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Sachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Stabilisieren und Ausrichten der Teile eines gebrochenen Knochens.
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Hintergrund der Erfindung
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Brüche von
Röhrenknochen,
wie des Schienbeins, des Oberschenkelknochens und des Oberarmknochens,
treten häufig
auf. Aufgrund der beim Bruch wirkenden Kräfte und der normalerweise von
den Röhrenknochen
aufgenommenen Kräfte sind
diese Brüche
oft instabil und das Bruchmuster ist oft komplex.
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Es
existieren mehrere Verfahren zur Behandlung derartiger Brüche, einschließlich externes Schienen
und Gipsverbände.
Einige Brüche
erfordern eine offene Reposition und eine interne Fixierung mittels
auf der Außenseite
des Knochens angesetzten Platten, welche mit Schrauben durch den Knochen
hindurch befestigt werden. In anderen Fällen wird eine externe Fixiervorrichtung
mit durch die Röhrenknochenfragmente
geführten
Stäben
verwendet, welche durch einen außerhalb der Haut des Patienten
liegenden Rahmen in Position gehalten werden. Ein weiteres Mittel
zur Stabilisierung und zum Ausrichten eines Bruchs ist die Verwendung
von intramedullären
(IM) Nägeln.
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IM-Nägel werden üblicherweise
in die Markhöhle
eines proximalen Knochenfragments eingeführt, durch den Markkanal und
den Bruch geführt, um
den Brich zu überbrücken und
die proximalen und distalen Teile des Knochens hinsichtlich der
Drehung und Biegung zu kontrollieren.
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IM-Nägel werden üblicherweise
an ihre distalen Enden mittels externer Schrauben befestigt. Die
externen Schrauben werden durch Stichwunden in der Haut eines Patienten
nahe dem distalen Ende des IM-Nagels eingeführt. Die Schrauben werden durch
Löcher
in dem IM-Nagel vorgeschoben, um den Nagel distal zu fixieren. Um
die Schrauben mit den IM-Nagellöchern
im distalen Knochenfragment auszurichten, wird ein Bildverstärkungsröntgenstrahlgerät (II) verwendet.
Die Verwendung einer derartigen Maschine ist kompliziert, erfordert
speziell ausgebildetes Personal, und ist darüber hinaus zeitaufwendig und
teuer.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit dem Befestigen
eines IM-Nagels in einem Knochen einhergehenden Probleme und insbesondere
die Probleme, die mit dem Befestigen eines IM-Nagels distal von
der Bruchstelle einhergehen, zu lösen.
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Jegliche
Erörterung
von Dokumenten, Vorgängen,
Materialien, Vorrichtungen, Artikeln oder dergleichen, welche in
die vorliegende Beschreibung Eingang gefunden hat, dient lediglich
dem Zweck, einen Kontext für
die vorliegende Erfindung herzustellen. Sie ist keinerlei Bestätigung,
dass irgendeiner oder sämtliche
dieser Gegenstände
Teil des Standes der Technik sind oder zum allgemeinen Wissensstand
auf dem die Erfindung betreffenden Gebiet gehören, wie er vor dem Prioritätsdatum
jedes der Ansprüche
der vorliegenden Anmeldung bestand.
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Überblick über die Erfindung
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In
der gesamten vorliegenden Beschreibung ist das Wort "aufweisen" oder Varianten desselben, wie "aufweist" oder "aufweisend", so zu verstehen, dass
es ein genanntes Element, eine Zahl oder einen Schritt oder eine
Gruppe von Elementen, Zahlen oder Schritten einschließt, jedoch
ein beliebiges anderes Element, eine Zahl oder einen Schritt, oder
eine Gruppe von Elementen, Zahlen oder Schritten nicht ausschließt.
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Gemäß einem
ersten Aspekt besteht die vorliegende Erfindung aus einer Knochenfixiervorrichtung,
wobei die Knochenfixiervorrichtung ein Stangenelement, das sich
von einem proximalen Ende zu einem distalen Ende entlang einer Längsachse
erstreckt, und mindestens ein an dem Knochen angreifendes Element
aufweist, das in bezug auf das Stangenelement in Längsrichtung
zwischen einer ersten Einbringposition und einer zweiten Knochenangriffsposition
bewegbar ist, wobei das Stangenelement ein oder mehrere Führungselemente
aufweist, um das mindestens eine Knochenangriffselement in dessen zweite
Knochenangriffsposition zu führen.
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Nach
einem zweiten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Befestigen eine Knochenfixiervorrichtung in einem gebrochenen Knochen
eines Patienten, wobei die Knochenfixiervorrichtung ein Stangenelement,
welches sich entlang einer Längsachse
von einem proximalen Ende zu einem distalen Ende erstreckt, und
mindestens ein Knochenangriffselement aufweist, wobei sich das mindestens
eine Knochenangriffselement von einem ersten Ende zu einem zweiten
Ende erstreckt, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- (i) Einführen
des Stangenelements und des mindestens einen Knochenangriffselements
in den Markraum eines gebrochenen Knochens;
- (ii) Vorschieben des Stangenelements und des mindestens einen
Knochenangriffselements durch den Markraum und durch die Bruchstelle, derart
dass das proximale Ende des Stangenelements und das erste Ende des
mindestens einen Knochenangriffselements proximal zu der Bruchstelle
positioniert werden, und das distale Ende des Stangenelements und
das zweite Ende des mindestens einen Knochenangriffselements distal von
der Bruchstelle positioniert werden;
- (iii) weiteres Vorschieben des mindestens einen Knochenangriffselements
und Bewirken des Erstreckens zumindest des zweiten Endes des mindestens
einen Knochenangriffselements in einen Bereich der Knochen-Kortikalis
distal von der Bruchstelle.
