DE19711441B4

DE19711441B4 - Vorrichtung zur Herstellung eines lateralen Bohrloches in einem Röhrenknochen

Info

Publication number: DE19711441B4
Application number: DE19711441A
Authority: DE
Inventors: Andreas Werner Dr.-Ing. Speitling; Harm-Iven Jensen
Original assignee: Howmedica GmbH
Current assignee: Stryker European Holdings I LLC
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2017-03-20
Also published as: JPH10262985A; EP0865766A3; US5993456A; JP2945892B2; DE19711441A1; EP0865766A2

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung eines lateralen Bohrlochs in einem Röhrenknochen für eine durch eine Querbohrung eines Knochennagels hindurchzuführende Knochenschraube, die folgendes aufweist:
– eine längliche Übertragungseinheit, die am freien Ende einen etwa um 90° abgebogenen Abschnitt mit einem Wirkende aufweist und deren anderes Ende mit einer Energiequelle gekoppelt ist, wodurch die Energie über die Übertragungseinheit auf das Wirkende übertragen wird zur Erzeugung eines Loches in der Kortikalis, das deutlich kleiner als die Querbohrung (20, 22) oder der Durchmesser der Knochenschraube ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
– eine Führung vorgesehen ist, mit der die Übertragungseinheit gekoppelt ist und die von einer achsparallelen Führungsfläche am Knochennagel geführt ist,
– die Übertragungseinheit durch eine Einschlaghilfe (14) hindurchgeführt ist, die mit dem proximalen Ende des Nagels verbunden ist, und
– an der Übertragungseinheit (24) ein verstellbarer Anschlag (38) vorgesehen ist, der mit einer Anschlagfläche der Einschlaghilfe (14) zusammenwirkt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines lateralen Bohrloches in einem Röhrenknochen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Versorgung von Knochenfrakturen in Röhrenknochen ist bekannt, sogenannte Verriegelungsnägel zu verwenden. Sie weisen Querbohrungen auf, durch die Knochenschrauben hindurchgeführt werden, um die Knochenfragmente am Knochennagel zu halten und diese gegen Verschiebung und Torsion zu sichern. Bevor die Knochenschrauben eingeschraubt werden können, müssen zuvor Löcher in die Kortikalis gebohrt werden, und zwar in relativ genauer Ausrichtung auf die Querbohrung im Knochennagel. Dieser ist üblicherweise hohl. Beim Einschrauben der Knochenschraube muß daher nicht nur die erste zugewandte Bohrung getroffen werden, sondern auch die in der gegenüberliegenden Wand des Knochennagels. Eine Fehlausrichtung führt dazu, daß möglicherweise die Knochenschraube nur durch die zugeordnete Querbohrung in den Knochennagel gelangt, dann jedoch gegen die gegenüberliegende Wand des Knochennagels stößt. Dadurch ist eine zufriedenstellende Verschraubung oder Verankerung des Knochennagels nicht gewährleistet.

Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen bekanntgeworden, die Stelle aufzufinden, an der eine Bohrung für die Knochenschraube zu setzen ist. Die meisten Zielvorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der Durchleuchtung. Der Operateur kann auf dem Monitor die Lage der Querbohrung im Knochennagel innerhalb des Knochens ermitteln und den Bohrer entsprechend ansetzen, zumeist nach vorangegangener Inzision mit einem geeigneten Bohrdraht oder dergleichen. Es sind jedoch auch mechanische Zielgeräte bekannt, die auf das freie Ende des Knochennagels aufsetzbar sind. Der Abstand der Querbohrung vom Ende des Knochennagels ist bekannt. Auch die Drehlage der Querbohrung kann durch eine entsprechende Markierung am Ende des Knochennagels angegeben sein. Mit Hilfe einer geeigneten Zielhülse kann dann über das Zielgerät die Kortikalis gebohrt werden. Das mechanische Zielgerät ist weitaus weniger aufwendig als das oben beschriebene Verfahren, das darüber hinaus auch den Nachteil aufweist, daß mit Röntgenstrahlen gearbeitet werden muß. Das mechanische Zielgerät hat hingegen den Nachteil, daß eine Korrektur der ermittelten Lage der Querbohrung nicht möglich ist. Es kann nämlich geschehen, daß sich der Nagel beim Einschlagen verwindet und seine vorausbestimmte Lage nicht mehr mit der tatsächlichen übereinstimmt.

