DE10116939B4

DE10116939B4 - Osteosynthetisches Befestigungssystem

Info

Publication number: DE10116939B4
Application number: DE2001116939
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr.med. Pilling
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Pilling Eckart Dr 01328 Dresden De
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: DE10116939A1

Abstract

Osteosynthetisches Befestigungssystem, bestehend aus Verankerungselement, Auflageelement und mindestens einem dazwischenspannbaren elastischen Faden (4), der im gespannten Zustand die Knochen (1, 1') am Frakturspalt (2) aufeinander hält, sämtlich aus resorbierbaren Materialien, wobei der spannbare elastische Faden (4) in eine etwa senkrecht zum Frakturspalt (2) erzeugte Bohrung (3) verlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (3) ein den Frakturspalt (2) überbrückendes Verbindungselement (7) vorgesehen ist, das von dem elastischen Faden (4) durchlaufen wird, so dass die Knochen (1, 1') mittels Verankerungselement (5), Auflageelement (6) und dem gespannten Faden (4) am Frakturspalt (2) fixiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein osteosynthetisches Befestigungssystem bestehend aus Verankerungselement, Auflageelement und mindestens einem dazwischen spannbaren elastischen Faden, der im gespannten Zustand die Knochen am Frakturspalt aufeinander hält, sämtlich aus resorbierbaren Materialien, wobei der spannbare elastische Faden in eine etwa senkrecht zum Frakturspalt erzeugte Bohrung verlegbar ist.

Frakturen von Knochen werden heute zunehmend durch operative Reposition und funktionsstabile Osteosynthese behandelt. Gegenüber der konservativen Versorgung durch einfache Ruhigstellung der Frakturelemente, hat diese Vorgehensweise besonders in Fällen mit Dislokation der Knochenfragmente bessere funktionelle Ergebnisse. Im allgemeinen werden dafür Platten in Verbindung mit Schrauben sowie Stellschrauben, Zugschrauben und interne Schienungen durch Stifte verwendet.

Zunehmend werden resorbierbare Elemente eingesetzt, um eine operative Entfernung des Osteosynthesematerials zu vermeiden. Bei Nutzung der resorbierbaren Elemente ist deren zeitliches resorptives Verhalten bezüglich der Anforderungen an deren Stabilität während des Frakturheilungsprozesses zu berücksichtigen. Es ist heute technisch möglich, den Abbauprozess und damit das Stabilitätsverhalten dieser Materialien durch entsprechende Compoundierung zeitlich zu steuern. Damit kann das Material an die Anforderungen der jeweiligen Frakturform und Frakturlokalisation angepasst werden. Einen Überblick über die derzeit in Anwendung befindlichen Osteosynthesesysteme für den Glenkfortsatzbereich des Unterkiefers gibt die zusammenfassende Arbeit von Rasse, M: Neuere Entwicklungen der Therapie der Gelenkfortsatzbrüche der Mandibula. Mund Kiefer GesichtsChir 4: 69-87.

Hinsichtlich der mechanischen Stabilität der Frakturelemente sind interne, axiale Fixierungen besonders vorteilhaft, da eine Umlenkung des Kraftflusses nahezu entfällt. Intern anzuwendende resorbierbare Elemente müssen bei möglichst geringem Volumen die erforderliche Stabilität gewährleisten. Dazu ist es nötig, das System so zu gestalten, dass in axialer Richtung eine Zugspannung aufgebaut wird. Mit den bisher verwendeten starren Elementen, z. B. Zugschrauben, ist die aufgebaute axiale Spannung nur kurzzeitig vorhanden, da auftretende Resorption des Knochens im Frakturspalt diese aufhebt. Ein in Anwendung befindliches internes nicht resorbierbares System wird in der EP 0 564 941 A1 beschrieben. Dieses Osteosynthesematerial muss wieder entfernt werden. Ein weiterer Nachteil der starren Osteosynthesematerialien, z.B. Platten, besteht darin, dass sie sich bei nochmaliger stoß- oder schlagartiger Beanspruchung bleibend verformen können und damit ein erneuter operativer Eingriff notwendig ist. Es ist auch zu beachten, dass die Abstimmungen der körpereigenen Systeme das Bestreben haben, geringe Fehleinstellungen der Frakturfragmente nach der Operation selbst zu korrigieren. Es ist auch wissenschaftlich erwiesen, dass die Möglichkeit von Mikrobewegungen im Frakturspalt, den Heilungsprozess beschleunigen. Beides wird durch starre Fixationssysteme verhindert. Um die Nachteile der bisher angewandten Verfahren abzustellen, ist eine dauerelastische resorbierbare Spannungsosteosynthese zu entwickeln.

Zur Ruhigstellung der Frakturelemente ist es aus der US 6 117 160 bereits bekannt geworden, Auflageelemente mit einem spannbaren resorbierbaren Faden zu verwenden. Der Faden wird durch einen vorgebohrten Kanal im Knochen verlegt. Gemäß der in der Druckschrift dargestellten unterschiedlichen Frakturverläufe wird die Fixierung der Frakturelemente am Frakturspalt beim Spannen des Fadens ohne Zuhilfenahme weiterer Mittel.

