Einrichtung zum chirurgischen Fixieren von Knochenfragmenten in Gliedmassen
Es ist bereits vorgeschlagen worden, in der Knochenchirurgie und besonders beim Fixieren von Knochenfragmenten am Knochen selber verankerte Schraubverbindungen zu verwenden. Die bei solchen Versuchen verwendeten Einrichtungen haben jedoch hinsichtlich ihrer Handlichkeit und funktionellen Exaktheit nicht befriedigt.
Zweck der Erfindung ist nun, eine Einrichtung zu schaffen, welche einerseits für die Arbeit des Chirurgen hinsichtlich Exaktheit und erleichterte Durchführung die günstigsten Bedingungen schafft, anderseits selber in funktioneller Hinsicht alle nur denkbaren Anforderungen erfüllt und dabei schliesslich die erwünschten Heilungserfolge ermöglicht.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Einrichtung zum chirurgischen Fixieren von Knochenfragmenten in Gliedmassen besitzt nun zu diesem Zwecke Knochenschrauben, die einen Zentrieransatz aufweisen, und einen Werkzeugsatz zum Herstellen von mit Zentriergesenken versehenen Gewindelöchern in den Fragmenten.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung schematisch dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. la bis lc aufeinanderfolgende Phasen beim Fixieren eines Knochenbruches mit Schrauben sowie die einzelnen Werkzeuge der Werkzeugfolge im Einsatz,
Fig. Id eine andere Bruchstelle mit durch Schrauben fixierten Fragmenten,
Fig. 2a bis 2d aufeinanderfolgende Phasen beim Fixieren eines Knochenbruches mittels Schrauben und Platte sowie die einzelnen Werkzeuge im Einsatz.
Fig. 3 und 4 eine modifizierte Platte im Schnitt bzw. in Draufsicht,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
Fig. 6 und 7 eine Hüftplatte in Draufsicht bzw. im Längsschnitt und
Fig. 8 einen Führungsteil für die Hüftplatte nach den Fig. 6 und 7.
In den Fig. la bis 1c ist ein Teil eines gebroche- nen Knochens mit sich an der Bruchstelle überlappenden Fragmenten 1 und 2 dargestellt. Die in korrekter Relativlage aufeinander ausgerichteten, mit Schrauben zu verbindenden Fragmente 1 und 2 werden zunächst mit einer Drahtschiinge 3 behelfsweise fixiert und sodann wird eine Zwinge 4 mit einem Vförmigen Bügel 5 auf die Bruchstelle aufgesetzt, welche die Fragmente 1 und 2 bzw. die Bruchflächen derselben aufeinanderdrückt. Dabei ist der Knochen zwischen einer Kegelspitze 6 bzw. dem kronenförmig ausgebildeten Ende einer Hülse 7 eingespannt, welche miteinander gleichachsig je am Ende eines Schenkels des Bügels 5 angebracht sind.
Die Hülse 7 ist dabei in ihrer Achsrichtung verstellbar in einer am Bügel 5 befestigten Führungshülse gehaltert.
Die Hülse 7 dient, wie aus der Fig. la ersichtlich ist, zugleich als Bohrbüchse für einen Spiralbohrer 8.
Mit diesem und mit Hilfe der Zwinge 4 durchbohrt der Chirurg gemäss einer vorbestimmten Bohrlinie die am Ende der Bohrbüchse 7 anliegende Wandung des rohrförmigen Knochens bzw. im vorliegenden Fall des Fragmentes 2, wobei ein hinsichtlich der Form und Dimension korrektes Bohrloch entsteht. In dieses Loch wird nun, wie bei 9 in der Fig. la angedeutet, eine zweite Bohrbüchse 10 eingesetzt und bis zu der Wandung des Fragmentes 1 vorgeschoben. Das Ende der Bohrbüchse 10 ist ebenfalls kronenartig ausgebildet. Mit einem in der Bohrbüchse 10 geführten Spiralbohrer 11 wird, wie dies bei 12 in der Fig. lb angedeutet ist, nun die Wandung des Fragmentes 1 durchgebohrt, und es versteht sich, dass auch dieses Bohrloch form- und dimensionstren ist.
In dieser Weise werden nun mehrere Lochpaare hergestellt, wobei die Löcher der einzelnen Lochpaare unter sich absolut gleichachsig sind. Mit Hilfe eines Gewindebohrers 13 (Fig. lb) wird nun in den Löchern der Wandung des Fragmentes 1 ein Gewinde eingeschnitten, wobei der Schaft des Gewindebohrers 13 im entsprechenden Loch des Fragmentes 2 geführt ist. Dieses Loch und das hergestellte Gewinde sind dadurch ebenfalls koaxial. Die Löcher des Fragmentes 2 werden schliesslich mittels eines mit einem Führungszapfen 14 versehenen Senkers 15 angesenkt, wobei ein mit Loch bzw. Gewinde koaxiales Gesenke entsteht.
