DE19503609A1 - Vorrichtung für die Fixation von Knochensegmenten - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Fixation
von gegebenenfalls gekrümmten Knochensegmenten im Kiefer-,
Gesichts- und Schädelbereich mit wenigstens zwei an einem
mehrteiligen Haltestrang abstandsveränderlich zueinander
verstellbaren Halterungen für davon abragende Fixationsmit
tel - insbesondere jeweils ein Paar von Pins oder Halte
stiften - zum Einsetzen in die Knochensegmente, wobei die
Teile des Haltestranges zueinander relativ bewegbar sind.
Eine Vorrichtung dieser Art aus zwei Haltesträngen quadra
tischen Querschnitts mit sie verbindendem Kugelgelenk sowie
in Nuten der Haltestränge axial verschieblichen Kulissen
steinen für die Pins oder Haltestifte offenbart die
DE-OS 37 01 533.
Der DE-OS 39 36 192 ist ein gebrochenes Schienenbein zu
entnehmen, in dessen beiden Knochensegmenten sogenannte
Schanz′sche Schrauben sitzen, die gruppenweise von längli
chen Gehäusen gehalten werden; mehrere solcher Gehäuse
sitzen auf einer zum gebrochenen Knochen etwa parallelen
Führungsstange und können an dieser abstandsveränderlich
zueinander verschoben werden.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin
der das Ziel gesetzt, die Distraktion von Knochensegmenten
für den gesamten Kiefer-, Gesichts- und Schädelbereich zu
verbessern, um problemlos zu neuer Knochenbildung im Di
straktionsbereich zu gelangen.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen
Patentanspruches, die Unteransprüche geben besonders gün
stige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung - folgend auch als Di
straktor bezeichnet - weist im wesentlichen einen Mittel
block auf, der als Haltestränge zwei Zahnstangen miteinan
der verbindet, welche sich in diesem Gelenk frei bewegen,
zumindest in einer Ebene schwenkbar sowie um die Längsachse
drehbar sind; auf beiden Zahnstangen sind Gleitschlitten
mit Rinnenführung angebracht, die über einen Gleit- bzw.
Greifmechanismus mittels einer Verstellschraube auf der
Zahnstange in Distraktionsrichtung in einen bestimmten
Abstand zum Mittelblock gefahren zu werden vermögen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Gleit
schlitten durch zumindest eine mit der Zahnleiste kämmende,
etwa parallel zu den Haltestiften gerichtete Verstell
schraube entlang des von einer Zahnstange gebildeten Halte
stranges verfahrbar. Die Betätigungsteile der Verstell
schraube ragen von der den Haltestiften abgekehrten Seite
des Gleitschlittens ab und sind deshalb problemlos zu
erfassen; am Haltestrang stirnseitig vorgesehene Schraub
köpfe od. dgl. Betätigungsteile bedingen Manipulations
schwierigkeiten.
Der - gegen seine Zahnstange neigbare - Gleitschlitten
ist bevorzugt mit einer zweiteiligen, beidseits der Zahn
stange angeordneten und von der Verstellschraube durchsetz
ten Reiterführung verbunden, die einen an ihr begrenzt
winkelverstellbaren Reiter trägt.
Vorteilhafterweise ist der Reiter relativ zur Reiterführung
bewegbar angebracht, etwa an der Reiterführung um eine
Fixierschraube begrenzt in der Ebene der Zahnstange
schwenkbar.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung wird der Reiter
längsschnittlich etwa U-förmig gestaltet, wobei sein Steg
ein Widerlager für die Haltestifte bildet und seine Schen
kel die Zahnstange flankieren. Zudem kann eine die Reiter
führung und den Reiter durchsetzende Stellschraube in eine
Kulissenführung der Schenkel des Reiters eingreifen. An der
Reiterführung kann der Reiter durch eine seitliche Boh
rungserweiterung an der Stellschraube verschwenkt und so in
seinem Neigungswinkel eingestellt werden.
Bei einer besonderen Ausführung - insbesondere für größere
Dimensionen - weist der Mittelblock beidseits seiner
Längsachse jeweils einen Kupplungsteil auf; jeder der
Kupplungsteile ist einer darin bewegbar festgelegten Zahn
stange zugeordnet.
Sowohl im Mittelblock als auch in den diesen beidseits
flankierenden und zu ihm abstandsveränderlichen Gleit
schlitten ruhen die Pins bzw. Haltestifte, die andernends
in den Knochensegmenten festgelegt worden sind.
Nach dem Anbringen der Haltestifte und dem Fixieren des
Mittelgelenkes sowie der Gleitschlitten können die Knochen
segmente in bestimmten Zeitabständen distrahiert werden. D.
h. man löst die Gleitschlitten in jenen vorgegebenen Zeit
abschnitten und verfährt diese durch eine vorbestimmte
Anzahl von Umdrehungen der - von außen her handhabbaren -
Verstellschrauben, um damit ein Spreizen der Knochenteile
gegeneinander zu erreichen. In den Ruhephasen - also bei
stillstehenden Gleitschlitten - kann eine Knochenbildung
zwischen den Knochensegmenten erfolgen.
