-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Kniegelenksfixateur, insbesondere
einen dynamischen Kniegelenksfixateur, der ein Oberteil, das mittels Knochenschrauben
an einem Oberschenkelknochen eines Benutzers befestigbar ist, ein
Unterteil, das mittels Knochenschrauben an dem Schienbeinknochen des
Benutzers befestigbar ist, sowie ein dazwischen befindliches Drehgelenk
umfasst.
-
Kniegelenkserkrankungen
oder -verletzungen sind oft mit komplizierten und langwierigen Heilungsprozessen
verbunden. Für
einen optimalen Heilungsverlauf nach operativen Eingriffen am Kniegelenk
ist es wichtig, dass das Kniegelenk möglichst ruhig gestellt ist,
um die Regeneration des erkrankten Gewebes zu ermöglichen
bzw. zu beschleunigen. Andererseits birgt eine vollständige Ruhigstellung des
Kniegelenks die Gefahr, dass eine Gelenkversteifung aufgrund von
Kapselschrumpfung sowie Muskel- und Sehnenverkürzung einsetzt. Weiterhin ist
bei bestimmten Erkrankungen des Kniegelenks oder der angrenzenden
Knochen eine Entlastung des Kniegelenks erforderlich, wobei eine
Entlastung des ganzen Beins und die Einschränkung der Beweglichkeit des
Kniegelenks jedoch eher ungünstig sind.
Insbesondere beispielsweise bei Knorpelschäden im Belastungsbereich oder
nach Knorpeltransplantationen ist es erforderlich, die in Streckstellung des
Kniegelenks – also
beim normalen Stehen und Gehen – belasteten
Gelenkflächen
zu entlasten. Die durch Inaktivität bedingte Muskelatrophie des
betroffenen Beins beeinträchtigt
zusätzlich
die der unmittelbaren Therapie folgenden Rekonvaleszenz.
-
Die
natürliche
Bewegung des Kniegelenks ist eine aus einer Roll- und einer Gleitbewegung
zusammengesetzte Bewegung.
-
Einen
Kniegelenksfixateur der gattungsgemäßen Art zum Unterstützen eines
Kniegelenks beschreibt die Druckschrift
DE 196 41 131 C1 . Der hierein
gezeigte kniegelenkübergreifende
Fixateur ist an einer Seite des Kniegelenks über ein Oberteil mittels fest
an einem Oberschenkelknochen eines Benutzers und über ein
Unterteil mittels Knochenschrauben fest an dem entsprechenden Schienbeinknochen
des Benutzers angebracht. Zwischen dem Oberteil und Unterteil sind
die Kreuzbänder
des Knies nachbildende Gelenkbänder über Kreuz
angeordnet, so dass dem erkrankten Kniegelenk eine Roll-Gleitbewegung ermöglicht ist.
Weiterhin beschreibt diese Druckschrift die Verwendung dieser über Kreuz
angeordneten Gelenkbänder
gegenüber einem
einfachen Scharniergelenk als vorteilhaft.
-
Allerdings
bedingt die hier gezeigte Mehrzahl an Gelenken ein relativ hohes
Gesamtgewicht sowie einen relativ komplizierten Aufbau des Fixateurs.
Zudem unterstützt
dieser Fixateur das Nachvollziehen der natürlichen Bewegung und somit
auch der unerwünschten
Gleitbewegung des Kniegelenks. Weiterhin lässt der hier gezeigte Fixateur
Wünsche
hinsichtlich der Stabilität
der Anordnung im Betrieb offen.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kniegelenksfixateur
zu schaffen, welcher einem Benutzer unter Vermeidung der Nachteile aus
dem Stand der Technik eine gute Stabilität gewährt.
-
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe mit einem gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Kniegelenksfixateur gelöst. Weitere Merkmale
und zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Der
erfindungsgemäße Kniegelenksfixateur zur
schonend geführten
Bewegung eines erkrankten Knies eines Benutzers umfasst ein Oberteil,
das mittels Knochenschrauben an dem Oberschenkelknochen des Benutzers
befestigbar ist, ein Unterteil, das mittels Knochenschrauben an
dem Schienbeinknochen des Benutzers befestigbar ist, und ein dazwischen
befindliches Drehgelenk, wobei insbesondere für die linke und rechte Kniegelenkseite
je ein Oberteil und ein Unterteil mit einem dazwischen liegenden Oberbügel und
Unterbügel
vorgesehen sind und wobei ferner die beiden Oberteile und Unterteile
jeweils durch Oberbügel
und Unterbügel
miteinander verbunden sind, wobei in dem jeweiligen mittleren Bereich
von Oberbügel
und Unterbügel
Knochenschrauben anbringbar sind. Dadurch, dass der Oberbügel in festem
Eingriff mit den Oberteilen ist und drei Knochenschrauben je an
etwa der Mitte des Oberbügels
und an dem rechten und linken Oberteil vorgesehen sind, ist der
obere Teil des Kniegelenksfixateurs sehr fest und stabil an dem
Oberschenkelknochen des Benutzers anbringbar. In ähnlicher
Weise ist der untere Teil des Kniegelenksfixateurs sehr fest und
stabil an dem Schienbeinknochen des Benutzers angebracht, weil der
Unterbügel
in festem Eingriff mit den Unterteilen ist und drei Knochenschrauben
je etwa an der Mitte des Unterbügels
und an dem rechten und linken Unterteil vorgesehen sind. Es ist
also jegliches mögliche
Spiel dieser Befestigungen herausgenommen. Im Gegensatz hierzu ist
eine Anbringung eines bekannten einseitigen Kniegelenksfixateurs
instabil. Selbst bei einer beidseitigen Anbringung zweier derartiger
bekannter einseitiger Kniegelenksfixateure, wäre die Ausrichtung der Drehachsen problematisch.
