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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum intraoperablen Reponieren
und Retinieren von Knochenbruchfragmenten nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind eine Reihe von Vorrichtungen bekannt,
mit denen insbesondere bei Splitterbrüchen auftretende Knochenbruchfragmente
in ihrer Lage fixiert und deren gegenseitiges Verwachsen durch eine
Kompression gefördert
werden sollen. Dabei werden insbesondere stab- oder drahtförmige Verbindungselemente
eingesetzt, die durch die Fragmente hindurchgeführt und in einer Gegenkortikalis
verankert werden.
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So
wird beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 197 51 505 A1 eine
Vorrichtung zur Fixierung und Retention von Knochenfrakturen beschrieben,
bei der ein Verbindungselement in Form eines Drahtes, Stiftes oder
Schraubnagels mittels einer Trokarspitze und einem Schneidgewinde
in den fragmentierten Knochen hineingetrieben und verankert wird.
Durch die Spannwirkung einer auf dem Verbindungselement angeordneten
Klemmscheibe wird eine komprimierende und stabilisierende Wirkung
auf den fragmentierten Knochen ausgeübt. Die Verwendungsmöglichkeiten
einer derartigen Vorrichtung sind jedoch nur auf solche Fälle beschränkt, in
denen die das Schneidgewinde aufnehmende Gegenkortikalis eine ausreichende
Festigkeit und Materialstärke
aufweist. Komplizierte Frakturen, bei denen keine ausreichend massive
Gegenkortikalis vorhanden ist und der zu behandelnde Knochen in eine
Vielzahl kleinere Fragmente aufgesplittert ist, bieten jedoch keine
Möglichkeit,
ein zusätzliche
Zugkäfte
aufnehmendes Schraubgewinde und damit ein wie in der oben genannten
Druckschrift beschriebenes Verbindungselement aufzunehmen. Zudem
kann durch die dort angegebene Klemmscheibe der für den fragmentierten
Knochen erforderliche Kompressionsdruck relativ schlecht reguliert
und eingestellt werden. Somit eignet sich eine derartige Vorrichtung nur
als ein Dauerimplantat für
einen relativ begrenzten Einsatzbereich von Knochenfrakturen, nicht
aber als ein intraoperables und damit nur vorübergehend in einem Heilungsprozess
einsetzbares Hilfsmittel. Zudem ist mit einer derartigen Vorrichtung
die Fixierung einer den Heilungsprozess des Knochens unterstützenden
Knochenplatte nicht möglich.
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Eine
weitere Variante des obigen Prinzips wird in der deutschen Patentschrift
DE 44 18 974 C2 erläutert. Dort
wird ein Bohrdraht zum Stabilisieren von Knochenbruchfragmenten
sowie ein Bohraufsatz und Spannschraubenzieher zum Verankern des Bohrdrahtes
im Knochenmaterial beschrieben. Der Bohrdraht wird in den fragmentierten
Knochen hineingetrieben und dort anstelle der vorerwähnten Klemmscheibe
unter Verwendung einer Gewindehülse
mit einem in das Knochenmaterial einschneidenden Außengewinde
verankert. Die Gewindehülse kann
mit einer Spannmutter zusätzlich
stabilisiert werden. Es versteht sich, dass das zusätzliche
Einbringen der Gewindehülse
einen noch größeren Anteil
ausreichend großer
und unbeschädigter
Knochenfragmente erfordert und somit für kompliziertere Frakturen
mit einer größeren Anzahl
kleinerer Fragmente nicht geeignet ist. Zudem ist der Aufbau der beschriebenen
Vorrichtung und insbesondere die Verankerung des Bohrdrahtes mittels
der erwähnten Gewindehülse als
Dauerimplantat anzusehen, wobei wiederum die Anwendung einer Knochenplatte
nicht möglich
ist.
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Eine ähnliche
Vorrichtung wird in der
US 4,456,005 beschrieben.
