DE69721822T2

DE69721822T2 - Elastisch verformbares osteosynthesesystem für die wirbelsäule

Info

Publication number: DE69721822T2
Application number: DE69721822T
Authority: DE
Inventors: Jean-François ELBERG
Original assignee: Stryker France SAS
Current assignee: Stryker France SAS
Priority date: 1996-11-15
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: US6267764B1; EP0951246A1; JP2001507957A; KR20000053281A; ATE239426T1; AU5125098A; EP0951246B1; CA2272140A1; FR2755844B1; ES2149735T1; KR100442555B1; HK1023047A1; AU727605B2; WO1998022033A1; CA2272140C; FR2755844A1; ES2149735T3; DE69721822D1; DE951246T1

Description

Die Erfindung betrifft die Osteosynthesesysteme für die Wirbelsäule.
Nach dem Dokument FR-2 659 546 kennt man ein Osteosynthesesystem für die Wirbelsäule oder das Rückgrat, die Verankerungsorgane, die dazu bestimmt sind, an einer Reihe von Wirbeln der Wirbelsäule befestigt zu werden, und mindestens ein starres Verbindungselement umfaßt, das dazu bestimmt ist, die Verankerungsorgane miteinander zu verbinden. Nachdem das System an einer Reihe von Wirbeln befestigt wurde und zusammenmontiert wurde, bildet es eine starre Vorrichtung, die diese Wirbel aneinander festlegt. Diese Starrheit gestattet es der Vorrichtung, Spannungen an der Stelle der betroffenen Wirbel ganz oder teilweise aufzunehmen. Jedoch ist der erste, der Reihe benachbarte Wirbel völlig frei, sich bezüglich der Reihe versteifter Wirbel zu verlagern. Es kann nun zwischen dem letzten Wirbel der Reihe und dem ersten, freien Wirbel eine heftige Unstetigkeit in der Verteilung der Spannungen längs der Wirbelsäule auftreten. Demzufolge ist die Bandscheibe, die zwischen diesen beiden Wirbeln sitzt, sehr belastet, und man stellt sogar eine anomale Erhöhung der Spannungen auf der Höhe der Bandscheibe fest. Es ergibt sich sehr häufig eine Beschleunigung der Degenerierung dieser Bandscheibe. Man spricht dann von einem Syndrom einer neuen Verbindungsstelle ("syndrome néo-charnière).
Das Dokument WO 94/21185 bietet eine Osteosynthesevorrichtung für eine Wirbelsäule an, worin zwei Sockelschrauben durch ein Verbindungsorgan verbunden sind, das einen mittigen, flexiblen, U-förmigen und seitlich versetzten Abschnitt aufweist. Wenn die beiden Wirbel Spannungen ausgesetzt sind, während sie sich relativ zu den beiden Verankerungsorganen in Drehung um eine Verfor mungsachse versetzen, ist so das Verbindungsorgan einem Biegemoment ausgesetzt und verformt sich elastisch um die Verformungsachse. Es nimmt demnach teilweise diese Spannungen auf. Das System bildet teilweise die Biomechanik der funktionellen Einheit nach, die von den beiden, festgelegten Wirbeln sowie der dazwischenliegenden Bandscheibe gebildet ist. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Möglichkeit der Relativdrehung zwischen den beiden Sockelschrauben im wesentlichen von der Elastizität des Zwischenabschnitts abhängig ist. Anders gesagt, es ist diese Elastizität, auf der die Fähigkeit des Zwischenabschnitts beruht, sich zu verformen. Wenn diese Elastizität nun erhöht wird, um die Relativverlagerungen zu begrenzen, können die Wirbel dazu gebracht werden, beträchtliche Spannungen zu erfahren, die ihnen schädlich sein können. Wenn, umgekehrt, die Elastizität niedrig ist, ist der Halt der Wirbel mangelhaft.
Ein Ziel der Erfindung ist es, ein Osteosynthesesystem bereitzustellen, das es gestattet, die Fähigkeit des Zwischenabschnitts, sich zu verformen, zu kontrollieren, ohne die Wahl der Elastizität einzuschränken.
