DE102018007224B4 - Device for connecting objects, in particular for connecting bone fragments on the body, preferably extracorporeally, during a healing process - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (100) zum Verbinden von Objekten, insbesondere zum vorzugsweise extrakorporalen Verbinden von Knochenfragmenten am Körper während eines Heilungsprozesses, umfassend eine Verbindungsbaugruppe zur Verbindung eines an einem Objekt oder Knochenfragment festgelegten Stifts (18) mit einem Führungsstab oder -rohr (11), mit einer den Führungsstab oder das Führungsrohr (11) drehverstellbar und fixierbar umgreifenden, ersten Anschlussbaugruppe (1,2), und mit einer den Stift (18) drehverstellbar und fixierbar umgreifenden, zweiten Anschlussbaugruppe (4,5), wobei die erste und zweite Anschlussbaugruppe , (1,2;4,5) über wenigstens zwei Gelenke (13,19), insbesondere Scharnier- und/oder Kegelgelenke, verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Gelenke (13,19)a) stufenlose Drehverstellungen um jeweils unterschiedliche Gelenkachsen zulassen und in beliebigen Zwischenpositionen arretierbar sind, und dassb) die erste Anschlussbaugruppe (1,2) ein blockförmiges Bauteil (1) und ein gabelförmiges Bauteil (2) aufweist, welche jeweils den Führungsstab öder das Führungsrohr (11) umgreifen, wobei das blockförmige Bauteil (1) von einer zylindrischen, zu seiner Mittelebene lotrechten Ausnehmung (102) vollständig durchsetzt wird und an einer nicht durchsetzten Stirnseite (103) einen lotrecht auskragenden, zylindrischen Ansatz (104) aufweist, der zumindest im Bereich seines freien Endes mit einem Gewinde versehen ist, während die beiden Schenkel (105) des gabelförmigen Bauteils (2) von je einer Ausnehmung (110) vollständig durchsetzt sind, wobei die Ausnehmung (102) des blockförmigen Bauteils (1) und die Ausnehmungen (110) des gabelförmigen Bauteils (2) in eine sich überdeckende Position bringbar sind, so dass das Führungsrohr (11) durch diese hindurchgeschoben werden kann, aber noch in seiner Längsrichtung verschiebbar ist, während durch Aufbringen einer Zugkraft auf den Ansatz (104) das blockförmige Bauteil (2) vollständig in das gabelförmige Bauteil einfügbar ist, wobei in dieser Position die Mittelachse der Ausnehmung (102) des blockförmigen Bauteils (1) mit der Mittelachse der Ausnehmungen (110) des gabelförmigen Bauteils (2) nicht exakt fluchtet, so dass das Führungsrohr (1) unverschiebbar und unverrückbar festgeklemmt wird.Device (100) for connecting objects, in particular for preferably extracorporeal connection of bone fragments on the body during a healing process, comprising a connection assembly for connecting a pin (18) fixed to an object or bone fragment to a guide rod or tube (11), with a the guide rod or the guide tube (11) in a rotatably adjustable and fixable manner, and with a second connection module (4,5) that encompasses the pin (18) in a rotatably adjustable and fixable manner, wherein the first and second connection modules , ( 1,2;4,5) are connected via at least two joints (13,19), in particular hinge and/or tapered joints, characterized in that the at least two joints (13,19)a) have stepless rotary adjustments about different joint axes in each case and can be locked in any intermediate position, and thatb) the first connection assembly (1,2) has a block-shaped component (1) and a fork-shaped component (2), which each encompass the guide rod or the guide tube (11), the block-shaped component (1) is completely traversed by a cylindrical recess (102) perpendicular to its central plane and has a vertically projecting, cylindrical shoulder (104) on a non-penetrated end face (103), which is provided with a thread at least in the region of its free end , while the two legs (105) of the fork-shaped component (2) are each completely penetrated by a recess (110), the recess (102) of the block-shaped component (1) and the recesses (110) of the fork-shaped component (2) in an overlapping position can be brought so that the guide tube (11) can be pushed through it, but can still be displaced in its longitudinal direction, while the block-shaped component (2) can be completely pushed into the fork-shaped component by applying a tensile force to the extension (104). can be inserted, whereby in this position the central axis of the recess (102) of the block-shaped component (1) is not exactly aligned with the central axis of the recesses (110) of the fork-shaped component (2), so that the guide tube (1) is clamped immovably and immovably .
Description
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden von Objekten, insbesondere zum vorzugsweise extrakorporalen Verbinden von Knochenfragmenten am Körper während eines Heilungsprozesses, umfassend eine Verbindungsbaugruppe zur Verbindung eines an einem Objekt oder Knochenfragment festgelegten Stifts mit einem Führungsstab oder -rohr, mit einer den Führungsstab oder das Führungsrohr drehverstellbar und fixierbar umgreifenden, ersten Anschlussbaugruppe, und mit einer den Stift drehverstellbar und fixierbar umgreifenden, zweiten Anschlussbaugruppe, wobei die erste und zweite Anschlussbaugruppe über wenigstens zwei Gelenke, insbesondere Scharnier- und/oder Kegelgelenke, verbunden sind.The invention relates to a device for connecting objects, in particular for preferably extracorporeal connection of bone fragments on the body during a healing process, comprising a connection assembly for connecting a pin fixed to an object or bone fragment to a guide rod or tube, to a guide rod or the first connection assembly encompassing the guide tube in a rotationally adjustable and fixable manner, and having a second connection assembly encompassing the pin in a rotationally adjustable and fixable manner, the first and second connection assemblies being connected via at least two joints, in particular hinge and/or tapered joints.
Ähnliche Fixierungsvorrichtungen weisen zur Einstellung nur zwei Freiheitsgrade der Verstellung - also Drehachsen - auf.Similar fixation devices have only two degrees of freedom of adjustment—that is, axes of rotation—for setting.
Die
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Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden von Objekten, insbesondere zum vorzugsweise extrakorporalen Verbinden von Knochenfragmenten am Körper während eines Heilungsprozesses, derart weiterzubilden, dass damit wirklich jede gewünscht Relativposition zwischen einem an einem Objekt oder Knochenfragment festgelegten Stift und einem externen, d.h. extrakorporalen Führungsstab oder -rohr möglich ist.The disadvantages of the prior art described result in the problem that initiated the invention, a generic device for connecting objects, in particular for preferably extracorporeal connection of bone fragments on the body during a healing process, further developing such that really any desired relative position between an on an object or bone fragment fixed pin and an external, i.e. extracorporeal guide rod or tube is possible.
Zur Lösung dieses Problems sieht die Erfindung vor, dass die wenigstens zwei Gelenke stufenlose Drehverstellungen um jeweils unterschiedliche Gelenkachsen zulassen und in beliebigen Zwischenpositionen arretierbar sind, und dass die erste Anschlussbaugruppe ein blockförmiges Bauteil und ein gabelförmiges Bauteil aufweist, welche jeweils den Führungsstab oder das Führungsrohr umgreifen, wobei das blockförmige Bauteil von einer zylindrischen, zu seiner Mittelebene lotrechten Ausnehmung vollständig durchsetzt wird und an einer nicht durchsetzten Stirnseite einen lotrecht auskragenden, zylindrischen Ansatz aufweist, der zumindest im Bereich seines freien Endes mit einem Gewinde versehen ist, während die beiden Schenkel des gabelförmigen Bauteils von je einer Ausnehmung vollständig durchsetzt sind, wobei die Ausnehmung des blockförmigen Bauteils und die Ausnehmungen des gabelförmigen Bauteils in eine sich überdeckende Position bringbar sind, so dass das Führungsrohr durch diese hindurchgeschoben werden kann, aber noch in seiner Längsrichtung verschiebbar ist, während durch Aufbringen einer Zugkraft auf den Ansatz das blockförmige Bauteil vollständig in das gabelförmige Bauteil einfügbar ist, wobei in dieser Position die Mittelachse der Ausnehmung des blockförmigen Bauteils mit der Mittelachse der Ausnehmungen des gabelförmigen Bauteils nicht exakt fluchtet, so dass das Führungsrohr unverschiebbar und unverrückbar festgeklemmt wird.To solve this problem, the invention provides that the at least two joints allow stepless rotational adjustments about different joint axes and can be locked in any intermediate position, and that the first connection assembly has a block-shaped component and a fork-shaped component, each of which encompasses the guide rod or the guide tube , wherein the block-shaped component is completely penetrated by a cylindrical recess that is perpendicular to its central plane and has a vertically projecting, cylindrical extension on a non-penetrated end face, which is provided with a thread at least in the area of its free end, while the two legs of the fork-shaped Component are each completely penetrated by a recess, wherein the recess of the block-shaped component and the recesses of the fork-shaped component can be brought into an overlapping position, so that the guide tube can be pushed through this, but is still displaceable in its longitudinal direction, while by applying a tensile force on the shoulder, the block-shaped component can be inserted completely into the fork-shaped component, in which case the central axis of the recess in the block-shaped component is not exactly aligned with the central axis of the recesses in the fork-shaped component, so that the guide tube is clamped immovably and immovably.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den beigefügten Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments of the invention can be found in the appended subclaims.