Anstelle des erwähnten Bohrdrahtes
ist dort die Anwendung einer Schraube und einer auf die Schraube
aufgesetzten Hülse
vorgesehen, wobei das Außengewinde
der Schraube und das Außengewinde
der Hülse
in Verbindung mit einer Anordnung von Muttern eine Stabilisierung,
Fixierung und Kompression der Knochenfragmente bewerkstelligt. Auch
diese Vorrichtung ist vorzugsweise nur bei unkomplizierten Frakturen
anwendbar, wobei die Ausführungsform
der relativ großen
Schraube ein entsprechend stabiles Knochenma terial in der Gegenkortikalis
erfordert. Die Verwendung einer Knochenplatte oder die Anwendung
der Vorrichtung als intraoperables Hilfsmittel ist nicht vorgesehen.
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Es
ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für ein intraoperables
Retinieren und Reponieren von Knochenbruchfragmenten anzugeben, die
die beschriebenen aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile
vermeidet, eine ausreichende Fixierung und Kompression auch kleinerer
Knochenbruchfragmente erlaubt und als ein intraoperables und damit
vorübergehend
in den Knochen eingesetztes Hilsmittel anwendbar ist. Zusätzlich soll
die Anwendung einer Knochenplatte als Option möglich sein. Die geforderte
Vorrichtung soll zusätzlich
in einfacher und präziser
Weise eine Einstellung und Regulierung des nötigen Kompressionsdruckes auf
die Knochenfragmente bzw. die Frakturfuge ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum intraoperablen Reponieren
und Retinieren von Knochenbruchfragmenten nach den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst,
wobei die Unteransprüche zweckmäßige bzw.
vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beinhalten.
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Für die erfindungsgemäße Vorrichtung
wird auf einen Bohrdraht zurückgegriffen.
Dieser weist einen unmittelbar einer Bohrspitze folgenden, ersten Gewindeabschnitt
und einen zu dem ersten Gewindeabschnitt beabstandeten zweiten Gewindeabschnitt
auf. In Verbindung damit ist auf dem ersten und/oder dem zweiten
Gewindeabschnitt ein Befestigungselement aufgeschraubt, das den
Knochen von außen
komprimiert bzw. ein Gegenlager bildet.
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Im
Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen muss der Bohrdraht nicht notwendigerweise
in einer zu schwachen Gegenkortikalis verankert werden, sondern
kann durch diese hindurch getrieben werden. In diesem Fall ragt
der erste unmittelbar hinter der Bohrspitze gelegene erste Gewindeabschnitt
aus der Gegenkortikalis heraus und kann ein erstes Befestigungselement
aufnehmen, das in Verbindung mit einem auf dem zweiten Gewindeabschnitt
angeordneten zweiten Befestigungselement die mittels des Bohrdrahtes
durchbohrten Knochenfragmente komprimiert. Die angebohrte Knochen struktur
der Gegenkortikalis muss in diesem Fall kein Widerlager für die spannende
Wirkung des Befestigungselementes auf dem zweiten Gewindeabschnitt
ausbilden.
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Erfindungsgemäß ist auch
eine Verankerung des ersten Gewindeabschnittes unmittelbar in der Gegenkortikalis
möglich.
In diesem Fall bildet die Gegenkortikalis das Widerlager für die komprimierende Wirkung
des Befestigungselementes auf dem zweiten Gewindeabschnitt, wobei
mittels Dreheinstellung des auf den zweiten Gewindeabschnitt aufgeschraubten
Befestigungsmittels der auf den Knochen ausgeübte Kompressionsdruck reguliert
werden kann.
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Zusätzlich dazu
kann mindestens eine auf den Bohrdraht aufgeschobene, mindestens
einen gewindefreien Abschnitt überbrückende und
den Kompressionsdruck des auf dem zweiten Gewindeabschnitt angeordneten
Befestigungselementes auf den Knochen übertragende Abstandshülse vorgesehen
sein. Diese Ausführungsform
ermöglicht
es, einen Bohrdraht einer festen Länge bei unterschiedlich großen Knochen
anzuwenden. Zusätzlich
dazu gewährleistet
diese zweckmäßige Ausgestaltung
für den
Operateur einen ausreichend großen
Bewegungs- und Manipulationsspielraum.
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Weiterhin
kann zusätzlich
eine erste und/oder eine zweite auf den Gewindebohrdraht aufgeschobene
und durch das Befestigungselement oder die Abstandshülse fixierte,
den Knochen pressende Knochenplatte vorgesehen sein. In diesem Fall
dient die Anordnung aus Bohrdraht, Befestigungselement und Abstandshülse zusätzlich zu
ihrer Kompressionswirkung dem Applizieren und genauen Fixieren der
Knochenplatte.