Um dieses Ziel zu erreichen, sieht man gemäß der Erfindung ein Osteosynthesesystem für die Wirbelsäule vor, das mindestens zwei Verankerungsorgane, die dazu eingerichtet sind, an zwei Wirbeln der Wirbelsäule befestigt zu werden, und ein Verbindungsorgan umfaßt, das dazu eingerichtet ist, die beiden Verankerungsorgane zu verbinden, indem es Spannungen ausübt, die der Annäherung der beiden Verankerungsorgane in der Translationsbewegung aufeinander zu entgegengesetzt sind, wobei das Verbindungsorgan um mindestens eine Verformungsachse elastisch biegeverformbar ist, das Verbindungsorgan mindestens zwei Befestigungsabschnitte aufweist, die dazu eingerichtet sind, an den beiden Verankerungsorganen befestigt zu werden, sowie mindestens einen Zwischenabschnitt, so daß die beiden Befestigungsabschnitte einzig und allein durch den Zwischenabschnitt miteinander verbunden sind, und der Zwischenabschnitt bezüglich einer Fluchtachse versetzt ist, die durch die beiden Befestigungsabschnitte festgelegt ist. Für den oder jeden Zwischenabschnitt umfaßt das Verbindungsorgan außerdem zwei Anschläge, die sich einander gegenüberliegend erstrecken und derart angeordnet sind, daß sie aufeinander zur Anlage gelangen, wenn das Verbindungsorgan um die Verformungsachse oder mindestens um eine der Verformungsachsen in einer gegebenen Drehrichtung um einen Winkel verformt ist, der gleich einem bestimmten Grenzwert ist.
So begrenzt man die Amplitude der Verformung des Verbindungsorganes in dieser Drehrichtung. Mittels der Anschläge kontrolliert man demnach die Fähigkeit des Verbindungsorganes, sich zu verformen, ohne daß dies die Wahl der Elastizität des Zwischenabschnitts beeinflußt.
Wenn das System drei Verankerungsorgane mit zwei starr miteinander verbundenen Verankerungsorganen und zwei Verankerungsorganen aufweist, die miteinander durch das verformbare Verbindungsorgan verbunden sind und sich an einem Ende der Reihe befinden, stellt man einen Übergang oder Gradienten der Steifigkeit zwischen dem steifen Teil der Wirbelsäule und ihrem freien Teil fest. Man erhält demzufolge eine bessere Verteilung der Spannungen längs der Wirbelsäule. Man vermeidet das Auftreten einer harten Unstetigkeit in der Verteilung der Spannungen zwischen dem letzten Wirbel der starren Reihe und dem ersten freien Wirbel und begünstigt im Gegenteil eine harmonische Verteilung der Spannungen längs der Wirbelsäule. Wenn im übrigen das System nur zwei Wirbel betrifft, stellt man eine weiche Gelenkigkeit zwischen diesen beiden Wirbeln her.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Verformungsachse oder mindestens eine der Verformungsachsen senkrecht zu einer Längsrichtung eines jeden Verankerungsorganes und zu einer Längsrichtung des Verbindungsorganes.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Verformungsachse oder mindestens eine der Verformungsachsen im wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung eines jeden Verankerungsorganes.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Verformungsachse oder mindestens eine der Verformungsachsen parallel zu einer Längsrichtung des Verbindungsorganes.
So entspricht jede dieser Achsen einer Achse relativer Verdrehung dieser beiden Verankerungsorgane zueinander aufgrund der Bewegung der Wirbel. Entsprechend dem Fall ist demnach die Bandscheibe mindestens teilweise von den Spannungen entlastet, die diesen jeweiligen Verlagerungen entsprechen.
Vorteilhafterweise erstreckt sich die Fluchtachse zwischen einerseits dem Zwischenabschnitt und andererseits den Anschlägen.
Vorteilhafterweise weist der Zwischenabschnitt eine kugelige Außenfläche auf.
Vorteilhafterweise weisen die beiden Anschläge jeweils eine kugelige Außenfläche auf.
So begrenzt man in diesen beiden Fällen, weil das System dazu bestimmt ist, sich im Inneren des Körpers zu befinden, die Anzahl vorspringender Kanten, und man ordnet die vorspringenden Kanten an, indem man die Gefahren von Belastungen mindert, die durch die Anwesenheit des Systems im Körper des Patienten ausgelöst werden.
Vorteilhafterweise haben die kugelige Fläche des Zwischenabschnitts und die kugelige Fläche der beiden Anschläge ein und dieselbe Krümmungsmitte.
Vorteilhafterweise weist das Verbindungsorgan für das Paar oder jedes Paar von Befestigungsabschnitten einen Verbindungsabschnitt auf, der an die beiden Befestigungsabschnitte angrenzt, wobei der Verbindungsabschnitt, der dem Paar oder mindestens einem der Paare von Verbindungsabschnitten zugeordnet ist, einstückig ist.