Außerdem
würde dies
die Anzahl der in die Knochen des Benutzers hineinzuschraubenden
Knochenschrauben erhöhen.
Der erfindungsgemäße Kniegelenksfixateur
gewährt
somit dem Benutzer eine gute Stabilisierung des Kniegelenks und
ermöglicht
zusätzlich
eine Entlastung der Gelenkflächen
und eine definierte Beweglichkeit des Kniegelenks.
-
Hervorzuheben
ist bei dem erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateur,
dass sowohl die für
den Oberschenkelknochen vorgesehenen Knochenschrauben als auch die
für den
Schienbeinknochen vorgesehenen Knochenschrauben aufgrund der Verwendung
der jeweiligen Bügel
derart zueinander angeordnet sein können, dass die seitlichen Knochenschrauben
des Ober- bzw. Unterteils im wesentlichen senkrecht zu den jeweiligen
an dem Oberbügel
bzw. Unterbügel
angebrachten Knochenschrauben orientiert sein können. Hierdurch ist eine besonders
gute Stabilität
im Vergleich zu einer Anordnung der Knochenschrauben in einer Ebene
gewährleistet.
Außerdem
gestattet diese Anordnung einen minimalen Materialeinsatz und damit
ein geringes Gesamtgewicht im Vergleich zu anderen Anordnungen.
Zudem ist die Bedienung bei solch einem Aufbau während einer Operation besonders
einfach, weil das Ausrichten der Knochenschrauben nur anhand zueinander senkrechter
Linien zu erfolgen hat und insbesondere die am jeweiligen Ober-
oder Unterbügel
angebrachte Schraube in ihrer Ausrichtung an die patientenspezifischen
Gegebenheiten angepasst werden kann. Alternativ ist auch eine Anordnung
der Knochenschrauben denkbar, bei der die Knochenschrauben von jeweils
Ober- und Unterteil in einem gleichmäßigen Winkelabstand von 120° zueinander
angeordnet sind. Dies würde
eine noch weiter erhöhte
mechanische Stabilität
der Anbringung bewirken. Allerdings wäre dann ein erhöhter Materialeinsatz
erforderlich und die Bedienung wäre
erschwert, da dann der Operateur in einem größeren Winkelbereich um das
Bein herum arbeiten müsste.
-
Es
ist auch möglich,
die Knochenschrauben in anderen Winkeln zueinander anzuordnen. Vorteilhaft
hinsichtlich der Stabilität
ist in jedem der Fälle, eine
Anordnung zu wählen,
in welcher die Knochenschrauben nicht auf einer Linie liegen.
-
Weiterhin
ist durch den beschriebenen Aufbau des erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateurs die
freie Rollbewegung des Knie gelenks ermöglicht und im Wesentlichen
das Gewicht des Benutzers getragen. Ferner bedingt dieser einfache
Aufbau ein geringes Gewicht, so dass er für einen Benutzer nicht als übermäßige Belastung
empfunden wird. Dadurch, dass der Kniegelenksfixateur als fertig
zusammengebaute und justierte Vorrichtung an dem Bein des Benutzers
fixiert werden kann, abgesehen von weiter unten beschriebenen individuellen
Positionierungen der Knochenschrauben, entfallen komplizierte Justagevorgange
während
der Operation, wie sie bei den lediglich seitlich anzubringenden
Kniegelenksfixateuren aus dem Stand der Technik erforderlich wären.
-
Als
Material für
die Bügel
und die Gelenke sind beispielsweise CFK-Werkstoffe (Karbonfaser verstärkte Kunststoffe)
oder Aluminium geeignet. Es können
aber auch Stahl- oder Titan-Legierungen infrage kommen. Die Bügel sind
mittels Knochenschrauben jeweils an dem betreffenden Ober- und Schienbeinknochen
fest angebracht. Hierzu ist ein Bügel jeweils an seinem Bereich,
der einen Bogen zwischen den beiden Bügelenden bildet, mit einer Halterung
versehen, welche eine mittlere Knochenschraube haltert. Außerdem ist
der Bügel
jeweils fest in Eingriff mit zwei Oberteilen oder Unterteilen, welche
jeweils eine Halterung für
linke und rechte Knochenschrauben aufweisen, so dass der Bügel jeweils mittels
insgesamt drei Knochenschrauben fest mit dem Knochen des Benutzers
in Eingriff ist. Der Oberbügel
ist somit über
drei Knochenschrauben fest an dem Oberschenkelknochen des Benutzers
und der Unterbügel über drei
Knochenschrauben fest an dem Schienbeinknochen des Benutzers angebracht.