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Vorteilhafterweise
kann in Verbindung damit das Befestigungselement und/oder die Abstandshülse einen
mit einem Komplementärgewinde
der Knochenplatte verschraubbaren Gewindeabschnitt aufweisen. Das
Befestigungselement bzw. die Abstandshülse drücken in diesem Fall nicht nur
kraftschlüssig
auf die Oberfläche
der Knochenplatte, sondern sind in der Knochenplatte fest verankert,
wobei diese eine zusätzliche
mit Abstandshülse
bzw. Befestigungselement fest verbundene Druckfläche des Befestigungselementes
bzw. der Abstandshülse
auf die Knochenoberfläche
ausbildet.
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Das
Gegengewinde bzw. der Gewindeabschnitt können zweckmäßigerweise als Teile eines konischen
Gewindes ausgeführt
sein. In diesem Fall wird eine optimierte Kraftübertragung zwischen Abstandshülse bzw.
Befestigungselement und Knochenplatte sowie eine Lagestablisierung
der Gesamtanordnung ermöglicht.
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Das
Befestigungselement ist vorteilhafterweise als eine Rändelmutter
oder eine Flügelmutter ausgebildet.
Die Form der Mutter gewährleistet
eine besonders gut definierte Auflage- und Kontaktfläche zwischen
Befestigungselement und Abstandshülse bzw. Knochenplatte. Die
Flügelform
ermöglicht
dem Operateur eine besonders einfache Betätigung des Befestigungs- und
Spannelementes.
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Zweckmäßigerweise
weist der Bohrdraht an seinem der Trokarspitze entgegengesetzten
Ende einen zu einer Aufnahme einer Antriebseinrichtung passenden
Ansatz auf. Der Bohrdraht kann somit maschinell in das Knochenmaterial
getrieben werden.
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Die
Vorrichtung soll anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Es werden für
gleiche und gleichwirkende Teile die selben Bezugsziffern verwendet.
Zur Verdeutlichung dienen die 1 bis 6.
Es zeigen:
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1 eine
beispielhafte Ausführungsform eines
Bohrdrahtes,
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2 eine
beispielhafte Ausführungsform eines
Befestigungselementes in Form einer Flügelmutter,
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3 beispielhafte
Ausführungsformen
einer Abstandshülse
ohne und mit einem konischen Gewindeabschnitt,
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4 eine
erste beispielhafte Anordnung der Vorrichtung in einem fragmentierten
Knochen,
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5 eine
zweite beispielhafte Anordnung der Vorrichtung in einem fragmentierten
Knochen mit einem Befestigungselement als Widerlager und
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6 eine
dritte beispielhafte Anordnung der Vorrichtung in einem fragmentierten
Knochen mit einem Befestigungselement als Widerlager und einer Abstandshülse mit
konischem Gewindeabschnitt.
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1 zeigt
einen beispielhaften Bohrdraht 10. Dieser weist eine Bohrspitze 20 in
Verbindung mit einem unmittelbar auf die Bohrspitze folgenden ersten
Gewindeabschnitt 30 auf. Auf den ersten Gewindeabschnitt 30 folgt
ein gewindefreier Abschnitt 40. Diesem schließt sich
ein zweiter Gewindeabschnitt 50 an. Den Abschluß des Bohrdrahtes
bildet ein Endabschnitt 110. Der Bohrdraht besteht zweckmäßigerweise
aus metallischem gezogenem Stabstahl, reinem Titan, Titanlegierungen
oder aus dem Stand der Technik bekanntem rostfreiem Stahl wie chirurgischem
Instrumentenstahl oder Implantatestahl. Der Durchmesser des Bohrdrahtes
ist kleiner als 5 Millimeter und liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 1 bis
3 mm. Das als Bohrspitze ausgebildete Ende kann beispielsweise eine
dreiflächige
Trokarspitze oder eine andere vergleichbare Trokarvorrichtung sein.
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Die
Länge des
Bohrdrahtes und insbesondere die Längen der Abschnitte 30, 40 und 50 sind
prinzipiell beliebig. Zweckmäßigerweise
ist der erste Gewindeabschnitt 30 als ein metrisches Gewinde
mit einer Länge
von mehr als 10mm ausgeführt.