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Das
Stangenelement kann zylindrisch und über den Großteil seiner Länge im Wesentlichen
gerade sein. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass das Stangenelement über seine
Länge im
Durchmesser variiert, während
es entlang seiner Längsachse
weiterhin eine gerade Ausbildung beibehält. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist das Stangenelement einen im Wesentlichen geraden Hauptschaft
und einen distalen Endbereich auf, wobei der distale Endbereich
einen Durchmesser hat, der größer als
der größte Durchmesser
des Hauptschafts ist.
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Das
mindestens eine Knochenangriffselement kann mindestens ein Stiftelement
aufweisen. Vorzugsweise umfasst das mindestens eine Knochenangriffselement
zwei Stiftelemente. Ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Vorrichtung drei oder mehr Stiftelemente aufweist, ist
ebenfalls möglich.
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Die
Stiftelemente können
sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstrecken und sind
in bezug auf das Stangenelement in Längsrichtung bewegbar. Die Stiftelemente
können über ihre Länge im Wesentlichen
gerade sein, wenn sie sich in der ersten Einbringposition befinden.
Die Stiftelemente können
einen über
ihre Länge
konstanten Durchmesser aufweisen oder über ihre Länge im Durchmesser variieren.
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In
ihrer Knochenangriffsposition weisen die Stiftelemente eine angewinkelte
Konfiguration auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann ein Bereich
eines Stiftelements an oder im Wesentlichen nahe dem zweiten Ende
in bezug auf den Rest des Stiftelements angewinkelt sein. Das zweite
Ende jedes Stiftelements kann zur Bildung einer Spitze zulaufen. Des
weiteren kann ein nahe dem distalen Ende des zweiten Endes benachbarter
Teil jedes Stiftelements mit einem Schraubgewinde versehen sein.
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Wenn
sie sich in ihrer Einbringposition befinden, können die Stiftelemente im Wesentlichen
in Längsrichtung
mit dem Stangenelement ausgerichtet sein. Die Stiftelemente können an
dem Stangenelement angreifen, wenn sie sich in der Einbringposition befinden,
oder die Stiftelemente können
alternativ in ihrer Einbringposition in bezug auf das Stangenelement
von diesem beabstandet sein.
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Üblicherweise
ist der distale Endbereich des Stangenelements mit einem stumpfen
kolbenförmigen
Element versehen. Des weiteren umfasst der distale Endbereich des
Stangenelements vorzugsweise das eine oder die mehreren Führungselemente.
Bei dem Ausführungsbeispiel,
bei dem die Vorrichtung zwei Stiftelemente aufweist, weist der distale Endbereich
vorzugsweise zwei Führungselemente auf.
Die Anzahl der Führungselemente
kann insbesondere in Abhängigkeit
von der Anzahl der Stiftelemente der Vorrichtung variieren. Im Folgenden
wird auf zwei Führungselemente
und zwei entsprechende Stiftelemente Bezug genommen.
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Die
beiden Führungselemente
können
zwei in einer Außenfläche des
distalen Endbereichs aufweisen. Jeder Kanal kann einen Knochenangriffsteil eines
entsprechenden Stiftelements aufnehmen, der entlang dem Kanal bewegbar
ist. Die Kanäle
erstrecken sich üblicherweise
von dem Stangenelement nach außen
und in einem Winkel in bezug auf die Längsachse des Stangenelements.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
erstrecken sich die Kanäle,
wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung
in situ in einem Knochen positioniert ist, von dem Stangenelement weg
und in Richtung der die Vorrichtung umgebenden Knochen-Kortikalis.
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Alternativ
können
die Führungselemente Durchgänge durch
das Innere des distalen Endbereichs aufweisen, wobei die Durchgänge sich
von einer Öffnung
in einer Fläche
des distalen Endbereichs, welche im Wesentlichen nahe dem Hauptschaft
liegt, zu einer Öffnung
in einer Fläche
des distalen Endbereichs erstrecken, welche distal von dem Hauptschaft
liegt. Der Knochenangriffsteil eines entsprechenden Stiftelements
ist durch jeden der Durchgänge
bewegbar. Die Durchgänge
erstrecken sich üblicherweise über ihre
Länge unter
einem Winkel in bezug auf die Längsachse
des Stangenelements. Bei diesem Ausführungsbeispiel erstrecken sich
die Durchgänge
bei in situ in einem Knochen be findlicher Vorrichtung in Richtung
der die Vorrichtung umgebenden Knochen-Kortikalis.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann
das eine Führungselement
oder die mehreren Führungselemente
mindestens einen Teil der Außenfläche des
distalen Endbereichs umfassen. Wie zuvor erwähnt, ist der Durchmesser des
distalen Endbereichs größer als
der größte Durchmesser
des Hauptschafts. Der distale Endbereich ist üblicherweise ein kolbenförmiges Element
mit einer in bezug auf den Hauptschaft abgewinkelten Oberfläche. Eine derartige
abgewinkelte Oberfläche
kann als Führungselement
für ein
Stiftelement dienen, wie im Folgenden näher erörtert.
