DE19741087A1 - In der Chirurgie zu verwendende Vorrichtung zum festen Verbinden zweier Knochenteile oder eines Knochenteils mit einem Prothesenglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in der Chirurgie zu ver­ wendende Vorrichtung zum festen Verbinden zweier Knochen­ teile oder eines Knochenteils mit einem Prothesenglied.

Zur Fixierung von Knochenbrüchen oder von Implantaten gibt es eine große Anzahl bekannter Möglichkeiten. Ein wesent­ licher Nachteil bei herkömmlichen Methoden besteht darin, daß sich an der Bruchstelle bzw. an der Befestigungsstelle des Implantats während des Heilungsvorgangs im Laufe der Zeit eine den Zusammenhalt lockernde Entlastung ergeben kann, so daß sich der anfängliche Druck zwischen den Knochenteilen bzw. zwischen dem Knochenteil und dem be­ treffenden Implantat verringert und eine Spaltbildung auf­ treten kann. Dies verzögert den Heilungsprozeß und kann zu einem ungenauen Zusammenwachsen führen.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich Knochenbrüche und Implantate ohne die Gefahr einer Lockerung der Fixierung im Laufe der Zeit dauerhaft fixieren lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, daß sie eine aus Metall be­ stehende, in das jeweilige Knochenteil einzusetzende Ver­ ankerungshülse mit im wesentlichen zylindrischer Gestalt aufweist, die an ihrem in Benutzungslage dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesenglied zugewandten Ende eine stirnseitige Eintrittsöffnung aufweist und in ihrer Wan­ dung Durchtrittslöcher für den Durchtritt eines im einge­ setzten Zustand in das Hülsen-Innere in flüssigem oder viskosem Zustand eingebrachten, aushärtbaren Füll- und Verankerungsmittels zum umgebenden Knochenbereich enthält, und daß der Verankerungshülse eine die Verbindung mit dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesenglied herstellende Spanneinrichtung mit einem in die Verankerungshülse ein­ schraubbaren Gewindebolzen und einer in Benutzungslage in Längsrichtung des Gewindebolzens und der Verankerungshülse wirksamen, im verbundenen Zustand Bewegungen zwischen den beiden Knochenteilen bzw. dem Knochenteil und dem Pro­ thesenglied zurückstellenden Federeinrichtung zugeordnet ist, wobei die Verankerungshülse und der Gewindebolzen so ausgebildet und aneinander angepaßt sind, daß die Ver­ ankerungshülse beim Einschrauben des Gewindebolzens ihren Durchmesser vergrößert.

Somit liegt eine durch das Füll- und Verankerungsmittel in das jeweilige Knochenteil sozusagen einzuzementierende Verankerungshülse vor, die eine unverrückbar feststehende Verankerungsstelle für den jeweiligen Gewindebolzen er­ gibt. Ferner erhält man auf Grund der Federeinrichtung ein federelastisches Verspannen. Das Verspannen der Knochen­ teile bzw. des Knochenteils mit dem Prothesenglied sollte nicht bis zum Ende des möglichen Federwegs erfolgen, sondern vorher enden, so daß nach beiden Richtungen hin noch ein elastisches Verhalten vorhanden ist. Auf diese Weise werden eventuelle Migrationen, Grobverschiebungen oder sonstige Grobbewegungen zwischen miteinander ver­ bundenen Teilen sofort von selbst wieder reponiert oder, sind sie verhältnismäßig klein (Größenordnung z. B. 0,5 mm bis 2 mm), von vorneherein systemintern abgefangen.

Der sich somit an der Frakturstelle ergebende Zusammenhalt führt zu einer qualitativ hochwertigen Primärheilung, so daß der Umweg über eine Kallusneubildung, der langsamer abläuft und qualitativ minderwertigeres Knochenmaterial ergibt, vermieden wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Vorgehens be­ steht darin, daß es sich im Unterschied zu einer äußeren Fixation beispielsweise mittels Platten um eine interne Fixation handelt, bei der die auftretenden Kräfte ohne Schädigung des Knochens abgefangen werden können.

Zum guten Halt und schnellen Heilen trägt ferner bei, daß die Verankerungshülse neben dem Einzementieren durch Spreizkraft im Knochen fixiert wird. Dies ist wesentlich sicherer und führt weniger zu Irritationen als beispiels­ weise eine Verankerungsschraube.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Verankerungshülse ist vor allem auch für in Rückbildung befindliche Knochen, ins­ besondere bei Osteoporose, löcherige und/oder morsche Knochen geeignet, da das vor dem Einschrauben des Gewindebolzens durch die Verankerungshülse und deren Durchtrittslöcher in den umgebenden Knochenbereich eingespritzte Füll- und Verankerungsmittel eventuelle Hohlräume im Knochen ausfüllt und den Knochen somit verfestigt. In diesem Zusammenhang erfüllt der Gewinde­ bolzen die weitere Funktion, daß bei seinem Einschrauben noch im Inneren der Verankerungshülse vorhandenes Füll- und Verankerungsmittel mit entsprechendem Druck nach außen in den Knochen gedrückt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich vielfältig ein­ setzen. So kann man mit ihr nicht nur Knochenbrüche heilen, sondern beispielsweise auch Zahnprothesen, Hüftprothesen, Knieprothesen usw. fixieren.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Verankerungshülse der erfindungsgemäßen Vorrichtung im schematischen Längsschnitt gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2, wobei der Ober­ sichtlichkeit wegen nur einer der Spreizstege eingezeichnet ist,