Die Länge des
gewindefreien Abschnittes 40 kann in einem Bereich von
ca. 70mm bis zu 170mm variiert werden, wobei kleinere bzw. größere Längen möglich sind. Der
zweite Gewindeabschnitt 50 besteht aus einem weiteren vorzugsweise
20 bis 40mm langen metrischen Gewinde. Der Endabschnitt 110 besteht
aus einem zylindrischen Stab bzw. Ansatz, dessen Durchmesser dem
Kerndurchmesser des zweiten Gewindeabschnittes 50 entspricht
oder kleiner ist. Er ist insbesondere für das Einspannen in eine entsprechende
Vorrichtung einer Bohrmaschine ausgebildet. Die Gesamtlänge des
Bohrdrahtes sollte zweckmäßigerweise
300mm nicht überschreiten.
Vorzugsweise liegt diese im Bereich von 100 bis 250mm.
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2 zeigt
ein beispielhaftes Befestigungselement in Form einer Flügelmutter 60 in
einer Schnittdarstellung und einer Ansicht von links. Die Flügelmutter
besteht aus einem eine Auflagefläche 65 enthaltenden
Körper 61 und
einem zum Betätigen und
Anziehen der Flügelmutter
dienenden Flügelabschnitt 62.
Die Auflagefläche 65 des
Kör pers 61 kann zweckmäßigerweise
für einen
direkten Kontakt mit der Knochenoberfläche ausgeführt sein. Die Flügelmutter
weist mindestens abschnittsweise ein Innengewinde 63 auf.
In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
enthält
die Flügelmutter
eine gegenüber
dem Innengewinde 63 erweiterte und im wesentlichen durch
den Flügelabschnitt 62 geführte gewindelose
Durchgangsbohrung 64.
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3 zeigt
beispielhafte Ausführungsformen
einer Abstandshülse 70.
Diese besteht aus einem stabförmigen
Hülsenkörper 71 beliebiger
Form und die Auflageflächen
der Abstandshülse
bildenden Endköpfen 72.
Die Endköpfe 72 sind
vorteilhaft als für
einen direkten Kontakt mit der Knochenoberfläche geeignet ausgeführt. Die
Abstandshülse 70 kann
somit auch unter Verzicht auf eine Knochenplatte mit einem der Endköpfe 72 auf
dem Knochen aufliegen. Der Hülsenkörper 71 weist
durch die Endköpfe 72 hindurchführend eine
zentrische Innenbohrung 73 auf, deren Durchmesser größer als
der größte Außendurchmesser
der Abschnitte des Bohrdrahtes 10 sind, so dass die Abstandshülse 70 über die
gesamte Länge
des Bohrdrahtes verschoben werden kann. Bei einer speziellen Ausführungsform
ist ein Endkopf der Abstandshülse 70 durch
ein Gewindeabschnitt 100 ersetzt, der insbesondere als
ein konisches Gewinde ausgebildet sein kann.
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Nachfolgend
werden einige Verwendungsvarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
beschrieben. Obwohl bei allen nachfolgend behandelten Beispielen
die Verwendung einer Knochenplatte vorgesehen ist, wird angemerkt,
dass auch auf den Einsatz einer Knochenplatte verzichtet werden
kann.
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4 zeigt
eine erste beispielhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Bei dieser ersten Verwendungsform ist der Bohrdraht 10 unter Nutzung
der Bohrspitze 20 und des ersten Gewindeabschnittes 30 in
einen fragmentierten Knochen 150 eingeschraubt und in der
Gegenkortikalis 151 verankert. Eine Knochenplatte 80 wird
sodann durch ein Schraubenloch über
den Bohrdraht 10 in Richtung des fragmentierten Knochens 150 verschoben. Durch
die nachfolgend aufgeschobene Abstandshülse 70 wird der gewindefreie
Abschnitt 40 des Bohrdrahtes 10 überbrückt. Anstelle
der in 4 dargestellten einzelnen langen Abstandshülse können auch
mehrere kürzere
Abstandshülsen
verwendet werden. Schließlich
wird auf den zweiten Gewindeabschnitt 50 ein Befestigungselement,
beispielsweise die in 2 beschriebene Flügelmutter 60 aufgeschraubt
und presst die Gesamtheit aus Abstandshülse 70 und Knochenplatte 80 gegen
den fragmentierten Knochen 150. Durch den in der Gegenkortikalis 151 verankerten
ersten Gewindeabschnitt 30 wird ein zu dieser Druckkraft
entsprechendes Widerlager gebildet, wodurch die fragmentierten Knochenbestandteile
unter dem Einfluß der
Schraubbewegung der Flügelmutter 60 komprimiert
werden. Durch die besondere Gestaltung der Flügelmutter, insbesondere durch
deren Flügelabschnitt
und die krafttransformierenden Wirkungen des Gewindes sind zur Preßkrafterzeugung
keine zusätzlichen
Instrumente erforderlich.