Vorteilhafterweise weist das Verbindungsorgan für das Paar oder jedes Paar von Befestigungsabschnitten einen Verbindungsabschnitt auf, der an die beiden Befestigungsabschnitte angrenzt, wobei der Verbindungsabschnitt, der dem Paar oder mindestens einem der Paare von Verbindungsabschnitten zugeordnet ist, ein erstes und ein zweites Verbindungselement, die voneinander verschieden sind, sowie Mittel zur gegenseitigen Befestigung des ersten und zweiten Verbindungselements aufweist.
So wird das Verbindungsorgan um so leichter herzustellen sein, da der Verbindungsteil aus zwei Stücken besteht oder weil das Verbindungsorgan eine große Anzahl von zweistückigen Verbindungsteilen aufweist, bezogen auf die Gesamtzahl von Verbindungsteilen.
Vorteilhafterweise sind diese Befestigungsmittel dazu eingerichtet, die Regulierung des Abstandes zwischen den beiden, zugeordneten Verankerungsorganen in Längsrichtung des Verbindungsorganes zu gestatten.
So ist die Länge des Verbindungsorganes einstellbar. Während des Einsetzens des Systems kann man demnach den Abstand zwischen den beiden Verankerungsorganen an die Lage anpassen, die für die beiden Wirbel gewünscht ist, die diesen Verankerungsorganen zugeordnet sind.
Vorteilhafterweise weist das zweite Verbindungselement eine Stange auf, und das erste Verbindungselement weist einen Sitz auf, der dazu eingerichtet ist, die Stange aufzunehmen, wobei das erste Verbindungselement Mittel zur Blockierung der Stange im Inneren des Sitzes in mehreren Lagen entsprechend der Längsrichtung des Verbindungsorganes aufweist.
Vorteilhafterweise ist das System dazu eingerichtet, daß sich die Fluchtachse zwischen dem Zwischenabschnitt und den Wirbeln erstreckt.
Wenn die beiden Wirbel Spannungen unterzogen sind, die danach trachten, eines der Verankerungsorgane in einer Translationsbewegung in Richtung der Fluchtachse an das andere anzunähern, so induziert diese Anordnung eine Vergrößerung des Hebelarmes, der in das Biegemoment während der Biegung nach einer der Verformungsachsen eingreift. Der Zwischenabschnitt ist demnach einem höheren Biegemoment unterworfen und erfährt eine erhöhte elastische Verformung. Dies gestattet es, die Biegefähigkeit des angelenkten Wirbelsäulensegments um diese Achse zu erhöhen und einen besseren Übergang der Spannungen in nicht festgelegte Stufen zu erzeugen.
Andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden noch aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich, die als nicht einschränkende Beispiele vorgelegt werden. In den beigefügten Zeichnungen ist:
1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Osteosynthesesystems, befestigt an zwei Wirbeln;
2 ein in der Ebene II–II vorgenommener Querschnitt des Verbindungsorganes der 1;
3 eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Osteosynthesesystems, befestigt an Wirbeln; und
4 eine teilweise axial geschnittene Ansicht des Verbindungsorgans der 3.
Es wird auf 1 und 2 Bezug genommen; eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Osteosynthesesystems für eine Wirbelsäule gestattet es, die dargestellte Osteosynthesevorrichtung zu bilden. Das System weist lediglich ein erstes oder zweites Verankerungsorgan oder eine erste und zweite Sockelschraube 2 auf, die dazu eingerichtet sind, entsprechend an zwei zueinander benachbarten Wirbeln 4 der Wirbelsäule eines Patienten befestigt zu werden. Das System weist ferner ein Verbindungsorgan 6 auf, das dazu eingerichtet ist, diese beiden Verankerungsorgane 2 miteinander zu verbinden.
Jedes der beiden Verankerungsorgane 2 weist einen länglichen Körper 8 mit der Längsachse 10 auf, der einen mit Gewinde versehenen Fuß 12 mit leicht konischer Form zur Achse 10 aufweist, der sich zum freien Ende des Fußes verjüngt und dazu eingerichtet ist, im zugeordneten Wirbel 4 verankert zu werden. Der Körper 10 weist einen in Längsrichtung dem freien Ende des Fußes 12 gegenüberliegenden Kopf auf, der dazu bestimmt ist, sich außerhalb des Wirbels 4 im Körper des Patienten zu erstrecken.