Diese Knochenschrauben können
aus geeigneten Polymeren und/oder aus Stahl- oder Titanlegierungen
gefertigt sein.
-
Durch
die beschriebene erfindungsgemäße Struktur
des Kniegelenksfixateurs, die aus dem Oberbügel mit den Oberteilen, die über die
beiden Drehgelenke mit dem Unterbügel mit den Unterteilen verbunden
ist, besteht, ist die Gewichtskraft des Benutzers quasi auf die
beiden Drehgelenke umgeleitet, so dass das erkrankte oder zu heilende
Knie des Benutzers ent lastet ist. Weiterhin ist ausschließlich die Rollbewegung
des Knies unterstützt,
so dass bei gehemmter Gleitbewegung erkranktes Knorpelgewebe für die Dauer
der Applikation geschont bleibt, mit der Wirkung, dass gezielt eine
Heilung des erkrankten Gewebes befördert wird, ohne die betreffende
Gliedmaße
beispielsweise einem Atrophie-Risiko auszusetzen.
-
Bei
der Montage des Kniegelenksfixateurs in Beugestellung des Kniegelenks
ist somit eine völlige Entlastung
der Gelenkflächen
bei Streckung des Gelenks, also beim normalen Stehen und Gehen,
bereitgestellt.
-
Selbstverständlich sind
beide Drehachsen des linken und des rechten Drehgelenks derart in
einer Flucht ausgerichtet, dass sie die vorgesehene Rollbewegung
des Kniegelenks ermöglichen.
-
Die
Drehgelenke sind relativ einfach aufgebaut, um das Gewicht des Kniegelenksfixateurs
gering zu halten und einfach an die individuellen Gegebenheiten
eines Benutzers anpassbar zu sein. Jeweils ein Drehgelenk ist an
einem Oberteil und einem Unterteil angeordnet, welche gegeneinander
drehbar zusammengehalten sind. Beide Gelenkteile, das Oberteil und
das Unterteil, weisen einen ähnlichen Aufbau
auf, nämlich
einen im wesentlichen aus gegeneinander drehbar angeordneten Scheiben
zusammengesetzten Gelenkbereich, an dem Ober- und Unterteil drehbar
miteinander verbunden sind, ein flaches Mittelteil, welches einen
Längsschlitz
aufweist, sowie eine an dem flachen Mittelteil angeformte Verlängerung.
-
Das
Oberteil ist über
eine an dem Längsschlitz
verschiebbare und arretierbare Halterung an einem Ende eines Bügels fest
angebracht. Somit ist das Oberteil in seiner Position relativ zu
dem Bügel individuell
für einen
Benutzer anpassbar und fixierbar. Die Halterung für das Bügelende
ist mittels einer durch den Längsschlitz
geführten
Bolzenschraube an dem flachen Mittelteil befestigt, indem beispielsweise ein
Paar von Klemmbacken sowohl das Bügelende als auch das flache
Mittelteil umgreift, und wobei beim Zusammendrehen der Bolzenschraube
mit einer geeigneten Mutter Bügelende
und flaches Mittelteil miteinander fest beklemmt werden. Somit ist ein
variabler und fester Zusammenhalt des Oberbügels mit dem Oberteil erzielt,
so dass eine individuelle Anpassung an den Benutzer ermöglicht ist.
An dem dem Drehgelenk abgelegenen Ende der Verlängerung ist eine weitere Halterung
angebracht, welche eine Knochenschraube haltert. Die durch den Längsschlitz
geführte
Bolzenschraube weist einen gelösten Zustand
auf, in welchem die Klemmbacken oder das Klemmbackenpaar geöffnet sind
und die Halterung für
das Bügelende
beweglich ist, und einen arretierten Zustand, in welchem das Bügelende
in der Halterung für
das Bügelende
fixiert und die Halterung für das
Bügelende
an dem Längsschlitz
fest gehalten ist. Die obige Beschreibung für das Oberteil gilt in entsprechender
Weise für
das Unterteil.
-
Somit
weist also der obere Teil des Kniegelenksfixateurs einen Aufbau
auf, bei welchem der Oberbügel
mittels einer mittleren Knochenschraube an dem Oberschenkelknochen
fest angebracht ist, der Oberbügel
fest mit einem linken Oberteil mit linkem Drehgelenk und einem rechten
Oberteil mit rechtem Drehgelenk verbunden ist, wobei das linke Oberteil über eine
linke Knochenschraube mit dem Oberschenkelknochen und das rechte
Oberteil über eine
rechte Knochenschraube mit dem Oberschenkelknochen fest verbunden
sind.