Die Erfindung schafft ein wichtiges Instrument zur Fixierung einer Fraktur ohne direkte Manipulation an der Fraktur selbst. Die Vorrichtung steht unter dem Fachbegriff: Fixateur externe, im weiteren äußerer Fixierer. Grundprinzip seiner Anwendung ist es, die Knochenfragmente mehrerer optisch erfassten Einheiten flexibler zu sichern. Die Sicherung erfolgt über weitere Montageelemente mittels Muttern/Unterlegscheiben, Stiften zum Objekt und Haupt-Fixierungsrohr. Der äußere Fixierer kommt alleine oder in Kombination mit anderen Teilbaugruppen in folgenden Situationen zur Anwendung:
- a) Offene Frakturen mit gesicherter oder vermuteter bakterieller Kontamination;
- b) Geschlossene Frakturen mit erheblicher Weichteilschädigung bzw. mit komplizierten Trümmerzonen.
- a) Open fractures with proven or suspected bacterial contamination;
- b) Closed fractures with significant soft tissue damage or with complicated comminuted zones.
Die vorliegende Neuheit weist eine mehrstufige Einstellbarkeit auf, wobei man die Knochenfragmente in drei unabhängigen Drehachsen und Fixierungsebenen einstellen und fixieren kann. Bei der zweistufigen Variante (zweite Fixierungsebene) ist die Fixierungsvariabilität erhöht und man spart weitere Fixierungs-Kombinationen bzw. -Einheiten erheblich. Damit kann jedes Knochenfragment mit einem oder mehreren Stiften verbunden werden. Die Pixierungs-Schnittstellen weisen eine absolut sichere Verbindung zum Rohr und den angeschlossenen Stiften auf. An dem Führungsrohr kann man mehrere Fixierungseinheiten „verketten“ und flexibler einsetzen je nach der Lage oder der Notwendigkeit. Der Stift bzw. wahlweise die beiden Stifte sind die Verbindung vom Objekt (Knochenfragment) zur Fixierungseinheit und umgekehrt. Hierfür dienen mehrere Gelenke, die die Innovation darstellen: Sie bestehen aus Gelenkkopf und -pfanne, deren geometrische und Fertigungseigenschaften in der Anwendung von großem Vorteil sind:
- 1.) Sie weisen hervorragende Eigenschaften bezüglich der axialen Drehung und Fixierung auf.
- 2.) Jede Fixierungseinheit kann über eine zweite Ebene unabhängig eingestellt werden.
- 3.) Man kann alle Fixierungseinheiten an den Schlüsselstellungen (vorläufig) axial per Hand „vor“-fixieren und anschließend mit dem Werkzeug festdrehen. Diese Arbeitsphase erleichtert dem behandelnden Arzt die Arbeit erheblich bezüglich der optimalen Einstellung, der Variationen an der Objekt-Schnittstelle und der Sicherheit.
- 1.) They have excellent axial rotation and fixation properties.
- 2.) Each fixation unit can be adjusted independently via a second level.
- 3.) All fixing units can (temporarily) be "pre-fixed" axially by hand at the key positions and then tightened with the tool. This work phase makes the treating doctor's work considerably easier with regard to the optimal setting, the variations at the object interface and safety.
Medizinische Risiken liegen ausschließlich beim Facharzt, etwa die Infektion der Schraubenlöcher am Objekt oder die Entstehung von Pseudoarthrosen durch Fragment-Distraktion.Medical risks lie exclusively with the specialist doctor, such as infection of the screw holes on the object or the development of pseudoarthrosis due to fragment distraction.
Mechanische Risiken wären eine Lockerung einer Mutter einer nicht gerasterten Fixierungseinheit an einer eingestellten Schlüsselstelle. Das ist bei dieser Gelenkneuheit und -geometrie allerdings nur unter Gewaltanwendung (Lösen der Muttern) möglich. Andere angeschlossene Fixierungseinheiten können an den mehrfachen axialen Schnittstellen bzw. ein äußerer Fixierer keine Lockerung verursachen. Sie sind in ihrer Funktion und ihren statischen Eigenschaften unabhängig und sehr zuverlässig und stabil.Mechanical risks would be loosening of a nut of a non-ratcheted fixation unit at a set key point. With this joint innovation and geometry, however, this is only possible by using force (loosening the nuts). Other attached fixation units cannot cause loosening at the multiple axial interfaces or an external fixator. They are independent in their function and their static properties and are very reliable and stable.
Die äußeren Kräfte längs und quer der Fixierungseinheit wirken an den Fixierungsobjekten optimal. Die Schlüsselstellung bezüglich der Fixierung vom Führungsrohr und den angedockten Stiften zeigen hervorragende Eigenschaften (axiale und lineare Flexibilität, Sicherheit) und weisen eine verlässliche Festigkeit auf. Diesbezüglich wurde ein praxisgerechtes Fixierungs-Beispiel am Oberschenkel mit einem Finite-Elemente Modell simuliert. Die Ergebnisse sind äußerst zufriedenstellend. Die einzelnen Fixierungseinheiten können während des Heilungsprozesses leicht gelöst und nachgestellt werden. Anhand des aus metallischem Werkstoff hergestellten Prototyps zeigt sich der wesentliche Vorteil der Fixierungseinheit, dass man die Winkeleinstellungen in drei Achsen auf beliebige Winkeleinstellungen variieren, einstellen und fixieren kann. Diese Vorteile wurden bereits in einer 3D-Technologie simuliert. Sie weisen für den behandelnden Arzt eine große Arbeitsqualität auf. Er kann die Einstellung an den Bruchstellen bei komplizierter Brucharchitektur sowohl an Längs- und Querachsen optimal zusammenfügen und anschließend fixieren.The external forces along and across the fixation unit have an optimal effect on the fixation objects. The key position regarding the fixation of the guide tube and the docked pins show excellent properties (axial and linear flexibility, security) and show a reliable strength. In this regard, a practical fixation example on the thigh was simulated with a finite element model. The results are extremely satisfactory. The individual fixation units can be easily loosened and readjusted during the healing process. The prototype made of metallic material shows the main advantage of the fixation unit that the angle settings can be varied, adjusted and fixed to any angle settings in three axes. These advantages have already been simulated in a 3D technology. They show a high quality of work for the attending physician. He can optimally assemble and then fix the setting at the fracture points in the case of complicated fracture architecture, both on the longitudinal and transverse axes.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:
- In der Anwendung für den Arzt im Behandlungsraum bietet die Entwicklung eine flexible, sichere und optimale Handhabung. Damit können die Frakturfragmente schnell und sicher zusammen gefügt werden. Obwohl die vorliegende Erfindung bisher noch nicht real erprobt wurde, stehen einige Simulations-3D-Programme zur Verfügung, die diese Realität darstellen und simulieren können,
- In the application for the doctor in the treatment room, the development offers flexible, safe and optimal handling. This allows the fracture fragments to be joined together quickly and safely. Although the present invention has not yet been tested in real life, there are some simulation 3D programs available that can represent and simulate this reality,
Die bisher in der Praxis angewandten Fixierungseinheiten weisen dagegen nur zwei Freiheitsgrade auf. Damit braucht man mehr Zusatzinstrumente, um eine optimale Fixierung zu erreichen. Dagegen bringt die dritte Achse erhebliche Vorteile bezüglich der Erweiterung:
- Eine zweistufige Variante wird nach dem „Baukastenprinzip“ durch eine einstufige Basiseinheit zu einer dreistufigen Bauform erweitert.