Aus US 4,781,181 ist ein Zielgerät für einen Knochennagel bekannt, das eine Welle aufweist. In dem eingeschlagenen Knochennagel wird eine Umlenkeinheit einer Stange eingesetzt. Ist die Umlenkeinheit in einer korrekten Position in dem Knochennagel verrastet, wird über eine aufgesetzte Hülse eine flexible Welle eingeführt und eine erste Bohrung vorgenommen. Nachfolgend wird eine Bohrhilfe in das gebohrte Loch eingesetzt. Durch die Bohrführung wird ein Kirschner-Draht geführt, der auf der gegenüberliegenden Seite der Kortikalis in dieser eingeschraubt wird. Nachfolgend wird die Bohrführung entfernt und mit einem kanulierten Bohrer die gegenüberliegende Kortikalis für eine Verriegelungsschraube gebohrt. Hierbei werden zwei Bohrungen gebohrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines lateralen Bohrlochs in einem Röhrenknochen zu schaffen, bei dem ein aufwendiges Zielverfahren vermieden und eine Querbohrung präzise an der gewünschten Position erzeugt wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es verhältnismäßig einfach ist, eine längliche Übertragungseinheit innerhalb eines Knochennagels zu führen. Der Abstand der Querbohrung zum freien Ende des Knochennagels ist, wie schon ausgeführt, bekannt. Es ist lediglich erforderlich, das Wirkende der Übertragungseinheit in Drehrichtung so auszurichten, daß es auf die Querbohrung gerichtet wird. Dazu ist erforderlich, daß eine Führung entlang der Achse des Knochennagels erfolgt in der Weise, daß das Wirkende nach Erreichen der vorbestimmten Einführlänge im Knochennagel zu der Querbohrung radial ausgerichtet ist.

Mit Hilfe eines mechanischen Werkzeugs, beispielsweise einer rotierenden Bohrspitze, die über ein Winkelgetriebe oder eine flexible Welle in der Übertragungseinheit eingetrieben wird, kann auf diese Weise ein kleines Loch in der Kortikalis erzeugt werden. Alternativ kann ein Loch auch mit Wasser bzw. Flüssigkeit unter Druck erzeugt werden. In diesem Falle enthält die Übertragungseinheit eine entsprechende Leitung für Flüssigkeit unter Druck, die mit einer entsprechenden Düse am Wirkende verbunden ist. Am anderen Ende ist die Leitung mit einer Flüssigkeitsdruckquelle verbunden. Schließlich kann die Übertragungseinheit eine Leitung für Energie, insbesondere Lichtenergie aufweisen, beispielsweise für einen Laserstrahl, der vom Wirkende aus auf die Kortikalis gerichtet wird, um das gewünschte Loch, beispielsweise mit einem Durchmesser von 0,5 mm zu erzeugen.

Das Loch im Knochen ist relativ exakt zur Achse der Querbohrung ausgerichtet, so daß mit Hilfe eines üblichen Bohrers nunmehr die Bohrung in der Kortikalis erzeugt werden kann. Das Aufbohren wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung erleichtert, wenn ein Zentrierstift in das kleine Loch eingeführt wird und das Aufbohren über den Zentrierstift erfolgt, was an sich bekannt ist.

Die Werkzeuganordnung erfordert eine längliche Übertragungseinheit mit einer Umlenkung am freien Ende zur Ausrichtung des Wirkendes auf die Querbohrung im Knochennagel. Die Übertragungseinheit ist in der Lage, die Energie einer mit der Übertragungseinheit gekoppelten Energiequelle auf das Wirkende zu übertragen, um durch Energieeinwirkung in der Kortikalis ein kleines Loch zu erzeugen. Damit die oben beschriebene radiale Ausrichtung zwischen Wirkende und Querbohrung stattfindet, weist der Knochennagel mindestens eine Führungsfläche auf, die mit einem Führungsabschnitt der Übertragungseinheit zusammenwirkt. Zu diesem Zweck kann der Knochennagel nach einer Ausgestaltung der Erfindung diametral gegenüberliegende Führungsnuten aufweisen, mit denen entsprechende Führungsabschnitte der Übertragungseinheit zusammenwirken.