In die derart geschaffenen Lochpaare werden Schrauben 16 (Fig. lc) eingesetzt, welche mit einem vorteilhaft sphärischen Linsenkopf 17 mit Innensechskant versehen sind. Am Schraubenkopf 17 schliesst ein konischer Zentrieransatz 18 an, welcher in das erwähnte Gesenke der Wandung des Fragmentes 2 eingreift, wenn die Schraube fest angezogen wird. Es entstehen dann keine auf die Fragmente wirkende Schubkräfte oder in der Schraube 17 selber wirksam werdende Biegemomente, so dass die eingestellte regelrechte Lage der Fragmente während des ganzen Eingriffes, aber auch später, während der Heilung nicht verändert wird.
Die Reihenfolge der einzelnen Arbeitsgänge ist innerhalb bestimmter Grenzen dem Entscheid des Chirurgen überlassen. Damit soll insbesondere festgehalten werden, dass die Fig. la bis 1c lediglich die einzelnen Arbeitsgänge, nicht aber die verbindliche Reihenfolge derselben darstellen und genau so wenig kommt den vorhergehenden Erläuterungen, soweit es die Reihenfolge anbelangt, verbindlicher Charakter zu.
Die Fig. ld zeigt einen ähnlichen Knochenbruch, wobei die Fragmente 19, 20 und 21 mit Hilfe von drei Schrauben 16 fixiert sind. Wie bereits im vorhergehend erläuterten Falle sind die Schraubenachsen in bezug aufeinander windschiefe Geraden, welche im allgemeinen mit der Knochen achse keinen rechten Winkel einschliessen. Es ist unter diesen Umständen tatsächlich der Zusammenstellung der vorgesehenen Werkzeugfolge bzw. der besonderen Ausbildung der einzelnen Werkzeuge zu verdanken, dass die vielfach schrägen Bohrlöcher und Gesenke mit der notwendigen Präzision hergestellt werden.
In den Fig. 2a bis 2d ist eine Bruchstelle mit Querbruch dargestellt. Die Fragmente 22 und 23 sollen mit einer an ihnen angeschraubten Platte 24 fixiert werden. Die Platte 24, eine schmale im Querschnitt etwa rechteckige Lasche, weist in Abständen längs der Längsmittellinie angeordnete durchgehende Löcher 25 auf, welche an der einen Plattenseite je in ein kegeliges Gesenke 26 auslaufen. Diese Gesenke 26 sind als Gegenstück für den Zentrieransatz
18 der Schrauben 16 bestimmt. Zur Fixierung der Fragmente wird zunächst an einem der Fragmente, wie z. B. bei 27 am Fragment 23, ein erstes Gewindeloch erstellt. Hierfür kann eine Bohrlehre, etwa in der Form der Zwinge 4 benützt werden. Es werden vorteilhaft beide Löcher eines Lochpaares mit Gewinde versehen, dagegen wird auf das Ansenken der entsprechenden Lochmündung verzichtet.
Die Platte 24 wird nun mit einer bei 27 eingesetzten Schraube 16 am Fragment 23 angeschraubt und ausgerichtet.
Der Zentrieransatz der eingesetzten Schraube 16 greift in das Gesenke der Platte 24 ein, so dass das entsprechende Loch der Platte und das Bohrloch des Fragmentes 23 aufeinander zentriert sind. Nun wird mit Hilfe einer mit einem demjenigen der Schrauben 16 entsprechenden Zentrieransatz 18 versehenen Bohrbüchse 28 für jedes im Bereiche des Fragmentes 23 liegende Loch 25 der Platte 24 ein Gewindeloch hergestellt. Dank der Verwendung der in den Löchern 25 zentrierten Bohrbüchse 28 sind alle Löcher 25 und die zugeordneten Gewindelöcher genauestens zentriert, und beim Einsetzen der Schrau ben 16 entsteht keine seitliche Komponente, welche die eindeutige Lage der Platte und den einwandfreien Halt der Schrauben gefährden könnten.