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Die
Stiftelemente können
mittels des Stangenelements oder mittels eines Einführkragens
an die Bruchstelle verbracht werden.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel,
in welchem die Stiftelemente mittels des Stangenelements verbracht
werden, können
die Stiftelemente, wenn sie sich in der Einbringposition befinden,
an der Außenseite
des Stangenelements angreifen und sich entlang der Länge des
Stangenelements von dessen proximalem Ende zu einem Bereich des
Stangenelements erstrecken, der sich unmittelbar proximal von dem
distalen Endbereich befindet. Das Stangenelement kann Aufnahmeelemente
aufweisen, um die Stiftelemente in Anlage entlang der Länge zu halten. Bei
den Aufnahmeelementen kann es sich um Kanäle in der Außenfläche des
Stangenelements handeln. Jeder Kanal kann mit einem entsprechenden
Führungselement
des distalen Endbereichs derart ausgerichtet sein, dass die Stiftelemente
zwischen den Kanälen
und den Führungselementen
bewegbar sind.
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Alternativ
können
die Aufnahmeelemente des Stangenelements Durchgänge durch das Innere des Stangenelements
aufweisen. Ein Stiftelement kann durch einen entsprechenden Durchgang
von dem proximalen Ende des Stangenelements zu einem Bereich des
Stangenelements bewegbar sein, der unmittelbar proximal des distalen
Endbereichs des Stangenelements liegt. Bei diesem Aus führungsbeispiel
kann jeder Tunnel mit einem entsprechenden Führungselement des distalen
Endbereichs derart ausgerichtet sein, dass die Stiftelemente zwischen
den Durchgängen
und den Führungselementen
bewegbar sind.
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Bei
den genannten Ausführungsbeispielen können das
Stangenelement und die Stiftelemente zusammen durch einen Markraum
in einem Knochen und zu einer Position bewegt werden, in welcher
das Stangenelement und die Stiftelemente eine Bruchstelle überbrücken.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei welchem die Stiftelemente mittels eines
Einführkragens
ausgebracht werden, sind die Stiftelemente in ihrer Ausbringposition
von dem Stangenelement relativ beabstandet. Zwar kann ein gewisses
Maß an
Zusammengriff zwischen den Stiftelementen und dem Stangenelementen
gegeben sein, während
die Stiftelemente in bezug auf das Stangenelement in Längsrichtung
bewegt werden, jedoch sei darauf hingewiesen, dass die Stiftelemente
von dem Einführkragen,
nicht jedoch von der Stange, durch den Markraum getragen werden.
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Der
Einführkragen
kann einen rohrförmigen Hauptkörper aufweisen,
der gleiten über
das Stangenelement bewegbar ist.
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Der
rohrförmige
Hauptkörper
kann zwei Aufnahmeelemente zum Aufnehmen der Stiftelemente aufweisen.
Die Aufnahmeelemente können
Durchgänge
durch das Innere des Hauptkörpers
des Einführkragens
aufweisen. Die Durchgänge
können
sich von einer Öffnung
in der Oberseite des rohrförmigen Hauptkörpers zu
einer Öffnung
in der Unterseite des rohrförmigen
Hauptkörpers
erstrecken.
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Der
Einführkragen
kann ferner einen langgestreckten Griff aufweisen, welcher bei Gebrauch
der Vorrichtung das Positionieren des Einführkragens in bezug auf das
Stangenelement ermöglicht.
In dieser Hinsicht kann der Einführkragen
sowohl in Längsrichtung
in bezug auf das Stangenelement bewegbar sein, als auch um das Stangenelement
herum drehbar sein. Das letztere Merkmal hat den Vorteil, dass der
Einführkragen
derart um das Stangenelement drehbar ist, dass die Aufnahmeteile
des distalen Verriegelungselements im Wesentlichen mit entsprechenden
Führungselementen
des distalen Endbereichs des Stangenelements ausgerichtet sind.
Ein Stiftelement kann somit zwischen dem Aufnahmeelement des Einführkragens
und dem entsprechenden Führungselement
bewegbar sein.
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Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ferner ein Verriegelungselement aufweisen. Das Verriegelungselement
kann zwei Bestandteile umfassen, nämlich ein distales Verriegelungselement
und ein proximales Verrieglungselement, welche im Gebrauch der Vorrichtung
zusammen das Stangenelement und die Stiftelemente in einem gebrochenen
Knochen halten.
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Das
distale Verriegelungselement kann einen langgestreckten rohrförmigen Körper aufweisen, der
sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende erstreckt und ein
inneres Lumen hat, das ausreichend bemessen ist, um das Stangenelement
und die Stiftelemente aufzunehmen. Üblicherweise ist das distale
Verriegelungselement kürzer
als das Stangenelement.
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Eine
Innenfläche
des distalen Verriegelungselements kann Haltelemente zum Angreifen
an den Stiftelementen aufweisen. Die Halteelemente können zwei
längsverlaufende
Kanäle
aufweisen.
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Das
distale Verriegelungselement kann in bezug auf das Stangenelement
in Längsrichtung
von dem proximalen Ende des Stangenelements in Richtung des distalen
Endbereichs bewegbar sein. Üblicherweise
ist der Durchmesser des Lumens des distalen Verriegelungselements
kleiner als der Durchmesser des distalen Endbereichs, wodurch eine
weitere Bewegung des distalen Verriegelungselements über den
distalen Endbereich hinaus verhindert ist.
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Das
distale Verriegelungselement ist zwischen einer nicht-verriegelten
Konfiguration und einer verriegelten Konfiguration bewegbar. In
der nicht verriegelten Konfiguration kann das distale Verriegelungselement
in bezug auf das Stangenelement und die Stiftelemente gleitend bewegbar
sein. In der verriegelten Position kann das zweite Ende des distalen Verriegelungselements
in Eingriff mit und vorzugsweise in enger Anlage an dem distalen
Endbereich des Stangenelements sein.