Fig. 2 die Verankerungshülse nach Fig. 1 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei ihrer Anwendung zum festen Verbinden der beiden Knochenteile einer Fraktur, teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei ihrem Einsatz zum Befestigen des Befestigungsflansches der Pfanne einer Hüftprothese am Beckenknochen im der Fig. 3 entsprechenden Schnitt,

Fig. 5 die Befestigung des kugeligen Teils der Pfanne der Hüftprothese mittels einer etwas variierten erfindungsgemäßen Vorrichtung am Beckenknochen,

Fig. 6 die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung zur Befestigung einer Zahnprothese am Unterkiefer,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zum festen Verbinden zweier Knochenteile,

Fig. 8 eine alternative Ausführungsform zur Fig. 7 mit einer aus Memory-Metall bestehenden Federein­ richtung und

Fig. 9 eine Zusatzeinrichtung zum Verhindern des gegen­ seitigen Abrutschens zweier Knochenteile an einer schräg verlaufenden Frakturstelle.

Die aus der Zeichnung hervorgehende und nachstehend be­ schriebene Vorrichtung dient in der Chirurgie zum fest gegeneinander verspannten Verbinden zweier an einer Frakturstelle 1 voneinander getrennten Knochenteile 2, 3 (siehe Fig. 3, 7 und 8, wobei in diesen Figuren für die Knochenteile die gleichen Bezugsziffern verwendet worden sind, obwohl es sich um andere Knochen handelt) oder eines Knochenteils 4 (in den Fig. 4 und 5 ein Beckenknochen und Fig. 6 ein Knochenteil des Unterkiefers) mit einem Pro­ thesenglied 5, das in den Fig. 4 und 5 von der Pfanne eines künstlichen Hüftgelenks und in Fig. 6 von einem Zahnersatz gebildet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Verankerungs­ hülse 6 auf, die in das jeweilige Knochenteil eingesetzt wird. Im Falle der Fig. 3 handelt es sich um das der äußeren Knochenrinde 7 oder Corticalis abgewandte, innere Knochenteil (Knochenmark oder Spongiosa) 2, im Falle der Fig. 4 und 5 um das vom Beckenknochen gebildete Knochen­ teil 4 und in Fig. 6 um das vom Unterkiefer gebildete Knochenteil 4. Bei diesen Ausführungsformen ist nur eine solche Verankerungshülse 6 vorhanden, während die Vorrich­ tungen nach den Fig. 7 und 8, mit denen beispielsweise zwei röhrenförmige Knochenteil-Bruchstücke 2, 3 mitein­ ander verbunden werden, zwei derartige Verankerungshülsen 6 aufweisen.

Die Verankerungshülse 6 besteht aus Metall, beispielsweise aus Titan, Gold oder Platin, und weist eine im wesent­ lichen zylindrische Gestalt auf. Die Verankerungshülse 6 ist ferner an ihrem einen Ende offen und bildet hier eine stirnseitige Eintrittsöffnung 8. In Benutzungslage ist das die Eintrittsöffnung 8 aufweisende Ende der Verankerungs­ hülse 6 dem jeweils anderen Knochenteil bzw. dem Pro­ thesenglied zugewandt. Ferner sind in der Wandung 9 der Verankerungshülse 6 Durchtrittslöcher 10 ausgebildet, deren Anzahl und Konfiguration je nach Anwendungsfall variieren kann. In der Zeichnung sind bei den einzelnen Verankerungshülsen nur einige der Durchtrittslöcher mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Ober die Durchtrittslöcher 10 ist der Innenraum 11 der Verankerungshülse 6 mit der Umgebung verbunden.

Bevor die Verankerungshülse 6 in das jeweilige Knochenteil eingesetzt wird, wird in dieses eine entsprechende Bohrung 12 eingebracht bzw. im Falle eines Röhrenknochens kann man dessen Knochenkanal sozusagen als natürliche Bohrung ver­ wenden (Fig. 7 und 8). Diese Bohrung wird ausgespült und dann mit Luft ausgeblasen. Dabei wird der umgebende Knochenbereich getrocknet. Anschließend wird die Veranke­ rungshülse 6 in die betreffende Bohrung eingedrückt, so daß sie ganz in dem betreffenden Knochenteil untergebracht ist. Sodann gibt man unter Anwendung von Druck ein flüssiges oder viskoses Füll- und Verankerungsmittel durch die Eintrittsöffnung 8 in die jeweilige Verankerungshülse 6. Dieses Füll- und Verankerungsmittel wird durch die Durchtrittslöcher 10 nach außen in den umgebenden Knochenbereich gedrückt, so daß dieser, falls erforder­ lich, stabilisiert wird und eventuell im Knochen vorhan­ dene Hohlräume ausgefüllt werden. Bei dem Füll- und Verankerungsmittel handelt es sich um ein zementartiges Mittel, beispielsweise um Methylacrylat oder Glasionomer­ zement. Vor dem Einsetzen der Verankerungshülse 6 in die jeweilige Knochenbohrung kann man zusätzlich die Außenseite der Verankerungshülse mit dem Füll- und Verankerungsmittel bestreichen oder die Verankerungshülse entsprechend weit (beim Ausführungsbeispiel zum Innengewinde 21) eintauchen. Nach dem Aushärten des Füll- und Verankerungsmittels ist die Verankerungshülse 6 fest im jeweiligen Knochenteil verankert.