Das Verbindungsorgan 6 ist hier einstückig. Es weist einen ersten und einen zweiten Befestigungsabschnitt 16 auf, der jeweils eine zylindrische, geradlinige Stange 17 aufweist. Die beiden Stangen 17 fluchten miteinander und weisen eine gemeinsame Längsachse 18 auf, die die Längsachse des Verbindungsorganes und die Fluchtachse der beiden Stangen 17 ist.
Jeder Befestigungsabschnitt 16 ist dazu eingerichtet, starr am Kopf eines der Verankerungsorgane mit bekannten Mitteln befestigt zu werden. Die Achse 18 des Verbindungsorganes steht dann im wesentlichen senkrecht zur Achse 10 des Verankerungsorganes.
Während der Anbringung des Osteosynthesesystemes verankert man jedes Verankerungsorgan 2 im zugeordneten Wirbel 4 und befestigt dann die Verankerungsorgane 2 starr am Verbindungsorgan 6.
Das Verbindungsorgan 6 weist außerdem einen Verbindungsteil 28 auf, der den beiden Befestigungsabschnitten 16 benachbart ist, und zwar durch ein Ende jeder Stange 17, und der sich in der Längsachse 18 zwischen den beiden Stangen erstreckt. Der Verbindungsteil 28 weist eine Außenfläche 30 mit insgesamt kugeliger Form auf, die eine Krümmungsmitte aufweist, die auf der Längsachse 18 in mittlerem Abstand zwischen den beiden Endabschnitten 16 gelegen ist.
Der Verbindungsteil 28 weist eine zylindrische Ausnehmung 32 auf, die ihn beiderseits gemäß des Durchmessers der Kugel durchsetzt. Die zylindrische Ausnehmung 32 hat eine Zylinderachse 34, die die Längsachse 18 des Verbindungsorgans auf halbem Abstand zwischen den beiden Endabschnitten 16 schneidet und sich senkrecht zu dieser Längsachse 18 erstreckt.
Der Verbindungsteil 28 weist außerdem einen bogenförmigen Ausschnitt 36 in Form eines Kugelviertels auf, der durch zwei ebene Flächen 38 des Verbindungsteils begrenzt ist, die sich einander gegenüberliegend erstrecken und jeweils durch die Achse 34 der zylindrischen Ausnehmung hindurchlaufen. Der Ausschnitt 36 erstreckt sich in einer Radialrichtung zur zylindrischen Achse 34 von der äußeren, kugeligen Fläche 30 bis zur zylindrischen Ausnehmung 32. Der Winkel a dieses Ausschnitts, der um die Achse 34 der zylindrischen Ausnehmung durch die ebenen Flächen 38 definiert ist, beträgt ungefähr 15°. Die eine der ebenen Flächen 38 steht derart senkrecht zur Längsachse 18, daß sich die Ausnehmung von einer Seite der mittleren Querebene zur Achse 18 des Verbindungsorganes erstreckt.
Die zylindrische Ausnehmung 34 und der Ausschnitt 36 gestatten es, zwei Abschnitte des Verbindungsteils 28 zu unterscheiden, das sich beiderseits der Längs- und Fluchtachse 18 erstreckt. So weist der Verbindungsabschnitt zwei Anschläge 39 auf, die sich auf einer ersten Seite der Längsachse 18 erstrecken, die dem Ausschnitt 36 zugeordnet ist. Jeder Anschlag 39 erstreckt sich von einem der jeweiligen Befestigungsabschnitte 16 bis zum Ausschnitt 36, wobei die Flächen 38, die einander gegenüberliegen, zwei Endflächen der Anschläge bilden. Der Verbindungsteil 28 weist auch einen Zwischenabschnitt 40 auf, der sich auf einer zweiten Seite der Längsachse 18 und dem Ausschnitt 36 gegenüberliegend erstreckt.
So erstrecken sich die beiden Anschläge 39 auf ein und der selben Seite des Zwischenabschnitts 40 wie die Längsachse 18. Diese Achse 18 erstreckt sich einerseits zwischen dem Zwischenabschnitt 40 und andererseits den beiden Anschlägen 39.
Die kugelige Fläche 30 bildet eine Außenfläche der Anschläge 39 und des Zwischenabschnitts 40. Die Kugelflächen des Zwischenabschnitts und der Anschläge haben die selbe Krümmungsmitte. Die zylindrische Ausnehmung 32 definiert eine innere zylindrische Fläche der Anschläge 38 und des Zwischenabschnitts 40.
