CH696796A5 - Hülse. - Google Patents

Description

  [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülse, welche als Endschutz oder Kopf an einem longitudinalen Knochenfixationselement, insbesondere einem zylindrischen oder hohlzylindrischen Draht, anbringbar ist, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Fixierung von Knochen oder Knochenfragmenten gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

[0002] Kirschnerdrähte, Pins oder Schanzsche Schrauben werden in der Chirurgie häufig und für die verschiedensten Aufgaben verwendet. Solche dünnen Drähte oder Schrauben werden zuerst mit ihrem vorderen Ende an einem Knochen oder Knochenfragment befestigt und anschliessend entsprechend ihrer Aufgabe, beispielsweise an einem externen Fixateur befestigt. Die Drähte werden nach ihrer Befestigung am Knochen auf ihre gewünschte Länge geschnitten.

   Nachteilig an dieser Technik ist, dass
 das freie Ende des Drahtes nach dem Abschneiden einen Grat aufweist, wodurch Irritationen der anliegenden Weichteile hervorgerufen werden können; und
 die Anwendung solcher Drähte dadurch eingeschränkt wird, dass am hinteren Ende des Drahtes praktisch nur kraftschlüssige Verbindungen mit anderen Teilen, beispielsweise Schraubenköpfen oder anderen Verankerungselementen angewendet werden können. Für Anwendungen als Kompressionsschrauben ist dies jedoch ungünstig.

[0003] Aus der DE 9 490 219 HOWMEDICA ist beispielsweise eine Kompressionsvorrichtung bekannt, welche ein longitudinales Knochenfixationselement mit einem axial verschiebbaren und bei einer gewünschten Position einrastbaren Stopper umfasst.

   Der Schaft sowie die Zentralbohrung im Stopper weisen eine unrunde Querschnittsfläche auf, so dass der Stopper auch bezüglich Rotation um die Längsachse des Knochenfixationselementes blockiert ist. Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist, dass das Knochenfixationselement zahnstangenartig ausgebildet werden muss, was einen aufwendigen Herstellungsprozess und somit hohe Kosten bedeutet.

[0004] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hülse zu schaffen, welche im nicht deformierten Zustand eine fluchtende Zentralbohrung aufweist und ohne grossen Kraftaufwand durch Scherung quer zu ihrer Längsachse derart verformbar ist, dass sie zwei miteinander verbundene axiale Segmente mit nicht fluchtenden Zentralbohrungen aufweist.

[0005] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Hülse, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Fixierung von Knochen oder Knochenfragmenten, welche die Merkmale des Anspruchs 15 aufweist.

[0006] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im Wesentlichen darin zu sehen,

   dass dank der erfindungsgemässen Hülse
 das Ende eines abgetrennten Drahtes durch Anbringen einer Hülse gratfrei ausgebildet werden kann. Die durch den Trennvorgang am Draht entstehende Kante wird durch die Hülse verdeckt; und
 an einem handelsüblichen Draht an einer beliebigen Stelle eine Hülse axial und rotativ formschlüssig befestigbar ist, wodurch Zug- oder Stosskräfte und/oder Drehmomente zwischen dem Draht und der Hülse oder einem mit der Hülse verbindbaren weiteren Teil übertragbar sind.

[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungssteg parallel zur Längsachse zwischen den Stirnflächen an den intermediären Enden der Rohrelemente angeordnet, so dass keine über die Peripherie der Rohrelemente vorstehenden Teile an der Hülse vorhanden sind,

   welche die Entfernung des zur Fixation der Hülse dienenden Instrumentes behindern können.

[0009] Der Verbindungssteg weist vorzugsweise eine zur Längsachse orthogonale, innerhalb eines Kreisringsegmentes mit einem Zentriwinkel alpha  zwischen 5 deg. und 350 deg. liegende Querschnittsfläche auf. Die Querschnittsfläche des Verbindungsstegs ist derart bemessen, dass der Verbindungssteg mit einem einfachen, ohne grossen Kraftaufwand von Hand bedienbaren Instrument scherbar ist.

   Die Fixierung der Hülse am Draht erfolgt durch eine Scherung des Verbindungsteges.

[0010] In einer anderen Ausführungsform weisen die äusseren Mantelflächen der Rohrelemente je mindestens eine zur Längsachse parallele, planare Fläche auf, wodurch eine Verdrehsicherung gewährleistet werden kann.

[0011] In einer anderen Ausführungsform ist die Hülse an ihrem der Spitze des Drahtes zugewandten Ende konisch ausgestaltet und umfasst ein konisches Gewinde.

   Dadurch sind die Vorteile erreichbar, dass
 ein beispielsweise mit einem Gewinde an der Spitze ausgestalteter Draht als Knochenschraube zusammen mit einer winkelstabil mit einer Knochenplatte verbindbaren Hülse als Schraubenkopf verwendet werden kann; oder
 das Gewinde an der Hülse direkt in einen Knochen oder ein Knochenfragment schraubbar ist, so dass der Draht zusammen mit einer Hülse als Kompressionsschraube anwendbar ist.

