AT512723B1 - Cerclagenband - Google Patents

Abstract

Cerclagenband zum Repositionieren und/oder Fixieren von Knochenteilen nachFrakturen und/oder als Sprengschutz für Röhrenknochen vor Implantationen vonEndoprothesen, bei welchem ein bandförmiges Umschlingungselement (1) vorgesehenist, an dessen einem Ende eine mit einem parallel zur Bandebene verlaufendenDurchgangskanal versehene Aufnahme- und Haltevorrichtung (3) für das andere Endenach Umschlingung des Knochens bzw. des Knochenteiles vorgesehen ist, wobei dasbandförmige Umschlingungselement (1) und die Aufnahme- und Haltevorrichtung (3)einstückig aus einem biokompatiblen Kunststoff gefertigt sind und wobei dieAufnahme- und Haltevorrichtung mit einem Rastelement (6) und das bandartigeUmschlingungselement (1) mit Aufnahmen für das Rastelement versehen sind. UmRelativbewegungen zwischen Cerlageband und Knochen bzw. Einschnürungen amKnochen zu vermeiden weist der Kunststoff gleichen Elastizitätsmodul wie einKnochen auf, wobei die vom Knochen abstehenden Kanten des bandartigenUmschlingungselements (1) bzw. der Aufnahme- und Haltevorrichtung (3) abgerundetsind.

Description

österreichisches Patentamt AT512 723B1 2014-04-15

Beschreibung

CERCLAGENBAND

[0001] Die Erfindung betrifft ein Cerclagenband zum Repositionieren und/oder Fixieren von Knochenteilen nach Frakturen und/oder als Sprengschutz für Röhrenknochen vor Implantationen von Endoprothesen, bei welchem ein bandförmiges Umschlingungselement vorgesehen ist, an dessen einem Ende eine Aufnahme- und Haltevorrichtung für das andere Ende nach Umschlingung des Knochens bzw. des Knochenteiles vorgesehen ist, wobei das bandförmige Umschlingungselement und die Aufnahme- und Haltevorrichtung einstückig aus einem biokompatiblen Kunststoff gefertigt sind und wobei die Aufnahme- und Haltevorrichtung mit einem Rastelement und das bandartige Umschlingungselement mit Aufnahmen für das Rastelement versehen sind.

[0002] Cerclagenbänder werden heute zum Repositionieren bzw. Fixieren von Knochenteilen nach Frakturen und präventiv als Sprengschutz für Röhrenknochen vor Implantationen von künstlichen Endoprothesen eingesetzt. Die meisten heute verwendeten Cerclagenbänder bestehen aus Metall und werden entweder durch einen Spannmechanismus und/oder durch Umformen am Knochen fixiert. Für den Erfolg dieser Osteosynthesetechnik ist wesentlich, dass die Bänder und Kabel nicht nur den Knochen umschlingen, sondern auch eine Kompression (Ringspannung) ausgeübt wird. Für die Reposition von Frakturfragmenten ist im Speziellen erforderlich, dass eine kontrollierte Verjüngung der Bandschlinge mit fein justierbarer Kompression durch das Cerclagenband ermöglicht wird. Nach erfolgter Fixierung des Cerclagenbandes ist es ferner wesentlich, dass keine scharfkantigen Teile vom Cerclagenband abstehen, welche zu Weichteilirritationen führen könnten.

[0003] EP 1 086 656 B1 beschreibt ein Cerclagenband auf das das bekannte Prinzip der Schlauchschellen, angewandt wird. Bei diesem Spann- und Fixiermechanismus wird mittels einer Verzahnungswelle, welche durch einen externen Schlüssel angetrieben wird, das Band aufgewickelt und gespannt. Dafür ist es erforderlich, das Band für den Spannvorgang zunächst in einer engen Schlinge durch einen Schlitz der Verzahnungswelle zu führen. Neben einem erheblichen Zeitaufwand, der für einen solchen Vorgang notwendig ist, ergibt sich nachteilig, dass das Band an dieser Stelle, wo es durch den Schlitz geführt wird, dauerhaft unter hoher Spannung steht und daher für das Band Bruchgefahr besteht. Weiteres benötigt diese Verbindungstechnik einen mehrteiligen Spannmechanismus mit abstehendem Antriebsansatz von nicht unerheblicher Bauhöhe. Dadurch ist die Gefahr der Weichteilirritation des am Knochen anliegenden Muskelgewebes gegeben.