Der Zwischenabschnitt 40 ist seitlich bezüglich der Längsachse 18 versetzt, die die Fluchtachse der beiden Befestigungsabschnitte 16 ist. Der Zwischenabschnitt 40 weist eine neutrale Faser 42 auf. Die Versetzung weist ein Maß "d" auf, das zwischen der neutralen Faser 42 und der Längsachse 18 vorliegt und sich senkrecht zu dieser Achse erstreckt. Dieses Maß ist hier etwa gleich dem Durchmesser der Stangen 17 der Endabschnitte 16.
Die beiden Endabschnitte 16 sind miteinander nur durch den Zwischenabschnitt 40 verbunden. Dieser übt Spannungen aus, die sich der Annäherung und Entfernung, in der Translation längs der Achse 18 gesehen, der beiden Befestigungsabschnitte 16 aufeinander zu bzw. auseinander und demnach der beiden Verankerungsorgane 2 aufeinander zu bzw. auseinander entgegensetzen. Der Zwischenabschnitt 40 ist elastisch um eine erste Verformungsachse 45 verformbar, die parallel zur Achse 34 der Ausnehmung 32 ist und den Zwischenabschnitt auf Höhe der neutralen Faser 42 durchsetzt.
Er ist es auch um eine zweite Verformungsachse 47, senkrecht zur Längsachse 18 und zur ersten Achse 45, die durch die Mitte der Kugel hindurchläuft und die Achsen 45 und 18 schneidet. Er ist es auch um eine dritte Verformungsachse 49, parallel zur Längsachse 18 und senkrecht zur ersten Achse 45, wobei er diese bei der neutralen Faser des Zwischenabschnitts schneidet. Die zweite und dritte Achse 47 und 49 durchsetzen den Zwischenabschnitt 40. Die drei Achsen 45, 47, 49 stehen aufeinander senkrecht, schneiden sich in ein und dem selben Punkt und bilden einen Trieder.
Während des Einrichtens des Systems richtet man das Verbindungsorgan 6 rund um seine Längsachse 18 derart aus, daß sich die Anschläge 39 auf der Seite der Wirbel 4 befinden, wobei sich der Zwischenabschnitt 40 auf der Seite befindet, die den Wirbeln 4 entgegengesetzt ist. So erstreckt sich die erste Verformungsachse 45 senkrecht zur Längsachse 10 der Verankerungsorgane 2 und die zweite Verformungsachse 47 steht im wesentlichen parallel zu den Achsen 10. Der Zwischenabschnitt 40 ist dazu eingerichtet, sich in jeder der drei Verformungsachsen zu biegen, um mindestens einen Teil der Spannungen aufzunehmen, die senkrecht zur Bandscheibe erfolgen, die zwischen den beiden Wirbeln 4 liegt. Diese Biegung findet entsprechend einer oder gleichzeitig mehrerer dieser Achsen statt.
Die beiden Anschläge 39 gelangen gegeneinander zur Anlage, wenn der Zwischenabschnitt 40 um die erste Verformungsachse 45 über einen Winkel a gebogen ist, der gleich einem vorbestimmten Grenzwert ist, der mit der Form des Körpers 28 verbunden ist, und zwar in der Drehrichtung, die einer gegenseitigen Annäherung der beiden Anschläge entspricht. Man unterbindet so die Verformung des Verbindungsorgans über einen Winkel, der größer ist als der vorbestimmte Wert.
Dieses System stellt eine weiche Gelenkigkeit zwischen den beiden Wirbeln her.
Die 3 und 4 stellen eine zweite Ausführungsweise des erfindungsgemäßen Ostheosynthesesystems dar, worin die unterschiedlichen Elemente um hundert erhöhte Bezugszeichen tragen.
Das System weist dieses Mal außerdem ein drittes Verankerungsorgan (nicht dargestellt) auf, das sich rechts von der in 3 sichtbaren Vorrichtung erstreckt. Die drei Verankerungsorgane sind jeweils identisch mit denen der ersten Ausführung. Das Verbindungsorgan 106 weist einen Verbindungsteil 128 auf, der dieses Mal ein erstes Verbindungselement 106a und ein zweites Verbindungselement 106b aufweist, die voneinander verschieden sind.