Nach der Druckschrift US 4 688 561 ist ebenfalls ein Befestigungssystem zum Halten von Frakturelementen an einem Frakturspalt bekannt, das aus einem Verbinder mit daran angeschlossenem Verankerungselement und Auflageelement besteht. Der Verbinder wird durch eine Bohrung im Knochen mit dem Verankerungselement geführt. Am Verbinder sind einzelne Haltepositionen so ausgebildet, dass sich das Auflageelement hieran zum Spannen des Befestigungssystems arretieren lässt. Mittel zur weiteren Fixierung der Frakturelemente sind nicht vorgesehen.

Darüber hinaus ist aus der DE 35 17 204 A1 ein dauerspannbares Kunststoffband mit Selbsthalterung zur Verwendung in Chirurgie und Orthopädie bekannt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kunststoffband durch eine Bohrung geführt, die die zu verbindenden Knochenfragmente durchsetzt. An einem Ende ist am Kunststoffband eine Verdickung vorgesehen, die teilweise in die Durchbohrung eintreten kann. Am anderen Ende ist ein Spannmittel zum Aufbringen einer Zugspannung vorgesehen. Die Fixierung der Knochenfragmente erfolgt allein durch die Geometrie das Frakturspalten, Bohrungsverlauf und das Kunststoffband.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein osteosynthetisches Befestigungssystem mit Verankerungselement, Auflageelement und mindestens einem dazwischen spannbaren elastischen Faden anzugeben, mit dem bei der Ruhigstellung der Frakturelemente eine zusätzliche stabile Fixierung der Frakturelemente am Frakturspalt während des gesamten Heilungsprozesses erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass in der Bohrung ein den Frakturspalt überbrückendes Verbindungselement vorgesehen ist, das von dem elastischen Faden durchlaufen wird, so dass die Knochen mittels Verankerungselement, Auflageelement und dem gespannten Faden am Frakturspalt fixiert sind.

Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bestehen der elastische Faden sowie Verankerungselement, Auflageelement und ggf. weitere vorhandene Teile sämtlich aus resorbierbaren Materialien.

Vorteilhaft besteht das Verbindungselement aus zwei zylindrischen Bereichen mit jeweils unterschiedlichem Durchmesser oder aus einem zylindrischen und einem konischen Bereich mit im Übergangsbereich gleichem Durchmesser.

Weiterhin vorteilhaft wird der elastische Faden doppelt in einer Schlaufe verlegt. Damit kann das Verankerungselement durch eine um den Knochen verlegte Schlaufe gebildet werden. Falls die Schlaufe nicht um den Knochen verlegt werden kann, wird das Verankerungselement durch einen in der Schlaufe vorgesehenen Verankerungsstift gebildet.

Für eine sichere Lage des Fadens auf dem Verankerungsstift ist dieser mit einer Kerbe zur Fadenaufnahme versehen.

Bei einer einfachen Lösung zur Erzeugung der Spannkraft ist am Faden als Auflageelement ein u-förmiger Spannbügel vorgesehen, über den der doppelt verlegte elastische Faden verknotet ist. Die Spannkraft des elastischen Fadens wird durch dessen mehrfache Verdrillung erzeugt. In der Endlage ist der u-förmige Spannbügel mit seinen beiden Schenkel über den Knochen gestülpt, so dass die verdrillte Lage des Fadens gesichert ist.

Vorteilhaft besteht der Faden zur vollständigen Resorbtion aus einem Copolymer von Glykolid und Lactid mit einem definierten Elastizitätsmodul. Damit wird eine über den Heilungsprozess ausreichende Kraft auf die Frakturteile erzeugt.

Als Material für Verankerungselement, Auflageelement und Verbindungselement bietet sich ebenfalls das genannte Copolymer an.

Die Vorteile der Erfindung bestehen in folgendem:

– vollständige Resorbierbarkeit des Osteosynthesematerials
– Individuell definierter Zeitablauf der Resorption
– die Osteosynthese lässt sich nahe dem natürlich verlaufenden Kraftfluss im Knochen durchführen
– Erzielung einer individuell optimierbaren stabilisierenden Wirkung des Osteosynthesematerials
– dauerelastisches Verhalten des Systems zur Gewährleistung des erforderlichen Druckes im Frakturspalt trotz Resorption des Knochenmaterials
– Erzielung eine Rückstellverhaltens bei erneuter unphysiologischer Belastung
– Ermöglichung körpereigener Selbstkorrektur bei geringer Fehleinstellung
– Beschleunigung der Frakturheilung durch mögliche Mikrobewegungen im Frakturspalt.
– geringer Materialeinsatz
– Möglichkeit der Durchführung der Operation unter endoskopischen Bedingungen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt die einzige 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lösung.
In der 1 ist ein Knochen des Unterkiefers mit einer Fraktur im Bereich des Unterkiefergelenkfortsatzes dargestellt. Der Knochen besteht aus zwei Teilen 1, 1' getrennt durch einen Frakturspalt 2. Etwa senkrecht zum Frakturspalt 2 verläuft eine Bohrung 3. In der Bohrung 3 sitzt ein Verbindungselement 7, welches den Frakturspalt 2 überbrückt. Durch die Bohrung 3 sowie durch das Verbindungselement 7 verläuft ein gespannter elastischer Faden 4. Der Faden 4 ist in einer Schlaufe doppelt gelegt. Das in der Darstellung obere Ende bildet das Verankerungselement 5. Das Verankerungselement 5 ist in dieser Darstellung eine Schlaufe um den Knochen außerhalb der Bohrung 3. Das Auflageelement 6 befindet sich in der Darstellung am unteren Ende und wird durch einen u-förmigen Spannbügel 6' gebildet. Über diesen Spannbügel 6' ist der doppelt verlegte Faden 4 verknotet.
Nach üblichem extraoralem Zugang zur Kieferwinkelregion und Darstellung des Frakturbereiches erfolgt die Reposition der Knochenfragmente. Angepasst an Knochendicke im Kieferastbereiches erfolgt das Setzen einer Bohrung 3 zentral im Knochengewebe vom Kieferwinkel durch den Frakturbereich bis zum Übergang der Incisura semilunaris und dort die Corticalis perforierend. Danach werden die Fragmente wieder luxiert und eine dem Knochenangebot angepasste ca. 1 cm lange Versenkbohrung mit einem Versenkbohrer im cranialen Teil des Gelenkfortsatzes eingebracht. Der Durchmesser der Bohrung 3 wird so gewählt, dass die corticalen Bereiche des Knochens tangiert werden.
Mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Ahle mit einer Öse an der Spitze wird der resorbierbare Faden 4 von unten in die Versenkbohrung bis zur Öffnung geführt. Mit einem Haken wird der Faden 4 gefasst und die Ahle zurückgezogen. Die entstandene Fadenschlinge wird nun um den Gelenkhalsbereich gelegt. Dabei werden die freien Enden des Fadens 4 vorher durch die entstandene Schlinge gezogen. Anschließend werden die Enden durch das resorbierbare Verbindungselement 7 geführt und selbige in die Versenkbohrung gesteckt. Der Durchmesser des Verbindungselementes 7 wird so gewählt, dass ein straffer Sitz in der Versenkbohrung gewährleistet ist. Die Ahle wird vom Kieferwinkelbereich durch die Bohrung 3 zum Frakturspalt 2 geführt, um dort die Fadenenden einzeln oder gemeinsam durch den unteren Knochen 1 zu führen. Der Frakturbereich wird distrahiert. Das untere Ende des Verbindungselementes 7 wird unter Führung des leicht gespannten Fadens in die Bohrung 3 des unteren Knochenfragmentes eingeführt und durch Zug am Faden 4 und gleichzeitigem Druck auf die Knochen 1, 1' in die Bohrung 3 hineingezogen. Zwischen die Enden des Fadens wird ein Spannbügel 6' geführt und durch Verknoten der Fadenenden fixiert. Durch mehrere Drehungen des Spannbügels 6' wird der Faden 4 „verdrillt" und damit verspannt. Nach Erreichen der erforderlichen Spannung werden die Enden des Spannbügels 6' nach oben gedreht und damit auf den beiden Seiten des Knochens 1 fixiert. Der Faden 4 wird bis zum Knoten gekürzt. Damit ist die Osteosynthese abgeschlossen. Der Wundverschluss erfolgt in üblicher Weise.

Claims

Osteosynthetisches Befestigungssystem, bestehend aus Verankerungselement, Auflageelement und mindestens einem dazwischenspannbaren elastischen Faden (4), der im gespannten Zustand die Knochen (1, 1') am Frakturspalt (2) aufeinander hält, sämtlich aus resorbierbaren Materialien, wobei der spannbare elastische Faden (4) in eine etwa senkrecht zum Frakturspalt (2) erzeugte Bohrung (3) verlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (3) ein den Frakturspalt (2) überbrückendes Verbindungselement (7) vorgesehen ist, das von dem elastischen Faden (4) durchlaufen wird, so dass die Knochen (1, 1') mittels Verankerungselement (5), Auflageelement (6) und dem gespannten Faden (4) am Frakturspalt (2) fixiert sind.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) aus zwei zylindrischen Bereichen mit einem unterschiedlichen Durchmesser besteht.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (7) aus einem zylindrischen und einem konischen Bereich mit im Übergangsbereich gleichem Durchmesser besteht.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Faden (4) in einer Schlaufe verlegt ist.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (5) durch eine um einen Knochen (1; 1') verlegte Schlaufe gebildet wird.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Verankerungselement (5) in der Schlaufe ein Verankerungsstift vorgesehen ist.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsstift eine Kerbe zur Fadenaufnahme aufweist.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Auflageelement (6) ein u-förmiger Spannbügel (6') vorgesehen ist.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Faden (4) aus einem Copolymer besteht.
Osteosynthetisches Befestigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Verankerungselement (5), Auflageelement (6) und Verbindungselement (7) aus einem Copolymer bestehen.