- A two-stage variant is expanded according to the "modular principle" by a single-stage base unit to form a three-stage design.
Die Anwendung der Fixierungseinheiten in der Verbindung mit der zweiten Stufe ist vielseitig und kann nicht nur auf eine Objektgruppe beschränkt oder angewendet werden. In verschiedenen Größen ist eine platzsparende und kompakte Bauweise möglich. Sie lässt sich wie folgt optimal anwenden:
- - Einfach- und/oder Doppelfixierung beim Oberschenkel und anderen Knochenarten und
- - Fixierung über das Gelenk, z. B. beim Unterschenkel und Fuß;
- - Fixierung bei Ober- und Unterarmfrakturen;
- - Fixierung von benachbarten Knochen am Unterarm (Ulna, Radius) bzw. am Unterschenkel (Tibia, Fibula);
- - Fixierung im Hand- und Mittelfußbereich;
- - Fixierung im Bereich der Wirbelsäule.
- - Single and/or double fixation in femur and other types of bones and
- - Fixation via the joint, e.g. B. the lower leg and foot;
- - fixation in upper and lower arm fractures;
- - Fixation of neighboring bones on the forearm (ulna, radius) or on the lower leg (tibia, fibula);
- - Fixation in the hand and midfoot area;
- - Fixation in the area of the spine.
Das heißt konkret: Die Fixierungseinheit zeichnet sich durch vielseitige Flexibilität und Variabilität aus. Und das sowohl in der humanmedizinischen als auch in der tiermedizinischen Anwendung. Also überall, wo Präzision und Sicherheit im Vordergrund stehen.In concrete terms, this means: The fixing unit is characterized by versatile flexibility and variability. And that in both human and veterinary applications. In other words, wherever precision and safety are paramount.
Kleinere bzw. größere Ausführungen können, je nach Einsatz, einzeln oder mehrfach bei der Fixierungsgestaltung und -kombination mit anderen Fixierungseinheiten instrumentenfrei gestaltet und optimal eingesetzt werden.Depending on the application, smaller or larger versions can be designed individually or multiple times in the fixation design and combination with other fixation units without the use of instruments and used optimally.
Aber auch über angrenzende Gelenke einer Person hinweg kann die Fixierung eingesetzt werden, beispielweise zwischen dem Ober- und Unterschenkel, dem Unterschenkel und dem Fuß oder, unter Umständen im Halsbereich. Diese Innovation mit den 3D-Geometrieeigenschaften der Fixierungsneuheit zeigt in der Anwendung hervorragende und vielseitige Einsatzmöglichkeiten auf:
- Die Funktionalität der Fixierungseinheit kann nicht nur im humanen Bereich eingesetzt werden, sondern auch im industriellen Bereich (Steh- und Wandlampen, Ton- und Lichtaufnahmen und einiges mehr). Dort können preiswerte Werkstoffe (Holz, Kunststoff oder Aluminium in Spritzgussform) zum Einsatz kommen. Durch die platz- und gewichtssparende und robuste Bauweise ist der Fixierer sehr stabil und erträgt äußere mechanische Belastungen optimal, d.h. ohne Schaden zu nehmen, sowie auch ohne unerwünschte Verstellungen.
- The functionality of the fixation unit can not only be used in the human area, but also in the industrial area (floor and wall lamps, sound and light recordings and much more). Inexpensive materials (wood, plastic or aluminum in injection molding) can be used there. Due to the space and weight-saving and robust design, the fixer is very stable and withstands external mechanical loads optimally, ie without being damaged and without unwanted adjustments.
Die Erfindung ist eine notwendige Weiterentwicklung der bisher bekannten Technologie.The invention is a necessary further development of the previously known technology.
Die Fixierungseinheit ist - insbesondere für industrielle Anwendungen - bevorzugt aus Aluminium oder anderen Werkstoffen wie nichtrostendem Stahl (Niro) hergestellt und kann für medizinische Zwecke auch aus Titan hergestellt sein. Aufgrund der Geometrie, der Materialeigenschaften, z.B. Titan, deren Flächenbeanspruchung und -beschaffenheit und der axialen Zugkraft der Mutter ist sie für eine solche Anwendung bestens geeignet.The fixation unit is preferably made of aluminum or other materials such as stainless steel (stainless steel), particularly for industrial applications, and can also be made of titanium for medical purposes. Due to the geometry, the material properties, e.g. titanium, their surface stress and properties and the axial tensile force of the nut, it is ideally suited for such an application.
Die bisher im Einsatz befindlichen Produkte weisen unzureichende Gelenkeigenschaften bezüglich der Feineinstellung im Gelenk und deren Flexibilität auf. Darüber hinaus haben sie nur eine eingeschränkte Variabilität und Einstellungspräzision zum Objekt im praktischen Einsatz.The products that have been used to date have insufficient joint properties with regard to fine adjustment in the joint and their flexibility. In addition, they only have limited variability and adjustment precision to the object in practical use.
Ein wesentlicher Nachteil von herkömmlichen Fixierungseinheiten führt dazu, dass bei einer mehrfachen Bestückung mit herkömmlichen zweiachsigen Fixierungseinheiten zusätzliche Gewichts-Anteile unmittelbar an dem betreffenden Objekt, bspw. einem Knochen-Fragment, auftreten und dieses belasten.A major disadvantage of conventional fixation units is that when conventional two-axis fixation units are fitted multiple times, additional weight components occur directly on the object in question, for example a bone fragment, and burden it.
Die in der Praxis bisher gebräuchlichen Fixierer weisen erhebliche Nachteile bezüglich der „Drehgelenke“ auf, insbesondere im Hinblick auf die Winkeleinstellung/Drehung am Gelenk, da diese über eine Verzahnung an Baugruppen mit verzahnten Oberflächen erfolgt. Diese technische . Lösung umfasst geometrisch eine Scheibe, deren kreisförmige Oberfläche auf ihrer gesamten Fläche ein radiales Zahnmuster aufweist. Diese verläuft vom Außen- zum Innenkreisumfang. Durch diese Verzahnung wird jede Einstellung ungenau. Diese Ungenauigkeit wird auf das Objekt übertragen, je nach Entfernung der Fixierungseinheit. Sie kann ein und mehrere Grad betragen, was in der praktischen Anwendung nicht unerheblich ist. Demzufolge müssen noch zusätzliche Fixierungseinheiten in Kauf genommen werden, um diesen Nachteil zu kompensieren.The fixers that have been used in practice to date have significant disadvantages with regard to the "swivel joints", in particular with regard to the angular adjustment/rotation at the joint, since this takes place via a toothing on assemblies with toothed surfaces. This technical . Solution geometrically comprises a disc whose circular surface has a radial tooth pattern over its entire area. This runs from the outer to the inner circumference. Due to this interlocking, every setting becomes imprecise. This inaccuracy is transferred to the object depending on the distance of the fixation unit. It can be one or more degrees, which is not insignificant in practical use. As a result, additional fixation units have to be accepted in order to compensate for this disadvantage.