Das zweite Verbindungselement 106b weist eine starre, längliche, geradlinige Stange 144 mit der Längsachse 18 und mit kreisförmigem Querschnitt auf. Die Befestigung am zweiten Verbindungselement 106b des zweiten und dritten Verankerungsorganes erfolgt in der selben Weise wie bei der ersten Ausführung. Das zweite Verbindungselement 106b weist besonders den zweiten Befestigungsabschnitt 16 auf.
Das erste Verbindungselement 106a weist einen ersten Befestigungsabschnitt 16 auf, der identisch ist mit dem ersten Befestigungsabschnitt der ersten Ausführung. Es weist auch, einem Ende des Befestigungsabschnitts benachbart, einen Zwischenabschnitt 40 und zwei Anschläge 39 auf. Das erste Verbindungselement 106a weist außerdem eine zylindrische Büchse 146, die eine zylindrische Außenfläche 148 mit dem selben Radius aufweist wie der Krümmungsradius der kugeligen Fläche 30, sowie eine zylindrische Innenfläche 150 auf. Der Befestigungsabschnitt 16 und die Büchse 146 haben die Längsachse 18 des Verbindungsorganes zur Achse. Die Außenfläche 148 erstreckt sich in der Verlängerung und Fortsetzung der kugeligen Fläche 30 am Ende, das in Längsrichtung dem Befestigungsabschnitt 16 gegenüberliegt. So haben die Außenfläche des einen der Anschläge 39 und ein Teil des Zwischenabschnitts 40 eine zylindrische Form. Die Innenfläche 150 der Büchse 146 hat einen geringfügig größeren Radius als der Radius der Stange 144 des zweiten Elements 106b. Diese Innenfläche 150 bildet einen Sitz, der dazu eingerichtet ist, diese Stange aufzunehmen.
Die Wand der Büchse 146 wird von einer zylindrischen Leitung mit der Achse 151 durchsetzt, die senkrecht zur Längsachse 18 der Büchse steht und auf der Außenfläche 148 und der Innenfläche 150 der Büchse mündet. Diese Leitung 151 ist mit einem Gewinde versehen, wobei das zweite Verbindungselement 106b eine Schraube 152 aufweist, die dazu eingerichtet ist, in diese Leitung eingeschraubt zu werden, um in Anschlag gegen die Stange 144 zu gelangen, die in diesem Sitz 150 aufgenommen ist, um die Stange im Sitz zu blockieren, und zwar nach Wahl in mehreren Lagen längs der Längsachse 18. Die Stange 144, der Sitz 150 und die Schraube 152 bilden so Mittel zur gegenseitigen Befestigung der beiden Verbindungselemente 106a und 106b, was es gestattet, den Abstand zwischen zwei Befestigungsabschnitten 16 längs der Längsachse 18 einzustellen.
Für die Anbringung der Osteosynthesevorrichtung befestigt man die drei Befestigungsabschnitte an den Wirbeln 4, und man bringt die Stange 144 des zweiten Elements 106b in Eingriff mit dem Sitz 150 des ersten Verbindungselements 106a, ohne die Schraube 152 festzuziehen, so daß die Stange 144 frei bleibt, um im Sitz längs der Längsachse 18 zu gleiten. Man setzt das Verbindungsorgan 106 an Ort und Stelle, und man befestigt jedes der drei Verankerungsorgane am Verbindungsorgan 106. Man Wählt dann die Position der Stange 144 im Sitz 150, und zwar in Funktion der Lage, die gemäß der Längsachse 18 für den Wirbel 4 gewünscht ist, der benachbart und dem ersten Verbindungselement 106a zugeordnet ist, bezüglich des Wirbels 4, der dem zweiten Verbindungselement 106b zugeordnet ist. Man legt dann diese beiden Verbindungselemente in der Relativlage durch Festziehen der Schraube 152 gegen die Stange 144 unbeweglich fest.
Die Stange 144 bildet einen Teil des Verbindungsorgans 106, das dazu eingerichtet ist, starr das dritte Verankerungsorgan mit dem zweiten Verankerungsorgan zu verbinden. Die drei Verankerungsorgane sind durch das Verbindungsorgan 106 miteinander verbunden.
Die verschiedenen Stücke des Osteosynthesesystems bestehen zum Beispiel aus einer biokompatiblen Legierung.
In jeder dieser beiden Ausführungen wird die Wirbelsäule des Patienten mit zwei Osteosynthesesystemen ausgestattet, die symmetrisch beiderseits einer Mittellängsebene der Wirbelsäule angeordnet sind, indem sie auf den Wirbeln selbst befestigt sind.
