DE3800052A1 - Positionierungsschraube - Google Patents

Positionierungsschraube

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Description

Die Erfindung betrifft eine Positionierungsschraube zum Stabili­ sieren von Wirbelsäulensegmenten, mit einem Gewindeschaftteil und einem kopfseitig vorgesehenen Aufnahmeteil für eine Stange, wobei die Stange und das Aufnahmeteil durch zwei Muttern fest miteinander verbindbar sind. Derartige Schrauben werden zur Stabilisierung der Wirbelsäule oder auch zur Stabilierung eines Platzhalters zwischen zwei benachbarten Wirbelkörpern verwendet.
Eine solche Positionierungsschraube ist aus der DE-AS 26 49 042 bekannt. Die Schraube weist einen Gewindeteil und einen starr damit am kopfseitigen Ende vorgesehenen Aufnahmeteil auf. Die je­ weiligen Aufnahmeteile weisen Aufnahmeschlitze auf. Die seitli­ chen Begrenzungen der Schlitze werden durch ebene Flächen mit konzentrischen Vertiefungen gebildet. Die angreifenden Muttern weisen ebene Anlageflächen mit konzentrischen Kragen auf. Die Kragen greifen in die Vertiefungen und die ebenen Flächen der Muttern wirken mit den ebenen Anlageflächen des Aufnahmeteiles zusammen. Dadurch wird verhindert, daß die Stange aus dem Auf­ nahmeteil herausgelangt. Ferner wird die Aufnahmestange in einer Position senkrecht zur Achse des Aufnahmeteiles fixiert. Es sind den Schraubenköpfen unterlegbare und der Form der Wirbelkörper etwa angepaßte Druckverteilungsplatten vorgesehen. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß es sehr schwierig ist, die Schrauben einerseits fest in die Wirbelkörper einzuschrauben und andererseits die Schrauben in zwei Ebenen gerade so zu stellen, daß die Achsen der Aufnahmeschlitze in den übereinander befindlichen Aufnahmeteilen so ausgerichtet sind, daß die Gewin­ destange ohne Verspannung der Schrauben durch die Aufnahme­ schlitze hindurchführbar ist. Schon der Versuch erfordert sehr viel Zeit, was bei einer Operation an der Wirbelsäule ein großer Nachteil ist. Darüber hinaus läßt sich eine so genaue Ausrichtung fast nicht erreichen. Das Ergebnis ist, daß erhebliche Scherkräf­ te auf die Gewindestangen ausgeübt werden, was dazu führt, daß in der späteren Benutzung nach Abschluß der Operation die Stangen sogar abbrechen können bzw. nicht die volle Stabilisierung ermög­ lichen. Die erforderlichen Druckverteilungsplatten sind darüber­ hinaus zusätzliche bewegliche Teile, deren Anbringung und Hand­ habung die Operation erschweren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Positionierungsschraube der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die das Einsetzen er­ leichtert und gleichzeitig auch die Gefahren beim späteren Be­ nutzen vermindert bzw. ausschließt.
Diese Aufgabe wird durch eine Positionierungsschraube der ein­ gangs beschriebenen Art gelöst, die durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspru­ ches 4 gelöst ist.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Positionierungsschraube senkrecht zur Längsachse der Stange;
Fig. 2 eine Seitenansicht senkrecht zu der in Fig. 1 gezeigten Darstellung, bei der die Muttern und der Aufnahmeteil geschnitten sind;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Po­ sitionierungsschraube; und
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung der anderen Ausführungsform.
Die Positionierungsschraube 1 umfaßt einen Gewindeschaftteil 2 und einen Aufnahmeteil 3.
Der Aufnahmeteil 3 umfaßt einen kugelförmigen Kopf. Dieser weist einen sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Gewindeschaft­ teiles 2 erstreckenden Schlitz 4 auf. Der Schlitz nimmt eine Stange 5 auf. Die Stange 5 ist als Gewindestange ausgebildet. Zur Fixierung der Stange in dem Schlitz sind zwei Muttern 6, 7 vorge­ sehen, die auf der Stange 5 geführt von außen an dem Kopf angrei­ fen.
Die Mittenebene des Schlitzes fällt mit dem Mittelpunkt des kugelförmigen Kopfes zusammen. Der Schlitz erstreckt sich um mehr als einen halben Durchmesser der Stange über den Mittelpunkt des kugelförmigen Kopfes hinaus in den Kopf hinein, so daß es möglich ist, daß die Stange mit ihrer Mittenachse um den Kugelmittelpunkt in einem gewünschten Winkelbereich in Richtung der Mittenebene des Schlitzes schwenkbar ist.
Die Breite des Schlitzes 4 ist größer als der Durchmesser der Stange 5, so daß es möglich ist, die Stange mit ihrer Mitten­ achse um den Mittelpunkt des kugelförmigen Kopfes auch in ei­ ner Richtung senkrecht zu der erstgenannten Schwenkrichtung innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches zu schwenken.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, weisen die Muttern 6, 7 auf ihren dem kugelförmigen Kopf zugewandten Seiten Widerlager­ flächen in Form hohlkugelsegmentförmiger Flächen 8, 9 auf. Der Radius dieser Flächen ist im wesentlichen gleich dem Radius des kugelförmigen Kopfes gebildet, so daß die Muttern vollflächig an der Wandung des kugelförmigen Bereiches anliegen.
Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Muttern so ausgebildet, daß ihr unterer Rand 10 einen Abstand von dem daran angrenzenden Bereich des Gewindeschaftteiles 2 aufweist, so daß ein Verschwenken der Stange 5 in Richtung des Pfeiles 11 um den Kugelmittelpunkt 12 herum nicht behindert wird.
Der Gewindeschaftteil 2 weist an seinem dem Aufnahmeteil 3 gegen­ überliegenden Ende einen Abschnitt 13 mit einem ersten Durchmes­ ser auf. Dieser erstreckt sich über den größten Teil der Länge des Gewindeschaftteiles. Zwischen diesem Abschnitt und dem Auf­ nahmeteil 3 erstreckt sich ein weiterer ein Gewinde aufweisender Abschnitt mit einem größeren Durchmesser bzw. größeren Gewinde.
Im Betrieb wird zunächst die Positionierungsschraube in den Wir­ belkörper oder einen Platzhalter zwischen zwei Wirbelkörpern ein­ geschraubt. Durch das Vorsehen der zwei Abschnitte 13 und 14 mit verschieden starken Gewinden wird die Positionierungsschraube so fest eingeschraubt, daß es nicht mehr erforderlich ist, zusätz­ liche Unterlegscheiben vorzusehen. Anschließend wird die Stange 5 in den Schlitz der Positionierungsschraube und gleichzeitig in die Schlitze der übrigen die Stange führenden Positionierungs­ schrauben eingelegt. Aufgrund der beschriebenen Ausführung der Schlitze ist eine Ausrichtung der Stange auch abweichend von ei­ ner Richtung senkrecht zur Längsachse des Gewindeschaftteiles möglich. Anschließend werden die Muttern 6, 7 so angezogen, daß sie an dem Aufnahmeteil in der in Fig. 2 gezeigten Weise anlie­ gen. Die Muttern werden dann so fest angezogen, daß eine Art Kalkverschweißung mit den damit zusammenwirkenden Bereichen des Aufnahmeteiles gebildet wird.
In der obigen Beschreibung hat der Schlitz einen geraden Boden. Bevorzugt ist der Schlitzboden aber in der aus den Figuren ersichtlichen Weise von der Schlitzmitte aus in Längsrichtung des Schlitzes zu den beiden äußeren Enden 15, 16 hin abgesenkt. Vorzugsweise weist der Boden in der mit der Schlitzachse zusam­ menfallenden Ebene im wesentlichen einen Radius um einen Mittelpunkt auf, der auf der den Mittelpunkt 12 des Kugelseg­ mentes gegenüberliegenden Seite liegt. Dadurch wird erreicht, daß die Stange 5 um den Mittelpunkt 12 des Kugelsegmentes um einen relativ großen Winkel schwenkbar ist.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform greifen die Muttern direkt an dem Aufnahmeteil an. In einer abgewandelten Ausfüh­ rungsform sind die an dem Aufnahmeteil 3 anliegenden Elemente 6 und 7 als auf der Stange 5 hin- und herbewegbare Zwischenstücke ausgebildet, an denen auf der jeweiligen dem Aufnahmeteil 3 ab­ gewandten Seite nichtgezeigte Muttern angreifen. Die Zwischen­ stücke haben die gleiche Form wie die oben beschriebenen Muttern und unterscheiden sich von diesen lediglich dadurch, daß sie kein Innengewinde haben sondern eine Bohrung, deren Durchmesser so groß ist, daß ein Gleiten auf der Stange 5 mög­ lich ist.
Bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsform umfaßt der Aufnahmeteil 15 einen zylinderförmigen Kopf. Dieser weist einen sich im wesentlichen senkrecht zur Achse des Gewinde­ schaftteiles 2 erstreckenden Schlitz 4 auf. Der Schlitz nimmt wiederum die Stange 5 auf, die als Gewindestange ausgebildet ist. Zur Fixierung der Stange sind zwei Zwischenglieder 16, 17 und an diesen angreifende Muttern 18, 19 vorgesehen, die auf der Stange 5 geführt von außen an dem Kopf angreifen.
Der Schlitz 4 erstreckt sich in einer Ebene, die im wesent­ lichen senkrecht zur Zylinderachse des zylinderförmigen Kopfes liegt. Ansonsten stimmt die Ausbildung des Schlitzes und sei­ ne Anordnung mit der oben beschriebenen Ausführungsform über­ ein.
Die Zwischenglieder 16, 17 weisen auf ihren dem zylinderför­ migen Kopf zugewandten Seiten Widerlagerflächen in Form von hohlzylinderförmigen Segmenten auf, deren Krümmungsradius im wesentlichen dem Krümmungsradius der angrenzenden Zylinder­ segmentflächen des Aufnahmeteiles entspricht, so daß die Zwi­ schenglieder an der Wandung der jeweiligen zylindersegmentför­ migen Abschnitte des Aufnahmeteiles 15 anliegen. Die Zwischen­ glieder 16, 17 weisen im wesentlichen durch den Mittelpunkt der Zylindersegmentflächen und senkrecht zur Zylinderachse sich er­ streckende Bohrungen auf, deren Durchmesser so gewählt ist, daß die Zwischenglieder frei auf der Stange 5 hin- und herbewegbar sind.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, greifen die Muttern 18, 19 auf den dem Aufnahmeteil 15 abgewandten Außenflächen der Zwischenglieder 16, 17 so an, daß über die Muttern 18, 19 und die Zwischenglieder 16, 17 eine feste Verbindung zwischen der Stange 5 und der Positionierungsschraube 1 hergestellt wird.
Im Betrieb wird in gleicher Weise vorgegangen, wie bei der er­ sten Ausführungsform.

