CZ20023448A3

CZ20023448A3 - Axiální externí fixátor

Info

Publication number: CZ20023448A3
Application number: CZ20023448A
Authority: CZ
Inventors: Daniele Venturini; Michele Coati; Luigi Rossi
Original assignee: Orthofix International B. V.
Priority date: 2000-05-26
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2003-12-17
Also published as: JP4312984B2; HUP0300561A2; WO2001091654A1; CA2406950C; AU2001246490A1; HU226434B1; DE60014042D1; EP1157664A1; BR0111171A; CZ300998B6; CN1427694A; DE60014042T2; US6840939B2; CN1242729C; CA2406950A1; HK1056306A1; IL152563A0; DK1157664T3; IL152563A; EP1157664B1

Description

Zlepšený axiální externí fixátor

Oblast techniky

Vynález se všeobecně zabývá zlepšeného axiálního externího fixátoru pro stabilizaci kostních zlomenin v ortopedické chirurgii.

Konkrétněji se vynález týká axiálního a jednostranného externího fixátoru, který obsahuje prodlužitelné tyčovité středové těleso a kostních šroubových svorek umístěných naproti sobě, které jsou kloubně připojeny s odpovídajícími konci tyčovitého středového tělesa pomocí kulových spojů.

Dosavadní stav techniky

V tomto specifickém oboru byly jednostranné externí fixátory dlouho používány k péči o zahojení kostních zlomenin, čímž zafixovaly kostní fragmenty pevně na místo.

Takové externí fixátory obsahují středové těleso v podstatě válcového tvaru, které může být axiálně prodlužitelné a které má šroubové svorky kloubně připojené sjeho protilehlými konci pomocí kulových spojů. Svorky jsou připojeny k tyčovitým zpevňujícím kostním šroubům, které byly implantovány do povrchové vrstvy zlomené kosti na protilehlých stranách zlomeniny. Obvykle stačí dva až tři šrouby k zajištění držení.

Jeden příklad externího fixátoru pro stabilizaci zlomenin holenní kosti je popsán v evropském patentu č. 0 609 409 od téhož přihlašovatele.

Obvykle jsou od jejich dodavatelů dostupné různá dlahová zařízení, která mají odpovídat různým typologiím zlomenin a zranění.

Existují tedy fixátory kosti holenní a kosti stehenní, fixátory kosti ramenní, fixátory kloubů, například kotníku a loktu, a fixátory zápěstí.

C2723

7. 12. 2002

Všechny tyto fixátory jsou srovnatelné ve své konstituci a zahrnují podobné složky, avšak různé typy zlomenin vedou k tomu, že je zapotřebí vyrábět mnoho fixátorů o různých velikostech a konfiguracích.

Avšak taková obsáhlá zásoba různých fixátorů se může pouze odrazit ve zvýšených výrobních nákladech každé typologie, protože standardní hromadné výrobní metody jsou nepoužitelné.

Také současná technologická tendence vyrábět fixátory, které mají součásti nebo části zformované z materiálů prostupných pro rentgenové paprsky, činí dodávání mnoha a různých typů fixátorů dokonce ještě méně ekonomickými.

Základním technickým problémem tohoto vynálezu je vymyslet jednostranný externí fixátor pro stabilizaci kostních zlomenin s takovými strukturními a funkčními znaky, aby snížily výrobní náklady fixátorů dodávaných v rozsahu různých typů.

Podstata vynálezu

Principem tohoto vynálezu je poskytnutí kostní šroubovou svorku, která je univerzálně použitelná pro různé konfigurace fixátorů.

Na základě tohoto principu je technický problém vyřešen tímto vynálezem, který zajišťuje fixátor, jak byl uveden výše a jak je definován ve význakové části nároku 1 a dále.

Znaky a výhody externího fixátorů podle vynálezu budou zjevné z následujícího popisu jeho provedení, který je dán jako nelimitující příklad s odkazem na doprovodné obrázky.