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Das
distale Verriegelungselement kann einen durchgehenden rohrförmigen Hauptkörper oder alternativ
eine Reihe von miteinander verbindbaren rohrförmigen Segmenten aufweisen.
Der Durchmesser des distalen Verriegelungselements kann über dessen
Länge variieren.
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Das
distale Verriegelungselement wird von dem proximalen Verriegelungselement
in der Verriegelungsposition gehalten. Das proximale Verriegelungselement
kann ebenfalls einen langgestreckten rohrförmigen Hauptkörper mit
einem Lumen zum Aufnehmen mindestens eines Teils des Stangenelements
aufweisen. Das proximale Verriegelungselement kann einen mit einem
Innengewinde versehenen Bereich aufweisen, der mit einem komplementären Gewindebereich
in Eingriff bringbar ist, welcher sich an und im Wesentlichen nahe
dem proximalen Ende des Stangenelements befindet. Das proximale Verriegelungselement
ist auf diese Weise mittels eines Schraubgewindes über eine
Länge des
Stangenelements von dessen proximalem Ende in Richtung des distalen
Endes bewegbar. Im Gebrauch ist die Strecke entlang dem Stangenelement, über welche das
proximale Verriegelungselement bewegbar ist, durch die Positionierung
des distalen Verriegelungselements bestimmt. Während des Vorwärtsbewegens
des proximalen Verriegelungselements in Richtung des distalen Endes
des Stangenelements ist dieses in Eingriff mit dem ersten Ende des
distalen Verriegelungselements bringbar. Die Bewegung des proximalen
Verriegelungselements bringt eine Kraft auf das distale Verriegelungselement
auf, so dass so dass sein zweites Ende in enge Anlage an dem distalen
Endbereich des Stangenelements gebracht werden kann. Das proximale
Verriegelungselement kann in einem Knochen eines Patienten durch
den Schraubgewindezusammengriff mit dem Stangenelement angebracht
werden. Die Vorrichtung gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
kann ferner eine zusätzliche
Si cherungsmutter zum Befestigen des proximalen Verriegelungselements
umfassen.
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Nach
einem anderen Ausführungsbeispiel kann
das proximale Verriegelungselement über das proximale Ende des
Stangenelements gleiten und mittels eines Verriegelungselements
befestigt werden. Das Verriegelungselement kann einen Verriegelungsstift
umfassen, welcher in eine Nut in dem proximalen Verriegelungselement
eingreift. Hierzu weist der Verriegelungsstift üblicherweise einen Flanschbereich
auf, der in einer längslaufenden
Ausnehmung in einer Innenwand des proximalen Verriegelungselements
aufgenommen ist. der Verriegelungsstift ist daher entlang eines
Teils der Länge
des proximalen Verriegelungselements und vorzugsweise über die
gesamte Länge
des proximalen Verriegelungsteils gleitend bewegbar. Der Verriegelungsstift kann
ein Verlängerungselement
aufweisen, das in einem Schlitz in dem proximalen Ende des Stangenelements
aufgenommen werden kann. Die Vorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel
kann ferner eine Sicherungsmutter aufweisen, die in bezug auf den Verriegelungsstift
proximal positioniert ist und mittels einen Schraubgewindes durch
das Lumen des proximalen Verriegelungselements bewegbar ist, bis
sie in Eingriff mit dem Verriegelungsstift gebracht ist. Weiteres
Schrauben der Sicherungsmutter drückt den Verriegelungsstift
in engen Eingriff mit dem Stangenelement und dem ersten Ende des
distalen Verriegelungselements.
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Die
Stiftelemente der Vorrichtung können aus
einem elastisch flexiblen Material bestehen. Ein Beispiel für ein geeignetes
Material ist ein Material mit Formgedächtnis, einschließlich, ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein, NitinolTM.
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Das
Stangenelement kann verschiedene Längen haben und kann durch die
angestrebte Strecke der Fixierung des Knochens bestimmt sein. Üblicherweise
sind die Stiftelemente länger
als das Stangenelement.
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Das
distale Verriegelungselement kann aus einer Titanlegierung bestehen.
Alternativ kann es aus einem resorbierbaren Material wie BioGlass
oder einem Hydroxyapatit-Verbundstoff gebildet sein. Das distale
Verriegelungselement kann auch aus einer Reihe von Materialien bestehen;
so kann es beispielsweise zum Teil aus einer Titanlegierung und teilweise
aus einem resorbierbaren Material bestehen.
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Das
distale Verriegelungselement kann ferner infektionshemmende Elemente,
einschließlich Antibiotika,
enthalten und es kann ferner eine Furanon-Beschichtung aufweisen. Das distale
Verriegelungselement kann darüber
hinaus Knochenwachstumsfaktoren enthalten.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann zum Stabilisieren und Ausrichten der Teile eines gebrochenen
Knochens verwendet werden. Insbesondere kann die Vorrichtung zum
Stabilisieren und Ausrichten eines Bruchs eines Röhrenknochens
einschließlich,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, des Oberschenkelknochens, des Schienbeins und des Oberarmknochens.
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Das
Stangenelement der Vorrichtung ist in den Markraum eines gebrochenen
Knochens einführbar
und durch diesen hindurch führbar. Üblicherweise
wurde der Markraum vor dem Einführen
des Stangenelements geräumt.
Alternativ kann das Stangenelement durch den Markraum geschoben
und eine Räumvorrichtung über dieses
hinweg vorgeschoben werden, um einen Raum mit einem erforderlichen
Durchmesser frei zu räumen.
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Das
Stangenelement ist durch die Bruchstelle hindurch positionierbar
und kann sowohl distal, als auch proximal von der Bruchstelle angebracht
werden.