Claims (12)

1. Positionierungsschraube zum Stabilisieren von Wirbelsäulensegmenten, mit einem Gewindeschaftteil und einem kopfseitig vorgesehe­ nen Aufnahmeteil für eine Stange, wobei die Stange und das Aufnahmeteil durch zwei Muttern fest miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige das Widerlager für die Muttern (6, 7) bildende Teil des Aufnahmeteiles (3) als Kugelsegment und der damit in Eingriff bringbare Teil (8, 9) wenigstens eines Zwischengliedes zwischen Aufnahmeteil und Mutter oder einer der Muttern (6, 7) eine zu einer die Stange aufnehmenden Bohrung bzw. zur Gewindeachse der Mutter konzentrische hohlkugelsegmentförmige Fläche aufweist.
2. Positionierungsschraube nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Zwischenglieder bzw. beide Muttern (6, 7) eine entsprechende hohlkugelsegmentförmige Fläche aufweisen.
3. Positionierungsschraube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der hohlkugelsegmentförmigen Fläche im wesentlichen gleich dem Radius des zugehörigen Kugelsegmentes ist.
4. Positionierungsschraube zum Stabilisieren von Wirbelsäulen­ segmenten, mit einem Gewindeschaftteil und einem kopfseitig vorgesehenen Aufnahmeteil für eine Stange, wobei die Stange und das Aufnahme­ teil durch zwei Muttern fest miteinander verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil zylindersegment­ förmig ausgebildet ist und zwischen Aufnahmeteil und Muttern jeweils ein Zwischenglied mit einer dem Aufnahmeteil zugewandten und der Zylinderform im wesentlichen entsprechenden hohlzylinder­ segmentförmigen Oberfläche vorgesehen ist.
5. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (3) einen Schlitz (4) aufweist, dessen Mittenebene durch den Mittelpunkt (12) des Kugelsegmentes bzw. Zylindersegmentes geht.
6. Positionierungsschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (4) sich um mehr als einen halben Durchmesser der Stange (5) über den Mittelpunkt (12) in den Aufnahmeteil (3) hinein erstreckt.
7. Positionierungsschraube nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Schlitzes (4) größer als der Durchmesser der Stange (5) ist.
8. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeteil (3) kugelförmig aus­ gebildet ist.
9. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei sich senkrecht zur Gewindeschaft­ achse erstreckender Stangenachse wenigstens eine der aufge­ schraubten Muttern (6, 7) bzw. Zwischenglieder mit ihrem Rand (10) einen Abstand von dem benachbarten Gewindeschaft (2) aufweist.
10. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeschaft (2) an seinem dem Aufnahmeteil (3) abgewandten Ende einen Abschnitt (13) mit einem ersten Durchmesser und daran angrenzend einen Abschnitt (14) mit einem zweiten Durchmesser, der größer ist als der erste Durchmesser, aufweist.
11. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene des Schlitzes (4) sich im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Gewindeschaftteiles (2) erstreckt.
12. Positionierungsschraube nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Seiten des Bodens des Schlitzes so abgesenkt sind, daß eine Verschwenkung der Stange um den Mittelpunkt (12) des Kugelsegmentes möglich ist.
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