-
Ferner
weist der untere Teil des Kniegelenksfixateurs einen Aufbau aus,
bei welchem der Unterbügel
mittels einer mittleren Knochenschraube an dem Schienbeinknochen
fest angebracht ist, der Unterbügel
fest mit einem linken Unterteil mit linkem Drehgelenk und einem
rechten Unterteil mit rechtem Drehgelenk verbunden ist, wobei das
linke Unterteil des linken Drehgelenks über eine linke Knochenschraube
mit dem Schienbeinknochen und das rechte Unterteil des rechten Drehgelenks über eine
rechte Knochenschraube mit dem Schienbeinknochen verbunden sind.
-
Der
Zustand, in dem die Halterungen für die Bügel fest arretiert sind, ist
der Betriebszustand des Kniegelenksfixateurs, bei welchem die Gewichtskraft des
Benutzers von dem Kniegelenksfixateur aufgenommen ist.
-
Das
linke und das rechte Drehgelenk sind identisch aufgebaut. Das Drehgelenk
umfasst in seinem zusammengebauten Zustand ein Paar von Scheiben,
die in einem derartigen Abstand voneinander an dem Oberteil angebracht
sind, dass sie eine dritte Scheibe von im wesentlichen gleichen
Durchmesser wie das Paar von Scheiben zwischen sich aufnehmen. Diese
dritte mittlere Scheibe ist Bestandteil des Gelenkbereichs des Unterteils.
Bevorzugt sind die Scheiben über
einen mittig angebrachten Achsbolzen gegeneinander drehbar gehaltert.
Sie können
in einer alternativen Ausführungsform
aber auch derart gehaltert sein, dass an dem Paar von Scheiben eine über einen
Teilbereich des Scheibenumfangs umlaufende Wand ausgebildet ist,
welche einen Öffnungsbereich
von beispielsweise 90° aufweist,
in welcher Wand die Scheibe des Unterteils des Gelenks drehbar gehaltert
ist und durch welchen Öffnungsbereich
das flache Mittelteil des Unterteils ragt. Vorteilhaft ist diese
Wand in der Form eines teilweisen Zylinders gefertigt.
-
Es
ist weiterhin zweckmäßig, den
erlaubten Bewegungswinkel des Kniegelenks einstellen zu können. Gerade
kurz nach einer Operation kann es vorteilhaft sein, vorerst nur
einen kleinen Bewegungswinkel zuzulassen und nach und nach bei fortschreitender
Genesung diesen erlaubten Bewegungswinkel zu erweitern. Hierzu sind
an der innerhalb des Paars von Scheiben des Drehgelenks des Unterteils
angeordneten Scheibe des Oberteils Gewindebohrungen für Schrauben
vorgesehen, wobei diese Gewindebohrungen konzentrisch zur Drehachse
des Drehgelenks angeordnet sind. Auf der außenliegenden oder bezüglich des
Benutzers äußeren, d.h.
dem Kniegelenk abgewandten Scheibe des Paars von Scheiben sind zwei
konzentrisch ausgeformte Schlitze vorgesehen, die jeweils einen
Winkelbereich von etwa 100° bis
150° einnehmen
und hinsichtlich des radialen Abstandes von der Drehachse mit den
Gewindebohrungen ausgerichtet sind. Durch diese konzentrischen Schlitze
hindurch können
Bolzenschrauben in ausgewählte
der Gewindebohrungen geschraubt werden, so dass Oberteil und Unterteil
mittels des Drehgelenks in ihrer freien Drehbarkeit zueinander variabel
eingeschränkt
werden können.
-
In
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Oberbügel einstückig mit
den beiden Oberteilen und der Unterbügel einstückig mit den beiden Unterteilen
ausgebildet. In diesem Falle weisen die Bügel an ihren Enden jeweils
Längsschlitze
auf. An diesen Längsschlitzen
sind dann variabel verschiebbar und arretierbar Halterungen für die jeweiligen
Knochenschrauben angebracht.
-
Gemeinsam
ist den beiden Ausgestaltungen, dass ein dynamischer Kniegelenksfixateur
kniegelenksübergreifend
bereitgestellt ist, welcher die Gewichtskraft des Benutzers trägt und durch
ein Drehgelenk vorteilhaft lediglich eine Rollbewegung des Kniegelenks
zulässt
und wobei ferner der obere Teil des Kniegelenksfixateurs und der
untere Teil des Kniegelenksfixa teurs jeweils durch drei Knochenschrauben
gesichert ist, welche dazu vorgesehen sind, umfänglich in einen Oberschenkelknochen und/oder
Schienbeinknochen hineingeschraubt zu werden. Somit ist dem Benutzer
eine schonend geführte
und gehaltene Bewegung seines Kniegelenks ermöglicht.
-
Ausführungsbeispiele
des Kniegelenksfixateurs der Erfindung werden anhand der folgenden
Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
-
1 den
Kniegelenksfixateur in einer Seitenansicht;
-
2 den
Kniegelenksfixateur in einer Draufsicht;
-
3a und 3b das
Ober- und Unterteil des Kniegelenkfixateurs als Einzelteile;
-
4a und 4b Seiten-
und Draufsicht auf zusammenmontierte Ober- und Unterteile;
-
5 den
am Kniegelenk eines Benutzers angebrachten Kniegelenksfixateur einer
alternativen Ausführungsform
in einer Seitenansicht;
-
6 eine
alternative Ausführungsform
des Kniegelenksfixateurs in perspektivischer Darstellung und
-
7 eine
alternative Ausgestaltung der Bauteile des Drehgelenkes des Kniegelenksfixateurs nach 5 in
perspektivischer Ansicht.