Přehled obrázků na výkresech

Na obrázcích:

C2723

7. 12. 2002

Obrázek 1 znázorňuje vertikální perspektivní pohled na axiální jednostranný externí fixátor, který ztělesňuje tento vynález;

Obrázek 2 znázorňuje rozložený perspektivní pohled na fixátor znázorněný na obrázku 1;

Obrázek 3 znázorňuje další vertikální perspektivní pohled na fixátor znázorněný na obrázku 1.

Příklady provedení vynálezu

S odkazem na nakreslené pohledy je axiální jednostranný externí fixátor pro stabilizaci kostních zlomenin v ortopedické chirurgii vytvořený podle tohoto vynálezu celý znázorněn jako 1.

Fixátor 1 obsahuje tyčovité středové těleso 2, které má osu x-x a protilehlé konce 3, 4, které jsou kloubně připojeny k odpovídajícím kostním šroubovým svorkám 5,6.

S výhodou je jak tyčovité středové těleso 2, tak svorky 5, 6 vyrobeny z materiálu propouštějícího rentgenové záření, jako jsou polyetherketonová plastová hmota známá jako „Peek“, zpevněná předem stanoveným množstvím uhlíkových vláken s cílem dosáhnout vhodné pevnosti.

Konkrétněji, tyčovité středové těleso 2 je axiálně prodlužitelné, protože je tvořeno první lícující částí 8 a druhou lícující částí 9 ve tvaru hranolu. Části 8 a 9 po sobě navzájem posuvně kloužou.

Každá z částí 8, 9 obsahuje první část 8£, ve tvaru protaženého poloválce, která je zcela vytvořena s druhou válcovou koncovou částí 82, 9 krátké délky. Každá část 8 a 9 má tedy tvar L, když se na ni podíváme z boku.

Poloválcové kluzné části 8ý, 9ý jsou spolu spojeny vodicí drážkou 7, vytvořenou podélně v části Sf, a odpovídající kluznou drážkou T_ podélně vytvořenou v druhé části 9\ Konkrétně část 8ý má v zásadě oblast ve tvaru C,

C2723

7. 12. 2002

zatímco druhá část 9j je vytvořena s podélným žebrem a má oblast ve tvaru T, která definuje kluznou drážku 7\

Samozřejmě mohou existovat další vodicí/kluzné varianty v rozsahu vynálezu.

S výhodou jsou poskytnuty prostředky pro zabrždění částí 8 a 9 v jejich kluzném pohybu.

Tyto brzdné prostředky obsahují závěrný šroub 11 vedoucí kolmo k ose x-x, přičemž tento závěrný šroub má šroubovací koncovou část 12 připevněnou v ozávitované díře 13 vytvořené v kluzné drážce T_ a zpevněné vinutím „Heli-coil“ 13a. Může tam být spojovací prvek, který drží závity. Navíc je část ÍT části 8 vytvořena s pojezdnou štěrbinou 10, která podélně prostupuje většinu části 8, jak je znázorněno na obr. 3. Šroub 11 prochází štěrbinou 10, s výhodou s hladkou částí dříku 14, aby se usnadnil kluzný pohyb a vzájemný rozkmit částí 8 a 9 na sobě.

v

Šroub 11 je šroub se šestihranem za účelem vhodného zacházení s klíčem.

Uvolňováním a utahováním šroubu 11 může být nastavováno prodloužení tyčovitého středového tělesa 2 fixátoru 1 v závislosti na různých rozměrech zlomené kosti. Oproti tomu se vyskytují jakékoli rotace částí 8 a 9 okolo osy tyčovitého středového tělesa 2 díky částem ve tvaru C a ve tvaru T vodicí drážky a kluzné drážky.

K kompaktním uspořádání tyčovitého středového tělesa 2 jsou části ŽT a částí 8 a 9 zcela položeny na sobě, přičemž jedna se dotýká válcové koncové části 92,82 té druhé.