Das Füll- und Verankerungsmittel sollte möglichst nicht an die Frakturstelle 1 bzw. an die Trennfläche zwischen Knochenteil und Prothesenglied gelangen. Zu diesem Zwecke kann man vorsehen, daß sich an die Eintrittsöffnung 8 der Verankerungshülse 6 ein geschlossen ohne Durchtrittslöcher 10 ausgebildeter Wandungsbereich 13 der Verankerungshülse anschließt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das erste Durchtrittsloch 10 mit Abstand zur Frakturstelle 1 bzw. zur entsprechenden Trennfläche zwischen Knochenteil und Prothese angeordnet ist.

Wie aus der Zeichnung ferner hervorgeht, ist die Ver­ ankerungshülse 6 an ihrem der Eintrittsöffnung 8 entgegen­ setzten Ende durch einen Hülsenboden 14 abgeschlossen, der jedoch ebenfalls eine oder mehrere Durchtrittslöcher 10 enthalten kann.

Jeder Verankerungshülse 6 ist eine die Verbindung mit dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesenglied herstellende Spanneinrichtung zugeordnet. Diese Spanneinrichtung ent­ hält einen in die Verankerungshülse 6 einschraubbaren Gewindebolzen 15. Dabei sind die jeweilige Verankerungs­ hülse 6 und der zugeordnete Gewindebolzen 15 so ausge­ bildet und aneinander angepaßt, daß die Verankerungshülse 6 beim Einschrauben des Gewindebolzens 15 ihren Durch­ messer vergrößert. Es handelt sich hier sozusagen um ein bauchiges Aufspreizen der Verankerungshülse 6, so daß deren Wandung 9 durch den von dem Gewindebolzen 15 her ausgeübten Druck nach außen gegen die Wand der Bohrung 12 gedrückt wird, was die Verankerung der Verankerungshülse 6 im jeweiligen Knochenteil noch weiter festigt.

Um das genannte Aufspreizen zu ermöglichen, weist die Verankerungshülse 6 mindestens einen in Längsrichtung ver­ laufenden Spreizschlitz 16 in ihrer Wandung auf, wobei zweckmäßigerweise zwei solche Spreizschlitze 16 vorhanden sind, die einander diametral gegenüberliegen (siehe Fig. 2). Die Spreizschlitze 16 erstrecken sich nur über einen Teil der Länge der Verankerungshülse 6. Dementsprechend erfolgt das Aufspreizen ebenfalls nur über eine Teillänge der Verankerungshülse 6.

In Zusammenhang mit dem Aufspreizen der Verankerungshülse 6 ist ferner vorgesehen, daß diese innenseitig über den Umfang verteilte, sich in Längsrichtung der Verankerungs­ hülse erstreckende und mit dem jeweiligen Gewindebolzen 15 in Eingriff gelangende Spreizstege 17 aufweist. Diese Spreizstege 17 stehen nach radial innen hin vor und ver­ kleinern den freien Innenquerschnitt der Verankerungshülse auf einen mit Bezug auf den Querschnitt des Gewindebolzens 15 kleineren Wert, so daß der Gewindebolzen 15, trifft er bei seinem Einsetzen an den Spreizstegen 17 ein, diese nach radial außen hin verdrängt. Aus Zentriergründen sind mindestens drei solche Spreizstege 17 vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind (siehe Fig. 2). Die Spreizstege 17 befinden sich im gleichen Längenbereich der Verankerungshülse 6 wie die Spreizschlitze 16. Die Spreizstege 17 können aus dem gleichen Material wie die sonstige Verankerungshülse 6 bestehen.

In diesem Zusammenhang ist es des weiteren zweckmäßig, daß die Spreizstege 17 jeweils nur mit ihren beiden Längs­ endbereichen 18, 19 mit der Wandung 9 der Verankerungs­ hülse 6 verbunden und zwischen den bei den Längsendbe­ reichen 18, 19 mit Abstand zur Wandung 9 der Verankerungs­ hülse 6 angeordnet sind. Auf diese Weise ist zwischen dem jeweiligen Spreizsteg 17 und der Verankerungshülsenwandung 9 ein Zwischenraum 20 vorhanden. Auf diese Weise erfolgt das Aufspreizen der Verankerungshülse 6 sozusagen nach­ giebig, da sich durch den Zwischenraum 20 ein radialer Federeffekt ergibt. Das Aufspreizen der Verankerungshülse 6 erfolgt normalerweise also unter gleichzeitiger Ver­ ringerung der in radialer Richtung gemessenen Breite des Zwischenraums 20. Auf Grund dieser radialen Elastizität erhält man einen Nachstelleffekt, das heißt, auf diese Weise werden im Laufe der Zeit eventuell auftretende Durchmesseränderungen der Bohrung 12 ausgeglichen, so daß die Verankerungshülse 6 auch in diesen Fällen satt an der Bohrungswand anliegt.