Von erfindungsgemäßer Bedeutung ist das Zusammenspiel der
Bewegungen der rotierbaren Zahnstangen, der horizontal
verschieblichen Gleitschlitten und die dazu quer verlau
fende Verschiebbarkeit der Haltestifte.
Eine Winkelangabe am Mittelblock erlaubt die gezielte
Richtungsplanung des Knochenwachstums; der Winkel kann zu
jedem Zeitpunkt geändert werden. Ein Schiebe- oder Gewinde
mechanismus zur Distraktion der Gleitschlitten ist hier
vermieden; vielmehr ist ein sicheres Fahren des Gleit
schlittens auf der Zahnstange - und damit auch ein siche
rer Halt und ein präzises Weiterfahren - gewährleistet.
Diese technische Entwicklung ist der Anatomie des cranio
fazialen Bereichs in vorbildlicher Weise angepaßt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in:
Fig. 1 eine Schrägsicht auf einen gebrochenen mensch
lichen Kieferknochen mit an Knochensegmenten
fixiertem Distraktor zur Knochenverlängerung;
Fig. 2 die Frontansicht des gegenüber Fig. 1
vergrößert dargestellten Distraktors;
Fig. 3 die Draufsicht auf den Distraktor der Fig. 2;
Fig. 4 ein teilweise geschnittenes Detail aus Fig. 3;
Fig. 5 das Detail der Fig. 4 in teilweise geschnitte
ner Frontansicht;
Fig. 6 eine Stirnansicht eines Teiles des Distraktors;
Fig. 7 die Frontansicht einer anderen Ausführungsform
des Distraktors in etwa natürlicher Größe;
Fig. 8 ein weiterer Distraktor in Wiedergabe gemäß
Fig. 7;
Fig. 9, 10 Frontansicht und Draufsicht auf vergrößerte
Teile einer anderen Ausführung.
Eine Vorrichtung 10 zur Distraktion osteotomierter Knochen
segmente K₁ bis K₃ eines in Fig. 1 erkennbaren Kieferkno
chens K weist an einem Mittelblock 12 mit Gelenkschraube 14
beidseits davon flügelartig abstehende Zahnstangen 16 auf,
die sich in diesem Mittelblock 12 frei bewegen können; die
Zahnstangen 16 sind um ihre Längsachse A gemäß Pfeil x in
Fig. 1 um 360° drehbar.
Jede der - an ihren Unterflächen 17 und den Flankenflächen
18 mit Zahnrippen 20 versehenen - Zahnstangen 16 trägt
einen auf ihr axial verschieblichen Gleitschlitten 22 mit
einer Reiterführung 24 aus zwei Führungsbacken 25, 25 a, die
von einer Verstellschraube 26 durchsetzt sind. Neben jeder
Reiterführung 24 ragt in Fig. 1, 2 ein querschnittlich U-
förmiger Reiter 28 auf, der mittels einer Fixierschraube 30
festgelegt ist; diese durchsetzt jene Führungsbacken 25, 25 a
der Reiterführung 24 und erlaubt deren Lösen und Feststel
len an der Zahnstange 16.
Durch Drehen der Verstellschraube 26 bewegt sich der Gleit
schlitten 22 an der Zahnstange 16 in Richtung der Längs
achse A entlang. Eine unterhalb der Zahnstange 16 zu erken
nende Stellschraube 32 ermöglicht die weiter unten erläu
terte Neigungsstellung des Reiters 28.
Der U-förmige Reiter 28 flankiert mit seinen Schenkeln 34
die Führungsbacken 25, 25 a, und sein Steg 36 wird von einer
Deckhaube 38 überspannt, die mit dem Steg 36 durch eine
Klemmschraube 40 verbunden ist. Im Steg 36 lagern - von
der Deckhaube 38 klemmend gehalten - parallel zur Fixier
schraube 30 seitlich abragende Fixationsmittel in Form von
Pins oder Haltestiften 42, deren Lage zur Zahnstange 16
gemäß Fig. 1 verändert werden kann; die in den Knochenseg
menten K₁ bis K₃ fixierten Haltestifte 42 werden relativ zu
den Gleitschlitten 22 bzw. den Mittelblock 12 eingestellt
und in der gewählten Lage festgelegt.
Gemäß Fig. 4, 5 sind die im Mittelblock 12 angeordneten
Enden 44 der Zahnstange 16 schalenartig ausgebildet und
zwischen Backen 13 des Mittelblocks 12 von dem Schaft 15
der Gelenkschraube 14 durchsetzt. Diese Schalenenden 44
ermöglichen sowohl das Verstellen der Zahnstangen 16 aus
der Längsachse A in oder gegen Uhrzeigersinn um jenen
Schaft 15 als auch ein Verdrehen gemäß Pfeil x in Fig. 1, 5.
Nach dem Fixieren der Haltestifte 42 sowie des Mittelblocks
12 und der Gleitschlitten 22 werden die Knochensegmente K₁
bis K₃ in bestimmten Zeitabständen distrahiert; die Gleit
schlitten 22 werden dazu gelöst und durch eine vorbestimmte
Anzahl von Umdrehungen der Verstellschrauben 26 an der
Zahnstange 16 weitergefahren, um ein Spreizen der Knochen
segmente K₁ bis K₃ zu erreichen. Während der Ruhephase der
Gleitschlitten 22 erfolgt eine Knochenbildung in den Spal
ten S zwischen den Knochensegmenten K₁ bis K₃.
