DE10004674A1

DE10004674A1 - Surgical instrument to apply torsion forces to bone implant screws has an adapter as a cylinder with a temporary holding screw through its base to turn the implant screw for tightening and loosening as required

Info

Publication number: DE10004674A1
Application number: DE2000104674
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bertagnoli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-09
Anticipated expiration: 2020-02-04
Also published as: DE10004674B4

Abstract

The surgical instrument to exert torsion forces on the screws of bone implants has an adapter (40), which is keyed to the implant components (18,20) to transmit the twisting forces. It is held in place by a temporary rotating screw (41), through a threaded drilling (46) in the base (45) at one end (42) of the cylindrical adapter (40). The adapter (40) is integrated into the surgical instrument (55), or is coupled to it.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein chirurgisches Instrument zur Aufbringung von Torsionskräften auf schraubbare Implantat komponenten.The invention relates to a surgical instrument for applying torsional forces to screwable implants components.

In der Implantatchirurgie ist man bestrebt, die Operationswun den so klein wie möglich zu halten. Bei der Auslegung der In strumentarien sind somit große Anforderungen gestellt. Insbe sondere ist es bei Schraubverbindungen wichtig, daß bei mehr facher Betätigung keine Abnutzung der Kraftschlußbereiche er folgt und damit keine Späne in die Wunde kommen.In implant surgery one strives to do the surgery to keep it as small as possible. When interpreting the In Structural arenas are therefore very demanding. In particular it is particularly important with screw connections that with more no actuation of the adhesion areas follows and so that no chips get into the wound.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Instrument der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem Schraubverbin dungen zwischen Implantatkomponenten beliebig oft und sicher festgedreht und gelöst werden können.The invention has for its object an instrument to develop with the screw connection connections between implant components as often and safely can be tightened and loosened.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An spruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of the An spell 1 solved.

Das erfindungsgemäße Instrument hat ein Anschlußstück zur Über tragung von Torsionskräften, das mit der Implantatkomponente mittels einer gegenüber dem Anschlußstück drehbeweglichen Schraube mit der Implantatkomponente temporär verbindbar ist. Hierdurch ist eine stabile torsionskraftschlüssige Verbindung zwischen Instrument und Implantat bzw. Implantatkomponente möglich, die wiederholte, in Drehrichtung wechselnde Kraftüber tragungen erlaubt, die manchmal während eines Eingriffes zum Lösen und Festdrehen der Implantatkomponente erforderlich sein können. Damit sind zudem sehr rasche und sichere Handhabungen möglich. The instrument of the invention has a connector for over bearing torsional forces with the implant component by means of a rotatable relative to the connector Screw is temporarily connectable to the implant component. This creates a stable torsionally positive connection between instrument and implant or implant component possible, the repeated force changing in the direction of rotation allowances that sometimes occur during an operation to the Loosening and tightening of the implant component may be necessary can. This also makes handling very quick and safe possible.

Das erfindungsgemäße Instrument hat ferner den Vorteil, daß es kaum Abnutzungen am Instrument und an der zu betätigenden Im plantatkomponente verursacht und damit eine lange Lebensdauer gewährleistet.The instrument according to the invention also has the advantage that it hardly any wear on the instrument and on the Im to be operated causes implant component and thus a long service life guaranteed.

Das Anschlußstück hat eine universale Verwendbarkeit, wenn es als Verbindungsstück zwischen dem in der Wunde liegenden Im plantat und einem äußeren Werkzeug ausgebildet ist, so daß für den jeweiligen Zweck entsprechende äußere Werkzeuge angekoppelt werden können.The connector has universal applicability when it is as a connector between the Im lying in the wound plantate and an external tool is designed so that for appropriate external tools coupled to the respective purpose can be.