Die Verankerungshülse 6 weist ferner eine von spitzen oder widerhakenartigen Vorsprüngen freie Außenseite auf, so daß die Wandung 9 eine ungestörte Zylindergestalt hat. Auf diese Weise wird das Auftreten von den Heilungsprozeß be­ einträchtigenden Kraftspitzen am Knochengewebe vermieden. Dies gilt unabhängig davon, ob die Verankerungshülse 6 in axialer Richtung nach außen, zur Seite des zugeordneten Gewindebolzens hin, oder nach innen belastet wird.

Die Verankerungshülse 6 weist zweckmäßigerweise ein mit dem jeweiligen Gewindebolzen 15 in Gewindeeingriff ge­ langendes Innengewinde 21 auf. Dieses Innengewinde 21 kann am der Eintrittsöffnung 8 zugewandten Endbereich 13 der Verankerungshülse 6 angeordnet sein.

Prinzipiell könnte man jedoch auch an den Spreizstegen 17 eine gewindeartige Eingriffsfläche vorsehen.

Wie bereits geschildert, wird zum Verankern der Ver­ ankerungshülse 6 im jeweiligen Knochenteil ein zement­ artiges Füll- und Verankerungsmittel in die Verankerungs­ hülse 6 eingebracht, das durch die Durchtrittslöcher 6 in den umgebenden Knochenbereich austritt. Dabei wird das Füll- und Verankerungsmittel mit Druck in die Ver­ ankerungshülse eingespritzt. Hierzu kann ein geeignetes Spritzgerät verwendet werden, wobei in diesem Zusammenhang zweckmäßigerweise vorgesehen werden kann, daß das Spritz­ gerät in das Innengewinde 21 eingeschraubt wird. Es ver­ steht sich, daß man das Spritzgerät anschließend wieder entfernt, so daß der Gewindebolzen 15 eingeschraubt werden kann.

Ist das Füll- und Verankerungsmittel eingebracht und schraubt man dann den Gewindebolzen 15 ein, drückt dieser die im Innenraum 11 der Verankerungshülse 6 noch vor­ handene Restmenge des Füll- und Verankerungsmittels nach außen in den umgebenden Knochenbereich.

Die der jeweiligen Verankerungshülse 6 zugeordnete und die Verbindung mit dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesen­ glied herstellende Spanneinrichtung enthält ferner eine in Benutzungslage in Längsrichtung des jeweiligen Gewinde­ bolzens 15 und der Verankerungshülse 6 wirksame Feder­ einrichtung 22, die im verbundenen Zustand eventuell auf­ tretende Bewegungen zwischen den beiden Knochenteilen bzw. dem Knochenteil und dem Prothesenglied zurückstellt.

In den Anwendungsfällen der Fig. 3 bis 6 weist die er­ findungsgemäße Vorrichtung eine einzige Verankerungshülse 6 auf, die auf die beschriebene Weise im betreffenden Knochenteil 2 bzw. 4 verankert wird. Das von der Ver­ ankerungshülse freie Knochenteil 3 bzw. das Prothesenglied 5 wird in diesen Fällen mittels des zugeordneten Gewinde­ bolzens 15 gegen das die Verankerungshülse 6 enthaltende Knochenteil 2 bzw. 4 gespannt. Dabei durchgreift der Gewindebolzen 15 eine in das andere Knochenteil 3 bzw. das Prothesenglied 5 eingebrachte Bohrung 23 und überquert die Frakturstelle 1 bzw. die Trennfläche zwischen dem Knochen­ teil 4 und dem Prothesenglied 5. Zieht man den Gewinde­ bolzen 15 fest, werden die beiden Knochenteile 2, 3 bzw. das Knochenteil 4 mit dem Prothesenglied 5 verspannt. Dabei weist die Federeinrichtung 22 ein Federglied 24 auf, das in der Benutzungslage vom Gewindebolzen 15 durch­ griffen wird und einerseits mit seinem der Verankerungs­ hülse 6 zugewandten Ende gegen das von der Verankerungs­ hülse freie Knochenteil bzw. Prothesenglied und anderer­ seits mit seinem der Verankerungshülse 6 abgewandten Ende gegen einen Absatz 25 am Gewindebolzen 15 abgestützt ist. Das Federglied 24 kann beispielsweise von einer Schrauben­ feder (Fig. 5) oder von einem, insbesondere kegelartige Gestalt aufweisenden, Federring (Fig. 3, 4 und 6) gebildet werden.

Der das Federglied 24 abstützende Absatz 25 des Gewinde­ bolzens 15 wird zweckmäßigerweise von einem radial vom Bolzenschaft vorstehenden Bolzen-Kopfstück 26 gebildet, das wie bei einer üblichen Schraube am Bolzenschaftende angeordnet ist.