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Die
Stiftelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können
das Stangenelement an dem distalen Knochenteil befestigen.
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Die
Stiftelemente können
durch den Markraum zusammen mit dem Stangenelement vorgeschoben
werden oder, wie zuvor beschrieben, an die Bruchstelle mittels eines
Einführkragens
verbracht werden. In beiden Fällen
werden das Stangenelement und die Stiftelemente schließlich jenseits
der Bruchstelle positioniert.
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Das
zweite Ende jedes Stiftelements ist üblicherweise mit einem entsprechenden
Führungselement
des distalen Endbereichs ausgerichtet. Sobald sich die Stiftelemente
in Position befinden, werden sie durch Bohren weiter bewegt. Da
die Führungselemente
in Richtung der umgebenden Knochen-Kortikalis abgewinkelt sind,
führt das
Vorschieben der Stiftelemente entlang oder durch die Führungselemente dazu,
dass zumindest der Knochenangriffsteil der Stiftelemente in Richtung
der Knochen-Kortikalis abgewinkelt und schließlich in die Kortikalis des
Knochens bewegt wird, wodurch das Stangenelement distal von der
Bruchstelle befestigt wird. Jedes Stiftelement wird üblicherweise
einzeln in die umgebende Knochen-Kortikalis vorgeschoben. Die Länge jedes Stiftelements,
das sich in die Kortikalis des Knochens erstreckt, hängt hauptsächlich von
der Tiefe der umgebenden Knochen-Kortikalis ab. Vorzugsweise erstreckt
sich eine Länge
jedes Stiftelements in die Knochen-Kortikalis, die ausreicht, um
die Vorrichtung distal von der Bruchstelle zu befestigen und ein
Drehen und Biegen der Knochenteile zu verhindern.
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Sobald
die Stiftelemente in der Knochen-Kortikalis verankert sind, kann
der Einführkragen,
falls ein solcher verwendet wurde, zurückgezogen werden. Anschließend kann
das distale Verriegelungselement über das proximale Ende des
Stangenelements eingesetzt und in Richtung des distalen Endes des
Knochenelements geführt
werden, bis sein zweites Ende an dem distalen Endbereich anliegt.
Danach kann das proximale Verriegelungselement über das Stangenelement vorgeschoben
und in enge Anlage an dem distalen Verriegelungselement gebracht
werden.
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Das
Merkmal der Erfindung, nach welchem die Stiftelemente die Vorrichtung
distal von der Bruchstelle von der Innenseite des Markkanals verankern,
hat den Vorteil, dass (durch Stichwunden in der Haut und durch Öffnungen
in den Stangenelement eingeführte)
externe Schrauben keine Verwendung finden müssen.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel können sich
die Stiftelemente durch die Knochen-Kortikalis und aus der umgebenden
Haut heraus erstrecken. Das zweite Ende jedes Stifts kann als Gewindespitze
für Schrauben
dienen. Die Schrauben können
an den Stiftelementen angreifen und durch die Haut und das weiche
Gewebe sowie durch die Kortikalis wieder eingetrieben werden und
schließlich an
dem Stangenelement angreifen, um das Stangenelement in dem Knochen
zu sichern. Die Schrauben können
sich durch die Stange erstrecken und an einem gegenüberliegenden
Bereich der Kortikalis des Knochens angreifen. Die Stiftelemente
können
sodann entfernt werden. Zwar werden weiterhin externe Schrauben
verwendet, jedoch weist dieses Ausführungsbeispiel weiterhin den
Vorteil auf, keine komplizierte Abbildung erforderlich ist, um die Schrauben
mit dem Stangenelement auszurichten. Ferner ist dieses Ausführungsbeispiel
nützlich,
falls der distale Verriegelungskragen aus einem resorbierbaren Material
besteht.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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1 ist
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche in
dem Markraum eines gebrochenen Oberschenkels angeordnet ist;
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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3 ist
eine weitere schematische Ansicht des in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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4 ist
eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie I-I in 3;
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5 ist
eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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6 ist
eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie II-II in 5;
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7 ist
eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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8 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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9 ist
eine schematische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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10 ist
eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie III-III in 9;
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11 ist
eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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12 ist
eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie IV-IV von 11;
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13 ist
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Einführkragens;
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14 ist
eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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15 ist
eine schematische Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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16 ist
eine schematische Darstellung verschiedener Teile der Vorrichtung;
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17 ist
eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
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18 ist
eine Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
und
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19 ist
eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in situ in
einem Oberschenkelknochen eines Patienten.
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Beschreibung eines exemplarischen
Ausführungsbeispiels
der Erfindung
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Die
Knochenfixiervorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist in den zugehörigen
Zeichnungen allgemein bei 10 dargestellt.
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Die
Knochenfixiervorrichtung 10 weist eine Stange 11 und
zwei Stifte 12a und 12b auf. Die Stifte 12a und 12b sind
in bezug auf die Stange 11 zwischen einer ersten inaktiven
Position, die in 2 dargestellt ist, und einer
zweiten Knochenangriffsposition bewegbar, welche in den 1, 3, 16 und 19 zu
erkennen ist.
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Die
Stange 11 weist zwei Führungseinrichtungen 13a und 13b zum
Führen
der Stifte 12a und 12b in deren Knochenangriffsposition
auf.
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In 1 ist
die Knochenfixiervorrichtung 10 als durch den Markraum 14 eines
Oberschenkelknochens 15 hindurchgeführt dargestellt. Die Vorrichtung 10 überbrückt einen
Bruch 16 um das proximale Fragment 15a und das
distale Fragment 15b zu stabilisieren und miteinander auszurichten.