Die maximale Amplitude der Biegungen wird in typischer Weise 2° um die dritte Verformungsachse 49 (Torsion) und 5 bis 6° rund um die zweite Verformungsachse 47 (seitliche Biegung) betragen.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß man bei der Erfindung zahlreiche Modifizierungen herbeiführen kann, ohne daß man deren Rahmen verläßt. Das Verbindungsorgan 6 der ersten Ausführungsweise, mit fester Länge, könnte so eingerichtet werden, daß es mindestens drei Verankerungsorganen zugeordnet werden kann. Umgekehrt könnte das Verbindungsorgan 106 der zweiten Ausführungsweise, mit variabler Länge, dazu eingerichtet werden, daß es lediglich zwei Verankerungsorganen zugeordnet werden könnte.
Dieses System könnte mehr als drei Verankerungsorgane aufweisen. Ein gleiches Verbindungsorgan könnte insbesondere ein oder mehrere Verbindungsteile 28 (aus einem einzigen Stück) und/oder ein oder mehrere Verbindungsteile 128 aus zwei unterschiedlichen Elementen aufweisen, wobei jedes Verbindungsteil dazu bestimmt ist, sich zwischen zwei Verankerungsorganen zu erstrecken. Vorteilhafterweise wird das Verbindungsteil ein Verbindungsteil 28 aus einem einzigen Stück an einem Ende aufweisen, das gefolgt ist von mehreren Verbindungsteilen 128 mit zwei Elementen.
Die Krümmungsmitte der kugeligen Fläche des Zwischenabschnitts und/oder die Krümmungsmitte der kugeligen Fläche der Anschläge könnte anders als auf der Achse 34 der zylindrischen Ausnehmung 32 gelegen sein.
Unabhängig von der An- oder Abwesenheit der Anschläge könnte man allgemeiner ein Osteosynthesesystem für eine Wirbelsäule vorsehen, das mindestens ein erstes, zweites und drittes Verankerungsorgan, die dazu eingerichtet sind, an einem jeweils ersten, zweiten und dritten Wirbel der Wirbelsäule befestigt zu werden, sowie ein Verbindungsorgan aufweist (in einem oder mehreren Stücken), das dazu eingerichtet ist, das zweite und dritte Verankerungsorgan starr miteinander zu verbinden, und dazu eingerichtet ist, das erste und zweite Verankerungsorgan miteinander zu verbinden, indem es Spannungen ausübt, die der Annäherung des ersten und zweiten Verankerungsorgans in der gegenseitigen Translationbewegung entgegengerichtet sind, und indem es auf Biegung um mindestens eine Verformungsachse zwischen dem ersten und zweiten Verankerungsorgan verformbar ist.
Wenn der erste und zweite Wirbel Spannungen unterzogen werden, die danach trachten, das erste und zweite Verankerungsorgan in Drehung um die Verformungsachse zu versetzen, dann ist so das Verbindungsorgan einem Biegemoment unterworfen und biegt sich elastisch um die Verformungsachse. Es nimmt demnach teilweise diese Spannungen auf. Das System bildet teilweise die Biomechanik der funktionellen Einheit nach, die aus dem ersten und zweiten, festgelegten Wirbel zusammengesetzt ist, wie auch der Bandscheibe, und gestattet es so, die Übertragung der Spannungen auf die Bandscheibe abzuschwächen, die der Befestigung überlagert ist. Wenn das System drei Verankerungsorgane aufweist, mit zwei Verankerungsorganen, die starr miteinander verbunden sind, und zwei Verankerungsorganen, die miteinander durch den verformbaren Teil des Verbindungsorgans verbunden sind und sich an einem Ende der Reihe befinden, dann stellt man einen Übergang oder Gradienten der Steifigkeit zwischen dem starren Teil der Wirbelsäule und ihrem freien Teil fest. Man erhält demzufolge eine bessere Verteilung der Spannungen längs der Wirbelsäule.
Ein solches Osteosynthesesystem vermeidet, wenn das System mindestens drei Wirbel betrifft, die miteinander verbunden sind, das Auftreten einer harten Unstetigkeit in der Verteilung der Spannungen zwischen dem letzten Wirbel der starren Reihe und dem ersten freien Wirbel, und begünstigt dagegen eine harmonische Verteilung der Spannungen längs der Wirbelsäule.