Die erfindungsgemäßen „Gelenke“ können in der Fertigung mit minimalem Aufwand hergestellt werden. Dafür wird nur ein Werkzeug benötigt, um den Neigungswinkel von ± 15° und die gewünschte Oberflächenqualität zu erzeugen. Andere, herkömmliche Fertigungsvarianten wie Zahnritzen sind einerseits hinsichtlich der Winkeleinstellung ungenau und andererseits in der Fertigung mittels Werkzeugen und Verfahrenstechnik sehr kompliziert und teuer.The "joints" according to the invention can be manufactured with minimal effort. Only one tool is needed to create the inclination angle of ± 15° and the desired surface quality. Other, conventional production variants such as sprockets are imprecise with regard to the angle setting on the one hand and on the other hand very complicated and expensive in the production using tools and process technology.
Die größten Vorteile der erfindungsgemäßen Fixierungseinheit liegen in der Gelenk-Geometrie (Kopf- und Pfanne) und im Bereich der Schnittstellen (mehrfache Fixierung von Führungsrohr und den Stiften). Sie sind im Automatisierungsprozess wesentlich schneller und billiger herzustellen. Die Teile der Fixierungseinheit bestehen aus fünf bzw. sieben Teilen (Stufe eins und zwei). Die Handhabung sowohl in Stufe eins als auch in Stufe zwei ist sehr einfach. Aufgrund der Gelenkgeometrie (Kopf, Pfanne) und der Schlüsselstellen (8, 20) ist eine optimale Feineinstellung garantiert, was bspw. für den unfall-chirurgischen Einsatz von großer Bedeutung ist.The greatest advantages of the fixation unit according to the invention lie in the joint geometry (head and socket) and in the area of the interfaces (multiple fixation of the guide tube and the pins). They are much faster and cheaper to produce in the automation process. The parts of the fixation unit consist of five or seven parts (stage one and two). The handling in both stage one and stage two is very simple. Due to the geometry of the joint (head, socket) and the key points (8, 20), an optimal fine adjustment is guaranteed, which is of great importance for use in accident surgery, for example.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der modulare Aufbau. So kann der Fixateur auf eine einstufige Ausführung reduziert werden und ist dann für den behandelnden Arzt standardmäßig einsetzbar. Er kann an der Bruchstelle am Knochen mit einem oder zwei Stiften fixiert werden. Mit zwei Stiften kann man sogar zwei Fragmente unmittelbar an der Bruchstelle positionieren und entsprechend fixieren. Damit kann man zusätzliche Fixiereinheiten in herkömmlichen Ausführungen herstellen und damit Gewicht, Bauteil-Anzahl und Kosten sparen.A particular advantage of the invention is the modular structure. In this way, the fixator can be reduced to a single-stage design and can then be used as standard by the attending physician. It can be fixed to the bone at the fracture site with one or two pins. With two pins you can even position two fragments directly at the point of fracture and fix them accordingly. This means that additional fixing units can be produced in conventional designs, thereby saving weight, the number of components and costs.
Wenn andererseits die Stifte an den Knochenfragmenten/Teilen angebracht sind, ist die räumliche Voraussetzungen für eine optimale Einstellung und Fixierung vorhanden.On the other hand, when the pins are attached to the bone fragments/pieces, there is space for optimal adjustment and fixation.
Der reduzierte Standard-Fixateur kann problemlos wieder zu einer zweistufigen Variante ergänzt werden. Dafür stehen zwei Geometrie-Teile im Vordergrund: Sie weisen gleiche Gelenk-Geometrieeigenschaften aus, die man additiv erweitern kann.The reduced standard fixator can easily be supplemented again to form a two-stage variant. Two geometry parts are in the foreground for this: They have the same joint geometry properties that can be expanded additively.
Der Vorteil der zweistufigen Fixierungsvariante liegt bei der Fixierung von benachbarten Knochen und deren Fragmenten, zum Beispiel beim Unterschenkel (Tibia, Fibula) oder Unterarm (Radius, Ulna), oder ähnlichen Lösungsproblemen am Körper.The advantage of the two-stage fixation variant lies in the fixation of neighboring bones and their fragments, for example the lower leg (tibia, fibula) or forearm (radius, ulna), or similar solution problems on the body.
Durch die Drehung um die jeweiligen Achsen der Teilbaugruppen 1 bis 3 besteht keine Kollisionsgefahr zwischen dem Führungsrohr und den beteiligten Fixierungsteilen und -stiften.Due to the rotation around the respective axes of the
Durch Verschiebung entlang der jeweiligen Achse können das Führungsrohr und die Stifte beim Fixieren beliebig verändert werden.By shifting along the respective axis, the guide tube and the pins can be changed as desired when fixing.
Aufgrund des Härtegrades und der Zugfestigkeit von Titan oder einer Titanlegierung (je nach Legierung zwischen ca. 300 bis 1.150 N/mm2) lassen sich die Teile mit einer sehr geringen Toleranz passgenau herstellen.Due to the degree of hardness and the tensile strength of titanium or a titanium alloy (depending on the alloy between approx. 300 to 1,150 N/mm 2 ), the parts can be manufactured with a very small tolerance.
Durch eine hohe Ferttigungsgüte lassen sich selbst einem Verschleiß unterliegende Bauteile mehrmals verwenden.Thanks to the high manufacturing quality, even components that are subject to wear and tear can be used several times.
Einige der dargestellten Teile, wie das Führungsrohr, Stifte, Feder-Unterlegscheiben (
Der Vorteil der Feder-Unterlegscheibe ist ihre Eigenschaft der Feder-Flexibilität einerseits, anderseits eine sehr gute Reibung und Griff-Eigenschaft ihrer „Zähne“ im äußeren Flächenumfang.The advantage of the spring washer is its spring flexibility on the one hand, and on the other hand a very good friction and grip property of its "teeth" in the outer surface area.
Für erfindungsgemäße Verschraubungen empfiehlt die Erfindung die Verwendung von Feingewinden, welche gegenüber Standardgewinden ein engeres Gewindeprofil aufweisen, wodurch eine optimale Feineinstellung und/oder Vorfixierung der betreffenden Fixierungseinheit an einem Stift oder Führungsrohr oder -stab möglich ist.For screw connections according to the invention, the invention recommends the use of fine threads, which have a narrower thread profile than standard threads, whereby an optimal fine adjustment and/or pre-fixing of the relevant fixing unit on a pin or guide tube or rod is possible.