[0012] In wiederum einer weiteren Ausführungsform ist die Hülse mit einer die Zentralbohrung nicht schneidenden, durchgehenden Bohrung versehen, so dass ein Draht oder Faden an der Hülse und damit am Draht fixierbar ist.

[0013] In einer Ausführungsform der Vorrichtung werden auf einem Draht zwei Hülsen in einem gewünschten Abstand zueinander fixiert. Der Abstand der Hülsen relativ zueinander ist frei wählbar.

   Damit ist der Vorteil erreichbar, dass zwei oder mehrere Knochenfragmente zwischen den Hülsen fixierbar sind. Die gegen den Knochen oder die Knochenfragmente gerichteten Enden der Hülse können als einfache Auflagen ausgebildet oder mit einem Gewinde versehen sein.

[0014] Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.

[0015] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Hülse;


  <tb>Fig. 2<sep>einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Hülse;


  <tb>Fig. 3<sep>einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 2;


  <tb>Fig. 4<sep>einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung vor deren Fixierung; und


  <tb>Fig. 5<sep>einen Längsschnitt durch die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung im fixierten Zustand.

[0016] Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform einer einstückigen Hülse 1 mit zwei zu einer Längsachse 2 koaxial hintereinander angeordneten Rohrelementen 3; 4, welche mittels eines Verbindungssteges 5 axial fest miteinander verbunden sind. Die Rohrelemente 3; 4 weisen je ein axial aussenstehendes Ende 20; 21, je ein intermediäres Ende 22; 23 und eine koaxiale Zentralbohrung 8 auf. Die zwei Rohrelemente 3; 4 sind aussen kreiszylindrisch ausgebildet, wobei die Mantelfläche 24 des ersten Rohrelementes 3 einen Durchmesser D1 aufweist und die Mantelfläche 25 des zweiten Rohrelementes 4 einen Durchmesser D2 aufweist.

   Die Differenz zwischen Durchmesser D1 des ersten Rohrelementes 3 und dem Durchmesser D2 des zweiten Rohrelementes 4 ist derart bemessen, dass bei einer Scherung des Verbindungssteges 5 quer zur Längsachse 2 um eine Distanz E (Fig. 4) das zweite Rohrelement 4 radial nicht über das erste Rohrelement 3 hinausragt, d.h. (D1-D2) / 2 >= E. Dadurch dass das zweite Rohrelement 4 nach der Fixation der Hülse 1 nicht über das erste Rohrelement 3 hinausragt ist erreichbar, dass das zur Fixation dienende Instrument einfach von der Hülse 1 entfernbar ist.

[0017] Die hier dargestellte Hülse 1 weist zwischen den intermediären Enden 22; 23 der Rohrelemente 3; 4 einen radialen Schlitz 9 auf, dessen Tiefe T kleiner als der Aussendurchmesser D2 des zweiten Rohrelementes 4 ist.

   Der Verbindungssteg 5 ist parallel zur Längsachse 2 angeordnet und an den zur Längsachse 2 orthogonalen Stirnflächen 28; 29 an den intermediären Enden 22; 23 fest mit den zwei Rohrelementen 3; 4 verbunden.

[0018] Wie in Fig. 3 dargestellt, ist der Verbindungssteg 5 in einem zur Längsachse 2 orthogonalen Querschnitt als Kreisringsegment mit einem Zentriwinkel alpha  von ca. 90 deg. ausgestaltet, wobei der Innendurchmesser des Kreisringsegmentes 26 dem Durchmesser D der Zentralbohrung 8 in den Rohrelementen 3; 4 entspricht und der Aussendurchmesser des Kreisringsegmentes 26 dem Aussendurchmesser D2 des zweiten Rohrelementes 4 entspricht.

   Dadurch, dass der Verbindungssteg 5 im nicht deformierten Zustand innen an die Wand 27 der Zentralbohrung 8 grenzt (Fig. 3), ist erreichbar, dass nach der Scherung des Verbindungssteges 5 quer zur Längsachse 2 (Fig. 5) dieser teilweise in die Zentralbohrung 8a des ersten Rohrelementes 3 ragt und einen axialen Anschlag für den Draht 10, insbesondere Kirschnerdraht, bildet.

   Die hier als Kreisringsegment 26 ausgestaltete Querschnittsfläche q des Verbindungssteges 5 muss einerseits quer zur Längsachse 2 scherbar und andererseits stabil genug sein, um axiale Kräfte zwischen Hülse 1 und Draht 10 (Fig. 5) sowie Drehmomente zwischen den zwei Rohrelementen 3; 4 aufzunehmen.

[0019] Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung umfasst einen Draht mit einem Gewinde 11 an seinem vorderen Ende 12 und eine Hülse 1, welche sich von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Hülse 1 nur darin unterscheidet, dass das erste Rohrelement 3 ein axiales Segment 15 mit einem Gewinde 16 umfasst. Im Speziellen kann das Segment 15 konisch mit einem konischen Gewinde 16 realisiert sein, wobei sich das konische Gewinde 16 gegen das aussenstehende Ende 20 des ersten Rohrelementes 3 verjüngt.