An dem Kopfstück 26, das in Benutzungslage das äußere Ende des Gewindebolzens 15 darstellt und von außen her zugäng­ lich ist, weist ferner eine Betätigungseinrichtung 27 zum Ansetzen eines Drehwerkzeugs auf, mit dessen Hilfe der Gewindebolzen 15 festgezogen werden kann. Zweckmäßiger­ weise handelt es sich bei der Betätigungseinrichtung 27 um eine stirnseitig offene Innenmehrkantöffnung, so daß einer Inbusschraube entsprechende Verhältnisse vorliegen.

Beim Festziehen wird also das Federglied 24 gespannt. Dabei soll das Festziehen nicht bis zum Ende des maximal möglichen Federweges erfolgen, sondern dann beendet sein, wenn noch ein restlicher Federweg übrigbleibt.

Am Knochenteil 3 bzw. am Prothesenglied 5 kann zur ver­ tieften Aufnahme des Gewindebolzen-Kopfstücks 26 eine entsprechende Ausnehmung 28 vorgesehen sein.

Im Falle eines Prothesengliedes 5 (Fig. 4 bis 6) kann sich das Federglied 24 unmittelbar am Prothesenglied abstützen.

In einem der Fig. 3 entsprechenden Fall, wenn nicht ein Prothesenglied, sondern ein Knochenteil 3 mit dem die Verankerungshülse 6 enthaltenden Knochenteil 2 verbunden werden soll, ist dagegen zweckmäßigerweise eine in das andere Knochenteil 3 einzusetzende und den Gewindebolzen 15 lagernde Lagerhülse 29 vorgesehen, über die sich das Federglied 24 am anderen Knochenteil 3 abstützt. Die Lagerhülse 29 ist ein Stück weit in die Bohrung 23 des anderen Knochenteils 3 eingesteckt und weist am äußeren Ende eine beim Ausführungsbeispiel zylindrische Erweite­ rung 30 auf, in der das Federglied 24 sitzt und von dem Gewindebolzen-Kopfstück 26 gegen die Bodenfläche der Erweiterung 30 der Lagerhülse gedrückt wird. Aus Fig. 3 geht ferner hervor, daß die Lagerhülse 29 an ihrer Stirn­ seite noch einen nach radial außen abstehenden Lager­ flansch 31 bildet, der außen am Knochenteil 3 zur Anlage gelangt. Die Erweiterung 30 der Lagerhülse 29 sitzt also in der Ausnehmung 28, wobei der Lagerflansch 31 den Rand der Ausnehmung 28 außen übergreift.

Die Lagerhülse 29 deckt also das Knochenteil 3 zum Gewindebolzen und zum Federglied hin ab, so daß diese nicht mit dem Knochen in Berührung gelangen und die Kräfte über die Lagerhülse auf das Knochenteil übertragen werden.

Die Lagerhülse 29 besteht zweckmäßigerweise ebenfalls aus Metall, wobei wiederum beispielsweise Titan, Gold oder Platin in Frage kommen.

Bevor man die Lagerhülse 29 in das Knochenteil 3 einsetzt, ist es zweckmäßig, daß man ihre Außenseite und/oder die Innenseite der Bohrung im Knochenteil 3 mit dem auch zur Verankerung der Verankerungshülse 6 verwendeten Füll- und Verankerungsmittel oder einem entsprechenden Mittel be­ streicht, so daß die Lagerhülse nach dem Aushärten des jeweiligen Mittels fixiert ist.

Aus Fig. 6 geht eine weitere Variante der Verankerungs­ hülse 6 hervor, die insbesondere bei einem anzubringenden Prothesenglied 5 verwendbar ist. Diese Verankerungshülse weist bei ihrer Eintrittsöffnung 8 einen flanschähnlich nach außen hin abstehenden Stützbereich 32 mit elastischen Eigenschaften auf, der außen an der Knochenrinde des Knochenteils 4 zur Anlage gelangt und sich bei festgespanntem Prothesenglied 5 zwischen diesem und dem Knochenteil 4 befindet. Dabei ist die Anordnung ferner so getroffen, daß der ringartige Stützbereich 32 elastische Eigenschaften aufweist, so daß er mittels des Gewindebolzens 15 federnd zwischen dem Knochenteil 4 und dem Prothesenglied 5 verspannbar ist. Dies wird durch eine entsprechende Querschnittsgestalt des Stützbereichs 32 erreicht. Zieht man also den Gewinde­ bolzen 15 fest, verformt sich der Stützbereich 32 elastisch ähnlich wie das Federglied 24, so daß man zusätzlich zum Federglied 24 eine weitere federnde Verspannung erhält.