An ringförmigen Teilen mit einem Innengewinde für erfindungsgemäße Verschraubungen sollte am Außenumfang ein Sechskantprofil od. dgl. zum Ansetzen eines Schraubschlüssels oder eine Rändelung für eine manuelle, schlupffreie Handhabung vorgesehen sein.Ring-shaped parts with an internal thread for screw connections according to the invention should have a hexagonal profile or the like on the outer circumference for attaching a wrench or knurling for manual, non-slip handling.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
-
1.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Vorderansicht; -
1.2 eine Ansicht auf die1.1 in Richtung des Pfeils I.II; -
1.3 eine Ansicht auf die1.1 in Richtung des Pfeils I.III; -
1.4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus1.1 , wobei die drei Drehachsen bzw. Dreh-Freiheitsgrade eingezeichnet sind; -
2 die komplette Fixierungseinheit in einer perspektivischen Explosionsdarstellung inklusive Zubehörteile; -
3.1 eine erste Teilbaugruppe der Fixierungseinheit vor deren Zusammenbau aus zwei einzelnen Bauteilen, nämlich einem ersten Bauteil in Form eines Blocks und einem zweiten Bauteil in Form eines diesen Block an drei Seiten umgreifenden, gabelförmigen Teils; -
3.2 den Block unddas gabelförmige Teil 2 aus3.1 in zusammengebautem Zustand, wobei die axiale Zugkraft F3 eingezeichnet ist; -
3.3 die erste Teilbaugruppe in an einem Führungsrohr angebautem Zustand, wobei der Rotationsfreiheitsgrad R1 der ersten Teilbaugruppe bezüglich der x-Achse eingezeichnet ist; -
4.1 das Zusammenfügen der ersten Teilbaugruppe mit einem dritten Bauteil in einem Zwischenstadium, wobei die axiale Zugkraft F3 eingezeichnet ist; -
4.2 die erste Teilbaugruppe mit dem dritten Bauteil aus4.1 in zu einer zweiten Teilbaugruppe vollständig zusammengefügtem Zustand; -
4.3 eine perspektivische Darstellung der teilweise zusammengefügten Teile nach4.1 , wobei der Rotationsfreiheitsgrad R3 des dritten, weiter angefügten Bauteils gegenüber der ersten Teilbaugruppe bezüglich der z-Achse eingezeichnet ist; -
5.1 ein viertes Bauteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer ersten Klemmbacke in einer perspektivischen Ansicht von oben; -
5.2 das vierte Bauteil gemäß5.1 in einer perspektivischen Ansicht von unten; -
6.1 ein fünftes Bauteil als Pendant zu dem vierten Bauteil aus5.1 , umfassend eine zweite Klemmbacke in einer perspektivischen Ansicht von oben; -
6.2 das fünfte Bauteil gemäß6.1 in einer perspektivischen Ansicht von unten; -
7.1 das Aufstecken des vierten Bauteils mit der ersten Klemmbacke gemäß5.1 auf einen Gewindefortsatz des dritten Bauteils, wobei die Andruckkraft F3 gegen das dritte Teil dargestellt ist sowie der Dreh-Freiheitsgrad R3; -
7.2 die ersten bis vierten Bauteile nach7.1 in vollständig zusammengefügtem Zustand; -
8.1 das Aufstecken des fünften Bauteils mit der zweiten Klemmbacke gemäß6.1 auf den Gewindefortsatz des dritten Bauteils, wobei die Andruckkraft F3 gegen das vierte Teil dargestellt. ist sowie der Dreh-Freiheitsgrad R3 in einer perspektivischen Ansicht; -
8.2 die ersten bis fünften Bauteile nach8.1 in zu einer dritten Teilbaugruppe vollständig zusammengefügtem Zustand in einer der8.1 entsprechenden Ansicht; -
8.3 die zusammengefügten vierten und fünften Bauteile in einer Seitenansicht, als zweite Teilbaugruppe; -
9.1 das Einlegen eines Fixierungsstiftes bzw. -pins zwischen den Klemmbacken des vierten und fünften Bauteils der dritten Teilbaugruppe gemäß8.1 als Montage-Zwischenzustand, wobei die spätere Andruckkraft F3 des fünften Bauteils in Richtung gegen das vierte Bauteil dargestellt ist; -
9.2 das Einklemmen eines Fixierungsstiftes bzw. -pins zwischen den Klemmbacken des vierten und fünften Bauteils der dritten Teilbaugruppe gemäß8.2 in fertigem Zustand; -
10.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht, wobei einige der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichten Freiheitsgrade der axialen Translation und azimutalen Rotation zwischen dem Stift bzw. Pin einerseits und dem Führungsrohr andererseits dargestellt sind; -
10.2 die dritte Teilbaugruppe aus10.1 in mit dem Stift bzw. Pin einerseits und dem Führungsrohr andererseits zusammengefügtem Zustand bei Arretierung mittels,Unterlegscheiben und Muttern; -
11 eine vollständige, erfindungsgemäße Fixierungseinheit mit einer einzigen Klemmbaugruppe aus einem vierten und fünften Bauteil zum Festklemmen eines Stifts oder Pins in einer Explosionsdarstellung, als sog. „einstufige Fixierungseinheit“; -
12 eine vollständige, erfindungsgemäße Fixierungseinheit mit zwei Klemmbaugruppen aus je einem vierten und fünften Bauteil zum Festklemmen eines Stifts oder Pins in vollständig zusammengebautem Zustand, als sog. „zweistufige Fixierungseinheit“; wobei die beiden Klemmbaugruppen in zwei unterschiedlichen Fixierungsebenen additiv auf dem dritten Bauteil montiert sind, so dass sie vor einer Arretierung gegeneinander verdrehbar sind; -
13.1 die Verkettung bzw. den Einsatz mehrerer erfindungsgemäßer Fixierungseinheiten zusammen mit einem Führungsrohr bei Mehrfachbrüchen (femur) für eine FEM-Analyse als Anwendungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht; -
13.2 das Führungsrohr mit den angebauten Fixierungseinheiten gemäß13.1 in einer Vorderansicht; -
13.3 das Führungsrohr mit den angebauten Fixierungseinheiten gemäß13.1 in einer Seitenansicht; -
14 das Detail XIV aus13.1 , nämlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung, hergestellt aus V2-Stahl anstatt aus Aluminium, in einer perspektivischen Ansicht.
-
1.1 a device according to the invention in a front view; -
1.2 a view of the1.1 in the direction of arrow I.II; -
1.3 a view of the1.1 in the direction of arrow I.III; -
1.4 a perspective view of the device1.1 , wherein the three rotation axes or rotation degrees of freedom are shown; -
2 the complete fixation unit in a perspective exploded view including accessories; -
3.1 a first sub-assembly of the fixing unit before it is assembled from two individual components, namely a first component in the form of a block and a second component in the form of a fork-shaped part surrounding this block on three sides; -
3.2 the block and the forkedpart 23.1 in the assembled state, wherein the axial tensile force F 3 is located; -
3.3 the first subassembly in the state mounted on a guide tube, wherein the rotational degree of freedom R 1 of the first subassembly with respect to the x-axis is shown; -
4.1 the assembly of the first subassembly with a third component in an intermediate stage, wherein the axial tensile force F 3 is indicated; -
4.2 the first subassembly with the third component4.1 in the fully assembled state to form a second subassembly; -
4.3 a perspective view of the partially assembled parts4.1 , wherein the rotational degree of freedom R 3 of the third, further attached component is shown relative to the first subassembly with respect to the z-axis; -
5.1 a fourth component of the device according to the invention with a first clamping jaw in a perspective view from above; -
5.2 the fourth component according to5.1 in a perspective view from below; -
6.1 a fifth component as a counterpart to the fourth component5.1 , comprising a second jaw in a perspective view from above; -
6.2 the fifth component according to6.1 in a perspective view from below; -
7.1 the attachment of the fourth component with the first clamping jaw according to5.1 on a threaded extension of the third component, the pressing force F 3 against the third part being shown as well as the rotational degree of freedom R 3 ; -
7.2 the first to fourth components7.1 in fully assembled condition; -
8.1 the attachment of the fifth component with the second clamping jaw according to6.1 on the threaded extension of the third component, with the pressing force F 3 shown against the fourth part. 12 and the rotational degree of freedom R 3 in a perspective view; -
8.2 the first to fifth components8.1 in a third subassembly fully assembled state in one of8.1 corresponding view; -
8.3 the assembled fourth and fifth components in a side view, as a second subassembly; -
9.1 according to the insertion of a fixing pin or pins between the clamping jaws of the fourth and fifth component of the third subassembly8.1 as an assembly intermediate state, with the subsequent pressing force F 3 of the fifth component being shown in the direction towards the fourth component; -
9.2 according to the clamping of a fixing pin or pins between the clamping jaws of the fourth and fifth component of the third subassembly8.2 in finished condition; -
10.1 a device according to the invention in a perspective view, with some of the degrees of freedom of the device according to the invention of the axial translation and azimuthal rotation between the pin on the one hand and the guide tube on the other hand being shown; -
10.2 the third subassembly10.1 in the assembled state with the pin or pin on the one hand and the guide tube on the other hand with locking by means of washers and nuts; -
11 a complete fixation unit according to the invention with a single clamping assembly of a fourth and fifth component for clamping a pin or pins in an exploded view, as a so-called "single-stage fixation unit"; -
12 a complete fixing unit according to the invention with two clamping assemblies each consisting of a fourth and fifth component for clamping a pin or pins in the fully assembled state, as a so-called “two-stage fixing unit”; the two clamping assemblies being mounted additively on the third component in two different fixing planes, so that they can be rotated in relation to one another before they are locked; -
13.1 the concatenation or the use of several fixing units according to the invention together with a guide tube in the case of multiple fractures (femur) for an FEM analysis as an application example in a perspective view; -
13.2 the guide tube with the attached fixing units according to13.1 in a front view; -
13.3 the guide tube with the attached fixing units according to13.1 in a side view; -
14 the detail XIV13.1 , namely a device according to the invention, made of V2 steel instead of aluminum, in a perspective view.