-
Die 1 und 2 zeigen
einen erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateur 1 in
einer Seitenansicht und in einer Draufsicht. Ein Oberbügel 10 weist
ein linkes Oberbügelende 12,
ein rechtes Oberbügelende 14 sowie
einen diese beiden Oberbügelenden 12, 14 verbindenden
Bogenbereich 16 auf. An dem Bogenbereich 16 ist
eine über
einen, in eine Mehrzahl von Klemmbacken 15 eingreifenden Schraubbolzen 13 festziehbare
Halterung 11 angebracht, an der eine Knochenschraube 20 fest
angebracht ist, welche hier als mittige Knochenschraube 20 bezeichnet
wird. Die mittige Knochenschraube 20 weist an ihrem der
Halterung 11 gegenüberliegenden Ende
einen Gewindebereich auf, der dazu vorgesehen ist, auf bekannte
Weise in einen Oberschenkelknochen eines Benutzers hineingeschraubt
zu werden. In der hier gezeigten Ausführungsform werden der Bogenbereich 16 und
die mittige Knochenschraube 20 bei Betätigen des Schraubbolzens 13 gleichzeitig
durch die Mehrzahl von Klemmbacken 15 beklemmt und bei
entgegengesetzter Betätigung
des Schraubbolzens gelöst.
In einer alternativen Ausführungsform
könnten
separate Klemmmechanismen vorgesehen sein, so dass nacheinander
die Halterung an der Knochenschraube angebracht wird und erst hernach
der Oberbügel
an der Halterung. Dies hätte
den Vorteil, dass zunächst
die Knochenschrauben an dem Bein des Benutzers gemäß den Entscheidungen
des Operateurs befestigt würden
und erst danach der Kniegelenksfixateur nach und nach auf der Grundlage
der angebrachten Knochenschrauben und individuell an den Benutzer
angepasst zusammengesetzt wird.
-
Das
Oberbügelende 12 ist über eine
Halterung 60 an einem Oberteil 52 eines Gelenks 50 angebracht,
welches hier als linkes Gelenk 50 bezeichnet wird. Das
Oberteil 52 weist einen als Scheibe 92 ausgebildeten
Gelenkbereich auf, dem sich ein flaches Mittelteil 57 mit
einem Längsschlitz 56 sowie
eine Verlängerung 81 anschließt. Die
Halterung 60 für
den Oberbügel 10 ist über eine
Bolzenschraube 61 in dem Längsschlitz 56 variabel
fixierbar gehaltert. Mit der Bolzenschraube 61 kann ferner
eine Mehrzahl von Klemmbacken 64 betätigt werden, so dass das Oberbügelende 12 über die
Halterung 60 an einer gewünschten Position an dem flachen
Mittelteil 57 des Oberteils 52 fixiert werden
kann. Am Endbereich der Verlängerung 81 ist
ferner eine Halterung 85 für eine Knochenschraube 22 vorgesehen,
welche hier als linke Knochenschraube 22 bezeichnet wird.
Die Halterung 85 funktioniert nach dem gleichen Klemmbacken-Bolzenschrauben-Prinzip
wie bei der beschriebenen Halterung 60. In der gleichen
Weise ist das Oberbügelende 14 an
einem flachen Mittelteil 57' über eine
Halterung 60' und
eine Mehrzahl von Klemmbacken 64' angebracht, welche über eine
Bolzenschraube 61' betätigt werden,
welche eine variable Position innerhalb eines Längsschlitzes 56' eines zum Oberteil 52 parallel
angeordneten Oberteils 52' einnimmt.
Das eine Ende des Oberteils 52' bildet einen Teil eines rechten
Drehgelenks 50'.
Anzumerken ist, dass die Oberbügelenden 12 und 14 nur
gleichzeitig in ihrer Position verändert werden.
-
Wie
in 2 dargestellt, sind das linke Drehgelenk 50 und
das rechte Drehgelenk 50' derart
zueinander angeordnet, dass die jeweiligen Drehachsen in einer Flucht 89 liegen.
Diese Justage wird vorteilhaft bereits während der Fertigung des Kniegelenksfixateurs,
auf alle Fälle
aber vor der Operation an dem Benutzer vorgenommen. In der hier
gezeigten Ausführungsform
sind die Drehachsen durch frei drehbare Achsbolzen 90, 90' gebildet, welche
durch Kapseln oder Splinte 93 an ihren jeweiligen Enden gegen
ein Herabfallen gesichert sind. Da die Achsbolzen 90, 90' zusammen die
gesamte Gewichtskraft des Benutzers tragen, sind diese aus einem
Material von besonderer Verschleißbeständigkeit und Abriebfestigkeit
gefertigt.