Um die Einführlänge zu bestimmen, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an der Übertragungseinheit ein Anschlag vorgesehen, der gegen den Knochennagel zur Anlage gelangt. Ist dies der Fall, weiß der Operateur, daß das Wirkende zur Querbohrung im Knochennagel ausgerichtet ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Einschlagelement oder ein entsprechendes Führungsinstru ment auf das freie Ende des Knochennagels aufgesetzt werden, beispielsweise über eine Gewindeverbindung. Die Übertragungseinheit wird dann über einen entsprechenden Kanal in dem Instrument in den Knochennagel eingeführt, und der Längenanschlag wirkt mit dem Instrument zusammen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt schematisch die Anwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung bei einem Femur.
2 zeigt schematisch die Übertragungseinheit der Vorrichtung nach 1.
3 zeigt einen Schnitt durch den Knochennagel nach 1 entlang der Linie 3-3.
4 bis 7 zeigen den distalen Bereich des Knochennagels nach 1 in verschiedenen Phasen bei der Herstellung einer Bohrung in der Kortikalis.
In 1 ist ein Femur 10 zu erkennen, in dessen intramedullären Kanal ein Verriegelungsnagel 12 eingetrieben ist. Der Verriegelungsnagel 12 ist von proximal mit Hilfe eines Einschlaginstruments 14 eingetrieben, das zum Beispiel mit einem Abschnitt 16 über eine Gewindeverbindung mit dem Nagel 12 verbunden ist. Derartige Einschlaginstrumente sind vom Prinzip her bekannt.
Der hohle Knochennagel 12 ist im proximalen Bereich mit einer Schrägdurchbohrung 18 versehen und im distalen Bereich mit zwei Querbohrungen 20, 22 (in Wirklichkeit ist jede Querbohrung 20, 22 ein Paar von Bohrungen in der Wandung des Knochennagels 12. Der Einfachheit halber wird jedoch immer nur von einer Querdurchbohrung gesprochen).
Durch die Bohrungen 18, 20 und 21 werden Knochenschrauben hindurchgeführt, um den Nagel 12 im Femur 10 zu "verriegeln". Zu diesem Zweck ist erforderlich, die Kortikalis in Ausrichtung zu den Querbohrungen 20, 22 zu durchbohren.
In den Verriegelungsnagel 12 ist eine Übertragungseinheit 24 eingeführt, hier in Form einer Leitung, die am distalen Ende eine rechtwinklige Abbiegung 26 aufweist. Die Leitung 24, die verhältnismäßig starr sein kann, ist in einer Halterung 28 gehalten (3), die an gegenüberliegenden Enden gerundet ist. Die gerundeten Enden greifen in Führungsnuten 30, 32 in der Innenwandung des Knochennagels 12 ein. Die Übertragungseinheit 24 bzw. die Leitung ist in der Halterung 28 festgelegt, und zwar auch in Drehrichtung. Die Festlegung ist derart, daß das abgebogene Ende 26 mit seiner Achse mit der Achse der Querbohrung 20, 22 übereinstimmt. Es hängt daher von der Einführtiefe der Übertragungseinheit 24 ab, bis die Achse der Abbiegung 26 mit der Achse von zum Beispiel der Querbohrung 20 zusammenfällt.
Die Abbiegung 26 ist das Wirkende eines Werkzeugs, mit dessen Hilfe in der Kortikalis des Femurs 10 ein Loch hergestellt wird. Das Wirkende kann mithin von einem rotierenden mechanischen Werkzeug gebildet werden, beispielsweise einem dünnen Bohrer. Das Werkzeug kann jedoch auch in einer Düse bestehen, die einen dünnen Flüssigkeitsstrahl unter hohem Druck aussendet, zur Erzeugung des Loches. Ferner ist denkbar, einen Laserstrahl für die Herstellung des Loches vorzusehen. Das Wirkende ist dann entsprechend das Ende eines Lichtleiters, das ggf. mit einer zusätzlichen Optik ausgerüstet ist.
Die Übertragungseinheit 24 dient mithin zur Übertragung der Energie für das Werkzeug am Wirkende 26. Es kann mithin eine flexible Welle enthalten, einen Lichtleiter, eine Flüssigkeitsleitung oder dergleichen. Entsprechend ist die Übertragungseinheit 24 gemäß 1 mit einer Energie quelle 34 verbunden, der zugleich eine geeignete Steuervorrichtung zugeordnet ist, mit deren Hilfe Intensität und Dauer der am Wirkende aufzubringenden Energie bestimmt wird.