Nach Reposition der Fragmente 22 und 23 in ibre regelrechte Lage wird das Fragment 22 pfOVi- sorisch mit einer Drahtschlinge 3 an die Platte angebunden. Mit Hilfe einer Bohrlehre 29, welche mit einem Zentrieransatz 18 versehen und mit der Hilfe desselben auf das letzte Loch 25 der Platte 24 ausgerichtet ist, wird bei 30, also im wohldefinierten Abstand vom letzten Plattenloch, ein weiteres Gewindeloch erstellt. Mittels einer in dieses Gewindeloch eingreifenden Schraube 16 (vgl. Fig. 2b bis 2d) wird nun am Fragment 22 ein Spannwerkzeug 31 befestigt, welches eine durch die Schraube 16 festgehaltene, vom Fragment 22 quer abstehende Konsole 32 und eine im Abstand davon angeordnete Spannbacke 33 aufweist.
Letztere greift mit einer hakenförmigen Endausbildung 34 durch das letzte Plattenloch 25 in eine Längsbohrung 35 des Plattenendes ein. Das andere Ende der Spannbacke ist mit einem Führungszapfen 36 versehen, welcher sich in der dargestellten Gebrauchslage der Vorrichtung 31 etwa in der Längsmittelebene der Platte 24 erstreckt und in einer Querbohrung 37 der Konsole 32 verschiebbar geführt ist. Eine in ein Gewindeloch der Konsole eingeschraubte zum Zapfen 36 parallele Spannschraube 38, deren Kopf an der Spannbacke 33 aufliegt, ermöglicht, die Spannbacke 33 und die Konsole 32 in Richtung aufeinander zu bewegen.
Nachdem dies mit Hilfe eines Gelenkschlüssels 39 (Fig. 2b) erfolgt und dabei die Bruchstelle geschlossen worden ist, werden, selbstverständlich unter Verwendung der Bohrbüchse 28, die den Plattenlöchern 25 zugeordneten Gewindelöcher im Fragment 22 erstellt, und die Schrauben 16 werden nacheinander eingesetzt und angezogen (vgl.
Fig. 2c). Nach Entfernen der Spannvorrichtung 31 kann schliesslich das letzte Gewindeloch erstellt und die letzte Schraube eingesetzt werden. Die an der Bruchstelle satt gegeneinandergedrückten Fragmente 22 bis 23 bleiben in ihrer regelrechten Lage einwandfrei fixiert.
Bei einer in den Fig. 3 bis 5 dargestellten modifizierten Platte 40 weist die eine Plattenha fte - wie bei der Platte 24 - in Abständen voneinander angeordnete, mit Zentriergesenken 26 versehene Löcher 25 auf, während in der anderen Plattenhälfte ein Längsschlitz 41 vorgesehen ist. Die Seitenwände des Längsschlitzes sind mit Absetzungen 42 versehen, welche die abgesetzten Ränder 43 eines im Querschnitt T-förmigen, im Schlitz 41 verschiebbar geführten Schiebers 44 untergreifen. Der zwischen den Absetzungen 42 hindurchragende Steg 45 des Schiebers 44 steht bezüglich der unteren Seite der Platte 40 um ein geringes vor. Der Schieber 44 ist ebenfalls mit in Abständen voneinander angeordneten Löchern 25 bzw. Gesenken 26 versehen.
Beim Fixieren der Fragmente mittels der Platte 40 wird zunächst der Schieber 44 angeschraubt, und danach wird die Spannvorrichtung 31 angebracht und in die Bohrung 35 am Ende dler Platte 40 eingehängt.
Beim Anbringen der Spannvorrichtung 31 wird das dem Ende der Platte 40 benachbarte Schlitzende im Anschlag mit dem Schieber 44 gehalten. Mit Hilfe der Spannvorrichtung 31 werden dann in der bereits geschilderten Weise die Fragmente zusammengezogen und danach durch Einsetzen der Schrauben fixiert.
Die Platte 40 bzw. Schieber 44 halten die eingestellte regelrechte Lage der Fragmente während der Heilung aufrecht; sie gestatten dabei eine Relativbewegung der Fragmente in der Verschieberichtung des Schlitz bers 44 im Schlitz 41, das heisst in axialer Richtung.
Dies gestattet das Näherrücken der Fragmente beim Verschweissen der Bruchstelle.
Ein weiteres Verbindungselement ist die in den Fig. 6 bis 8 dargestellte sogenannte Hüftgelenkplatte 46, welche aus einem Plattenteil 47 und einem Ankerfortsatz 48 besteht. Der Plattenteil 47 weist einen Schlitz 41 mit Absetzungen 42 auf, in welchen ein Schieber 44 mit Löchern 25 und Gesenken 26 verschiebbar geführt ist. Der Plattenteil 47 ist also gleich ausgebildet, wie die entsprechende Hälfte der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Platte 40. Der an den Plattenteil 47 über eine Kröpfung anschliessende im Querschnitt etwa V-förmige Ankerteil 48 wird wie bekannt - in den Gelenkkopf des Oberschenkels eingetrieben, bis der Plattenteil am Oberschenkelbein anliegt und der Schieber in der bereits erläuterten Weise angeschraubt werden kann.