Jak bylo uvedeno výše, protilehlé konce 3, 4 tyčovitého středového tělesa 2 jsou kloubově napojeny na příslušné svorky 5, 6 kostních šroubů prostřednictvím kulových kloubů.

Každý kloub obsahuje kulový kloub 16 namontovaný na každou svorku 5, 6.

C2723

7. 12. 2002 :5 :

Kulový kloub 16 zejména zahrnuje válcovou objímku 17 ohraničenou obrubou 17a, která drží kouli a je v každé svorce 5, 6, a má kulovou hlavici 18 uloženou v objímce 17. Kulová hlavice 18 má dřík 19 uzpůsobený k tomu, aby zapadl do odpovídající objímky 15 v každém z konců 3, 4 tyčovitého středového tělesa.

Objímka 15, v níž je uložen dřík 19, je vytvořena celkem ve středu v koncových částech 82 a 92 částí 8 a 9. Ve zkratce, objímka 15 je souosá s osou x-x a dřík 19 je uchycen v objímce 15 odstranitelnými záchytnými prostředky, jako například závěrným kolíkem 27, který prochází dírou 28 napříč k ose x-x, která prochází částí S a odpovídající dírou 28 příčnou k dříku 19. V této díře má být uložen závěrný kolík 27 dříku 19 a také označeno napojení dynamizujícího kompresoru, jak je popsáno například v evropském patentu 0 734 233.

Obě svorky 5 a 6 obsahují hlavní těleso 20, v podstatě ve tvaru hranolu, přičemž je vytvořena válcová objímka 17, kde je uložena kulová hlavice 18.

Příruba 26 je oddělitelně spojena s hlavním tělesem 20, aby se svorka uzavřela na kostních šroubech, na příkladu na dvou šroubech 21 ležících v rovině rovnoběžné křovině vedené osou x-x, a aby byla od nich umístěna v předem určené vzdálenosti.

Konkrétněji, hlavní těleso 20 má profilovanou boční stěnu 25. Profil příruby 26 v podstatě lícuje s boční stěnou 25, tak aby boční stěna 25 a příruba 26 do sebe zapadly jako čelisti svěráku a tak uzamkly kostní šrouby.

S výhodou se oddělitelné spojení tělesa 20 a příruby 26 provede upevněním páru šroubů 21 v odpovídajících ozávitováných objímkách 22 umístěných v hlavním tělese 20, spolu s případnými zesilujícími pouzdry, pomocí kruhových drážek, které procházejí přírubou 26. Ozávitované objímky 22 jsou vytvořeny na boční stěně 25 tělesa 20.

C2723

7. 12. 2002

Toto konkrétní uspořádání umožňuje, aby kostní šrouby byly uchyceny ve svorce v podstatě podél kulového kloubu, čímž se dosáhne vysoké kompaktní struktury celé svorky.

S výhodou jsou přítomny i zamykací prostředky 40 k uzamčení kulového kloubu 16 ve vybraném úhlovém natočení. Tyto zamykací prostředky 40 obsahují jezdce 41, který je veden pro pohyb uvnitř válcové objímky 17 hlavního tělesa 20 ve směru směrem ke kulové hlavici 18 působením vodicích prostředků 42.

Vodicí prostředky 42 obsahují dřík 47, který vede napříč k objímce 17 a má vačku 47a, která působí na jezdci 41. Dřík 47 může být manuálně otáčen vhodným klíčem a je na svém přístupném konci úmyslně vytvořena s vydutým hexagonem 43.

Jezdec 41 zejména obsahuje válcovou obrubu, která má skupinu zubů 44 kolmo k rovině kola, které všechny směřují stejným směrem rovnoběžně s osou obruby. Tyto zuby 44 se mají zakousnout do povrchu kulové hlavice 18 po činnosti vodicích prostředků 42 a mají do něj vytvořit příslušnou skupinu vtisků o vhodné hloubce, například několik desetin milimetrů hluboko. Takto je kulová hlavice 18 a tím i kulový kloub 16 prakticky pozitivně uzamčen.