In der Zeichnung sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 erkennbar, wobei eine einstufige Vorrichtung oder Fixiereinheit 100 von einer zweistufigen Vorrichtung oder Fixiereinheit 100' unterschieden wird.The advantages of the
Während die Standard-Fixiereinheit 100 gemäß den
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Verbindung eines Stiftes oder Pins 18 mit einem Führungsrohr 11 ist in den
In den folgenden Figuren werden die einzelnen Bestandteile einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 anhand der einzelnen Montageschritte vorgestellt:
- In den
3.1 bis3.3 ist zu sehen, wie ein erstes, blockförmiges Bauteil 1 und ein zweites, das erste an drei Seiten umgreifendes, gabelförmiges Bauteil 2 zu einer ersten Teilbaugruppe 101 zusammengefügt werden.
- In the
3.1 until3.3 It can be seen how a first, block-shapedcomponent 1 and a second, fork-shapedcomponent 2 enclosing the first on three sides are assembled to form afirst subassembly 101 .
Das erste, blockförmige Bauteil 1 hat die Gestalt eines Quaders, der lotrecht zu einer Mittelebene von einer zylindrischen Ausnehmung 102 vollständig durchsetzt ist. An einer nicht durchsetzten Stirnseite 103 befindet sich ein lotrecht auskragender, zylindrischer Ansatz 104, der zumindest im Bereich seines freien Endes mit einem Gewinde versehen ist.The first, block-shaped
Das zweite, gabelförmige Bauteil 2 umfasst zwei zueinander parallele Schenkel 105, die an ihren rückwärtigen Enden durch einen Quersteg 106 miteinander verbunden sind. Sowohl die beiden Schenkel 105 als auch der Quersteg 106 haben jeweils eine flächige Gestalt, jeweils mit einer Innenfläche 107 und einer Außenfläche 108. Alle drei Innenflächen 107 zusammen begrenzen eine nutförmige Vertiefung 109, deren Gestalt der Form der blockförmigen Baugruppe 1 entspricht, so dass der quaderförmige Teil des Blockes 1 ohne Klemmung, aber dennoch passgenau in die nutförmige Ausnehmung 107 einsetzbar ist.The second, fork-shaped
Der Quersteg 106 ist von einer durchgehenden Ausnehmung 111 durchsetzt, worin der zylindrische Ansatz 104 beim Einsetzen des blockförmigen Bauteils 1 in die nutförmige Ausnehmung 109 des gabelförmigen Bauteils 2 Platz findet. Sobald das blockförmige Bauteil 1 vollständig in die nutförmige Ausnehmung 109 eingesetzt ist, ragt das mit einem Gewinde versehene Ende des Ansatzes 104 aus der durchgehenden Ausnehmung 111 heraus, wie in
Auch die beiden Schenkel 105 des gabelförmigen Bauteils 2 sind von je einer Ausnehmung 110 vollständig durchsetzt, deren Querschnitt mit dem Querschnitt der Ausnehmung 102 übereinstimmt. In mit dem gabelförmigen Bauteil 2 vollständig zusammengesetztem Zustand fluchten jedoch die Mittelachsen dieser Ausnehmungen 102, 110 nicht exakt, sondern sind in Richtung des Ansatzes 104 geringfügig gegeneinander versetzt.The two
Aufgrund dessen kann das Führungsrohr 11 durch sich weitgehend überdeckende Ausnehmungen 102, 110 geschoben werden, wie dies in
Das gegenseitige Verspannen der Bauteile 1, 2 erfolgt jedoch nicht unmittelbar durch Aufschrauben einer Mutter auf den mit einem Gewinde versehenen Ansatz 104, sondern unter Einfügung eines dritten Bauteils 3 als Zwischenteil.However, the mutual bracing of the
Das dritte Bauteil 3 ist in den
Das dritte Bauteil 3 umfasst ein etwa blockförmigesElement 112 mit einerhalbzylindrischen Haube 113, die vorzugsweise konzentrisch zu derMantelfläche 114der Haube 113 von einer zylindrischen Ausnehmung 115 vollständig durchsetzt ist. An der derHaube 113gegenüber liegenden Stirnseite 116 befindet sich ein lotrecht auskragender,zylindrischer Ansatz 117, der zumindest im Bereich seines freien Endes mit einem Gewinde versehen ist. Dabei kann diehalbzylindrische Haube 113 von der ebenen Stirnseite 116 beabstandet sein; ein etwa würfelförmiges Übergangsstück 118 verbindet dann dieHaube 113mit der Stirnseite 116, bevorzugt derart, dass die beiden nicht indie Mantelfläche 114der Haube 113übergehenden Stirnseiten 119 jeweils die Gestalt eines umgekehrten U haben. Zwischen diesen beiden,etwa U-förmigen Stirnseiten 119 erstreckt sich diedurchgehende Ausnehmung 115.
- The
third component 3 comprises an approximately block-shapedelement 112 with asemi-cylindrical hood 113 which is preferably completely penetrated by acylindrical recess 115 concentrically to thelateral surface 114 of thehood 113 . On theend face 116 opposite thehood 113 there is a vertically projecting,cylindrical extension 117 which is provided with a thread at least in the region of its free end. In this case, thesemi-cylindrical hood 113 can be spaced from theflat end face 116; an approximately cube-shapedtransition piece 118 then connects thehood 113 to theend face 116, preferably in such a way that the two end faces 119 that do not merge into thelateral surface 114 of thehood 113 each have the shape of an inverted U. Thecontinuous recess 115 extends between these two approximately U-shaped end faces 119.