   In Fig. 4 ist die Vorrichtung vor der Fixierung dargestellt, so dass die Hülse 1 axial auf dem Draht 10 verschiebbar ist. In Fig. 5 ist die Vorrichtung mit am Draht 10 fixierter Hülse 1 dargestellt. Die Fixierung erfolgt mittels eines Instrumentes (nicht gezeichnet) durch gleichzeitige Umformung, im Speziellen Scherung des Drahtes 10 und der auf diesem positionierten Hülse 1 im Bereich des Verbindungssteges 5 um ein quer zur Längsachse 2 gemessenes Mass E.

   Dadurch, dass der Draht 10 und der Verbindungssteg 5 geschert sind und die Zentralbohrungen 8a; 8b der zwei Rohrelemente 3; 4 nach der Scherung um das Mass E exzentrisch zueinander sind, ergibt sich eine axial sowie rotativ formschlüssige Fixierung der Hülse 1 auf dem Draht 10.

[0020] Die Operationstechnik während der Implantation der erfindungsgemässen Vorrichtung umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte:

[0021] 
a) : Eindrehen eines Drahtes in den zu behandelnden Knochen;
b) : Aufbringen der Hülse auf den Draht, insbesondere Kirschnerdraht, wahlweise mittels eines geeigneten Instrumentes;
c) : Aufschieben des Instrumentes auf die Hülse auf dem Draht;
d) : korrektes Positionieren des Instrumentes;
e) : Aufbringen einer optimalen axialen Vorspannung zwischen Draht und Hülse und damit auf die zu behandelnden Knochenfragmente;
f) :

   Fixation der Hülse auf dem Draht;
g) : wahlweise Trennen des Drahtes am hinteren Ende der Hülse; und 
 h) : Entfernen des Instrumentes.

Claims (15)

1. Hülse (1), welche als Endschutz oder Kopf an einem Knochenfixationselement, insbesondere einem zylindrischen oder hohlzylindrischen Draht (10), angebracht ist, gekennzeichnet durch A) zwei eine gemeinsame Längsachse (2) aufweisende Rohrelemente (3; 4) mit je einer den gleichen Durchmesser D aufweisenden Zentralbohrung (8), je einem aussenstehenden Ende (20; 21) und je einem intermediären, eine Stirnfläche (28; 29) aufweisenden Ende (22; 23); und B) einen ausserhalb der Zentralbohrung (8) angeordneten, die zwei Rohrelemente (3; 4) miteinander verbindenden Verbindungssteg (5).

2. Hülse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (5) parallel zur Längsachse (2) zwischen den Stirnflächen (28; 29) an den intermediären Enden (22; 23) der Rohrelemente (3; 4) angeordnet ist.

3. Hülse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (5) eine zur Längsachse (2) orthogonale, innerhalb eines Kreisringsegmentes mit einem Zentriwinkel alpha zwischen 5 deg. und 350 deg. liegende Querschnittsfläche aufweist.

4. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Rohrelemente (3; 4) je eine äussere Mantelfläche (24; 25) mit je mindestens einer zur Längsachse (2) parallelen planaren Fläche aufweisen.

5. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rohrelement (4) an seinem intermediären Ende (23) eine zur Längsachse (2) orthogonale Querschnittsfläche Q aufweist und der Verbindungssteg (5) eine zur Längsachse (5) orthogonale Querschnittsfläche q aufweist, wobei das Verhältnis q/Q zwischen 5% und 95% beträgt.

6. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Längsachse (2) orthogonale Querschnittsfläche q des Verbindungsstegs (5) zwischen 0,05 mm<2> und 40 mm<2> beträgt.

7. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Längsachse (2) orthogonale Querschnittsfläche q des Verbindungssteges (5) eine Breite b und radial eine Höhe h aufweist, wobei das Verhältnis zwischen der Höhe h und der Breite b zwischen 0,1 und 1 beträgt.

8. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig ist.

9. Hülse (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen den zwei Rohrelementen (3; 4) einen radialen Schlitz (9) mit einer radialen Tiefe T aufweist, welche kleiner als der Aussendurchmesser der zwei Rohrelemente (3; 4) ist.

10. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Stahl 1.4441, einer Stahllegierung, Titan, einer Titanlegierung oder einer anderen Metalllegierung gefertigt ist.

11. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohrelement (3) einen Aussendurchmesser <EMI ID=2.0> aufweist und das zweite Rohrelement (4) einen Aussendurchmesser <EMI ID=3.0> aufweist und dass <EMI ID=4.0> ist.

12. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohrelement (3) an seinem aussenstehenden Ende (20) ein Gewinde (16) aufweist.

13. Hülse (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (16) konisch ausgebildet ist.

14. Hülse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Rohrelement (3) eine die Zentralbohrung (8) nicht durchdringende, durchgehende Bohrung aufweist.

15. Vorrichtung zur Fixierung von Knochen oder Knochenfragmenten, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Draht (10) und mindestens eine Hülse (1) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst.