DE3146634C2 - Elementensatz für die Osteosynthese von längs einer Verbindungsfläche zu vereinigenden Knochenteilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elementensatz für die Oesteosynthese von längs einer Verbindungsfläche zu vereinigenden Knochenteilen nach Knochenbrüchen sowie nach chirurgisch angelegten Knochendurchschnitten. Zum Elementensatz gehört zumindest ein Zuggurtungsdraht aus Implantatwerkstoff, dessen Enden, z.B. durch eine Preßklemme, verbindbar sind. Der Zuggurtungsdraht ist durch Bohrungen der zu verbindenden Knochenteile hindurchführbar und die zu verbindenden Knochenteile sind durch Zugspannung des Zuggurtungsdrahtes längs der Verbindungsfläche gegeneinander preßbar. Jedem Zuggurtungsdraht sind zwei Zugspannungsverteilungshülsen aus Implantatwerkstoff zugeordnet, deren Durchmesser um einen Faktor 2 bis 5 größer ist als der Durchmesser des Zuggurtungsdrahtes und durch die der Zuggurtungsdraht hindurchführbar ist. Die Zugspannungsverteilungshülsen sind in die entsprechend großen Bohrungen der Knochenteile einsetzbar.

Description

wobei die zu verbindenden Knochenteile durch Zugspannung des durch Bohrungen in den Knochenteilen hindurchgeführten Zuggurtungsdrahtes längs der Verbindungsfläche gegeneinander preßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuggurtungsdraht (4) als zugfeste, geflochtene Litze aus Implantatwerkstoff biegeweich ausgeführt ist, deren Enden duic'a eine Preßklemme (5) zu verbinden sind, daß die zum Einsetzen in dia Bohrungen der Knochenteile bestimmten Zugspannungsverteilungshülsen (7) einen oberen Fixierungsbund (10) sowie einen Außendurchmesser (D) aufweisen, der um einen Faktor zwei bis fünf größer ist als der Litzendurchmesser (d), daß die Zugspannungsverteiiungshülsen (7) fernerhin mit einem Krümmungsradius (9) versehene trichterförmige Bohrungsmündungen aufweisen und daß der Zuggurtungsdraht (4) im wesentlichen orthogonal zur Achse der Zugspannungsverteihingshulse (7), an der Wandung der Bohrungsmündungen anliegend, aus diesen herausführbar ist

2. Elementensatz nac'-i Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugsp.nnungsverteilungshülsen (7) auf der dem Fixierungsbund (10) gegenüberliegenden Seite mit einer konisch verjüngten Anschrägung (U) versehen sind.

3. Elementensatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konisch verjüngte Anschrägung (11) als Schneide ausgeführt ist

4. Elementensatz nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet daß die Zugspannungsverteilungshülsen (7) als Schraubhülsen mit Außengewinde (12) und Schraubenzieheraufnahme (13) ausgeführt sind.

5. Elementensatz nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Litze, die Zugspannungsverteilungshülsen (7) sowie die Preßklemmen (5) aus Implantatstahl bestehen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elementensatz für die Osteosynthese von längs einer Verbindungsfläehe zu vereinigenden Knochenteilen mit zumindest einem Zuggurtungsdraht, dessen Enden verbindbar sind, und mit zwei Zugspannungsverteilungshülsen pro Zuggurtungsdraht, durch die der Zuggurtungsdraht hindurchführbar ist, wobei die zu verbindenden Knochenteile durch Zugspannung des durch Bohrungen in den Knochenteilen hindurchgeführten Zuggurtungsdrahtes längs der Verbindungsfläche gegeneinander preßbar sind.

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Elementensatz (US 36 25 220) sind die beiden Zugspannungsverteilungshülsen teleskopierend ineinander geschoben. Sie sind nicht zum Einsetzen in die Bohrungen der Knochenteile bestimmt und zu einem solchen Einsetzen auch nicht geeignet Sie liegen vielmehr auf der Schnittfläche oder Bruchfläche auf. Im Gewebe, mag es sich dabei um Knochen, um Muskelgewebe oder um andere Gewebe handeln, liegt der Nähfaden oder Zuggurtungsdraht frei. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer anderen Ausführungsform (US 3845 772), bei der eine Hülse zur Führung eines Nähfadens oCzr eines Zuggurtungsdrahtes gleichsam orthogonal auf die

Ό Schnittfläche oder Bruchfläche gerichtet ist denn auch hier liegen die Nähfaden oder Zuggurtungsdrähte in den Gewebeteilen, die gegeneinander gepreßt werden sollen, frei Die Zuggurtungsdrähte sind keine geflochtenen Litzen. Es sind vielmehr übliche glatte Drähte, die sich nicht anschmiegen und die sich lockern, soweit sich Biegespannungen ausgleichen können. Verwirklicht man die bekannten Maßnahmen bei der Osteosynthese, insbesondere im Zusammenhang mit einer Sternotomie bei Herzoperationen, so liegen die Zuggurtungsdrähte

μ mit hoher Flächenpressung an die Wandung der Bohrung an, was nachteilig ist weil sich die Zuggurtungsdrähte in die Knochenteile einschneiden können und folglich eine durch die Zugspannung der Zuggurtungsdrähte vorgegebene Flächenpressung der Verbin- dungsfläche der Knochenteile nicht gewährleistet werden kann. Das fährt häufig zu schweren Komplikationen. Der Stand der operativen Praxis für Brüche und chirurgisch angelegte Knochendurchschnitte dieser Art soll am Beispiel der Sternotomie bei Herzoperationen erläutert werden:

Um einen übersichtlichen Zugang zum Herzen zu erreichen, wird das Brustbein zu Beginn der Operation längs gespalten. Die Vereinigung der beiden Hälften nach Beendigung des Eingriffes geschieht durch Naht oder Umschlingung mit Zuggurtungsdraht, der auch als Cerclagedraht bekannt ist Das Problem liegt darin, daß beim Einatmen infolge Vergrößerung des Brustkorbes ein Zug auf das Brustbein wirst der die beiden aneinandergefügten Hälften auseinanderziehen will, während sie sich beim Ausatmen einander nähern. Dieser »Ziehharmonika-Effekt« führt zum baldigen Einschneiden des Zuggurtungsdrahtes in die weiche spongiöse Struktur des Knochens und damit zur Lockerung. Keine der etwa zehn operativen Varianten der Sternotomie (z. B. Naht durch das Brustbein, Umschlingung um den Brustbeinkörper herum, achterförmige Drahtführung, Cerclagen nach Anlegen längsverlaufender Dräiite usw.) ist in der Lage, diese Lockerung sicher auszuschalten. Das nicht wiederver einigte Brustbein bringt zwei Gefahren. Tatsächlich gehen Infektionen nach den langen Operationszeiten am Herzen schnell an und führen zu umschriebenen Eiteransammlungen, die um die Cerclagedrähte beginnen, sich innerhalb des Knochens und in ganz besonders schweren Fällen im Mediastinum (dem Raum innerhalb des Brustkorbes, in dem sich Herz, große Gefäße, Lufl- und Speiseröhre befinden) ausbreiten. Mediastinitis gefährdet den Erfolg von Herzoperationen, insbes. wenn Fremdmaterial, wie Herzklappen, implantiert wurden und stellt eine lebensgefährliche Bedrohung für den Patienten dar. Im übrigen führt ein nicht wiedervereinigtes Brustbein zur respiratorischen Insuffiziens (Atemnot bei Belastung). Wie das internationale Schrifttum zeigt, ist eine befriedigende Lösung dieser Probleme in der Praxis bisher nicht gelungen. Die Probleme liegen bei anderen Osteosynthesen ähnlich. Die eingangs beschriebenen bekannten Maßnahmen haben zur Lösung dieser Probleme nicht beigetragen.

Zwar ist es bekannt (US 21 43 922, US 27 60 488) im Zusammenhang mit Osteosynthesen Bauelemente einzusetzen, die in Form von verbreiterten Köpfen an Spannelementen die Flächenpressung reduzieren, auch dadurch sind jedoch die vorstehend beschriebenen Probleme nicht beeinflußt worden. Das gilt auch für sogenannte Injektornadeln (US 33 33 312), die in Knochen eingetrieben oder in Bohrungen von Knochen eingesetzt werden können und die die Endea von Zuggurtungsdrähten fixieren sollen, zumal solche Injektornadeln nicht überall einsetzbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elementensatz für die Osteosynthese zu schaffen, dessen Zuggurtungsdraht oder Zuggurtungsdrähte sich in die zu verbindenden Knochenteile unter den üblichen, '⁵ erforderlichen Zugspannungen und Belastungen nicht einschneiden. Es versteht sich jedoch, daß die Zuggurtung im ganzen so einzurichten ist, daß die aufgebrachte Zugspannung erhalten bleibt, die Zuggurtung sich also nicht locken.