[0004] DE 35 38 645 C2 beschreibt eine Methode der Fixierung eines Cerclagenbandes, die sich auf einen mehrteiligen Spannmechanismus mit einem schwenkbaren Spannhebel und einem Haltemittel bezieht und/oder auf eine Fixierung des Cerclagenbandes durch Verformung, wobei dieser Vorgang immer den Einsatz externer Hilfsmittel voraussetzt.

[0005] Auch in DE 40 24 334 A, welche ebenfalls eine Methode der Fixierung eines Cerclagenbandes beschreibt, ist ein Spannhebel mit einem Haltemittel vorausgesetzt.

[0006] DE 195 27 151 A1, vom selben Anmelder wie die obgenannten Patentschriften DE 40 24 334 A und DE 35 38 645 C2, beschreibt zur Vereinfachung der Fixierung ein Cerclagenband das an seinem am Aufnahmeelement fixierbaren Abschnitt seitliche Ausnehmungen aufweist, in die zur Fixierung des Bandes am Aufnahmeelement, das Aufnahmeelement mittels eines Werkzeugs, hineinverformbar ist.

[0007] Als Spann- und Verbindungselement findet generell das aus entferntem technischem Gebiet bekannte Prinzip der Kabelbinder, entsprechend adaptiert, für diesen speziellen Anwendungsfall Verwendung. Dabei wird eine Seite des Bandes durchgehend verzahnt (feine Kerben) und mittels flexibler Fixierlasche dauerhaft gegen Öffnen gesichert, was eine einwandfreie Fixierung gewährleistet. Bei einem um einen Knochen, bzw. der zu fixierenden Knochenfraktur geschlungenen Band, wird derart ein Verrutschen des Bandes vermieden. Durch eine solche 1 /6 österreichisches Patentamt AT512 723B1 2014-04-15

Ausbildung kann das Band ohne zusätzliche Hilfsmittel wie Schlüssel, Schrauben oder Dome einfach und zeitsparend gespannt und fixiert werden, eine Kompression aufgebaut werden und das Band nahezu stufenlos an den Knochen angepasst werden. Auf einen mehrteiligen Spannmechanismus mit dementsprechenden Risiken kann verzichtet werden. Des Weiteren bildet die Aufnahme- und Haltevorrichtung mit dem Band eine Einheit und kann flach mit geringer Bauhöhe realisiert werden. Es ist kein Umformen wie etwa Biegen zur Fixierung erforderlich, wodurch ein Brechen des Materials ausgeschlossen werden kann. Durch eine Vielzahl an Aufnahmen für das Rastelement auf dem Band kann die Fixierung optimal und sehr einfach an den Knochen angepasst werden und lässt die Spannung nach der Fixierung auch nicht nach. Unter biokompatiblem Kunststoff sind alle Kunststoffe zu verstehen die ohne medizinisches Risiko in den Körper zur Knochenfixierung eingesetzt werden könne. Dies sind, ohne hierauf beschränkt zu sein, insbesondere thermoplastische Kunststoffe, wie etwa Polypropylen, Polyethylen, Polyamid, PTFE, PEEK, wobei zugfeste Kunststoffe die beste Eignung aufweisen. Eine Bandstärke von über 2 mm ist eher weniger angestrebt, da sonst die gewünschte Elastizität des Bandes nicht mehr gegeben ist. Vorteile gegenüber der Verwendung von Metallen sind bei der Verwendung von Kunststoff, dass keine Korrosionsgefahr besteht, die Problematik von Allergierisiken gegenüber Metallionen wegfällt, keine Artefakte bei radiologischen Untersuchungen zu erwarten sind, keine Erhitzung bei Magnet-Resonanz Untersuchungen auftritt, und das erfindungsgemäße Band aus Kunststoff einfach, günstig und reproduzierbar durch Spritzgussverfahren hergestellt werden kann. Durch diese Vorteile und aufgrund der sicheren, raschen und unkomplizierten Anwendungsweise ergeben sich für den Patienten weiteres die Vorteile eines geringeren Operationsrisikos, sowie ein verringerten Risikos von Weichteilirritationen.

[0008] Aus DE 2946258 A1 geht ein Cerclageband der eingangs genannten Art hervor. Diese bekannte Ausbildung sagt jedoch nichts über die Formgebung des Bandes und auch über die Spezifizierung des Kunststoffes aus, da das Wesen dieser bekannten Ausbildung allgemein ein Binder aus Kunststoff ist, der gemäß Beschreibung auch für orthopädische Zwecke einsetzbar ist, wobei dort lediglich als Ziel angeführt ist, dass der Kopf des Binders so wenig wie möglich von der Oberfläche des Kopfes absteht.