Wie bereits erwähnt, wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 das Prothesenglied 5 von einem künstlichen Zahn gebildet. Hat man diesen mittels des Gewindebolzens 15 am Kieferknochen 4 fixiert, kann man noch die das Gewinde­ bolzen-Kopfstück 26 aufnehmende Ausnehmung 28 an der Zahn­ ersatz-Oberseite mit einer geeigneten Masse ausfüllen.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 7 und 8 ist die Anordnung anders getroffen. In diesem Falle handelt es sich, wie bereits erwähnt, um zwei röhrenförmige Knochenteile 2, 3, die an der Frakturstelle 1 gegeneinander verspannt werden sollen. Jedes Knochenteil 2, 3 enthält also einen einer Bohrung 12 entsprechenden Kanal. Prinzipiell könnte es sich anstelle von Röhrenknochenteilen auch um andere Knochenteile handeln, bei denen jeweils ausgehend von der Frakturstelle eine entsprechende Bohrung eingebracht wird. Denkbar ist auch, daß eines der beiden Knochenteile 2, 3 durch irgendein Prothesenglied ersetzt ist.

Hier sind nun zwei jeweils in eines der beiden Knochen­ teile 2, 3 in der geschilderten Weise einzusetzende Ver­ ankerungshülsen 6 vorhanden, die in Benutzungslage mit ihren Eintrittsöffnungen 8 einander zugewandt sind. Jeder der bei den Verankerungshülsen 6 ist ein in sie einschraub­ barer Gewindebolzen 15 zugeordnet, wobei die Verankerungs­ hülsen 6 so tief in den Knochenteilen 2, 3 sitzen und/oder die Gewindebolzen 15 so kurz sind, daß sie im einge­ schraubten Zustand mit Abstand zur Frakturstelle 1 inner­ halb der Knochenteile 2, 3, das heißt in der jeweiligen Bohrung 23 bzw. dem dieser entsprechenden Knochenkanal, angeordnet sind.

Die schon weiter oben erwähnte Spanneinrichtung, über die die beiden Knochenteile miteinander verbunden werden, enthält die beiden bereits erwähnten Gewindebolzen 15 und eine in Benutzungslage die beiden Gewindebolzen 15 ver­ bindende Verbindungseinrichtung 33, die sich über die Trennebene zwischen den Knochenteilen 2, 3, das heißt über die Frakturstelle 1 hinweg, erstreckt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 enthält die Ver­ bindungseinrichtung 33 mindestens ein die Federeinrich­ tung 22 bildendes Federglied 24 und ein von außen her betätigbares Spannmittel 34. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Federglieder 24 vorgesehen, die jeweils an einem der beiden Gewindebolzen 15 befestigt sind. Bei den Feder­ gliedern 24 kann es sich, wie angedeutet, um Drahtbügel mit schraubenartig gewundenen Bügelschenkeln handeln, die in geeigneter Weise am jeweiligen Gewindebolzen 15 bzw. dessen Kopfstück 26 festgelegt sind. Das Spannmittel 34 verläuft zwischen den beiden Federgliedern 24 und ist in geeigneter Weise an diesen befestigt. Ist nur ein solches Federglied vorhanden, wird das Spannmittel 34 einerseits an dem Federglied und andererseits am zugewandten Gewinde­ bolzen 15 festgelegt.

Das Spannmittel 34 kann, wie in Fig. 7 angedeutet, von einer Drahtschlaufe gebildet werden. Diese Drahtschlaufe kann mittels eines an der Frakturstelle 1 zwischen den beiden Knochenteilen 2, 3 hindurch eingesteckten und die Drahtschlaufe durchgreifenden Stiftes od. dgl. Spannwerk­ zeug (nicht dargestellt) in sich verdreht werden, wobei sich der Abstand zwischen den beiden Drahtschlaufenenden verkürzt und somit die beiden Knochenteile 2, 3 aufein­ ander zu gezogen werden. Der durch die Drahtschlaufe ge­ steckte Stift wird also in Umfangsrichtung gedreht, so daß die Drahtschlaufe sozusagen verzwirbelt wird. Da die Drahtschlaufe in Längsrichtung der Anordnung in Mitnahme­ verbindung mit den beiden Federgliedern 24 steht, zieht sie diese aufeinander zu, die ihrerseits auf die beiden Knochenteile eine entsprechende Zugkraft ausüben. Auf Grund der Federeigenschaften des mindestens einen Feder­ gliedes 24 erhält man wieder ein federelastisches Ver­ spannen der beiden Knochenteile 2, 3 miteinander.

Damit am Ende des Verspannvorgangs das Spannwerkzeug die Anlage der Knochenteile 2, 3 aneinander nicht behindert, kann an einem der Knochenteile, beispielsweise am Knochen­ teil 2, eine Ausfräsung 35 od. dgl. angebracht werden, die das Spannwerkzeug aufnimmt und an der das Spannwerkzeug eingehängt werden kann. Das Spannwerkzeug muß ja während des Heilungsprozesses an Ort und Stelle bleiben, da sich die Drahtschlaufe 34 sonst wieder aufdrehen würde. Diese drehfeste Lagerung des Spannwerkzeugs kann also an der Ausfräsung 35 bzw. an deren Rand insbesondere durch Ein­ hängen erfolgen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 enthält die Verbin­ dungseinrichtung 33 ein Federglied 24, daß von einem Draht- oder Bandstück aus Memory-Metall gebildet wird, das eine federnde Gestalt aufweist. Das Federglied 24 ist in Benutzungslage an den beiden Gewindebolzen 15 und dabei zweckmäßigerweise an deren Kopfstück 26 festgelegt, bei­ spielsweise indem es einerseits einen Gewindezapfen 36, der in das betreffende Gewindebolzen-Kopfstück 26 einge­ schraubt ist (am Umfang der von einer Mehrkantöffnung gebildeten Betätigungseinrichtung 27 kann ein zugehöriges Innengewinde eingearbeitet sein), und andererseits einen Einsteckzapfen trägt, der in eine entsprechende Ausnehmung am zugewandten Gewindebolzen-Kopfstück fest eingedrückt wird, so daß eine verrastungsartige Verbindung erfolgt. Der Einsteckzapfen 37 kann z. B. mindestens einen wider­ hakenartigen Umfangsvorsprung aufweisen, der in der dem­ entsprechend mit einer Verrastungshinterschneidung ver­ sehenen Mehrkantöffnung 27 verrastet.

