DE10049270B4

DE10049270B4 - Vorrichtung zum Konditionieren eines zu implantierenden Bandes

Info

Publication number: DE10049270B4
Application number: DE10049270A
Authority: DE
Inventors: Helmut Heckele; Martin Seebach; Eberhard Körner; Jürgen Göbel
Original assignee: Richard Wolf GmbH
Current assignee: Richard Wolf GmbH
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: FR2814359A1; GB0123264D0; GB2370232B; US20020040240A1; GB2370232A; FR2814359B1; US6723125B2; DE10049270A1

Abstract

Vorrichtung zum Konditionieren eines zu implantierenden organischen Bandes (2), insbesondere eines Bandes als Kreuzbandersatz, mit einem ersten und einem zweiten Aufnahmeelement (3, 4) zur Aufnahme und zum Einspannen des Bandes (2) an zwei beabstandeten Stellen (5, 6), wobei das erste Aufnahmeelement (3) mit Mitteln (7, 8, 9) zum in Bezug auf das Band (2) translatorischen Verstellen des ersten Aufnahmeelementes (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7, 8, 9) zum periodischen Verstellen des ersten Aufnahmeelementes (3) vorgesehen sind und eine von einem Motor (7) angetriebene Scheibe (8) umfassen, an die exzentrisch und gelenkig eine Kurbel (9) mit einem ihrer Enden (9a) angeordnet ist, und dass das erste Aufnahmeelement (3) am anderen Ende (9b) der Kurbel (9) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Konditionieren eines zu implantierenden organischen Bandes, insbesondere eines Bandes als Kreuzbandersatz.
In der Kreuzbandplastik finden in der Regel organische Bänder aus dem Körper des Patienten Anwendung. Diese Bänder erfahren bei der Wiederbelastung nach der Operation häufig eine Längenänderung. Diese kann zu erneuten Instabilitäten des Kniegelenks führen. Daher wird angestrebt, das Band vor der Implantation zu konditionieren, d.h. das Band wird präoperativ auf eine bleibende Länge gedehnt, so dass eine spätere Längenänderung nicht auftreten kann.
Es ist bekannt, dass das zu implantierende Band unmittelbar vor oder während der Operation vom Operateur durch Kraftanwendung gedehnt wird, wobei man davon ausgeht, dass das Band die Eigenschaft verliert, sich später weiter zu dehnen. Dabei wird das Band beispielsweise zu einer Schlinge zusammengebunden und vom Operateur zwischen beiden Händen bzw. Zeigefingern aufgenommen und gedehnt.
Nachteilig ist dabei, dass die manuelle Dehnung u.a. von der Kondition des Operateurs individuell abhängt, so dass insofern keine reproduzierbaren und exakten Dehnungsergebnisse zu erwarten sind, zumal diese auch von der Beschaffenheit des jeweiligen Bandes selber abhängen.
Aus dem Produktkatalog 98/99 der Arthrex GmbH in 85757 Karlsfeld/München, S. 66, ist ein gattungsgemäßes Spannungsgerät bekannt, das zum Strecken eines zu implantierenden Bandes vorgesehen ist. Hierzu wird das Implantat mittels zweier Haken in der Vorrichtung festgelegt, wobei mittels Handkraft das Implantat gespannt werden kann und die aufgebrachte Spannung anhand einer Federwaage kontrollierbar ist. Die Streckung des Implantats mittels dieser Vorrichtung unterscheidet sich von der vorbeschriebenen manuellen Streckung nur dadurch, dass die Streckkraft mittels der Federwaage ablesbar ist. Ein definiertes Konditionieren ist mit dieser Vorrichtung nicht möglich.
Darüber hinaus sind auch Vorrichtungen bekannt ( US 4 955 910 US 5 397 357 A , US 4 712 542, DE 689 97 711 T2 ), die zum Spannen eines Bandes vorgesehen sind. Bei diesen bekannten Vorrichtungen wird das Band lediglich (elastisch) verspannt, eine Konditionierung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist hiermit nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, den Vorgang des manuellen Dehnens zu simulieren und eine bleibende, in ihrem Ausmaß abschätzbare Dehnung des Bandes vorzunehmen, so dass die Intensität der Konditionierung auch bei unterschiedlich stabilen Bändern reproduzierbar vorgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Konditionieren eines Bandes weist ein erstes und ein zweites Aufnahmeelement zur Aufnahme und zum Einspannen des Bandes an zwei beabstandeten Punkten auf, wobei das erste Aufnahmeelement mit Mitteln zum periodischen und im Bezug auf das Band translatorischen Verstellen des ersten Aufnahmeelements verbunden ist.
Das Band wird also an den Aufnahmeelementen in der Vorrichtung aufgenommen und mechanisch einer vorzugsweise einstellbaren periodischen Wechselbelastung so lange ausgesetzt, bis man nicht zuletzt auch nach Erfahrungswerfen davon ausgehen kann, dass das Band ausreichend gedehnt ist und nach der Implantation z. B. als Kreuzbandersatz nicht weiter gedehnt wird.
Die Mittel zum periodischen Verstellen des ersten Aufnahmeelements umfassen eine von einem Motor angetriebene Scheibe, an die exzentrisch und gelenkig eine Kurbel mit einem ihrer Enden angeordnet ist. Am anderen Ende der Kurbel ist das Aufnahmeelement befestigt. Bei dieser Konzeption erfolgt also die periodische Dehnung des Bandes mit einem Exzenterantrieb.
Die beiden Aufnahmeelemente sind zweckmäßigerweise als Haken ausgebildet, in welche das Band in Form einer Schlaufe lose eingehängt werden kann. Der eine Haken, der das zweite Aufnahmeelement bildet, ist an einer linear verschiebbaren Einheit angeordnet. Diese Ein- heit weist eine axial verschieblich gelagerte Stange auf, die mit einem an ihr fest angeordneten elastischen Element verbunden ist, das eine Schraubenfeder sein kann. Es handelt sich hierbei um eine Druckfeder, die das Band gespannt hält, wobei die Stange im Betrieb der Vorrichtung je nach Stellung des Exzenters gegen die und mit der Wirkung der Feder verstellt wird.
Für die Reproduzierbarkeit der Konditionierung ist es wichtig, dass die Kraft. welche die Vorrichtung auf das eingespannte Band ausübt, gemessen und gegebenenfalls auch eingestellt werden kann. Deshalb ist weiter vorgesehen, dass die erwähnte verschiebbare Einheit Mittel zur Messung der maximalen von dem elastischen Element auf die Stange ausgeübte Kraft aufweist. Diese Kraftmessmittel bestehen in einfacher Ausführung aus einem auf einem zylindrischen Teil aufgesetzten Schleppring sowie aus einem Anschlag für den Schleppring.