Die Stifte 12a und 12b werden in die Kortikalis 9 des
Knochens des distalen Fragments 15b des gebrochenen Knochens
von innerhalb des Markraums 14 des Knochens eingeführt, um
die Vorrichtung distal von der Bruchstelle 16 zu befestigen.
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Die
Stange 11 ist im Wesentlichen zylindrisch und erstreckt
sich von dem proximalen Ende 17 zu dem distalen Ende 18.
Wie dargestellt, ist die Stange entlang eines Hauptschafts 20 im
Wesentlichen gerade, wobei sie einen distalen Endbereich 21 mit
einem größeren Durchmesser
als demjenigen des Haupt schafts 20 aufweist. Der distale
Endbereich 21 weist einen Kolben 22 mit stumpfem
Ende auf.
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Die
Stifte 12a und 12b erstrecken sich von einem ersten
Ende 23 zu einem zweiten Ende 24 und sind in bezug
auf die Stange 11 in Längsrichtung
bewegbar. Die Stifte 12a und 12b sind in 2 in
ihrer geraden Einbringposition dargestellt.
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Im
Gebrauch werden die Stifte 12a und 12b entweder
mit der Stange 11 durch den Markraum eingeführt oder
separat durch den Raum bewegt, nachdem die Stange 11 den
Bruch überbrückend positioniert
ist. In beiden Fällen
können
die Stifte 12a und 12b, wenn die Stange 11 und
die Stifte 12a und 12b in geeigneter Weise den
Bruch überbrückend positioniert
sind, in Längsrichtung
in bezug auf die Stange 11 und in Richtung des distalen
Endes 18 der Stange 11 bewegt werden, wie durch
den Pfeil A in 2 dargestellt.
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Das
zweite Ende 24 jedes Stifts greift an einem Teil des distalen
Endbereichs 21 an und wird in seine Knochenangriffsposition
bewegt, wie in 3 dargestellt. Das Vorschieben
der Stifte 12a und 12b wird von dem Chirurgen
kontrolliert und üblicherweise
wird jeder Stift einzeln durch Bohren vorgetrieben. Die Stifte 12a und 12b werden
durch die Führungselemente 13a und 13b in
die korrekte Ausrichtung geführt,
um in die umgebende Knochen-Kortikalis 9 einzugreifen.
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Die
Führungselemente 13a und 13b weisen zwei
Kanäle 26 in
einer Außenfläche 27 des
distalen Endbereichs 21 auf. Jeder Kanal 26 nimmt
einen Endbereich 25 eines entsprechenden Stifts auf. Die Kanäle 26 erstrecken
sich nach außen
und unter einem Winkel (α)
in bezug auf die Längsachse
der Stange 11.
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Bei
dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Führungselemente 13a und 13b zwei
Tunnel 28 durch die Innenseite des distalen Endbereichs 21 auf.
Jeder Tunnel 28 mündet
in einer Öffnung 29 an
der Außenfläche 27 des
distalen Endes 18. Der Endbereich 25 eines entsprechenden Stiftelements
ist durch die jeweiligen Tunnel 28 bewegbar.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel,
das in 8 dargestellt ist, weisen die Führungselemente 13a und 13b eine
Führungsfläche 31 an
der Außenfläche 27 des
distalen Endbereichs 21 auf. Die Stifte 12a und 12b sind üblicherweise
aus einem geeigneten flexiblen Material gebildet, so dass beim Vorschub
auf die Führungsfläche 31 der
Endbereich 25 jedes Stifts 12a und 12b in
bezug auf den Rest der Länge
des Stifts gebogen wird. Der Endbereich 25 wird nach außen und
von der Stange 11 weg gebogen.
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Die
in der 9 dargestellte Stange 11 weist zwei Aufnahmeelemente 32 auf,
um die Stifte 12a und 12b aufzunehmen und an diesen
anzugreifen. Bei den Aufnahmeelementen handelt es sich um Kanäle 33 in
der Außenfläche 34 des
Hauptschafts 20. Jeder Kanal 33 ist mit einem
entsprechenden Kanal 26 im distalen Endbereich 21 ausgerichtet.
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Die
vorangehende Beschreibung betrifft Ausführungsbeispiele der Erfindung,
bei welchen die Stifte 12a und 12b zusammen mit
der Stange 11 zu einer Bruchstelle geführt werden. Das in der 11 dargestellte
Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 10 weist einen Einführkragen 30 auf. Der
Einführkragen 30 führt die
Stifte 12a und 12b zu der Bruchstelle.
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Der
Einführkragen 30 ist
ein rohrförmiger Hauptkörper 35,
welcher ein Lumen 36 umgibt. Das Lumen 36 nimmt
im Gebrauch der Vorrichtung die Stange 11 auf.
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Der
rohrförmige
Hauptkörper 35 weist
zwei Durchgänge 37 zur
Aufnahme der Stifte 12a und 12b auf. Die Durchgänge 37 erstrecken
sich nach außen und
von dem Lumen 36 des rohrförmigen Hauptkörpers 35 weg.
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Der
Einführkragen 30 weist
ferner einen langgestreckten Griff 38 auf, der sich nach
oben und von dem rohrförmigen
Hauptkörper 35 weg
erstreckt.
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Der
Einführkragen 30 ist
in Längsrichtung
in bezug auf die Stange 11 bewegbar und kann ferner um
die Stange 11 gedreht werden, um eine Ausrichtung der Stifte 12a und 12b zu
ermöglichen,
welche von dem Einführkragen 30 und
den Führungselementen 13a und 13b der
Stange 11 getragen werden.