Der Querschnitt bzw. Durchmesser dieser Ausnehmung 115 ist derart bemessen, dass darin der Schaft des Ansatzes 104 an dem ersten Bauteil 1 Platz findet und zunächst eine Verdrehung in oder entgegen der Drehrichtung R3 zwischen dem ersten und dritten Bauteil 1, 3 möglich ist.The cross section or diameter of this
Jenseits des etwa haubenförmigen Bauteils 3 kann auf den mit einem Gewinde versehenen Ansatz 104 zunächst eine Unterlegscheibe 6 aufgesteckt und sodann eine Mutter 7 aufgeschraubt werden. Sobald dabei die dem zweiten Bauteil 2 zugewandte Stirnseite 119 reibschlüssig gegen die Außenfläche 108 des Querstegs 106 gepresst wird, ist eine weitere Relativverdrehung zwischen diesen beiden Teilen nicht mehr möglich.On the other side of the roughly hood-shaped
Um dabei für eine präzise Zentrierung zwischen der Außenfläche 108 des Querstegs 106 an dem zweiten Bauteil 2 und der betreffenden Stirnfläche 119 an dem dritten Bauteil 3 Sorge zu tragen, ist der an die Ausnehmung 115 angrenzende Bereich der Stirnfläche 119 mit einer kreisringförmigen Vertiefung 120 versehen, in welche eine den Ansatz 104 umgebende, kreisringförmige Erhebung 121 an der Außenfläche 108 des Querstegs 106 zentrierend eingreifen kann. Der Rand 122 der kreisringförmigen Erhebung 121 kann leicht konisch ausgebildet sein, bevorzugt mit einem Steigungswinkel von 15°, entsprechend einem Kegelöffnungswinkel von 30°, und der Rand 123 der kreisringförmigen Vertiefung 120 kann eine dazu komplementäre Gestalt aufweisen, also mit einer Gestalt entsprechend eines Hohlkegels mit einem entsprechenden Öffnungswinkel. Dadurch können beide Bauelemente 2, 3 beim Zusammenfügen automatisch zentriert werden, und eine zentrierte Position wird sodann durch Festziehen der Mutter 7 arretiert.In order to ensure precise centering between the
Die Lage der kreisringförmigen Vertiefung 120 und der kreisringförmigen Erhebung 121 können auch vertauscht sein, d.h. derart, dass sich die kreisringförmige Vertiefung 120 an dem Bauteil 2 und die kreisringförmige Erhebung 121 an dem Bauteil 3 befindet.The position of the
Um die Vorrichtung 100 weiter mit einem Stift oder Pin 18 verbinden zu können, der bspw. in einem Knochen oder Knochenfragment eines Patienten verankert sein kann, werden auf den Ansatz 117 des dritten Bauelements 3 ein viertes und fünftes Bauelement 4, 5 aufgesteckt.In order to be able to further connect the
Das vierte Bauelement 4 ist in den
Zwischen diesen beiden Grundflächen 126, 127 erstreckt sich eine zentrale, durchgehende Ausnehmung 128, deren Innendurchmesser dem Durchmesser des zylindrischen Ansatzes 117 an dem dritten Bauteil 3 entspricht oder geringfügig größer ist als jener, so dass das vierte Bauteil 4 mit dem dritten Bauteil 3 zusammengesteckt werden kann. Damit sich diese beiden Bauteile 3, 4 dabei aneinander automatisch zentrieren, kann an einer der beiden, einander zugewandten Flächen dieser beiden Bauteile 3, 4 eine kreisringförmige Vertiefung 129 vorgesehen sein und an dem jeweiligen Bauteil 4, 3 eine kreisringförmige Erhebung 130, welche passgenau in die kreisringförmige Vertiefung 129 eingesetzt werden kann. Wie zuvor beschrieben, können die Ränder 131, 132 dieser kreisringförmigen Elemente 129, 130 konisch ausgebildet sein, bspw. entlang eines (Hohl-) Kegels verlaufen, insbesondere entlang eines (Hohl-) Kegels mit einem Öffnungswinkel von 30°.A central,
An seiner dem dritten- Bauteil 3 abgewandten Grundfläche 127 befindet sich eine nut- oder rinnenförmige Vertiefung 133, bevorzugt mit einem nahezu halbkreisförmigen Querschnitt. Bevorzugt verläuft diese nut- oder rinnenförmige Vertiefung 133 parallel zu einer Stirnfläche 125 des vierten Bauelements 4.On its
Das fünfte Bauelement 5 kann exakt dieselbe Gestalt aufweisen wie das soeben beschriebene, vierte Bauelement 4, also die Form einer flachen, quadratischen oder etwa quadratischen Platte mit einer zentralen, durchgehenden Ausnehmung 134 in einer Grundfläche 135 und einer nut- oder rinnenförmigen Vertiefung 136 entlang einer Stirn- oder Außenkante 137.The
Bevorzugt unterscheiden sich diese beiden Bauelemente 4, 5 jedoch durch ein Merkmal, nämlich durch einen Steg 138, der an einem Bauelement 4, 5 vorhanden ist, an dem anderen jedoch vorzugsweise nicht. Ein solcher Steg 138 verläuft an der selben Grundfläche 127, 135 wie die betreffende nut- oder rinnenförmige Vertiefung 133, 136, liegt der letzteren jedoch bezüglich der zentralen Ausnehmung 128, 134 diametral gegenüber. Bevorzugt verläuft dieser Steg 138 parallel zu einer Stirnfläche 125, 137.However, these two
Das fünfte Bauteil 5 wird nach dem vierten Bauteil 4 auf den Ansatz 117 des dritten Bauelements 3 aufgesteckt, und zwar derart, dass die beiden nut- oder rinnenförmigen Vertiefungen 133, 136 einander zugewandt sind und sich dort zu einer gemeinsamen Ausnehmung 139 mit einem Querschnitt eines Vollkreises ergänzen. In die solchermaßen geschaffene Ausnehmung 139 kann sodann der Pin oder Stift 18 eingelegt werden.The
Zunächst kann der Stift 18 dabei in der Ausnehmung 139 noch in seiner Längsrichtung verschoben oder um seine Achse gedreht werden, Indem sodann schließlich jenseits des fünften Bauelements 5 zunächst eine Unterlegscheibe 6 oder ein Sprengring auf den Ansatz 117 des dritten Bauelements 3 aufgesteckt und sodann eine Mutter 7 daraufgeschraubt wird, bis das vierte Bauelement 4 und das fünfte Bauelement 5 zusammengepresst werden, wird der Stift 18 in seiner Ausnehmung 139 festgeklemmt und dadurch unverrückbar festgelegt.First of all, the
Dabei fungiert die vorzugsweise stegförmige Erhebung 138 als Abstandhalter zwischen den beiden Bauelementen 4, 5 und sorgt dafür, dass jene sich - abgesehen von eben dieser stegförmigen Erhebung 138 - nicht unmittelbar berühren, sondern nur indirekt über den dazwischen eingeklemmten Stift oder Pin 18. Letzterer erfährt dadurch eine maximale Klemmkraft.The preferably bar-shaped
Die soeben beschriebene Anordnung wird als „einstufige Ausführungform“ bezeichnet. Wie in
Sind das erste und zweite Bauelement 1 und 2 zusammengefügt, so kann diese Teilbaugruppe an die Führungsstange oder das Führungsrohr 11 angeschlossen werden. Sie stellt die Gelenkverbindung und die Rotationsachse Rx in
Nach der axialen Verbindung der Teilbaugruppe mit dem dritten Bauelement 3, siehe
- Die Bauelemente 4 (
5 ) und 5 (6 ) sind in der inneren Form „annähernd“ gleich. Der Unterschied besteht darin, dass für eine optimale Anpassung der Fläche 16 gemäß5.1 andie Fläche 17 gemäß6.2 die Fläche 16 eine Neigung oder Verjüngung um -2,5° gegenüber der planaren Fläche 17 gemäß6.2 , aufweist. Daraus entsteht eine sichere Schnittstelle 19, wie8.3 erkennen lässt. 4, 5 durch die axiale Kraft F3 zusammen angepresst werden, bilden die inneren zylindrischen Flächeneigenschaften 17 gemäßWenn beide Teile 5.1 und6.2 für den Stift/Pin 18 eine sichere Schnittstelle (19), wie8.3 zeigt. Damit ist im nicht fixierten Zustand eine Drehbarkeit bezüglich der z-Achse (R3) optimal gegeben. Weitere 4, 5 sind: Auf der unterer Seite des Teiles 4 befindet sich die Gelenkausprägung „Kopf‟ (15) und auf der oberen Seite des Teiles 5 befindet sich die Gelenkausprägung „Pfanne“ (14).Flächeneigenschaften der Bauelemente
- The components 4 (
5 ) and 5 (6 ) are "approximately" the same in their inner form. The difference is that for an optimal adjustment of thesurface 16 according to5.1 to thesurface 17 according to6.2 surface 16 has a slope or taper of -2.5° relative toplanar surface 17, respectively6.2 , having. This creates asecure interface 19, such as8.3 reveals. When both 4, 5 are pressed together by the axial force F 3 , the innerparts cylindrical surface properties 17 form according to5.1 and6.2 for the pen/pin 18 a secure interface (19), such as8.3 shows. Thus, in the non-fixed state, there is optimum rotation with respect to the z-axis (R 3 ). Further surface properties of the 4, 5 are: On the lower side of thecomponents part 4 there is the articulation expression "head" (15) and on the upper side of thepart 5 there is the articulation expression "pan" (14).