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5 zeigt
einer weitere beispielhafte Verwendungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei
ist die Bohrspitze 20 in Verbindung mit dem ersten Gewindeabschnitt 30 durch
die Gegenkortikalis 151 hindurchgeführt und durchstößt sie,
so dass der erste Gewindeabschnitt 30 auf der entgegengesetzten
Seite des fragmentierten Knochens 150 frei liegt. Auf den
ersten Gewindeabschnitt 30 ist eine Flügelmutter 60 aufgeschraubt,
die in Verbindung mit der Gegenkortikalis ein Widerlager für die in
Verbindung mit 4 erläuterte Spann- und Komprimierwirkung
der Anordnung aus Abstandshülse 70,
Knochenplatte 80 und der auf dem zweiten Gewindeabschnitt 50 aufgeschraubten
zweiten Flügelmutter 60 bildet.
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6 zeigt
ein an die in 5 gezeigte beispielhafte Verwendungsform
angelehntes weiteres Beispiel der erfindungsgemäßen Anordnung. Bei dieser Verwendungsform
weist die Knochenplatte 80 ein konisches Innengewinde 90 auf,
dass mit dem in 3 dargestellten konischen Gewindeabschnitt 100 der
Abstandshülse 70 in
Eingriff steht. Wie bereits vorhergehend erwähnt wird durch diese Ausgestaltung
die von der auf dem zweiten Gewindeabschnitt 50 angeordneten
Flügelmutter 60 ausgeübte Druckkraft
ohne Reibungsverluste gleichmäßig über die
Flanken des konischen Gewindes in die Knochenplatte eingeleitet
und es ergibt sich eine Stabilisierungsfunktion.
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Die
in den Figuren erläuterten
Vorrichtungsbeispiele können
darüber
hinaus unter Verzicht auf eine Kompression des Knochens auch ausschließlich zu
einer genauen Positionierung und Fixierung der Knochenplatte 80 verwendet
werden. Zur Fixierung der Knochenplatte mit winkelstabilen Löchern wird
die Richtung des einzubringenden Bohrdrahtes durch eine in die Platte
eingeschraubte winkelstabile Bohrbuchse vorgegeben. Nach dem Fixieren
der Knochenplatte wird die Anordnung aus Bohrdraht, Abstandshülse und
Flügelmutter
in einer zu deren Montage umgekehrt ablaufenden Schrittfolge entfernt,
sobald die über
die Vorrichtung eingebrachte Knochenplatte dauerhaft mit der Knochenstruktur verschraubt
oder in anderer Weise an dieser befestigt wurde. Das für die Durchführung des
Bohrdrahtes bzw. für
die Bohrbuchse genutzte Loch der Knochenplatte kann nun unter Ausnutzung
der durch den Bohrdraht in die Knochenstruktur eingearbeiteten Kavität zu einem
Besetzen mit einer weiteren Schraube genutzt werden. Ein zusätzliches
Trauma wird in diesem Falle vermieden.
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- 10
- Bohrdraht
- 20
- Bohrspitze
- 30
- erster
Gewindeabschnitt
- 40
- gewindefreier
Abschnitt
- 50
- zweiter
Gewindeabschnitt
- 60
- Flügelmutter
- 61
- Körper
- 62
- Flügelabschnitt
- 63
- Innengewinde
- 64
- Durchgangsbohrung
- 70
- Abstandshülse
- 71
- Hülsenkörper
- 72
- Endkopf
- 73
- Innenbohrung
- 80
- Knochenplatte
- 90
- konisches
Innengewinde
- 100
- Gewindeabschnitt
- 150
- fragmentierter
Knochen
- 151
- Gegenkortikalis