 und in den untersten Wirbelkörper 14' eingesetzt. Ein Federelement 46, das im Wesentlichen die Form des Federelementes 18 aufweist, aber größer ist, ist zwischen den beiden Stielschrauben 20 befestigt. Das Federelement 18 ist länger als die vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen und kann eine Länge von 110 mm oder 100 mm aufweisen.
Der exakte Aufbau der Federelemente zur Verwendung in einem bestimmten Fall hängt von einer großen Anzahl von Faktoren ab. Zu diesen Faktoren gehören die Abmessungen der Wirbelkörper, die Anzahl von Bewegungselementen, die eine Stabilisierung benötigen, und der besondere Zustand, der behandelt wird.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet "aufweisen" "umfassen oder bestehen aus".
Die Merkmale, die in der vorhergehenden Beschreibung oder in den beigefügten Zeichnungen offenbart sind und die in ihren speziellen Formen oder als Mittel zum Durchführen der offenbarten Funktion dargestellt sind, oder ein Verfahren oder ein Prozess zum Erreichen des offenbarten Ergebnisses können, wenn sie geeignet sind, getrennt oder in jeder Kombination derartiger Merkmale verwendet werden, um die Erfindung in unterschiedlichen Formen derselben zu realisieren, solange dies durch die Patentansprüche gedeckt ist.

Claims

Vorrichtung zum Stabilisieren von Wirbelkörpern der Wirbelsäule mit: einem Paar Stielschrauben (20), die jeweils einen mit einem Gewinde versehenen Schaft (20a) mit einem verjüngten ersten Ende (20b) zum Einführen in einen Wirbelkörper und einen Kopfabschnitt (20c) mit einem zweiten Ende (20d) aufweisen, einem Federelement (40, 42, 44) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, wobei im Wesentlichen gerade Abschnitte (40b, 42b, 44b) an jedes Ende angrenzen und wobei ein im Wesentlichen krummliniger mittiger Abschnitt (40a, 42a, 44a) dazwischen angeordnet ist, wobei die geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) und der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt (40a, 42a, 42b) im Wesentlichen koplanar sind, und einem Paar Befestigungseinrichtungen (26) zum Befestigen des ersten Endes und des zweiten Endes des Federelementes (40, 42, 44) an dem Paar Stielschrauben (20), dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt (40a, 42a, 44a) des Federelementes eine Federwendel ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen krummlinige Abschnitt (40a, 42a, 44a) des Federelementes (40, 42, 44) einen Krümmungsradius in dem Bereich von 3 bis 17 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen krummlinige mittige Abschnitt (40a, 42a, 44a) des Federelementes (40, 42, 44) einen Krümmungsradius in dem Bereich von 5 bis 15 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) des Federelements (40, 42, 44) einen Winkel einschließen, der in dem Bereich von 0° bis 180° liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) des Federelementes (40, 42, 44) einen Winkel einschließen, der in dem Bereich von 90° bis 180° liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) des Federelementes (40, 42, 44) koaxial zueinander sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) des Federelementes (40, 42, 44) parallel zueinander sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) aus einem Draht gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) einen Durchmesser in dem Bereich von 1 bis 6 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) einen Durchmesser in dem Bereich von 2 bis 5 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Teilabschnitte der im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b), die an die Enden des Federelementes (40, 42, 44) angrenzen, eine Querschnittsfläche aufweisen, die größer ist als die Querschnittsfläche des im Wesentlichen krummlinigen mittigen Abschnitts (40a, 42a, 44a).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren ein Paar Hülsen (38) aufweist, wobei jeweils eine Hülse auf jedem der im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) angeordnet ist, um den äußeren Durchmesser von zumindest einem Teilabschnitt von jedem der im Wesentlichen geraden Abschnitte (40b, 42b, 44b) wirksam zu vergrößern.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) einen äußeren Durchmesser in dem Bereich von 5 bis 8 mm aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) im Querschnitt rund ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) im Querschnitt quadratisch oder rechteckig ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) aus Titan oder Edelstahl hergestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Gewinde versehenen Schaftabschnitte (20a) der Stielschrauben (20) Längen in dem Bereich von 30 bis 60 mm aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Gewinde versehenen Schaftabschnitte (20a) der Stielschrauben (20) Längen in dem Bereich von 35 bis 55 mm aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stielschrauben (20) aus Titan hergestellt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) speziell zum Stabilisieren von zwei benachbarten Wirbelkörpern der Wirbelsäule, d. h. zum Stabilisieren eines Bewegungssegments, angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) eine Länge in dem Bereich von 20 bis 65 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) eine Länge in dem Bereich von 25 bis 60 mm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) speziell zum Stabilisieren von drei Wirbelkörpern der Wirbelsäule, d. h. zum Stabilisieren von zwei Bewegungssegmenten, angepasst ist.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) eine Länge in dem Bereich von 50 bis 110 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (40, 42, 44) eine Länge in dem Bereich von 60 bis 100 mm aufweist.