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Wie
in 14 dargestellt, wird der Einführkragen 30 über die
Stange 11 in Richtung des distalen Endes 18 bewegt,
wie durch den Pfeil X dargestellt. Das Lumen 36 des Einführkragens
hat einen Durchmesser, der kleiner als der Durchmesser des distalen
Endbereichs 21 ist, und daher kann sich der Einführkragen
nicht in Längsrichtung
in bezug auf die Stange 11 über den distalen Endbereich 21 hinaus bewegen.
Wenn der Einführkragen 21 mit
dem distalen Endbereich 21 zusammengreift, befinden sich
die Stifte 12a und 12b in einer Position unmittelbar
proximal von den Führungselementen 13a und 13b des distalen
Endbereichs 21. Der Chirurg muss gegebenenfalls den Einführkragen 30 mittels
des Griffs 38 drehen, um die Stifte vollständig mit
den Führungselementen 13a und 13b auszurichten.
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Wenn
die Stifte 12a und 12b in geeigneter Weise mit
den Führungselementen 13a und 13b ausgerichtet
sind, kann der Chirurg jeden Stift entlang oder durch die Führungselemente 13a und 13b vorschieben.
Die Führungselemente
bewirken, dass sich die Endbereiche 25 der Stifte 12a und 12b von der
Stange 11 weg und zu der umgebenden Knochen-Kortikalis 9 bewegen.
Weiteres Bohren der Stifte 12a und 12b bewirkt,
dass das zweite Ende 24 jedes Stifts an der Knochen-Kortikalis
angreift und schließlich
in die Knochen-Kortikalis eindringt, bis ein Stück des Stifts nahe dem zweiten
Ende 24 in der Knochen-Kortikalis
implantiert ist. Die tatsächliche implantierte
Länge des
Stifts hängt
von der Dicke der umgebenden Knochen-Kortikalis ab.
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Wenn
beide Stifte in der umgebenden Knochen-Kortikalis implantiert sind,
wird der Implantierkragen von dem Chirurgen zurückgezogen.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
bewirken die Führungselemente 13a und 13b des
distalen Endbereichs 21, dass die Endbereiche 25 der Stifte 12a und 12b sich über dem
distalen Endbereich 21 kreuzen, wie in 15 dargestellt.
Das Ausführungsbeispiel
hat den Vorteil, dass das zweite Ende 25 jedes Stifts in
einem steileren Winkel in bezug auf die umgebende Knochen-Kortikalis positioniert
ist, wenn er in den Knochen eindringt, wodurch der Stift optimal
in dem distalen Knochenfragment befestigt wird.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel weist
die Vorrichtung 10 ein Verriegelungselement 38 auf.
Das Verriegelungselement 38 umfasst ein distales Verriegelungselement 39 und
ein proximales Verriegelungselement 41.
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Das
distale Verriegelungselement 39 weist einen langgestreckten
rohrförmigen
Hauptkörper 42 auf,
der sich von einem ersten Ende 43 zu einem zweiten Ende 44 erstreckt.
Das innere Lumen 45 ist ausreichend bemessen, um die Stange 11 und
die Stifte 12a und 12b aufzunehmen. Das distale
Verriegelungselement 39 ist kürzer als die Stange 11,
was für
das Positionieren der Teile der Vorrichtung relevant ist, wie im
Folgenden näher
erläutert.
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Eine
Innenfläche 46 des
distalen Verriegelungselements 39 weist zwei Verriegelungskanäle 47 auf,
welche sich von dem ersten Ende 43 zum zweiten Ende 44 erstrecken.
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Im
Gebrauch wird das distale Verriegelungselement 39 von dem
proximalen Ende 17 in Richtung des distalen Endes 18 über die
Stange 11 geschoben. Das distale Verriegelungselement 39 wird
zu einer Position bewegt, in welcher das zweite Ende 44 an
dem distalen Endbereich 21 der Stange 11 angreift.
Der Durchmesser des Lumens 45 des distalen Verriegelungselements 39 ist
kleiner als der Durchmesser des distalen Endbereichs 21 und
daher ist das distale Verriegelungselement 39 an einer
Vorwärtsbewegung über den
distalen Endbereich 21 gehindert.
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Befindet
sich die Vorrichtung am vorgesehenen Ort, umgibt das distale Verriegelungselement
einen erheblichen Teil der Länge
des Hauptschafts 20 der Stange 11 und der Stifte 12a und 12b,
wie in 16 dargestellt.
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Das
proximale Verriegelungselement 41 weist einen langgestreckten
rohrförmigen
Hauptkörper 48 auf,
der sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende 54 erstreckt.
Das Lumen des proximalen Verriegelungselements 41 nimmt
einen Teil des Stangenelements 11 nahe dem proximalen Ende 17 auf.
Eine Innenwand 51 eines Teils des proximalen Verriegelungselements
an und nahe dem zweiten Ende 54 ist mit einem Schraubgewinde
versehen. Dieser Schraubgewindebereich 52 des proximalen Verriegelungselements 41 greift
mit einem komplementären
Schraubgewindebereich 53 an und nahe dem proximalen Ende 17 der
Stange 11 zusammen.
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Wenn
das distale Verriegelungselement 39 positioniert ist, wobei
sein zweites Ende 44 mit dem distalen Endbereich 21 zusammengreift,
erstreckt sich ein Teil der Länge
des Hauptschafts 20 der Stange 11 über das
erste Ende 42 des distalen Verriegelungselements hinaus
(da das distale Verriegelungselement kürzer als die Stange ist). Das
proximale Verriegelungselement 41 wird sodann über das
frei liegende proximale Ende 18 der Stange 11 vorgeschoben
und auf den komplementären
Schraubgewindebereich 53 der Stange 11 geschraubt.