In der Montagephase gemäß
Durch innovative Gelenkeigenschaften von Kopf 15 und Pfanne 14 ergibt sich eine zweite axiale Drehfreiheit bezüglich der z-Achse (R3),
Die
Die
Als Unterlegscheiben 6, Muttern 7, Stifte/Pins 18 und als Führungsstab oder Führungsrohr (11) können Fremdprodukte zum Einsatz kommen, sofern diese in vorgefertigter Form auf dem Markt sind. Verwendbar sind insbesondere Standardprodukte, wie sie für die Komplettierung bei unfall-chirurgischen Einsätzen oftmals eingekauft werden.Third-party products can be used as
Im Vorangehenden wurden folgende Begriffe verwendet:
- - Der Pin oder Metallstift, sgn. Spin mit Gewinde, dient als Verbindung vom Fixateur extern zum Knochenfragment.
- - Als Osteosynthese-Methode bezeichnet man ein operatives Verfahren zur schnellen Wiederherstellung der vollen Funktionsfähigkeit gebrochener (frakturierter) oder auf andere Weise (z.B. durch Entzündungen) verletzter Knochen.
- - Eine Fragment-Distraktion bzw. eine Fragment- bzw. Frakturdislokation ist eine im Rahmen eines Knochenbruchs (Fraktur) entstehende Verschiebung der Knochenfragmente mit dem Resultat einer Fehlstellung.
- - Frakturen können je nach Art und Grad der vorliegenden Dislokation eingeteilt werden.
- - Als „Dislocatio ad latus“ wird eine Seitverschiebung bezeichnet.
- - The pin or metal pin, sgn. Threaded spin, serves as a connection from the external fixator to the bone fragment.
- - The osteosynthesis method is a surgical procedure for quickly restoring the full functionality of broken (fractured) or otherwise (e.g. by inflammation) injured bones.
- - A fragment distraction or a fragment or fracture dislocation is a displacement of the bone fragments resulting from a broken bone (fracture) with the result of a malposition.
- - Fractures can be classified according to the type and degree of displacement present.
- - A lateral displacement is referred to as “dislocatio ad latus”.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Einzelteilitem
- 1.21.2
- Kontaktflächecontact surface
- 22
- Einzelteilitem
- 33
- Einzelteilitem
- 44
- Einzelteilitem
- 55
- Einzelteilitem
- 66
- Standardteilstandard part
- 77
- Standardteilstandard part
- 88th
- Schnittstelleinterface
- 99
- Klemmbackejaw
- 1010
- Gelenkverbindungjoint connection
- 1111
- Führungsrohr oder -stabguide tube or rod
- 11.111.1
- axiale Variabilitätaxial variability
- 1212
- Gewindethread
- 1313
- Gelenkverbindungjoint connection
- 1414
- Gelenkpfannesocket
- 14.114.1
- Winkel der GelenkpfanneAngle of the acetabulum
- 14.214.2
- Oberflächengütesurface finish
- 14.314.3
- Höhe des GelenkpfanneHeight of the acetabulum
- 1515
- Gelenkkopfrod end
- 15.115.1
- Winkel des GelenkkopfesAngle of the condyle
- 15.215.2
- Oberflächengütesurface finish
- 15.315.3
- Höhe des Gelenkkopfesheight of the joint head
- 1616
- Bezugsflächereference surface
- 1717
- Bezugsflächereference surface
- 1818
- Stift, Pinpin, pin
- 18.118.1
- Axiale Variabilitätaxial variability
- 1919
- Gelenkverbindungjoint connection
- 2020
- Schnittstelleinterface
- 2121
- Teilbaugruppesubassembly
- 2222
- Titan-EigenschaftenTitanium Properties
- F1F1
- axiale Kraft bzgl. x-Achseaxial force with respect to the x-axis
- F2F2
- axiale Kraft bzgl. y-Achsaxial force with respect to the y-axis
- F3F3
- axiale Kraft bzgl. z-Achseaxial force with respect to z-axis
- R1R1
- Drehachse bzgl. x-AchseAxis of rotation with respect to the x-axis
- R2R2
- Drehachse bzgl. y-AchseAxis of rotation with respect to the y-axis
- R3R3
- Drehachse bzgl. z-AchseAxis of rotation with respect to z-axis
- 100100
- Vorrichtungcontraption
- 100'100'
- erweiterte Vorrichtungadvanced device
- 101101
- erste Teilbaugruppefirst subassembly
- 102102
- Ausnehmungrecess
- 103103
- Stirnseiteface
- 104104
- AnsatzApproach
- 105105
- Schenkelleg
- 106106
- Querstegcross bar
- 107107
- InnenflächeInner surface
- 108108
- Außenflächeouter surface
- 109109
- nutförmige Ausnehmunggroove-shaped recess
- 110110
- durchgehende Ausnehmungcontinuous recess
- 111111
- Ausnehmungrecess
- 112112
- Blockförmiges ElementBlock shaped element
- 113113
- HaubeHood
- 114114
- Mantelflächelateral surface
- 115115
- Ausnehmungrecess
- 116116
- Stirnseiteface
- 117117
- AnsatzApproach
- 118118
- Übergangsstücktransition piece
- 119119
- U-förmige StirnflächeU-shaped face
- 120120
- kreisringförmige Vertiefungcircular indentation
- 121121
- kreisringförmige Erhebungcircular elevation
- 122'122'
- Randedge
- 123123
- Randedge
- 124124
- UmfangScope
- 125125
- ebene Stirnflächeflat face
- 126126
- GrundflächeFloor space
- 127127
- GrundflächeFloor space
- 128128
- zentrale Ausnehmungcentral recess
- 129129
- kreisringförmige Vertiefungcircular indentation
- 130130
- kreisringförmige Erhebungcircular elevation
- 131131
- Randedge
- 132132
- Randedge
- 133133
- rinnenförmige Vertiefungchannel-shaped indentation
- 134134
- zentrale Ausnehmungcentral recess
- 135135
- GrundflächeFloor space
- 136136
- rinnenförmige Vertiefungchannel-shaped indentation
- 137137
- Stirnflächeface
- 138138
- stegförmige Erhebungbar-shaped elevation
- 139139
- gemeinsame Ausnehmungcommon recess
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018007224.0A DE102018007224B4 (en) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Device for connecting objects, in particular for connecting bone fragments on the body, preferably extracorporeally, during a healing process |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018007224.0A DE102018007224B4 (en) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Device for connecting objects, in particular for connecting bone fragments on the body, preferably extracorporeally, during a healing process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018007224A1 DE102018007224A1 (en) | 2020-03-19 |
DE102018007224B4 true DE102018007224B4 (en) | 2023-06-07 |
Family
ID=69646467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018007224.0A Active DE102018007224B4 (en) | 2018-09-13 | 2018-09-13 | Device for connecting objects, in particular for connecting bone fragments on the body, preferably extracorporeally, during a healing process |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018007224B4 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10246418A1 (en) | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Mtm Medizintechnik Mauk Gmbh | Support for stabilizing spinal column comprises at least two intersecting rods each with holder, clamping pieces and connectors |
EP2627273B1 (en) | 2010-10-12 | 2017-03-01 | Zimmer, Inc. | External fixation surgical clamp with swivel |
-
2018
- 2018-09-13 DE DE102018007224.0A patent/DE102018007224B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10246418A1 (en) | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Mtm Medizintechnik Mauk Gmbh | Support for stabilizing spinal column comprises at least two intersecting rods each with holder, clamping pieces and connectors |
EP2627273B1 (en) | 2010-10-12 | 2017-03-01 | Zimmer, Inc. | External fixation surgical clamp with swivel |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DIN 6797 |
DIN 934 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018007224A1 (en) | 2020-03-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final |