-
Das
Gelenk 50, 50' ist
insgesamt durch das eine Ende des Oberteils 52, 52', den Achsbolzen 90, 90', die am Ende
des Oberteils 52, 52' befindliche Scheibe 92, 92' sowie ein an
einem Ende des Unterteils 54, 54' befindliches Scheibenpaar 94, 94' gebildet.
-
Das
Unterteil 54, 54' umfasst
ein flaches Mittelteil 59, 59' in welcher sich ein Längsschlitz 58, 58' für eine Bolzenschraube 63, 63' befindet, über welche
eine Halterung 62, 62' gehalten wird. Die Halterung 62, 62' ist durch einen ähnlichen
Klemmbackenmechanismus aufgebaut wie oben bereits beschrieben. Die
Halterungen 62 und 62' tragen ferner einen Unterbügel 30 über dessen
linkes Unterbügelende 32 und
rechtes Unterbügelende 34.
Ein verbindender Bogenbereich 36 des Unterbügels 30 trägt eine über einen
Bolzen 33 festziehbare Halterung 31, die in ähnlicher
Weise wie die bereits beschriebene Halterung 11 funktioniert.
An der Halterung 31 des Unterbügels 30 ist ferner
die mittlere Knochenschraube 40 befestigt. Die Halterungen 62, 62' sind in den
Längsschlitzen 58, 58' variabel feststellbar
angeordnet. Das heißt,
die Positionen, an welchen die Halterungen fixiert werden, sind
individuell an den Benutzer anpassbar.
-
Über an den
Verlängerungen 83, 83' der Unterteile 59, 59' angebrachte
Halterungen 87, 87' sind eine
linke Knochenschraube 42 und eine rechte Knochenschraube 44 gehalten.
Diese Halterungen 87, 87' sind entlang der Verlängerungen 83, 83' variabel feststellbar,
so dass auch diese den individuellen Gegebenheiten eines Benutzers
angepasst werden können.
-
Der
so gebildete Aufbau des Kniegelenksfixateurs gestattet eine feste
Anbringung des Oberbügels 10 an
den Oberschenkelknochen des Benutzers und eine feste Anbringung
des Unterbügels 30 an den
Schienbeinknochen des Benutzers, so dass über das paarig ausgebildete
Gelenk 50, 50',
welches kniegelenkübergreifend
den Oberbügel 10 frei
drehbar mit dem Unterbügel 30 verbindet,
die Gewichtskraft des Benutzers getragen wird und dieser sich gelenkschonend
fortbewegen kann. Wichtig hierbei ist, dass durch den Kniegelenksfixateur 1 lediglich
Rollbewegungen 8 des Kniegelenks zugelassen werden. Es
ist klar, dass es auch möglich
ist, das Gelenk dadurch zu bilden, dass das Scheibenpaar an dem Oberteil
angebracht wird und die einzelne Scheibe an dem Unterteil angebracht
wird.
-
Wie
aus der 1 zusammen mit der 2 zu
sehen ist, sind die beiden Knochenschrauben 22 und 24,
die für
die seitliche Befestigung an dem Oberschenkelknochen vorgesehen
sind, senkrecht zur Knochenschraube 20 angeordnet, welche
für die im
mittleren Bereich vorgesehene Befestigung an dem Oberschenkelknochen
vorgesehen ist. Die beiden Knochenschrauben 42 und 44,
die für
die seitliche Befestigung an dem Schienbeinknochen vorgesehen sind,
sind senkrecht zur Knochenschraube 40 angeordnet, welche
für die
im mittleren Bereich vorgesehene Befestigung an dem Schienbeinknochen vorgesehen
ist. Diese Anordnung gewährleistet
eine hohe Stabilität
der Befestigung an einem hierfür
vorgesehen Knochen, welche auch höheren äußeren Belastungen standhalten
kann, da die Einbohrpunkte an dem Knochen nicht in einer Linie liegen.
Außerdem
ist eine leichte Bedienbarkeit für
die Operateure bereitgestellt, da der Einbau an dem Benutzer aus Richtungen
erfolgt, welche aufgrund ihrer Orthogonalität zueinander leicht ausgerichtet
werden können.
Zudem gewährleistet
diese orthogonale Konfiguration eine gute Stabilität bei minimalem
Materialein satz und somit minimalem Gesamtgewicht des Kniegelenksfixateurs.
-
Die 3a und 3b zeigen
je ein Ober- bzw. ein Unterteil 52, 54 des Kniegelenkfixateurs
als Einzelteile in Draufsicht. Das Scheibenpaar 94 des Unterteils 54 weist
konzentrische Schlitze 102 oder konzentrische Nuten 102 auf,
während
die Scheibe 92 des Oberteils 52 konzentrisch angeordnete
Gewindebohrungen 100 aufweist.
-
Die 4a und 4b zeigen
in Seiten- und in Draufsicht die zusammengesetzten Ober- und Unterteile 52 bzw. 54.