Selbstverständlich ist es auch möglich, das Anschlußstück mit integriertem äußeren Werkzeug herzustellen, wenn das Instrumen tarium für nur einen Zweck verwendet werden soll. Das Werkzeug kann hierbei in einer Verlängerung des distalen Endes des An schlußstückes bestehen, wobei die Verlängerung mit einem Hand knauf, Querstift oder dergleichen zum Drehen des Instrumenta riums ausgestattet ist.Of course, it is also possible to use the connector built-in external tool when the instrument tarium should only be used for one purpose. The tool can be in an extension of the distal end of the An final piece exist, the extension with one hand knob, cross pin or the like for turning the instrument riums is equipped.

Eine fertigungstechnisch einfache Ausgestaltung des Anschluß stückes besteht in einem einseitig geschlossenen Hohlzylinder, wobei im Boden eine Gewindebohrung für die Schraube vorgesehen ist. Die Schraube hat zwischen dem Gewindeteil und dem Schrau benkopf einen Bereich mit einem Durchmesser, der geringer ist als die Gewindebohrung im Boden des Anschlußstückes. Die Länge des dünneren Bereiches ist größer als die Bodendicke. Damit wird erreicht, daß das Anschlußstück nach dem Einschrauben der Schraube in die Implantatkomponente zur Betätigung der Implan tatkomponente gedreht werden kann, ohne diese Schraubverbindung zu beeinflussen.A technically simple design of the connection piece consists of a hollow cylinder closed on one side, a threaded hole for the screw is provided in the bottom is. The screw has between the threaded part and the screw benkopf an area with a diameter that is smaller than the threaded hole in the bottom of the connector. The length of the thinner area is larger than the bottom thickness. In order to is achieved that the connector after screwing the Screw into the implant component to actuate the implan can be turned without this screw connection to influence.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das proxi male Ende des Anschlußstückes als Steckschlüssel ausgebildet. Hier kann ein Vier- oder Sechskant vorgesehen werden. According to a further embodiment of the invention, this is proximal Male end of the connector is designed as a socket wrench. A square or hexagon can be provided here.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht zwei am proximalen Ende des Anschlußstückes in Längsrichtung hervorstehende Nasen mit jeweils ebener Innenfläche vor, die zur kraftschlüssigen Zusam menwirkung mit entsprechenden Gegenflächen der Implantatkompo nente ausgebildet sind.An advantageous embodiment sees two at the proximal end of the connector protruding in the longitudinal direction with lugs in each case flat inner surface in front, which for the positive connection effect with corresponding counter surfaces of the implant compo are trained.

Für eine rasch und einfach durchzuführende Ankopplung eines Werkzeugs ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zumindest ein Bereich des Außenumfangs des Anschlußstückes mehrkantig ausgebildet.For a quick and easy connection of a Tool is according to a further embodiment of the invention at least a portion of the outer periphery of the connector polygonal.

Das erfindungsgemäße Instrumentarium schließt vorzugsweise Werkzeuge ein, die jeweils einen Hohlstab aufweisen, der über das distale Ende des Anschlußstückes stülpbar und kraftschlüs sig mit dem Mehrkantbereich angekoppelt werden kann. Hierzu ist im Hohlstab ein Innenmehrkant vorgesehen.The instrumentation according to the invention preferably closes Tools, each having a hollow rod that over the distal end of the connector can be pulled over and non-positively can be coupled to the polygonal area. This is an inner polygon is provided in the hollow rod.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles der Erfindung und einem Anwendungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:The invention is illustrated schematically in the drawing illustrated embodiment of the invention and one Application example described in more detail. Show it:

Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel und Fig. 1 shows an application example and

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel. Fig. 2 shows an embodiment.