Device for the surgical fixation of bone fragments in limbs
It has already been proposed to use screw connections anchored to the bone itself in bone surgery and especially when fixing bone fragments. However, the devices used in such experiments have not been satisfactory in terms of their handiness and functional accuracy.
The aim of the invention is to create a device which, on the one hand, creates the most favorable conditions for the surgeon's work in terms of accuracy and ease of implementation, and on the other hand, itself fulfills all conceivable requirements in functional terms and ultimately enables the desired healing successes.
The device forming the subject of the invention for the surgical fixation of bone fragments in limbs now has for this purpose bone screws which have a centering attachment and a tool set for producing threaded holes in the fragments provided with centering dies.
Embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing, namely show:
Fig. La to lc successive phases when fixing a broken bone with screws and the individual tools of the tool sequence in use,
Fig. 1d shows another breaking point with fragments fixed by screws,
FIGS. 2a to 2d show successive phases in the fixing of a broken bone by means of screws and plates and the individual tools in use.
3 and 4 a modified plate in section and in plan view,
Fig. 5 is a section along the line V-V of Fig. 4,
6 and 7 show a hip plate in plan view and in longitudinal section, respectively
8 shows a guide part for the hip plate according to FIGS. 6 and 7.
In FIGS. 1 a to 1 c, a part of a broken bone is shown with fragments 1 and 2 overlapping at the break point. The fragments 1 and 2, which are aligned in the correct relative position and to be connected with screws, are first temporarily fixed with a wire loop 3 and then a clamp 4 with a V-shaped bracket 5 is placed on the fracture point, which the fragments 1 and 2 or the fracture surfaces thereof pressed together. The bone is clamped between a cone tip 6 or the crown-shaped end of a sleeve 7, which are attached coaxially to each other at the end of a leg of the bracket 5.
The sleeve 7 is adjustable in its axial direction in a guide sleeve attached to the bracket 5.
As can be seen from FIG. 1 a, the sleeve 7 also serves as a drill sleeve for a twist drill 8.
With this and with the help of the clamp 4, the surgeon drills through the wall of the tubular bone lying at the end of the drill sleeve 7 or, in the present case, the fragment 2, according to a predetermined drilling line, creating a drill hole that is correct in terms of shape and dimensions. A second drill sleeve 10 is now inserted into this hole, as indicated at 9 in FIG. 1 a, and advanced up to the wall of the fragment 1. The end of the drill sleeve 10 is also designed like a crown. With a twist drill 11 guided in the drill sleeve 10, as indicated at 12 in FIG. 1b, the wall of the fragment 1 is now drilled through, and it goes without saying that this borehole is also shaped and dimensioned.
In this way, several pairs of holes are now produced, the holes of the individual pairs of holes being absolutely coaxial with one another. With the aid of a tap 13 (FIG. 1b), a thread is cut into the holes in the wall of the fragment 1, the shank of the tap 13 being guided in the corresponding hole in the fragment 2. This hole and the thread produced are therefore also coaxial. The holes of the fragment 2 are finally countersunk by means of a countersink 15 provided with a guide pin 14, a die coaxial with a hole or thread being produced.
In the pairs of holes created in this way, screws 16 (FIG. 1c) are inserted which are provided with an advantageously spherical lens head 17 with a hexagon socket. A conical centering shoulder 18 connects to the screw head 17, which engages in the mentioned die of the wall of the fragment 2 when the screw is tightened firmly. There are then no shear forces acting on the fragments or bending moments acting in the screw 17 itself, so that the set correct position of the fragments is not changed during the entire procedure, but also later, during the healing process.
The order of the individual work steps is left to the decision of the surgeon within certain limits. It should be noted in particular that FIGS. 1 a to 1 c only represent the individual operations, but not the binding sequence of the same, and just as little is the preceding explanations, as far as the sequence is concerned, of binding character.
FIG. 1d shows a similar bone fracture, the fragments 19, 20 and 21 being fixed with the aid of three screws 16. As in the case explained above, the screw axes are skewed straight lines with respect to one another, which in general do not include a right angle with the bone axis. Under these circumstances, it is actually thanks to the compilation of the intended tool sequence or the special design of the individual tools that the often inclined drill holes and dies are produced with the necessary precision.