Im vorliegenden Fall ist die Übertragungseinheit 24 mit dem Einschlaginstrument 14 verbunden, das in vorgegebener Beziehung zum Knochennagel 12 steht, wie beschrieben. Es versteht sich, daß statt des Einschlaginstruments auch ein anderes Instrument als Halterung für die Übertragungseinheit 24 verwendet werden kann. Die Übertragungseinheit 24 erstreckt sich durch den Abschnitt 16 des Instruments 14 und ist oberhalb des Instruments 14 über einen Leitungsabschnitt 36 mit der Energiequelle 34 verbunden. Mit der Übertragungseinheit ist ferner ein Anschlag 38 verbunden, der gegen die Oberseite des Instruments 14 anliegt. Die Lage des Anschlags 38 relativ zur Übertragungseinheit 24 ist verstellbar. Der Anschlag 38 bestimmt mithin die Einführlänge der Übertragungseinheit im Knochennagel 12. Da der Abstand der Querbohrungen 20, 22 vom proximalen Ende des Nagels 12 bekannt ist, gelangt die Achse des Wirkendes 26 der Übertragungseinheit 24 automatisch in Höhe der Achse der Querbohrungen 20 bzw. 22, wenn der Anschlag 38 am Instrument 14 anliegt. Da ohnehin eine Ausrichtung des Wirkendes 26 in Drehrichtung zu der Achse der Querbohrun gen über die Führungsnuten 30, 32 stattfindet, liegt mithin die Achse des Wirkendes 26 genau auf der Achse der Querbohrung, wenn die Einheit 24 vollständig eingeführt ist und der Anschlag 38 am Instrument 14 anliegt.
Der zuletzt beschriebene Zustand ist in 4 zu erkennen. In 5 ist gezeigt, wie mit Hilfe des Werkzeugs des Wirkendes 26 ein Loch in der Kortikalis des Femurs 10 erzeugt wird. Das Loch hat zum Beispiel einen Durchmesser von 0,5 mm. Dieser Vorgang ist durch den Pfeil 40 angedeutet.
In der Bearbeitungsphase nach 6 ist die Einheit 24 aus dem Nagel 12 entfernt. Ein Zentrierstift 42 wird in das Loch nach 5 von außen eingeführt, wie in 6 dargestellt. Mit Hilfe des Zentrierstifts wird nunmehr eine Bohrung mit Hilfe eines Bohrers 44 hergestellt, der eine mittige Bohrung aufweist, damit er vom Zentrierstift 42 geführt werden kann. Derartige Bohrer sind an sich bekannt. Das Loch, das mit Hilfe des Bohrers 44 hergestellt wird, hat zum Beispiel den Kerndurchmesser der Knochenschraube, die anschließend eingeschraubt wird und sich durch die Querbohrung 20 erstreckt in die gegenüberliegende Kortikalis hinein.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung eines lateralen Bohrlochs in einem Röhrenknochen für eine durch eine Querbohrung eines Knochennagels hindurchzuführende Knochenschraube, die folgendes aufweist: – eine längliche Übertragungseinheit, die am freien Ende einen etwa um 90° abgebogenen Abschnitt mit einem Wirkende aufweist und deren anderes Ende mit einer Energiequelle gekoppelt ist, wodurch die Energie über die Übertragungseinheit auf das Wirkende übertragen wird zur Erzeugung eines Loches in der Kortikalis, das deutlich kleiner als die Querbohrung (20, 22) oder der Durchmesser der Knochenschraube ist, dadurch gekennzeichnet, daß – eine Führung vorgesehen ist, mit der die Übertragungseinheit gekoppelt ist und die von einer achsparallelen Führungsfläche am Knochennagel geführt ist, – die Übertragungseinheit durch eine Einschlaghilfe (14) hindurchgeführt ist, die mit dem proximalen Ende des Nagels verbunden ist, und – an der Übertragungseinheit (24) ein verstellbarer Anschlag (38) vorgesehen ist, der mit einer Anschlagfläche der Einschlaghilfe (14) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (38) in Längsrichtung der Übertragungseinheit (24) verstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (24) mechanische Energie überträgt auf ein rotierendes Werkzeug am Wirkende (26).
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (24) einen Leiter für energiereiche Wellen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (24) eine Leitung für Flüssigkeit unter Druck aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel (1) zwei diametral angeordnete Führungsnuten (32, 34) aufweist, in die Führungsabschnitte der Übertragungseinheit (24) eingreifen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschlaghilfe über einen Gewindeeingriff mit dem zugekehrten Ende des Knochennagels (12) verbindbar ist.