Prostředky 45 omezující dráhu jezdce jsou poskytnuty proto, aby se zuby 44 zakously do předem určené hloubky do kulové hlavice 18. Tyto omezující prostředky 45 obsahují radiální nástavec 46 spojený v jeden díl s dříkem 47, který je nastaven tak, aby lícoval s vnějškem hlavního tělesa 20, a uspořádán tak, aby dosedl proti nárazníku 48 vytvořenému na hlavním tělese 20, při vhodném úhlovém nastavení dříku 47 vzhledem k hlavnímu tělesu 20.

Když radiální nástavec 46 dosedne na nárazník 48, skupina zubů 44 jezdce 41 se zasune do maximální předpokládané hloubky do povrchu kulové hlavice.

Při sestavování svorek 5 nebo 6 je nejprve kulová hlavice 18 kulového kloubu 16 vložena do válcové objímky 17 s dříkem 19, který vychází z hlavního tělesa 20. Poté je sestaven jezdec 41 se svými zuby 44, který je obrácen čelem ke

C2723

7. 12. 2002 • ·· · ·· ·· »· «··« ··· · » ·♦ . :, . · ♦ · · * ·»/·· · ·».· ·

·.· ·· ··»

... ·· ··· ···· ·· ···· kulové hlavici 18, a dřík 47, aby se zabránilo oddělení předchozích částí. Dřík 47 je umístěn tak, aby koncová část válcové objímky 17 byla přístupná zleva pro přijetí přídavného válcového prvku, jak je zde popsáno níže.

Válcová objímka 17 na volném konci hlavního tělesa 20 je také použita k uchycení pomocného prvku 30, který účinně činí svorku 5 nebo 6 univerzálnější v závislosti na různých nastaveních fixátoru.

Pomocný prvek 30 je například znázorněn T-spojovacím prvkem 31 pro spojení svorky 5 s kruhem kruhového fixátoru známého v oboru jako Ilizarův systém.

Spojovací prvek 31 obsahuje válcový dřík 32, který otočně zapadá do stejné válcové objímky 17 jako je ta, která uchycuje kulovou hlavici 18 kulového kloubu

16.

Závěrný šroub 29 se zapojuje do ozávitované díry 29\ která může být vybavena příchytkou. Taková díra je vytvořena napříč v dříku 32 a podélným otvorem v hlavním tělese 20 poblíž jeho konce naproti kulovému kloubu 16. Spojovací prvek 31 dále obsahuje destičkovou část 33, která je vytvořena jako jeden díl s dříkem 32 a vede kolmo k němu. Tato část 33 má křídla umístěná proti sobě a ta jsou penetrovaná podélnými otvory 34 za účelem spojení s kruhem externí dlahy v Ilizarově systému.

Takto může být svorka 5 nebo 6 ve spojujícím prvku 31 upevněna ke kruhu Ilizarova systému, aby vznikla tzv. „hybridní dlaha“, tj. externí fixátor obsahující axiální fixátor a alespoň jeden kruh, který spojuje výhodné znaky fixátorů a jednostranných axiálních fixátorů.

Další pomocný prvek 30 je znázorněn na obrázcích metafýzovou svorkou 35 pro sevření kostních šroubů, které leží v podstatě v rovině kolmé na osu x-x, a proto příčně k úložné rovině obsahující kostní šrouby uchycené mezi stěnami 25 a 26 svorky 5 nebo 6.

C2723

7. 12. 2002

•	4·	44	44
• 4	4 4	4 4	4
4	4	4 4	•
4	4	4 4 4	4
4	4	4 4	4
		4·	44 4 4

Konkrétněji, metafyzová svorka 35 umožňuje připevnění fixátorů ke kostním šroubům implantovaným v proximálních nebo distálních koncových částech holenní kosti nebo implantovaným v distální koncové části stehenní kosti.