Das Memory-Metall ist zweckmäßigerweise eine Nickel -Titan- Legierung. Solche Memory-Metalle haben die Eigenschaft, daß sie nach Verformung bei tiefen Temperaturen und Wiedererwärmen ihre ursprüngliche Gestalt wieder annehmen. Bei der vorliegenden Anwendung macht man sich hier den Temperaturunterschied zwischen Raumtemperatur (in einem Operationssaal etwa 25°C) und Körpertemperatur (etwa 37°C) zunutze. Das Federglied 24 erhält seine federnde Gestalt, die etwa wie dargestellt aussehen kann, oberhalb der "Sprungtemperatur", die unterhalb von 37°C liegt. Bei der Operation kann man nun das Federglied 24 beliebig strecken und verformen, bis es zusammen mit den anderen Teilen der Vorrichtung an Ort und Stelle angebracht ist. Anschließend erwärmt sich das Federglied 24 auf Körper­ temperatur, so daß es von selbst in seine Ausgangsgestalt zurückkehrt, die schraubenartig oder schlangenlinienähnlich sein kann, so daß es in Längsrichtung die gewollten Feder­ eigenschaften aufweist. Bei diesem Überführen aus der bei der Operation gestreckteren Gestalt in die federartige Gestalt verkürzt sich das Federglied 24, so daß die beiden Knochenteile 2, 3 gegeneinander gezogen werden.

Es versteht sich, daß die Befestigung des von einem Memory-Metall gebildeten Federglieds 24 an den Gewinde­ bolzen auch in anderer Weise als oben erwähnt erfolgen kann.

Fig. 9 schließlich zeigt noch eine Zusatzeinrichtung, mit der die Gefahr eines gegenseitigen Abrutschens der beiden Knochenteile 2, 3 beim Verspannen vermieden werden kann, wenn die Frakturfläche nicht rechtwinkelig, sondern schräg zur mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielten Ver­ spannung erfolgt. Bei dieser Zusatzeinrichtung handelt es sich um einen oder mehrere Stifte 38, die im Bereich des Knochenumfangs in axialer Richtung in eines der Knochen­ teile eingesetzt sind und mit ihrer Spitze 39 aus diesem Kochenteil 3 zum anderen Knochenteil 2 hin vorstehen und in diesen eindringen.

Abschließend wird nochmals darauf hingewiesen, daß die geschilderten Prinzipien nicht nur für die dargestellten Anwendungen, sondern praktisch für alle Fälle geeignet sind, bei denen entweder zwei Knochenteile oder ein Knochenteil mit einem Prothesenglied, welcher Art auch immer, verbunden werden sollen.

Claims (19)