In 4a ist zu sehen, dass die Gewindebohrungen 100 in
der gezeigten Gelenkstellung mit den konzentrischen Schlitzen 102 in
Deckung sind. Ferner zeigt 4a Bolzenschrauben 101,
die durch die konzentrischen Schlitze 102 hindurch in vorbestimmte
Gewindebohrungen 100 hineingedreht sind. Hierdurch ist
die Drehung des Oberteils 54 gegenüber dem Unterteil 52 entsprechend der
gewählten
Positionen der Bolzenschrauben 101 eingeschränkt. Auf
diese Weise ist es möglich,
dass dem Benutzer beispielsweise kurz nach einer Operation nur eine
geringe Bewegungsmöglichkeit
zur Verfügung
gestellt wird. Im weiteren Genesungsverlauf können die Schrauben dann an
anderen Positionen hineingedreht werden, so dass der Benutzer sein Kniegelenk
nunmehr in einem größeren Winkelbereich
bewegen kann. In der hier gezeigten Konfiguration würde dieser
Winkelbereich beispielsweise geringfügig weniger als 90° betragen.
-
Die 4b zeigt,
wie die Einzelscheibe 92 des Endes des Oberteils 52 durch
den Achsbolzen 90 in dem Scheibenpaar 94 des Endes
des Unterteils 54 drehbar gehalten wird. Gegen ein Auseinanderfallen
ist der Achsbolzen 90 beidseitig mit Kapseln oder Splinten 93 gesichert.
-
Ferner
sind in den 4a und 4b die Verlängerungen 81 und 83 des
Unterteils 52 sowie des Oberteils 54 dargestellt.
-
Die 5 stellt
in einer Seitenansicht eine Anbringung des Kniegelenksfixateurs
einer weiteren Ausführungsform
an einem Kniegelenk eines Benutzers dar. Gleiche der zuvor verwendeten
Bezugszeichen bedeuten gleiche Teile. Der Unterschied zur vorangegangenen
Ausführungsform
besteht darin, dass hier ein Gelenkteil mit dem Scheibenpaar 94 dem
Oberteil 53 und ein Gelenkteil mit dem Scheibenpaar 92 dem
Unterteil 55 zugeordnet sind. Hier ist insbesondere dargestellt,
wie die mittige Knochenschraube 20 fest mit dem Oberschenkelknochen
des Benutzers in Eingriff steht und über den Oberbügel 10 das
Oberteil 53 hält,
welches mittels des frei drehbaren Achsbolzens 90 mit dem
Unterteil 55 verbunden ist, welches wiederum über den
Bügel 30 von
der Knochenschraube 40 gehalten wird, welche mit dem Schienbeinknochen
des Benutzers in Eingriff steht. Auf diese Weise übergreift
der Kniegelenksfixateur das Kniegelenk zur Aufnahme der Gewichtskraft
des Benutzers und zum Gestatten von lediglich Rollbewegungen 8 des
Kniegelenks. Die seitliche Knochenschraube 22, die mit
dem Oberschenkelknochen fest im Eingriff steht und über die
Halterung 85 die Verlängerung 91 des
Oberteils 53 hält,
ist hier dargestellt, ebenso wie die seitliche Knochenschraube 42,
die mit dem Schienbeinknochen fest im Eingriff steht und über die
Halterung 87 die Verlängerung 83 des
Unterteils 55 hält.
-
Die 6 zeigt
in perspektivischer Darstellung eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Kniegelenksfixateurs 101. Dieser ist in Form eines
beingerecht geformten, angepassten Bauteils aus faserverstärktem Kunststoff
oder aus kunststoffbemanteltem Aluminium gefertigt. Hierbei sind
die Strukturen der Bügel
und der Gelenkteile dahingehend abgewandelt, dass ein Oberbügel 110 einstückig mit
einem linken und einem rechten Oberteil 152, 152' gefertigt ist,
und dass ein Unterbügel 130 einstückig mit
Unterteilen 154, 154' gefertigt ist. An einem Ende oder
unteren Bereich 112 des Oberbügels 110 ist ein Längsschlitz 156 an
einem Ansatz 191 angebracht, an welchem Längsschlitz 156 variabel
feststellbar eine Halterung 160 für eine Halterung 185 für eine seitliche
Knochenschraube 122 angebracht ist. Eine mittige Knochenschraube 120 ist
an einer Halterung 115 gehalten, welche über einen Holm 114 an
dem Oberbügel 110 angebracht
ist, wobei der Holm 114 über zwei Schrauben 116 fest
an dem Oberbügel
befestigt ist. An dem Unterbügel 130 ist
in ähnlicher
Weise über
eine Halterung und einen Holm eine mittige Knochenschraube 140 fest
gehalten. Eine seitliche Knochenschraube 142 ist über Halterungen 187 und 162 an
dem Unterteil 154 angebracht. Das Oberteil 152 und
das Unterteil 154 sind über
ein frei drehbares Gelenk, das aus den jeweiligen Endbereichen von
Oberteil und Unterteil gebildet ist, zusammengehalten. Das Drehgelenk
ermöglicht eine
Dreh- oder Rollbewegung 108 um die Drehachse 189.