Es wird zunächst als Anwendungsbeispiel ein in Fig. 1 darge stelltes Pedikelschraubensystem beschrieben. Dieses System besteht in einer Pedikelschraube 10, die einen Schraubenbereich 11 und einen gabelförmigen Kopf 12 aufweist. Eine derartige Schraube wird zur Lagekorrektur oder Halterung von Knochen, z. B. bei Brüchen, Knochendeformationen, in Verbindung mit einer Verbindungsstange 16 verwendet.It is first described as an application example in Fig. 1 Darge presented pedicle screw system. This system consists of a pedicle screw 10 which has a screw region 11 and a fork-shaped head 12 . Such a screw is used for correcting the position or holding bones, e.g. B. in fractures, bone deformation, used in connection with a connecting rod 16 .

Der zwei Gabelschenkel 13 aufweisende Kopf 12 der Pedikel schraube 10 dient zur Aufnahme der Verbindungsstange 16. Dazu ist der Zwischenraum 14 zwischen den Gabelschenkeln 13 am Ende zu einer zylindrischen Ausnehmung 15, in die die Verbindungs stange 16 gelegt wird, geformt. Für eine formschlüssige Ver bindung der Verbindungsstange 16 mit der Pedikelschraube 10 ist eine Preßhülse 17 vorgesehen, die um die Gabelschenkel 13 geschoben und zur Auflage auf der Verbindungsstange 16 kommt.The two fork legs 13 having head 12 of the pedicle screw 10 serves to receive the connecting rod 16th For this purpose, the space 14 between the fork legs 13 is formed at the end into a cylindrical recess 15 into which the connecting rod 16 is placed. For a positive connection Ver the connecting rod 16 with the pedicle screw 10 , a compression sleeve 17 is provided, which is pushed around the fork leg 13 and comes to rest on the connecting rod 16 .

Mit einer Fixierschraube 18, die in ein Innengewinde 19 des gabelförmigen Pedikelschraubenkopfes 12 eingeschraubt wird und einen im Durchmesser vergrößerten, scheibenförmigen Kopf 20 aufweist, wird die Preßhülse 17 gegen die Verbindungsstange 16 gedrückt. Der scheibenförmige Kopf 20 drückt dabei auf die dis tale Stirnseite 21 der Preßhülse 17.With a fixing screw 18 , which is screwed into an internal thread 19 of the fork-shaped pedicle screw head 12 and has a disk-shaped head 20 with an enlarged diameter, the compression sleeve 17 is pressed against the connecting rod 16 . The disc-shaped head 20 presses on the dis tal end face 21 of the compression sleeve 17th

Die Preßhülse 17 hat an der einen Stirnseite 22 zwei sich ge genüberliegende Ausnehmungen 23, die in Verbindung mit der Aus nehmung 15 einen zylindrischen Durchbruch für die Verbindungs stange 16 bilden.The compression sleeve 17 has on one end 22 two ge opposite recesses 23 , which in conjunction with the recess 15 from a cylindrical opening for the connecting rod 16 form.

Die Preßhülse 17 ist in Fig. 1, Abbildung a in Seitenansicht und Teil längsschnitt gezeigt. Die Abbildung b zeigt deren Stirnseite 22 mit den Ausnehmungen 23.The compression sleeve 17 is shown in Fig. 1, Figure a in side view and partially in longitudinal section. Figure b shows the end face 22 with the recesses 23 .

Ferner sind an der Preßhülse 17 und dem Kopf 12 jeweils eine Ringschulter 26 bzw. 27 vorgesehen, die als Angriffsstelle für eine nicht dargestellte Zange dienen können. Schließlich ist eine Sicherungsschraube 30 vorgesehen, die zur Sicherung der Verbindung zwischen dem Pedikelschraubensystem und der Verbin dungsstange in eine Gewindebohrung 31 der Fixierschraube 18 eingeschraubt wird. Die Sicherungsschraube 30 hat eine Sechs kantbohrung 32 für einen Imbusschlüssel.Furthermore, an annular shoulder 26 and 27 are provided on the press sleeve 17 and the head 12 , which can serve as a point of attack for a pair of pliers, not shown. Finally, a locking screw 30 is provided which is screwed to secure the connection between the pedicle screw system and the connec tion rod in a threaded bore 31 of the fixing screw 18 . The locking screw 30 has a hexagonal bore 32 for an Allen key.