[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde ein Cerclagenband so auszubilden, dass es neben der möglichst großen Haltekraft auch eine geringstmögliche Beeinträchtigung der Knochen Außenseite einerseits und des umliegenden Gewebes andererseits verursacht.

[0010] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kunststoff gleichen Elastizitätsmodul wie ein Knochen aufweist, und dass die von Knochen abstehenden Kanten des bandartigen Umschlingungselements bzw. der Aufnahme- und Haltevorrichtung abgerundet sind.

[0011] Der Einsatz eines Kunststoffes mit gleichem Elastizitätsmodul wie ein Knochen ist deshalb wesentlich, weil ein Cerclagenband mit einem geringeren Elastizitätsmodul wie der Knochen dazu führen würde, dass sich bei Ausdehnung des Knochens das Cerclagenband in den Knochen hineindrückt und damit die Durchblutung der Knochenaussenhaut verhindert. Andererseits ist bei zu hoher Elastizität nicht sichergestellt, dass eine entsprechende Haltekraft von dem Cerclagenband auf den Knochen ausgeübt wird. Unterschiedliche Dehnungen und Elastizitäten können weiters auch zu Mikrobewegungen (Reibung) zwischen dem Cerclagenband und dem Knochen führen. Diese Mikrobewegungen reizen damit aufgrund der Reibung zwischen den beiden Gegenständen die Knochenaussenhaut bzw. können dazu führen, dass sich das Cerclagenband lockert oder von seinem Platz, falls es auf einem konischen Teil des Knochens angebracht ist, in Richtung des niedrigeren Umfanges verschiebt. Weiters ist wesentlich, dass auch die Kanten des Bandes möglichst wenig scharf sind, um eben aufgrund allfälliger Relativbewegungen gegenüber dem anliegenden Gewebe eine möglichst geringe Schädigung desselben hervorzurufen, da bei stark abgerundeten Längskanten die Reizung des anliegenden Gewebes bei Bewegung der anliegenden Muskel wesentlich geringer ist als bei einer scharfkantigen Ausbildung. 2/6 österreichisches Patentamt AT512 723 B1 2014-04-15 [0012] In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist das Cerclagenband aus dem Kunststoff Polyetheretherketon („PEEK“) gefertigt, da dieser Kunststoff für den Zweck eine optimale Biokompatibilität besitzt und ein ähnliches Elastizitätsmodul und physikalische Eigenschaften wie Knochen aufweist. Durch die gute Biokompatibilität werden nachteilige körperliche Reaktionen auf ein eingesetztes Band minimiert. Aufgrund des mit Knochen vergleichbaren Elastizitätsmodul, wird dem Patienten die Möglichkeit geschaffen, den von der Knochenfraktur betroffenen Körperteil sehr bald wieder zu belasten, und in absehbarer Zeit normal zu belasten, ohne dass eine durch das Band materialbedingte erhöhte Gefahr erneuter Frakturen, besteht. Alle PEEK-Kunststoffe, oder Kunststoffe mit vergleichbaren Eigenschaften hinsichtlich Biokompatibilität und Elastizitätsmodul sind für die Herstellung des erfindungsgemäßen Bandes geeignet, insbesondere jedoch der Kunststoff „PEEK Optima“. Außerdem besitzt dieser Kunststoff eine ausgezeichnete chemische und Hydrolysebeständigkeit. Da der gewählte Kunststoff auch für seine hohe Steifigkeit und hohe Härte bekannt ist, war die Auswahl eines derartigen Kunststoffes für ein Cerclageband nicht von vornherein naheliegend, da das Cerclageband neben der Biokompatibilität und dem Elastizitätsmodul auch eine bestimmte Flexibilität aufweisen muss, die allerdings gemäß den bisherigen Beschreibungen nicht als Merkmal dieses Kunststoffes zu ersehen war. Die Auswahl fiel eben auf diesen Kunststoff, weil er neben seinem Elastizitätsmodul auch eine entsprechende Formbeständigkeit aufweist, und auch den Vorteil hat, dass er gegenüber den neuen Untersuchungstechniken Bestand hat und auch bei Untersuchungen auf Magnet- oder Chrombasis nicht zu Schädigungen des umliegenden Gewebes bzw. des Knochens fährt. Insbesondere bei MRT-Untersuchungen ist zu beachten, dass sich Metallimplantate bzw. eingesetzte Metallteile durch die Magneteinwirkung nicht unerheblich erhitzen können.

[0013] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines der Erläuterung der Erfindung dienenden und in keiner Weise einschränkenden Ausführungsbeispiels beschrieben, welches in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist.