Die Rollbewegung 108 ist einschränkbar durch das Zusammenwirken
von zwei auf dem Oberteil vorgesehenen konzentrischen Nuten 1102 an
der Außenscheibe
mit Gewindebohrungen 1100, welche Nuten 1102 sich
hinsichtlich ihrer Anordnung mit den konzentrisch angebrachten Gewindebohrungen 1100 an
der Innenscheibe im wesentlichen in Deckung befinden oder den gleichen
radialen Abstand von der Drehachse aufweisen, wobei hineindrehbare
Bolzenschrauben 1101 die Drehbewegung auf vorbestimmte
Weise einschränken.
Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform
des Kniegelenksfixateurs wird klar, dass die Ansätze 191 und 193,
sowie die in der perspektivischen Dar stellung verdeckten Ansätze auf der
gegenüberliegenden
Seite des Kniegelenksfixateurs 101, die Funktion der Verlängerungen 81 und 83 der
ersten Ausführungsform
haben. Auch diese Ausführungsform
des Kniegelenksfixateurs stellt eine große Stabilität bereit, weil sowohl beim
oberen Teil des Kniegelenksfixateurs wie auch bei seinem unteren
Teil je drei Knochenschrauben, an der linken Seite, in der Mitte
und an der rechten Seite, zur Halterung vorgesehen sind.
-
Sind
die an dem Kniegelenksfixateur 101 angebrachten Knochenschrauben 120, 122, 124 bzw. 140, 142, 144 an
die vorgesehenen Oberschenkelknochen bzw. Schienbeinknochen über das
Kniegelenk des Benutzers übergreifend
fest verschraubt, so stellt der Kniegelenksfixateur 101 gelenkübergreifend
eine Gewichtsentlastung für
den Benutzer bereit und gestattet dem Kniegelenk des Benutzers zudem ausschließlich schonende
Rollbewegungen.
-
Bei
dieser Ausführungsform
ist zudem eine Vielzahl an Winkelstellungen der Knochenschrauben zueinander
denkbar. Insbesondere könnte,
wenn die Längsschlitze
weiter unten angeordnet würden,
eine regelmäßige Anordnung
der Knochenschrauben 120, 122, 124 bzw. 140, 142, 144 in
120°-Winkeln
ermöglicht
sein. Dies könnte
eine weiter verbesserte mechanische Stabilität bewirken. Wie an der Abbildung
zu sehen, liegt dann allerdings auch ein erhöhter Materialeinsatz und damit
ein erhöhtes
Gewicht des Kniegelenksfixateurs vor.
-
Die 7 zeigt
eine alternative Ausgestaltung eines Oberteils 253 und
Unterteils 255 für
einen erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateur
wie er in 5 dargestellt ist. Das Besondere
an dieser Konstruktion ist, dass hier ein Scheibenpaar 294 durch eine
Umfangswand 200 zusammengehalten wird, wobei eine Öffnung 201 mit
einem Winkel von etwas weniger als 180° bis etwa 60°, vorzugsweise mit einem Winkel
in einem Bereich von 90° frei
gehalten ist. Eine, wie durch den Pfeil 203 angedeutet,
innerhalb des Scheibenpaars 294 formschlüssig angebrachte
Einzelscheibe 292 ist innerhalb des Scheibenpaars 294 frei
drehbar. Dies hat den Vorteil, dass keine möglicherweise störenden Kappen
oder Splinte an den Enden eines im Vergleich zu den vorangegangen
Ausführungsformen
nicht erforderlichen Haltebolzens überstehen. Hiervon abgesehen
sind Oberteil 253 und Unterteil 255 dieser alternativen Ausgestaltung
wie die Oberteile und Unterteile der vorangegangenen Ausführungsformen
aufgebaut, d.h. sie weisen flache Mittelteile 259, 257 mit
Längsschlitzen 258, 256 sowie
Verlängerungen 283, 281 auf.
Weiterhin ist auch bei dieser Ausgestaltung die Möglichkeit
bereitgestellt, die Drehbewegung einzuschränken, indem an der Einzelscheibe 292 konzentrisch
angeordnete Gewindebohrungen 2100 vorgesehen sind, die
in zusammengebauten Zustand der Einzelscheibe 292 mit dem
Scheibenpaar 294 mit konzentrisch angeordneten Schlitzen 2102 in
Deckung sind, so dass, wie oben beschrieben, hineingedrehte Schrauben
als Stopper die Drehbewegung nur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs
gestatten. Diese Ausgestaltung wird zusammengebaut, indem zunächst eine
Scheibe des Scheibenpaars 294 fortgelassen wird, dann die
Einzelscheibe 292 in die Einzelscheibe mit Wandung 200 hineingelegt
wird und schließlich
die zweite Scheibe des Scheibenpaars aufgelegt und befestigt wird.
-
Dem
Fachmann wird klar sein, dass weitere Abwandlungen der Erfindung
möglich
sind. Beispielsweise könnte
eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateurs
einen mehrteiligen Bogen aufweisen, wie er in der ersten Ausführungsform
beschrieben ist, der über
ein Drehgelenk mit einem einstückigen
Bogen frei drehbar verbunden ist, wie er in der letzten Ausführungsform beschrieben
ist.