Der zylindrische oder scheibenförmige Kopf 20 der Fixier schraube 18 hat am Umfang zwei Abflachungen 33 für die Dreh krafteinleitung. Die Abflachungen 33 sind in Fig. 1, Abbildung c in Verbindung mit Abbildung d (Draufsicht auf die Fixierschraube 18) erkennbar.The cylindrical or disc-shaped head 20 of the fixing screw 18 has two flats 33 on the circumference for the introduction of torque. The flats 33 can be seen in Fig. 1, Figure c in conjunction with Figure d (top view of the fixing screw 18 ).

In Fig. 2 ist das in Fig. 1 gezeigte System in zusammengesetzter Form und in Verbindung mit einem Instrument 40 zur Aufbringung von Torsionskräften dargestellt. FIG. 2 shows the system shown in FIG. 1 in an assembled form and in connection with an instrument 40 for applying torsional forces.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Instruments enthält ein Anschlußstück 40, das zur Übertragung von Torsions kräften mit dem Kopf 20 der Fixierschraube 18 in Kraftschluß gebracht und mittels einer Schraube 41 temporär mit der Fixier schraube 18 verbunden wird. Diese Gebrauchsstellung ist in Fig. 2, Abbildung a dargestellt.The embodiment of an instrument shown in Fig. 2 contains a connector 40 which forces to transmit torsional forces with the head 20 of the fixing screw 18 and temporarily connected by means of a screw 41 with the fixing screw 18 . This position of use is shown in Fig. 2, Figure a.

Das Anschlußstück 40 ist gemäß der Zeichnung hohlzylindrisch ausgebildet. Fig. 2 Abbildung a zeigt das Anschlußstück 40 in Seiten ansicht und Abbildung b in Längsschnitt. An der einen Stirnseite 42 hat das Anschlußstück 40 zwei sich gegenüberliegende, längsge richtete Vorsprünge oder Nasen 43 mit ebenen Innenflächen 44, die mit den Abflachungen 33 der Fixierschraube zusammenwirken. Eine Draufsicht dieser Stirnseite ist in Fig. 2 Abbildung c gezeigt.The connector 40 is hollow cylindrical according to the drawing. Fig. 2 Figure a shows the connector 40 in side view and Figure b in longitudinal section. On one end face 42 , the connector 40 has two opposing, longitudinal projections or lugs 43 with flat inner surfaces 44 which cooperate with the flats 33 of the fixing screw. A top view of this end face is shown in FIG. 2, Figure c.

Die torsionskraftübertragenden Flächen oder Mittel des An schlußstückes 40 stehen in Verbindung mit den Flächen oder Mit teln des zu betätigenden Implantats. Diese können beliebige Gestalten haben, so sind Mehrkant- oder ähnliche Systeme, Stif te/Bohrung- oder Nut/Federsysteme beispielsweise möglich. Die Wahl des geeigneten Mittels wird sich nach dem jeweiligen An wendungsfall und in der Regel nach der zu betätigenden Implan tatkomponente richten.The torsional force-transmitting surfaces or means of the connecting piece 40 are in connection with the surfaces or means of the implant to be actuated. These can have any shape, so polygonal or similar systems, pin / hole or groove / tongue systems are possible, for example. The choice of the appropriate agent will depend on the respective application and generally on the implant component to be operated.

Es ist natürlich auch möglich, ein universell verwendbares An schlußstück herzustellen und die Schraubköpfe von verschiedenen Implantatkomponenten hieran anzupassen, zumal das erfindungs gemäße Instrumentarium eine relativ lange Lebendauer hat. Of course, it is also possible to use a universal type Manufacture final piece and the screw heads of different Adapt implant components to this, especially since the invention appropriate instruments have a relatively long life.