Ausserdem hat die Vorrichtung zwecks Einstellbarkeit auf verschieden lange Bänder bzw. Bandschlaufen weiterhin Einstellmittel zur Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Aufnahmeelementen bzw. Haken.
Für eine exakte Einstellung der Bandbelastung hat die linear verschiebliche Einheit Spannmittel zum Einstellen und Feststellen der axialen Position der erwähnten Stange relativ zu dieser Einheit. Eine diesbezüglich einfache Ausgestaltung ergibt sich bei Verwendung einer Schraube und einer Mutter als Spannmittel.
Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich, dass anders als bei einer Konditionierung von Hand eine reproduzierbare und je nach Anforderung exakte und ausreichende Konditionierung des Bandes erreicht werden kann. Insbesondere kann sichergestellt werden, das aufgrund der vorausgegangenen Wechselbelastungen das Band seine größtmögliche Längenänderung vor der Implantation erfahren hat. so dass schädliche Längenänderungen später nach der Implantation aufgrund natürlicher Belastungen ausgeschlossen werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, die schematisch eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Konditioniervorrichtung zeigt.
Die Vorrichtung 1 ist auf einer Grundplatte 19 montiert, auf der ein Motor 7 ortsfest angeordnet ist, der eine stehend gelagerte Scheibe 8 antreibt. An dieser Scheibe ist eine Kurbel 9 mit ihrem einen Ende 9a gelenkig angeordnet. Das andere Ende 9b der Kurbel 9 ist mit einem offenen Haken 3 verbunden, der das erste Aufnahmeelement für das zu konditionierende Band 2 darstellt.
Der Darstellung entsprechend ist das Band 2 zu einer Schlaufe gebunden und an den Enden verknotet. Das eine Ende der Schlaufe ist in den Haken 3 eingehängt, während das andere Schlaufenende von einem Haken 4 als zweites Aufnahmeelement getragen bzw. aufgenommen wird. Die beiden Haken 3 und 4 befinden sich an zwei Punkten bzw. Stellen 5 und 6 mit einem Abstand a zueinander.
Der Haken 4 ist an einer linear auf der Grundplatte 19 verschieblichen und feststellbaren Einheit 10 angeordnet. Diese Einheit und somit auch der Haken 4 sind relativ zum Motor 7 verschiebbar. Eine T-Nut-Führung 20 erlaubt dabei die Führung und Festlegung der Einheit 10 mit Einstell- und Feststellmitteln 16 auf der Grundplatte 19, wobei die Einheit 10 auf der Grundplatte 19 festgesetzt wird, wenn sie sich in ihrer benötigten Entfernung zum Motor 7 befindet, also wenn die beiden Haken 3 und 4 den erforderlichen und von der Länge der Bandschlaufe abhängenden Abstand A zueinander aufweisen.
Die Einheit 10 weist eine Mutter 18 auf, in der eine Schraube 17 eingeschraubt ist. Schraube 17 und Mutter 18 stellen Spannmittel dar, mit denen relativ zur Einheit 10 eine axial verschieblich gelagerte Stange 11 in Bezug auf ihre axiale Position eingestellt werden kann. Die Stange 11 trägt den zweiten Haken 4. Eine Schraubenfeder 12 wirkt zwischen der Einheit 10 und der Stange 11 so, dass die Stange 11 über die Feder 12 elastisch gegenüber der Einheit 10 gelagert ist.
Die Stange 11 weist einen zylindrischen Teil 13 auf, auf den ein Schleppring 14 geschoben ist. Ein Anschlag 15 an der Schraube 17 sorgt dafür, dass der Schleppring 14 bei axialer Verschiebung der Stange 11 auf dem zylindrischen Teil 13 nur bis zu einer gewissen Position gelangen kann. An einer im Bezug auf die Federkraft geeichten Skala 13a auf den zylindrischen Teil 13 kann dann an der Position des Schleppringes 14 die Kraft der Feder 12 gemessen bzw. abgelesen werden, die maximal auf den Haken 4 und damit auf das Band 2 ausgeübt wird.
Die Konditionierung des Bandes 2 erfolgt so, dass es zunächst beispielsweise zu einer Schlaufe geformt und an den Enden verknotet wird und dann mit den Schlaufenenden in die beiden Haken 3 und 4 eingehängt wird. Über die Einstellmittel 16 wird die Einheit 10 an eine Position bewegt, bei der die Haken einen Abstand a zwischen den beiden Haken Positionen 5 und 6 zueinander aufweisen und bei der das Band 2 nicht oder nur wenig gespannt ist. Im Anschluss daran wird die Einheit 10 mit Hilfe der Einstellmittel 16 auf der Grundplatte 19 festgesetzt.
Im Betrieb des Motors ? entsteht über die dann rotierende Scheibe 3 und die Kurbel 9 eine periodische und im wesentlichen translatorische Verstellung des Hakens 3 relativ zur Einheit 10. Durch Verdrehen der Spannschraube 17 kann die Intensität und das Maximum der auf das Band 2 einwirkenden Kräfte eingestellt werden. Wie schon erwähnt wurde, kann an der Skala 13a abgelesen werden, wie groß die auf das Band 2 einwirkende Wechsellast ist, wobei natürlich auch die Möglichkeit besteht, das Maximum der Kraft je nach Bedarf auf vorher beschriebene Weise durch Verdrehen der Spannschraube 17 in der einen oder anderen Richtung im Sinne einer Feineinstellung zu verändern.
Durch die schwellende Belastung wird das Band 2 periodisch wechselbelastet und gedehnt, wobei über die Wahl der Behandlungszeit und der Intensität der Lastwechsel Einfluss auf das Ergebnis der Konditionierung genommen werden kann. Diese Zeit und Intensität werden fachmännisch und nach Erfahrungswerten so gewählt, dass das Band 2 nach dem Konditionierungsvorgang maximal und ohne Schädigung gedehnt ist, so dass davon ausgegangen werden kann, dass sich nach der Implantation keine weitere Längenänderung mehr ergeben wird.
Im Übrigen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung durch entsprechende Positionierung der Einheit 10 relativ zum Motor 7 und Stellung der Spannschraube 17 relativ zur Einheit 10 so eingestellt werden, dass das zu dehnende Band 2 mit einer Kraft periodisch gedehnt wird, die zwischen Null und einem ausgewählten Maximalwert liegt, wodurch sich eine besonders effiziente Konditionierung ergibt.