Claims

Osteosynthesesystem für die Wirbelsäule, das mindestens zwei Verankerungsorgane (2), die dazu eingerichtet sind, an zwei Wirbeln (4) der Wirbelsäule befestigt zu werden, und ein Verbindungsorgan (6; 106) umfaßt, das dazu eingerichtet ist, die beiden Verankerungsorgane zu verbinden, indem es Spannungen ausübt, die der Annäherung der beiden Verankerungsorgane in der Translationsbewegung aufeinander zu entgegengesetzt sind, wobei das Verbindungsorgan (6; 106) um mindestens eine Verformungsachse (45, 47, 49) elastisch biegeverformbar ist, das Verbindungsorgan (6; 106) mindestens zwei Befestigungsabschnitte (16), die dazu eingerichtet sind, an den beiden Verankerungsorganen (2) befestigt zu werden, sowie mindestens einen Zwischenabschnitt (40) aufweist, so daß die beiden Befestigungsabschnitte einzig und allein durch den Zwischenabschnitt miteinander verbunden sind, und der Zwischenabschnitt bezüglich einer Fluchtachse (18) versetzt ist, die durch die beiden Befestigungsabschnitte (16) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Verbindungsabschnitt (40), das Verbindungsorgan (6; 106) außerdem für den oder jeden Zwischenabschnitt (40) zwei Anschläge (39) aufweist, die sich einander gegenüberliegend erstrecken und derart angeordnet sind, daß sie aufeinander zur Anlage gelangen, wenn das Verbindungsorgan um die Verformungsachse oder mindestens um eine (45) der Verformungsachsen in einer gegebenen Drehrichtung um einen Winkel (a) verformt ist, der gleich einem bestimmten Grenzwert ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verformungsachse oder mindestens die eine (45) der Verformungsachsen senkrecht zu einer Längsrichtung (10) eines jeden Verankerungsorganes (2) und zu einer Längsrichtung (18) des Verbindungsorganes (6; 106) erstreckt.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verformungsachse oder mindestens die eine (47) der Verformungsachsen im wesentlichen parallel zu einer Längsrichtung (10) eines jeden Verankerungsorganes (2) erstreckt.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verformungsachse oder mindestens die eine (49) der Verformungsachsen parallel zu einer Längsrichtung (18) des Verbindungsorganes (6; 106) erstreckt.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Fluchtachse (18) zwischen einerseits dem Zwischenabschnitt (40) und andererseits den beiden Anschlägen (39) erstreckt.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (40) eine kugelige Aussenfläche (30) aufweist.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschläge (39) jeweils eine kugelige Außenfläche (30) aufweisen.
System nach den Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelige Fläche (30) des Zwischenabschnitts und die kugelige Fläche (30) der beiden Anschläge ein und den selben Krümmungsmittelpunkt aufweisen.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (16) für das oder jedes Paar von Befestigungsabschnitten (16) einen Verbindungsabschnitt (28) aufweist, der an die beiden Befestigungsabschnitte angrenzt, wobei der Verbindungsabschnitt, der dem Paar oder mindestens dem einen der Paare von Befestigungsabschnitten zugeordnet ist, einstückig ist.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsorgan (106) für das oder für jedes Paar von Befestigungsabschnitten (16) einen Verbindungsabschnitt (128) aufweist, der an die beiden Befestigungsabschnitte angrenzt, wobei der Verbindungsabschnitt, der dem Paar oder mindestens dem einen der Paare von Befestigungsabschnitten zugeordnet ist, ein erstes und ein zweites Verbindungselement (106a, 106b), die zueinander unterschiedlich sind, sowie Mittel zur Befestigung des ersten und zweiten Verbindungselements aneinander aufweist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß diese Befestigungsmittel dazu eingerichtet sind, die Einstellung des Abstandes zwischen den beiden zugeordneten Verankerungsorganen (2) in Längsrichtung (18) des Verbindungsorganes (106) zu gestatten.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verbindungselement (106b) eine Stange (144) aufweist und das erste Verbindungselement (106a) einen Sitz (150) darbietet, der dazu eingerichtet ist, die Stange aufzunehmen, wobei das erste Verbindungselement (106b) Mittel (152) zum Blockieren der Stange im Inneren des Sitzes (150) in mehreren Lagen entsprechend der Längsrichtung (18) des Verbindungsorganes aufweist.
System nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es dazu eingerichtet ist, daß sich die Fluchtachse (18) zwischen dem Zwischenabschnitt (40) und den Wirbeln (4) erstreckt.