Hierfür ist die oben beschriebene Ausführung mit zwei Kraft übertragungsflächen eine vorteilhafte Lösung, da sie in der Regel an Implantatkomponenten zu verwirklichen ist.For this, the version described above is with two forces transmission surfaces an advantageous solution, since they are in the Rule to be implemented on implant components.

Das proximale Ende 42 des Anschlußstücks 40 ist mit einem Boden 45 geschlossen, um eine zentrale Gewindebohrung 46 für die Schraube 41 aufnehmen zu können, die in eine entsprechende Boh rung der zu drehenden Implantatkomponente, wie die Gewindeboh rung 31 der Fixierschraube 18, eingeschraubt wird. Um bei der Handhabung des Anschlußstückes 40 die Schaubverbindung mit der Fixierschraube 18 nicht zu beeinträchtigen, hat die Schraube 41 einen dünneren Mittelbereich 48, der mit Spiel in der Gewinde bohrung 46 des Anschlußstückes 40 zu liegen kommt. Die Schraube 41 wird über eine Mehrkantvertiefung 49 mittels eines Imbus schlüssels in die Fixierschraube 18 festgeschraubt bzw. gelöst.The proximal end 42 of the connector 40 is closed with a bottom 45 in order to be able to receive a central threaded bore 46 for the screw 41 which is screwed into a corresponding drilling of the implant component to be rotated, such as the threaded bore 31 of the fixing screw 18 . In order not to affect the screw connection with the fixing screw 18 when handling the connector 40 , the screw 41 has a thinner central region 48 , which comes with play in the threaded bore 46 of the connector 40 to lie. The screw 41 is screwed or loosened via a polygonal recess 49 by means of an Allen key into the fixing screw 18 .

Das Instrument schließt ein oder mehrere mit dem Anschlußstück 40 verbindbare Werkzeuge 55 ein. In Fig. 2 ist ein als Verlän gerungsstück ausgebildetes Werkzeug 55 gezeigt, das eine Han tierung des in der Wunde befindlichen Anschlußstückes ermög licht.The instrument includes one or more tools 55 connectable to connector 40 . In Fig. 2 is designed as a lengthening tool 55 is shown, the Han treatment of the connector located in the wound enables light.

Für die Ankopplung eines Werkzeuges 55 an das Anschlußstück 40 ist am Umfang des Anschlußstücks 40 ein Sechskantring 50 vor gesehen, auf das das entsprechend ausgebildete hohlzylindri schen Ende des Werkzeugs 55 kraftschlüssig aufgesteckt wird.For the coupling of a tool 55 to the connector 40 at the periphery of the nipple 40, a hexagonal ring 50 is seen in front, on which the correspondingly formed hohlzylindri's end of the tool is plugged positively 55th

Wenn kein Bedarf besteht, unterschiedliche Werkzeuge in Zusam menhang mit dem Anschlußstück zu verwenden, kann das Anschluß stück 40 mit einer hohlzylindrischen Verlängerung 55 einstückig hergestellt werden. In diesem Fall ist der äußere Sechskantring 50 nicht erforderlich.If there is no need to use different tools in conjunction with the connector, the connector 40 can be made in one piece with a hollow cylindrical extension 55 . In this case, the outer hexagon ring 50 is not required.

Eine Umkehrung der Ankopplung ist auch denkbar, d. h. daß ein massives Werkzeug am proximalen Ende einen mehrkantigen Mantel hat und in den Hohlzylinder mit Mehrkantinnenfläche des An schlußstückes einsteckbar ist.A reversal of the coupling is also conceivable, i. H. the existence massive tool at the proximal end a polygonal sheath has and in the hollow cylinder with polygonal inner surface of the An is insertable.