Claims

Vorrichtung zum Konditionieren eines zu implantierenden organischen Bandes (2), insbesondere eines Bandes als Kreuzbandersatz, mit einem ersten und einem zweiten Aufnahmeelement (3, 4) zur Aufnahme und zum Einspannen des Bandes (2) an zwei beabstandeten Stellen (5, 6), wobei das erste Aufnahmeelement (3) mit Mitteln (7, 8, 9) zum in Bezug auf das Band (2) translatorischen Verstellen des ersten Aufnahmeelementes (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (7, 8, 9) zum periodischen Verstellen des ersten Aufnahmeelementes (3) vorgesehen sind und eine von einem Motor (7) angetriebene Scheibe (8) umfassen, an die exzentrisch und gelenkig eine Kurbel (9) mit einem ihrer Enden (9a) angeordnet ist, und dass das erste Aufnahmeelement (3) am anderen Ende (9b) der Kurbel (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Aufnahmeelemente (3, 4) als Haken ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Aufnahmeelement (4) an einer linear verschieblichen und feststellbaren Einheit (10) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) eine axial verschieblich gelagerte Stange (11) aufweist, die das zweite Aufnahmeelement (4) trägt und mit einem an ihr fest geordneten elastischen Element (12) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (12) eine Schraubenfeder ist, gegen deren Wirkung die Stange (11) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) Mittel (13, 14, 15) zur Messung der maximalen über das elastische Element (12) auf die Stange (11) ausgeübte Kraft aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (13, 14, 15) zur Messung der Kraft einen auf einem zylindrischen Teil (13) der Stange (11) aufgesetzten Schleppring (14) sowie einen Anschlag (15) für den Schleppring (14) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) mit Einstellmitteln (16) zur Einstellung des Abstandes (a) zwischen den beiden Aufnahmeelementen (3, 4) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (10) Spannmittel (17, 18) zum Einstellen der axialen Position der Stange (11) relativ zu ihr aufweist.