Während das
proximale Verriegelungselement 41 durch Schrauben vorbewegt
wird, wird das zweite Ende 47 des proximalen Verriegelungselements 41 auf
das erste Ende 43 des distalen Verriegelungselements 39 herab
gedrückt,
bis das zweite Ende 44 des distalen Verriegelungselements
eng an dem distalen Endbereich 21 anliegt. Wie in 18 dargestellt,
kann eine Sicherungsmutter 61 durch das Lumen 49 geschraubt
und in enge Anlage an dem proximalen Ende 17 der Stange 11 gebracht
werden, um die Teile der Vorrichtung 10 weiter in dem Knochen
eines Patienten zu befestigen.
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Alternativ
gleitet, wie in 17 dargestellt, das proximale
Verriegelungselement 41 über das proximale Ende 18 und
einen diesem benachbarten Bereich der Stange 11, anstatt
wie zuvor beschrieben darauf geschraubt zu werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die Vorrichtung einen Verriegelungsstift 55 auf.
Der Verriegelungsstift 55 weist einen Hauptkörper 56 auf,
der mit einem von diesem herabhängenden
Stiftelement 57 versehen ist.
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Das
proximale Verriegelungselement 41 gleitet über das
proximale Ende der Stange 11 bis das zweite Ende 54 des
proximalen Verriegelungselements 41 an dem ersten Ende 43 des
distalen Verriegelungselements 39 angreift. Der Verriegelungsstift 55 wird
sodann durch das Lumen 49 des proximalen Verriegelungselements 41 vorgeschoben.
Hierzu weist der Verriegelungsstift 55 einen Flansch 58 auf, der
in einen komplementären
Aufnahmeschlitz 59 in der Innenwand 51 des proximalen
Verriegelungselements 41 eingreift. Der Verriegelungsstift
wird vorgeschoben, bis das herabhängende Stiftelement 57 in einem
Schlitz 59 in dem proximalen Ende 17 der Stange 11 aufgenommen
ist.
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Eine
Sicherungsmutter 61 wird entlang der Innenwand 51 des
proximalen Verriegelungselements proximal von dem Verriegelungsstift 55 geschraubt.
Die Sicherungsmutter wird in enge Anlage an dem Verriegelungsstift 55 gebracht,
um dadurch das proximale Verriegelungselement an der Stange 11 und
dem distalen Verriegelungselement 39 zu befestigen.
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Die
beiden Teile des Verriegelungselements 38 bewirken zusammen
das Befestigen der Stange 11 und der Stifte 12a und 12b in
dem Markraum 14. Die Vorrichtung wird in dem distalen Fragment
des Knochens durch Stifte 12a und 12b befestigt,
welche in die umgebende Kortikalis des Knochens von innerhalb des
Markraums gebohrt werden. Das Merkmal, dass die Stifte sich von
innerhalb des Raums 14 zu der Knochen-Kortikalis erstrecken,
eliminiert die Notwendigkeit des Befestigens der Stange unter Verwendung
externer Nägel,
welche ein komplexes Orientierungsvermögen erfordern, um ihre Ausrichtung mit
entsprechenden Löchern
in der Stange zu gewährleisten.
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Das
proximale Verriegelungselement 41 kann durch querverlaufende
Verriegelungsschrauben 62 befestigt werden, welche durch
quergerichtete Löcher 63 in
dem proximalen Verriegelungselement unter unmittelbarer visueller
Beobachtung und unter Verwendung eines standardmäßigen Bohrführungssystems eingeführt werden.
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Wenn
das Entfernen der Vorrichtung 10 erforderlich ist, ist
lediglich ein proximaler Zugang notwendig. Das proximale Verriegelungselement 41 wird frei
gelegt und die quergerichteten Schrauben 62 werden entfernt.
Falls solche verwendet wurden, werden die Sicherungsmutter 61 und
der Verriegelungsstift 55 ebenfalls entfernt. Das proximale
Verriegelungselement 41 wird sodann von der Stange 11 abgeschraubt
und der distale Verriegelungskragen wird entfernt (es sei denn,
er besteht aus einem resorbierbaren Material und wurde daher resorbiert). Die
Stifte 12a und 12b werden sodann lokalisiert und mit
Bohrenergie zurückgezogen.
Schließlich
wird die Stange 11 zurückgezogen.
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Dem
Fachmann auf diesem Gebiet ist ersichtlich, dass zahlreiche Abwandlungen
und/oder Modifizierungen an der in den spezifischen Ausführungsbeispielen
dargestellten Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem Inhalt und
dem Rahmen der allgemein beschriebenen Erfindung abzuweichen. Die
vorliegenden Ausführungsbeispiele sind
daher in jeder Hinsicht als illustrativ und nicht restriktiv anzusehen.
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Zusammenfassung
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Knochenfixiervorrichtung
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Die
Erfindung betrifft eine Knochenfixiervorrichtung und ein Verfahren
zum Befestigen derselben in einem gebrochenen Knochen. Die Vorrichtung weist
eine Stange und mindestens ein Knochenangriffselement auf. Die Stange
und das mindestens eine Knochenangriffselement überbrücken eine Bruchstelle, wobei
das Ende des mindestens einen Knochenangriffselements an dem Knochen
eines Patienten angreift, um die Vorrichtung über die Bruchstelle hinaus
zu befestigen.