Das erfindungsgemäße Instrument stellt ein gut und rasch han tierbares System dar. Bei beispielsweise der Korrektur einer Wirbelsäulenverkrümmung, bei der mehrere Pedikelschrauben 10 mit einer Verbindungsstange 16 verbunden und anschließend aus gerichtet werden müssen, kann die Ausrichtung bequem über die an den Pedikelschraubensystemen 10, 17, 18 angebrachten Instru mente 40, 55 durchgeführt werden. Dabei werden die Fixierschrau ben 18 problemlos durch Drehen des jeweiligen Instrumentes 40 55 gelöst oder festgedreht, und über das als Hebelarm wirkende Werkzeug 55 werden die Ausrichtungen vorgenommen. Diese Proze dur kann so oft wie erforderlich wiederholt werden, ohne nen nenswerte Abnutzungen oder Beschädigungen der Instrumente zu verursachen und ohne zwischendurch Instrumente auswechseln oder ab- und ansetzen zu müssen.The instrument according to the invention represents a system that can be easily and quickly handled. For example, the correction of a curvature of the spine, in which several pedicle screws 10 have to be connected with a connecting rod 16 and then aligned, the alignment can be carried out conveniently by means of the pedicle screw systems 10 , 17 , 18 attached instruments 40 , 55 are performed. The Fixierschrau ben 18 are easily solved by turning the respective instrument 40 55 or tightened, and the alignments are made via the tool 55 acting as a lever arm. This process can be repeated as often as necessary without causing significant wear or damage to the instruments and without having to replace or replace instruments in between.

Für Spann-, Spreiz- und Stützvorrichtungen, wie sie beispiels weise in der EP 328 883 beschrieben sind, läßt sich das erfin dungsgemäße Instrument vorteilhaft verwenden, wobei die Instru mente bzw. Anschlüßstücke für eine sichere Verbindung der Vor richtung mit den Pedikelschrauben sorgt.For clamping, spreading and support devices, such as those as described in EP 328 883, this can be invented Use the instrument according to the invention advantageously, the instru elements or connectors for a secure connection of the front direction with the pedicle screws.

Nach der Korrektur und festem Anziehen der Fixierschrauben 18 bzw. nach erfolgtem Spann-, Spreiz- oder anderweitigen Vorgang werden die Werkzeuge 55, als Werkzeuge ausgebildete Gewinde stangen oder dergleichen abgezogen, die Schrauben 41 gelöst und die Anschlußstücke 40 abgenommen.After the correction and tightening the fixing screws 18 or after the clamping, spreading or other process has taken place, the tools 55 , rods designed as tools or the like are removed, the screws 41 loosened and the connecting pieces 40 removed.

Claims

1. Surgical instrument for applying torsional forces to screwable implant components, characterized in that the instrument contains a connecting piece ( 40 ) which can be brought into engagement with the Implantatkom component ( 18 , 20 ) in force fit and by means of one against the Connection piece rotatable screw ( 41 ) is temporarily connectable.

2. Instrument according to claim 1, characterized in that the connecting piece ( 40 ) is substantially hollow cylindrical and at one end ( 42 ) has a bottom ( 45 ) with a threaded bore ( 46 ) for the screw ( 41 ).

3. Instrument according to claim 2, characterized in that the bottom end ( 42 ) of the connector ( 40 ) is designed as a socket key.

4. Instrument according to claim 2, characterized in that the bottom end ( 42 ) of the connecting piece ( 40 ) has at least two projections in the longitudinal direction ( 43 ) for transmitting the torsional forces.

5. Instrument according to one of the preceding claims, characterized in that the instrument consists of the connector ( 40 ) with an integrated tool.

6. Instrument according to one of the preceding claims, characterized in that at least one region ( 50 ) of the outer circumference of the connecting piece ( 40 ) for the coupling of a tool ( 55 ) is formed polygonal.

7. Instrument according to claim 6, characterized in that the instrument further has a rod-like tool ( 55 ), one end of which is designed to cooperate with the polygonal region ( 50 ) of the connecting piece ( 40 ).

8. Instrument according to claim 7, characterized in that the rod-like tool ( 55 ) on the free end of the connecting piece ( 40 ) can be placed under force.