In FIGS. 2a to 2d, a break point with a transverse break is shown. The fragments 22 and 23 are to be fixed with a plate 24 screwed to them. The plate 24, a narrow tab with an approximately rectangular cross-section, has through holes 25 which are arranged at intervals along the longitudinal center line and which each terminate in a conical die 26 on one side of the plate. These dies 26 are a counterpart for the centering approach
18 of the screws 16 is determined. To fix the fragments, one of the fragments, such as. B. at 27 on fragment 23, a first threaded hole is created. A drilling jig, for example in the form of the clamp 4, can be used for this purpose. It is advantageous to provide both holes of a pair of holes with a thread, but the countersinking of the corresponding hole mouth is dispensed with.
The plate 24 is now screwed to the fragment 23 with a screw 16 inserted at 27 and aligned.
The centering shoulder of the screw 16 used engages in the die of the plate 24 so that the corresponding hole in the plate and the borehole of the fragment 23 are centered on one another. With the aid of a drill sleeve 28 provided with a centering shoulder 18 corresponding to that of the screws 16, a threaded hole is made for each hole 25 of the plate 24 located in the region of the fragment 23. Thanks to the use of the centered in the holes 25 drill sleeve 28, all holes 25 and the associated threaded holes are precisely centered, and when inserting the screws ben 16 there is no lateral component that could jeopardize the clear position of the plate and the proper hold of the screws.
After the fragments 22 and 23 have been repositioned in their correct position, the fragment 22 is tied to the plate with a wire loop 3 pfO-visually. With the aid of a drilling jig 29, which is provided with a centering attachment 18 and is aligned with the aid of the same on the last hole 25 of the plate 24, another threaded hole is created at 30, i.e. at a well-defined distance from the last plate hole. By means of a screw 16 engaging in this threaded hole (see FIGS. 2b to 2d), a clamping tool 31 is now attached to the fragment 22, which has a bracket 32, which is held by the screw 16 and protrudes transversely from the fragment 22, and a clamping jaw 33 arranged at a distance from it having.
The latter engages with a hook-shaped end formation 34 through the last plate hole 25 in a longitudinal bore 35 of the plate end. The other end of the clamping jaw is provided with a guide pin 36 which, in the shown position of use of the device 31, extends approximately in the longitudinal center plane of the plate 24 and is guided displaceably in a transverse bore 37 of the bracket 32. A clamping screw 38 which is screwed into a threaded hole in the console and is parallel to the pin 36, the head of which rests on the clamping jaw 33, enables the clamping jaw 33 and the console 32 to be moved towards one another.
After this is done with the aid of an articulated wrench 39 (FIG. 2b) and the break has been closed, the threaded holes associated with the plate holes 25 are created in the fragment 22, of course using the drill sleeve 28, and the screws 16 are inserted and tightened one after the other (see.
Fig. 2c). After removing the clamping device 31, the last threaded hole can finally be made and the last screw inserted. The fragments 22 to 23, which are pressed against one another at the break point, remain perfectly fixed in their proper position.
In a modified plate 40 shown in FIGS. 3 to 5, the one Plattenha fte - as with the plate 24 - spaced apart holes 25 provided with centering dies 26, while a longitudinal slot 41 is provided in the other plate half. The side walls of the longitudinal slot are provided with steps 42, which engage under the stepped edges 43 of a cross-sectionally T-shaped slide 44 which is guided displaceably in the slot 41. The web 45 of the slide 44 protruding between the steps 42 protrudes slightly with respect to the lower side of the plate 40. The slide 44 is also provided with holes 25 or dies 26 arranged at a distance from one another.
When fixing the fragments by means of the plate 40, the slide 44 is first screwed on, and then the clamping device 31 is attached and suspended in the bore 35 at the end of the plate 40.
When the clamping device 31 is attached, the end of the slot adjacent to the end of the plate 40 is held in abutment with the slide 44. With the help of the tensioning device 31, the fragments are then drawn together in the manner already described and then fixed by inserting the screws.
The plate 40 or slide 44 maintain the set correct position of the fragments during healing; they allow a relative movement of the fragments in the direction of displacement of the slot over 44 in the slot 41, that is, in the axial direction.
This allows the fragments to move closer when welding the break point.
Another connecting element is what is known as the hip joint plate 46 shown in FIGS. 6 to 8, which consists of a plate part 47 and an anchor extension 48. The plate part 47 has a slot 41 with steps 42, in which a slide 44 with holes 25 and dies 26 is slidably guided. The plate part 47 is designed the same as the corresponding half of the plate 40 shown in FIGS. 3 and 4. The anchor part 48, which adjoins the plate part 47 via a crank, is, as is known, in the joint head of the thigh driven in until the plate part rests on the femur and the slide can be screwed on in the manner already explained.