Metafyzová svorka 35 je uchycena v jedné ze svorek 5 nebo 6, stejným způsobem jako spojující prvek 31. Ve skutečnosti by metafyzová svorka 35 zahrnovala, stejně jako spojující prvek 31, válcový dřík 36, který zapadá do válcové objímky 17, a jeden konec 37 vytvořený jako jeden díl s dříkem 36 a vedoucí kolmo ke dříku 36.

Konec 37 je uspořádán s částí ve tvaru U, která je vytvořena jako jeden díl s dříkem 36 a vystupuje z něj. Část ve tvaru U v zásadě obsahuje pár stěn 38, 39, které vedou navzájem rovnoběžně a mají mezi sebou mezeru. Naspodu každé stěny 38, 39 je na téže straně poloválcová drážka 38/ 39/ která vymezuje polovinu objímky k umístění odpovídajícího metafýzového kostního šroubu, což je šroub implantovaný v proximální nebo distálním konci holenní kosti nebo v distálním konci stehenní kosti v podstatě v rovině kolmé k rovině osy x-x.

S výhodou zahrnuje část 37 prostředky pro sevření metafýzových kostních šroubů. Tyto svírací prostředky obsahují jezdce 50, který je namontován na část 37 k posuvnému pohybu v podélném směru souběžném se směrem, v němž je sevřena příruba 26 oproti stěně 25.

Takový jezdec 50 má obdélníkovou základnu 49 vytvořenou s oknem 49a a má dva destičkové nárazníky 51, 52, které jsou vytvořeny jako jeden díl se základnou 49 na jejích krátkých stranách.

Destičkové nárazníky 51, 52 spolupracují se stěnami 38 a 39 a svírají mezi sebou metafyzové šrouby. Konkrétněji, jezdec 50 je pohyblivě namontován na zužující se konec stěny 39 skrze okno 49a, tak aby nárazník 51 byl čelem k části 37 a pohyblivý mezi stěnami 38 a 39, které jsou k němu rovnoběžné.

Na téže straně na volných koncích nárazníků 51 a 52 jsou umístěny příslušné polo válcové drážky 51/, 52/ kde každá vymezuje polovinu objímky uchycující

C2723

7. 12. 2002

• ♦ · ·

0 0 0 ·

0 0 0 000 ·· ···· odpovídající metafyzový kostní šroub. Když je jezdec 50 spojen s částí 37, drážky 382 a 5Γ jsou čelem k sobě, a stejně tak i drážky 39' a 522, a jsou připraveny k sevření odpovídajícího metafýzového šroubu.

Závěrný šroub 53 prochází dírou, která se nachází na boku jezdce 50, a je uchycen v ozávitováném pouzdru, které je umístěno v díře vytvořené poblíž volného konce stěny 39 za účelem uzamčení jezdce 50 na místě, přičemž sevře metafyzové šrouby.

Takto, tj. se šrouby, včetně těch postranních mezi stěnou 25 a přírubou 26 a těch metafýzových mezi jezdcem 50 a částí 37, když jsou všechny dotaženy otáčením stejným směrem, jsou jejich vzájemné polohy zachovány i když se mění jejich průměry, například od šroubů o průměru 6 mm až po šrouby o průměru 8 mm.

Dlahové zařízení podle tohoto vynálezu řeší technický problém a nabízí mnoho výhod, z nichž hlavní je ta, že svorky mají univerzální použití, na rozdíl od předchozích řešení.

Ve skutečnosti může mít středové těleso 2 protilehlé svorky na něj připojené, které slouží k různým funkcím, ale všechny pocházejí ze společné základní struktury.

Navíc fixátor vyrobený z materiálu prostupného pro rentgenové záření umožňuje ortopedovi, aby pořídil rentgenový snímek postižené oblasti, aniž by zakoušel interferenci z objemných předmětů.

Také by mělo být poznamenáno, že středové těleso tvoří většinu celkové délky fixátoru podle vynálezu a umožňuje, aby byla délka fixátoru nastavena pro téměř jakékoli traumatické situace.