[0014] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Cerclagenbandes in perspektivischer Ansicht in geschlossenem Zustand.

[0015] Fig. 2 ist eine Vorderansicht auf das Band aus Fig. 1 in offenem Zustand.

[0016] Fig. 3 ist eine Schnittansicht durch das Aufnahmeelement nach Linie A-A der Fig.2 des Bandes.

[0017] Mit 1 ist allgemein ein Band (Fig. 1, Fig. 2) bezeichnet, das dem Kabelbinderprinzip ähnlich, an der breiten Außenseite eine Verzahnung 2 aufweist. An einem Ende weist das Band 1 eine Aufnahme- und Haltevorrichtung 3 auf, durch welche das andere Ende des Bandes, wie in Fig. 1 ersichtlich, schiebbar, jedoch nicht wieder zurückziehbar ist. Die Aufnahme- und Haltevorrichtung 3 weist dabei nach außen hin abgerundete Kanten auf (Fig. 3), was einen weichteilschonenden Effekt hat und Irritationen am benachbarten Gewebe vorbeugt. Die Aufnahme- und Haltevorrichtung 3 weist weiteres einen inneren Durchgangskanal 4 auf (Fig. 3), in welchem an einer Anschlagsfläche 5 ein Rastelement 6 angeordnet ist, welches einen Zahn 7 und eine Stirnfläche 8 aufweist. Durch die Verzahnung 2 des Bandes 1 wird das Band 1 in der Aufnahme- und Haltevorrichtung 3, aufgrund des Rastelements 5 fixiert, indem im Zwischenraum welcher durch den Zahn 7 des Rastelements 6 und der Stirnfläche 8 des Rastelements 6 gebildet wird, ein einzelner Zahn 9 der Verzahnung 2 festgehalten wird. Stirnfläche 10 des Zahnes 9 der Verzahnung 2 liegt dabei direkt an Stirnfläche 8 des Rastelements 6, wodurch eine Bewegung des Zahnes 9 der Verzahnung 2 gegen die Stirnfläche 8 des Rastelements 6 nicht ermöglicht ist. Durch die derartige Fixierung des eingerasteten Zahnes 9 wird ein Zurückgleiten des Bandes verhindert. Lediglich die Bewegung gegen den Zahn 7 des Rastelements ist dann noch möglich, wodurch das Band 1 enger gestellt werden kann. Ein weiter Stellen das Bandes 1 ist, nachdem es einmal in der Aufnahme- und Haltevorrichtung 3 eingerastet ist, nicht mehr möglich, wodurch eine besonders gute Fixierung gewährleistet ist.

[0018] Das erfindungsgemäße Cerclageband ist dabei auch gemeinsam mit oder ohne zusätzlicher Elemente (z. B. Platten u.s.w.) einsetzbar. 3/6 österreichisches Patentamt AT 512 723 B1 2014-04-15 BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Band 2 Verzahnung 3 Aufnahme- und Haltevorrichtung 4 Durchgangskanal 5 Anschlagsfläche 6 Rastelelement 7 Zahn des Rastelelements 8 Stirnfläche des Rastelelements 9 einzelner Zahn aus Verzahnung 2 4/6

Claims (2)

1. österreichisches Patentamt AT512 723 B1 2014-04-15 Patentansprüche 1. Cerclagenband zum Repositionieren und/oder Fixieren von Knochenteilen nach Frakturen und/oder als Sprengschutz für Röhrenknochen vor Implantationen von Endoprothesen, bei welchem ein bandförmiges Umschlingungselement (1) vorgesehen ist, an dessen einem Ende eine mit einem parallel zur Bandebene verlaufenden Durchgangskanal versehene Aufnahme- und Haltevorrichtung (3) für das andere Ende nach Umschlingung des Knochens bzw. des Knochenteiles vorgesehen ist, wobei das bandförmige Umschlingungselement (1) und die Aufnahme- und Haltevorrichtung (3) einstückig aus einem biokompatiblen Kunststoff gefertigt sind und wobei die Aufnahme- und Haltevorrichtung mit einem Rastelement (6) und das bandartige Umschlingungselement (1) mit Aufnahmen für das Rastelement versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff gleichen Elastizitätsmodul wie ein Knochen aufweist, und dass die vom Knochen abstehenden Kanten des bandartigen Umschlingungselements (1) bzw. der Aufnahme- und Haltevorrichtung (3) abgerundet sind.
2. 2. Cerclagenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Polyetheretherketon („PEEK“) eingesetzt ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6