1. In der Chirurgie zu verwendende Vorrichtung zum festen Verbinden zweier Knochenteile oder eines Knochen­ teils mit einem Prothesenglied, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine aus Metall bestehende, in das jeweilige Knochen­ teil einzusetzende Verankerungshülse (6) mit im wesent­ lichen zylindrischer Gestalt aufweist, die an ihrem in Benutzungslage dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesen­ glied zugewandten Ende eine stirnseitige Eintrittsöffnung (8) aufweist und in ihrer Wandung (9) Durchtrittslöcher (10) für den Durchtritt eines im eingesetzten Zustand in das Hülsen-Innere (11) in flüssigem oder viskosem Zustand eingebrachten, aushärtbaren Füll- und Verankerungsmittels zum umgebenden Knochenbereich enthält, und daß der Verankerungshülse (6) eine die Verbindung mit dem anderen Knochenteil bzw. dem Prothesenglied herstellende Spann­ einrichtung mit einem in die Verankerungshülse einschraub­ baren Gewindebolzen (15) und einer in Benutzungslage in Längsrichtung des Gewindebolzens (15) und der Veranke­ rungshülse (6) wirksamen, im verbundenen Zustand Bewegungen zwischen den beiden Knochenteilen bzw. dem Knochenteil und dem Prothesenglied zurückstellenden Feder­ einrichtung (22) zugeordnet ist, wobei die Verankerungs­ hülse (6) und der Gewindebolzen (26) so ausgebildet und aneinander angepaßt sind, daß die Verankerungshülse (6) beim Einschrauben des Gewindebolzens (15) ihren Durch­ messer vergrößert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß sich an die Eintrittsöffnung (8) der Verankerungs­ hülse (6) ein geschlossen ohne Durchtrittslöcher (10) ausgebildeter Wandungsbereich (13) der Verankerungshülse (6) anschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verankerungshülse (6) an ihrem der Ein­ trittsöffnung (8) entgegengesetzten Ende einen Hülsenboden aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse (6) mindestens einen in Längsrichtung verlaufenden Spreiz­ schlitz (16) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse (6) innenseitig über den Umfang verteilte, sich in Längs­ richtung erstreckende und mit dem jeweiligen Gewindebolzen (15) in Eingriff gelangende Spreizstege (17) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spreizstege (17) jeweils nur mit ihren beiden Längsendbereichen (18, 19) mit der Wandung (9) der Ver­ ankerungshülse (6) verbunden und dazwischen mit Abstand zur Wandung (9) der Verankerungshülse (6) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse (6) eine von spitzen oder widerhakenartigen Vorsprüngen freie Außenseite aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungshülse (6) ein mit dem Gewindebolzen (15) in Gewindeeingriff gelangendes Innengewinde (21) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (21) am der Eintrittsöffnung (8) zugewandten Endbereich der Veranke­ rungshülse (6) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß dem Innengewinde (21) ein einschraubbares Spritz­ gerät zum Einbringen des Füll- und Verankerungsmittels zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei das andere Knochenteil bzw. das Prothesenglied gegen das die Verankerungshülse (6) enthaltende Knochenteil spannendem Gewindebolzen (15) die Federeinrichtung (22) ein Federglied (24) aufweist, das in der Benutzungslage vom Gewindebolzen (15) durch­ griffen und einerseits mit seinem der Verankerungshülse (6) zugewandten Ende gegen das andere Knochenteil bzw. das Prothesenglied und andererseits mit seinem der Ver­ ankerungshülse (6) abgewandten Ende gegen einen Absatz (25) am Gewindebolzen (15) abgestützt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federglied (24) von einer Schraubenfeder gebildet wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federglied (24) von einem, insbesondere kegelartige Gestalt aufweisenden, Federring gebildet wird.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der das Federglied (24) ab­ stützende Absatz (25) des Gewindebolzens (15) von einem radial vorstehenden Bolzen-Kopfstück (26) gebildet wird.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine in das andere Knochenteil einzusetzende und den Gewindebolzen (15) lagernde Lager­ hülse (29) vorgesehen ist, über die sich das Federglied (24) am anderen Knochenteil abstützt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß bei das andere Knochenteil bzw. das Prothesenglied gegen das die Verankerungshülse (6) enthaltende Knochenteil spannendem Gewindebolzen (15) die Verankerungshülse (6) bei ihrer Eintrittsöffnung (8) einen flanschähnlich nach außen hin abstehenden Stütz­ bereich (32) mit elastischen Eigenschaften aufweist, der­ art, daß der Stützbereich (32) mittels des Gewindebolzens (15) federnd zwischen den Knochenteilen bzw. dem Knochen­ teil und dem Prothesenglied verspannbar ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei jeweils in eines der Knochenteile bzw. in das Knochenteil und in das Prothesen­ glied einzusetzende Verankerungshülsen (6) aufweist, die in Benutzungslage mit ihren Eintrittsöffnungen (8) ein­ ander zugewandt sind, wobei jeder Verankerungshülse (6) ein in sie einschraubbarer Gewindebolzen (15) zugeordnet ist und die die Federeinrichtung (22) enthaltende Spann­ einrichtung eine in Benutzungslage die beiden Gewinde­ bolzen (15) verbindende, sich über die Trennebene zwischen den Knochenteilen bzw. dem Knochenteil und dem Prothesen­ glied hinweg erstreckende Verbindungseinrichtung (33) mit mindestens einem Federglied (24) und einem von außen her betätigbaren Spannmittel (34) enthält.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß das Spannmittel (34) von einer Drahtschlaufe gebildet wird, die mittels eines hindurchgesteckten Stiftes od. dgl. Spannwerkzeug unter Verkürzung des Ab­ standes zwischen den Drahtschlaufenenden in sich verdreh­ bar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei jeweils in eines der Knochenteile bzw. in das Knochenteil und in das Prothesen­ glied einzusetzende Verankerungshülsen (6) aufweist, die in Benutzungslage mit ihren Eintrittsöffnungen (8) ein­ ander zugewandt sind, wobei jeder Verankerungshülse (6) ein in sie einschraubbarer Gewindebolzen (15) zugeordnet ist und die die Federeinrichtung enthaltende Spanneinrich­ tung eine in Benutzungslage die beiden Gewindebolzen (15) verbindende, sich über die Trennebene zwischen den Knochenteilen bzw. dem Knochenteil und dem Prothesenglied hinweg erstreckende Verbindungseinrichtung (33) mit einem Federglied (24) enthält, das von einem Draht- oder Band­ stück aus Memory-Metall gebildet wird, das eine federnde Gestalt aufweist.