Dále by mělo být poznamenáno, že mnohonásobné vtisky vytvořené zuby kolmými k rovině kola v povrchu kulové hlavice, tak aby mohl být kulový kloub v praxi nastaven pozitivně na jakoukoli úhlovou polohu, také zabraňují

C2723

7. 12. 2002 • · • 9 • 9 sio:

opětovnému použití svorek, což jsou tedy jednoúčelové svorky. To představuje další výhodu jak z hygienického, tak z bezpečnostního hlediska.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Axiální jednostranný externí fixátor pro stabilizaci kostních zlomenin, obsahující prodlužitelné tyčovité středové těleso (2) a svorky (5, 6) kostních šroubů umístěné naproti sobě, které jsou kloubně napojeny na příslušné konce (3, 4) tyčovitého středového tělesa (2) prostřednictvím kulových kloubů, vyznačující se tím, že kulový šroub (16) je připevněn ke každé svorce (5, 6) v rámci hlavního tělesa (20), s nímž je spojeno nebo spolupracuje svírací uspořádání (25, 26, 21, 22, 23) kostních šroubů.
2. Externí fixátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že kulový kloub (16) obsahuje válcovou objímku (17) vytvořenou v hlavním tělese (20) svorky (5, 6) a kulovou hlavici (18) uloženou ve válcové objímce (17) a mající dřík (19) odstranitelně vložený v odpovídající objímce (15) na konci (3, 4) tyčovitého středového tělesa (2).
3. Externí fixátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že svírací uspořádání (25, 26, 21, 22, 23) kostních šroubů obsahuje profilovanou boční stěnu (25) hlavního tělesa (20) a přírubu (26) s okrajem, který zapadá do boční stěny (25), a která se rozebíratelně spojí, když se kostní šrouby dotáhnou.
4. Externí fixátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že tyčovité středové těleso (2) obsahuje dvě hranolové části (8, 9), které po sobě výsuvně kloužou.
5. Externí fixátor podle nároku 4, vyznačující se tím, že obsahuje zamykací uspořádání (10, 11,13), které má zabránit tomu, aby části (8, 9) klouzaly.
6. Externí fixátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že svorky (5, 6) jsou vyrobeny z materiálu propustného pro rentgenové záření.
7. Externí fixátor podle nároku 3, vyznačující se tím, že tyčovité středové těleso (2) je vyrobeno z materiálu propustného pro rentgenové záření.

Externí fixátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že tyčovité středové těleso (2) má podélnou osu (x-x) a že svírací uspořádání (25, 26, 21, 22, 23)

C2723

7. 12. 2002 kostních šroubů připevňuje šrouby ke svorce (5, 6) podél roviny ležící v podstatě vodorovně k rovině, která obsahuje osu (x-x), přičemž roviny jsou odděleny mezerou.
9. Externí fixátor podle nároku 2, vyznačující se tím, že dále obsahuje pomocný prvek (30) oddělitelně spojený s volným koncem svorky (5, 6) za účelem umožnění napojení na další fixátor nebo šrouby k fixaci kostí.
10. Extemí fixátor podle nároku 9, vyznačující se tím, že pomocný prvek (30) je otočně nasazen do válcové objímky (17) na volném konci hlavního tělesa (20).

1 l.Extemí fixátor podle nároku 10, vyznačující se tím, že pomocný prvek (30) obsahuje válcový dřík (32) vložený do válcové objímky (17) a část (33), která leží příčně ke dříku (32) a je s ním vytvořena jako jeden díl.
12. Externí fixátor podle nároku 9, vyznačující se tím, že pomocný prvek (30) obsahuje válcový dřík (36) vložený do válcové objímky (17) a metafyzovou svorku (35) napojenou na dřík (36).
13. Externí fixátor podle nároku 9, vyznačující se tím, že metafyzová svorka (35) obsahuje svírací uspořádání (37, 38, 39, 50, 51, 52, 53) metafýzových šroubů, jehož pohyblivé části jsou pohyblivé ve stejném směru jako pohyblivé části svíracího uspořádání (25, 26,21, 22, 23) kostních šroubů.