DE2215111B2

DE2215111B2 - Implantierbare Vorrichtung zur Stimulation des Knochenwachsrums

Info

Publication number: DE2215111B2
Application number: DE19722215111
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Kraus; Fritz Dr. 8100 Garmisch-Partenkirchen Lechner; Hans- Dieter 8201 Aisingerwies Viehbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1980-12-18
Also published as: FR2178143A1; DE2215111A1; DE2215111C3; IT980028B; FR2178143B3

Description

35

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der CH-PS 5 15 Ml bekannt *o

Es ist ferner bekannt, zum Zusammenhalten von Teilen eines gebrochenen Knochens eine sogenannte Cerclage zu verwenden, die aus einem gürtelartigea Edelstahlstreifen besteht, dessen eines, breiteres Ende einen Querschnitt aufweist, durch den das andere, schmälere Ende gesteckt wird. Die so gebildete Schlaufe wrd dann mittels einer Spannvorrichtung zu»ammenge /.ogen und die Cerclage wird dann durch Verdrehen des .ehmaleren Endes hinter dem Schute fixiert

Aus der US'PS 29 87 062 ist eine ähnliche Cerclage *> bekannt, die jedoch ein Zwischenstück aus einem re iorbierbaren Material, ζ. Β. Katgut, enthält, so daß sich die Cerclage nach einiger Zeit automatisch löst

Bei der Vorrichtung zur Stimulation des Knochenwachstums, die aus der CH-PS 515041 bekannt ist, bestehen die Elektroden sus dünnen Drähten, die in den Bruchspalt des Knochens gesteckt werden, und/oder aus Knochenschrauben. Nachteilig hieran ist, daß sich die Lage der dünnen Drähte oft in unerwünschter und unvorhersehbarer Weise ändert und daß die Lage der «° Knochenschratiben durch die Lage der Schraubenlöcher in der zugehörigen Knochenplatte bestimmt, also nicht frei wählbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ^M dahingehend weiterzubilden, daß ein sicherer Sitz der Elektroden gewährleistet ist und daß die Anordnung der Elektroden längs des Umfangesde«. Knochens trotzdem weitgehend frei wählbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Durch die Anordnung mindestens einer Elektrode an einen den Knochen umspannenden gürtelartigen Streifen, der zweckmäßigerweise aus gewebeverträglichem Kunststoff besteht, ist ein sicherer Sitz der Elektrode gewährleistet und gleichzeitig übt der Streifen in vorteilhafter Weise die bekannte Funktion einer Cerclage aus. Der Chirurg kann die Elektrode oder Elektroden also dort, wo sie benötigt werden, insbesondere über den Bruchstellen, anordnen und dort sicher fixieren.

Es ist vorteilhaft, die Elektrode an einer längs des gürtelartigen Streifens verschiebbaren Halterung zu befestigen. Man kann sie dann nämlich leicht in eine gewünschte Lage bringen, bevor der gürtelartige Streifen festgespannt ist

Es ist ferner vorteilhaft, die Aufnehmerspule an einer Schließ- und Spannvorrichtung des gürtelartigen Streifens anzubringen. Dadurch ist auch eine sichere Fixierung der Aufnehmerspule gewährleistet

An dem Streifen kann auch noch eine weitere Elektrode angebracht sein, es ist jedoch auch möglich, als zweite Elektrode einen metallischen Marknagel oder eine an einem Marjqiagel isoliert angeordnete Elektrode zu verwenden. Man erreicht in diesem Falle einen Stromfluß in Radialrichtung durch den verletzten Knochen und eine entsprechende Stimulation des KnochenwachsüMis.

Es ist ferner vorteilhaft den gürtelartigen Streifen von der Schmalseite her gesehen zickzackförmig auszubilden. Hierdurch wird eine unerwünschte Verschiebung der Elektroden längs des Gürtels verhindert und außerdem wird die Gefahr eines Einklemmens von Gefäßen stark verringert, da diese in die Zwischenräume zwischen den Rippen ausweichen können.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Is zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf Teile einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2a und 2b eine Drauf- bzw. eine Seitenansicht einer Schließ- und Spannvorrichtung für die Vo> richtung gemäß F ig. t;

F i g. 3 einen Schnitt in einer Ebene HMlI der F i g. J;

Fig.4 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß Fig. 5 bis 3, die um einen gebrochenen Knochen gelegt ist;

Fig.5 einen in Richtung der Pfeile V-V in Fig.4 gesehenen Querschnitt;

Fig.6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführtingsbeispiels der Erfindung;

F i g. 7 eine vergrößerte Ansicht eines in F i g. 6 mit »Z«bezeichneten Detailsund

Fig.8 eine Draufsicht auf einen Teil einer Schließ-und Spannvorrichtung, wie es bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 Verwendung finden kann.

Das in den Fig, 1 bis 5 dargestellte erste Ausführungsbeispiel der Erfindung enthili ein gürtelartiges Teil 10 aus einem biegsamen, gewebeverträglichen Material ausreichender Zugfestigkeit. Vorzugsweise wird ein Polytetrafluoräthylen- oder Polyfluorpropylenkunststoff verwendet, der durch eingebettete Glasfasern verstärkt sein kann.

Das Teil IO hat einen relativ breiten Anfang 12, der mit einer noch zu beschreibenden Spann- und

Schließvorrichtung zusammenwirkt und zwei gürtelartige Streifen 14, die integral an den breiten Anfang 12 ansetzen.

Das Kunststoffteil 10 ist mindestens auf der Seite, die bei Verwendung innen liegt, also dem Knochen zugewandt ist, mit quer zu seiner Längsrichtung verlaufenden Rippen versehen, wie in Fig.7 noch genauer dargestellt ist Diese Rippen sowie die dazwischenliegenden Nuten sind so groß, daß die normalerweise im Knochenbereich vorkommenden ι ο Gefäße in die Nuten ausweichen und dadurch von dem durch den beim Spannen der einer Cerclage bildenden Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeübten Druck entlastet werden können.

Der Anfang 12 des Teils 10 hat ein Loch 16 für eine nichtdargestellte Schraube zum Befestigen einer Schließ- und Spannvorrichtung 18, wie sie in Fig.2 dargestellt ist Diese Vorrichtung besteht einfach aus einem im wesentlichen U-förmigen Blech aus einem gewebeverträgliches Metall.

Die aus dem gürtelartigen Teil 10 und der Schließ- und Spannvorrichtung 18 bestehende Cerclage gemäß F i g. 1 und 2 ist mit Elektrodenanordnungen 24 versehen, die mit einer Aufnehmerspule 26 verbunden sind, so daß durch den verletzten Knochenbereich ein Strom geleitet werden kann, wie es in der CH-PS 5 15 G41 beschrieben ist Der in der Aufnehmerspule 26 induzierte Strom ist vorzugsweise ein niederfrequenter Wechselstrom mit einer Frequenz von vorzugsweise unter 100 Hz und einer Kurvenform, die keine steilen Flanken aufweist Nähere Einzelheiten sind in der CH-PS 5 15 041 erläutert

Die Elektrodenanordnungen 24 können jeweils einen Elektrodenträger 26 enthalten, der auf der «inen Seite, die bei Verwendung der Cerclage zum Knochen weist, eine rechteckige Vertiefung zur Aufnahme iiner die eigentliche Elektrode 28 bildende Metallplatte aufnimmt, während die andere Seite im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und eine Art Kanal zur Aufnahme der gürtelartigen Streifen 14 bildet, wie insbesondere aus der Querschnittsansicht in F i g. 3 zu sehenist

Bei Verwendung wird die Cerclage gemäß F i g. 1 und 2 um den gebrochenen Knochen gelegt, wie es in F i g. 4 dargestellt ist Die Schraube der Spann- und Schließvorrichtung 1fr wird anfänglich nur leicht angezogen, so daß die sich mit dem Anfangsteit 12 überlappenden Enden der Streifen 14 noch durch die Schließvorrichtung 18 gezogen werden können, um die Cerclage um den Knochen 20 zu spannen. Das Spannen wird durch so Löcher 22 in den Enden der Streifen 14 erleichtert, in die ein hakenartiges Werkzeug eingesetzt werden kann, das das Anspannen erleichtert

Die Elektrodenträger ermöglichen ein Verschieben der Elektrodenanordnungen längs der gürtelartigen ss Streifen, solange die Cerclage noch nicht gespannt ist Nach dem Spannen der Cerclage ist ein fester Sitz gewährleistet Die Elektroden 28 werden Ober isolierte Leitungen 30 derart mit der Aufnehmerspule 26 verbunden, so daß der induzierte Strom durch den verletzten Knochenbereich verläuft

Als Gegenelektrode für eine crier mehrere Elektrodenanordnungen 24 kann auch eine in der Markhöhle 32 des Knochens angeordnete Elektrode verwendet werden, die z. B. aus einem Mark- oder KDntschernagel 34 (Fig.5) oder aus einer an einem solchen Nagel befestigten und gegen diesen Nagel isolierten Elektrode besteht Der Marknagel 34 in Fi g. 5 hat die Form eines geschlitzten Metallrohres.

Die Aufnehmerspule 26, die einen magnetisierbarer! Kern enthalten kann, ist vorzugsweise an der Spann- und Schließvorrichtung 18 befestigt, wie es in F i g. 4 und 5 dargestellt ist

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 enthält mehrere, getrennte gürtelartige Streifen 14', die mit einer langgestreckten Spann- und schließvorrichtung 18' zusammenwirken. Die Schließvorricl.iung 18', die im Prinzip ähnlich wie die Schließvorrichtung 18 in Fi g. 2 ausgebildet sein kann und aus einem unmagnetischen Material besteht, enthält hier die Aufnehmerspule 26'. Die gtl.telartigen Streifen 14' dienen außer zum Fixieren der Bruchstücke des verletzten Knochens 20' auch hier zur Halterung von Elektrodenanordnungen 24', die bei diesem Beispiel einfach unter den gürtelartigen Streifen angeordnet sind. Die Elektrodenanordnungen 24' können z. B. alle mit der einen von zwei Klemmen der Aufnehmerspule 18' verbunden sein wenn die andere Klemme der Aufnehmerspule an einen aus Metall bestehenden Marknagel 34' angeschlossen ist

F i g. 7 zeigt einen Ausschnitt eines der gürtelartigen Streifen der Vorrichtung gemäß Fig.6 und zeigt daß dieser Streifen auf beiden Seiten quer zu seiner Längsrichtung gerippt ist

Die gürtelartigen Streifen 14, 14' können aus mit Glasfasern verstärktem Kunststoff, insbesondere einem Fluor-Kohlenstoff-Polymerisat bestehen um die erforderliche Zugfestigkeit zu gewährleisten und eine gute Gewebeverträglichkeit sicherzustellen.

Anstelle der dargestellten Schließvorrchtungen können selbstverständlich auch andersartige Schließvorrichtungen verwendet werden, wie sie z. B. bei Gürteln und Riemen bekannt sind.

Die Rippen und Nuten der streifenförmigen Teile 14 werden vorzugsweise dadurch gebildet, daß der Streifen zickzackförmig ausgebildet ist, wie F i g. 7 zeigt Er hat also in Längsrichtung im wesentlichen überall d^:e gleiche Dicke, verläuft jedoch entsprechend einer Zickzacklinie. Hierdurch ist die größtmögliche Festigkeit gewährleistet

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Stimulation des Wachstums eines verletzten Knochens, welche in einem diesen Knochen enthaltenden Körperteil implantierbar ist und eine Aufnehmerspule, in der durch ein äußeres magnetisches Wechselfeld eine niederfrequente Wechselspannung induzierbar ist, sowie mindestens zwei Elektroden, die mit der Aufnehmerspule verbunden und an den verletzten Knochen anlegbar sind, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Elektroden (24, 28) an einem zum Umspannen des verletzten Knochens dienenden implantierbaren gürtelartigien Streifen (14,14') befestigt ist is

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (28) an einer längs des gürtelartigen Streifens (14) verschiebbaren Halterung (26) befestigt ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzogSnet, daß die Aufnehmerspule (26,26') an einer Schließ- und Spannvorrichtung (18, 18') des gürtelartigen Streifens (14,14') angebracht ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode aus einem 2s metallischen Marknagel (34') besteht

5. Vorrichtung nach Ansprach 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode an einem Marknagel isoliert angeordnet ist

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden » Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß der gürtelartige Streiten (14'), von der Schmalseite her gesehen, zinkzackförn-ig ausgebildet ist (Fig. 7).