Um die Anpassung der Haltestifte 42 an die Knochensegmente
K₁ und K₃ zu erleichtern, werden die Reiter 28 - wie
beispielsweise in Fig. 8 verdeutlicht - an ihren Reiter
führungen 24 gedreht, wobei seitliche Bohrungserweiterungen
46 der Schenkel 34 als Kulisse für die in den Reiterführun
gen 24 sitzenden Schäfte der Stellschrauben 32 dienen.
Ein Vergleich der Fig. 7 und 8 zeigt, daß die wirksame
Länge n der Vorrichtung 10 bzw. der Abstand q zwischen
Mittelbock 12 und Gleitschlitten 22 größer ist, wenn die
Verstellschrauben 36 innerhalb der Reiter 28 liegen; bei
der Vorrichtung 10 a der Fig. 7 liegen sie zu den Enden 19
der Zahnstange 16 hin.
Die drehbare Lage der Zahnstangen 16 in dem - eine ables
bare Winkelskala 48 anbietenden - Mittelbock 12 führt zu
einer dreidimensional einstellbaren Befestigungsmöglichkeit
für jene Knochensegmente K₁ bis K₃.
Einen gabelartigen Mittelblock 12 a aus zwei - zwischen
sich eine Längsachse B bestimmenden - Kupplungsteilen 50
für die nicht erkennbaren - als Halbschalen ausgebildeten
- Enden der Zahnstangen 16 zeigen die Fig. 9, 10.
Claims (14)
1. Vorrichtung für die Fixation von gegebenenfalls ge
krümmten Knochensegmenten (K₁ bis K₃) im Kiefer-, Ge
sichts- und Schädelbereich mit wenigstens zwei an ei
nem mehrteiligen Haltestrang (16) abstandsveränderlich
zueinander verstellbaren Halterungen für davon abra
gende Fixationsmittel, insbesondere für jeweils ein
Paar von Pins oder Haltestiften (42), zum Einsetzen in
die Knochensegmente, wobei die Teile des Haltestranges
zueinander relativ bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halterung in Form eines Gleitschlittens (22)
mit rinnenartiger Führung auf einem Teil des Halte
stranges (16) aufgesetzt sowie an einer Zahnleiste
od. dgl. Retentionen (20) des Haltestranges kämmend ge
führt ist, wobei zwei Teile des Haltestranges durch
einen Mittelblock (12, 12 a) verbunden und in ihm all
seitig bewegbar angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teile des Haltestranges (16) in dem Mittelbock
(12, 12 a) zumindest in einer Ebene schwenkbar sowie um
die Längsachse drehbar lagern.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Mittelbock (12, 12 a) als Halterung
für die Haltestifte (42) ausgebildet ist und für diese
ein Auflager bildet, auf dem letztere durch eine Deck
haube (38) gehalten sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gleitschlitten (22) durch zu
mindest eine mit der Zahnleiste (20) kämmende, etwa
parallel zu den Haltestiften (42) gerichtete Verstell
schraube (26) entlang des von einer Zahnstange gebil
deten Haltestranges (16) verfahrbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß Betätigungsteile der Verstellschraube (26) von der
den Haltestiften (42) abgekehrten Seite des Gleit
schlittens (22) abragen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gleitschlitten (22) gegen
seine Zahnstange (16) neigbar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gleitschlitten (22) mit einer
zweiteiligen, beidseits seiner Zahnstange (16) ange
ordneten und von der Verstellschraube (26) durchsetz
ten Reiterführung (24) verbunden ist sowie diese einen
an ihr begrenzt winkelverstellbaren Reiter (28) trägt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reiter (28) relativ zur Rei
terführung (24) bewegbar angebracht ist.
9. Vorrichtung nach Anspruche 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Reiter (28) an der Reiterführung (24) um eine
Fixierschraube (30) begrenzt in der Ebene der Zahn
stange (16) schwenkbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet
durch einen etwa U-förmigen Reiter (28), dessen Steg
(36) ein Widerlager für die Haltestifte (42) bildet
und dessen Schenkel (34) die Zahnstange (16) flankie
ren.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
10, gekennzeichnet durch eine die Reiterführung (24)
und den Reiter (28) durchsetzende Stellschraube (32),
die in eine Kulissenführung (44) der Schenkel (34) des
Reiters (28) eingreift.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der Reiter (28) an der
Reiterführung (24) durch eine seitliche Bohrungserwei
terung (46) an der Stellschraube (32) in einem Nei
gungswinkel einstellbar ist.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Reiter (28) ein
Auflager für die Haltestifte (42) bildet, auf dem
letztere durch eine Deckhaube (38) gehalten sind.
14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelblock (12 a)
beidseits einer Längsachse (B) jeweils einen
Kupplungsteil (50) für eine darin bewegbar festgelegte
Zahnstange (16) aufweist.
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