Zur Lösung dieser Aufgabe !ehrt die Erfindung, daß der Zuggurtungsdraht als zugfeste, geflochten litze aus Implantatwerkstoff biegeweich ausgeführt ist. deren Enden durch eine Preßklemme zu verbinden sind, daß die zum Einsetzen in die Bohrungen der Knochenteile bestimmten Zugspannungsverteilungshülsen einen oberen Fixierungsbund sowie einen Außendurchmesser aufweisen, der um einen Faktor zwei bis fünf größer ist als der Litzendurchmesser, daß die Zugspannungsverteilungshülsen fernerhin mit einem Krümmungsradius versehene trichterförmige Bohrungsmündungen aufweisen und daß der Zuggurtungsdraht im wesentlichen orthogonal zur Achse der Zugspannungsverteilungshülse, an der Wandung der Bohrungsmündungen anliegend, aus diesen herausführbar ist — Die Verwendung von Zuggurtungsdrähten in Form von zugfesten, geflochtenen Litzen aus Implantatwerkstoff ist in der Osteosynthese an sich bekannt (DE-OS 27 54 575). Erfindungsgemäß wird durch die Kombination einer solchen zugfesten, geflochtenen Litze mit den übrigen Bauteilen des Elementensatzes eine einfache und sehr befriedigende Lösung der der Erfindung zugrunde fegenden Aufgabe erreicht Da mit einer zugfesten geflochtenen Litze aus einer Vielzahl von dünnen Drähten gearbeitet wird, die biegeweich ausgeführt ist, so läßt sich die Osteosynthese so durchführen, daß in den angelegten Zugspannungsdrähten Biegespannungen nicht mehr herrschen. Also können sich Biegespannungen unter dem Einfluß der Beanspruchungen auch nicht mehr ausgleichen. Die Zuggurtung kann sich infolge des ^>0 Ausgleichs von Biegespannungen nicht lockern. Dazu trägt aber auch bei, daß die Enden der Litzen durch eine Preßklemnie verbunden sind, weil ein Verdrillen oder Verknoten zu Biegespannungen führen würde, die sich ausgleichen können. Darüber hinaus liegt eine Litze, deren Oberfläche und Struktur durch die Vielzahl der geflochtenen Drähte bestimmt ist, in der Preßklemme gleichsam formschlüssig fest, so daß sich die Enden der Litze in der Preßklemme nicht verschieben können und die aufgebrachte Zugspannung sicher fixiert ist Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß der Außendurchmesser der Fixierungshülsen um einen Faktor zwei bis fünf größer ist als der Litzendurchmesser, wodurch hohe Zugspannungen aufgebracht werden kennen und der Laibungsdruck ganz beachtlich reduziert wird. Die Tatsache, daß beim Arbeiten mit einem erfindungsgemäßen Elementensatz die aufgebrachten Zugspannungen sicher fixiert werden, die Zuggurtung sich also nicht lockern kann, beruht wesentlich auch darauf, daß die Zugspannungshülsert Bohrungsmündungen aufweisen, die in der angegebenen Weise trichterförmig gestaltet und mit einem Krümmungsradius (konvex zur Bohrungsachse hin) versehen sind. Die geflochtene Litze wird anliegend über diese Krümmung geführt Von Bedeutung ist auch der sogenannte Fixierungsbund, damit die Zugspannungsausgleichshülsen an der Bohrung in den Knochenteilen sicher festgelegt sind.

Im einzelnen können die Bauteile des erfindungsgemäßen Elementensatzes auf verschiedene Weise weiter ausgebildet werden. So ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet daß die Zugspannungsverteilungshülsen auf der dem Fixierungsbund gegenüberliegenden Seite mit einer konisch verjüngten Anschrägung versehen sind Das erleichtert das Einsetzen. Zu diesem Zweck kann die konisch verjüngte Anschrägung auch als Schneide ausgeführt sein. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung sind die Zugspannungsverteilungshülsen afs Schraubenhülsen mit Außengewinde und Schraubenzieneraufnahme ausgeführt Nicht nur die Litze, sondern auch die Zugspannungsverteilungshülsen und die Preßklemrr.en bestehen zweckmäßigerweise aus implantatstahl.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 in vergrößertem Maßstab einen erfindungsgemäßen Elementensatz,

F i g. 2 in gegenüber der F i g. 1 nochmals vergrößertem Maßstab eine Zugspannungsverteilungshülse aus dem Gegenstand nach F i g. 1, hälftig geschnitten,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der F i g. 2,

Fig.4 einen erfindungsgemäßen Elementensatz im montierten Zustand bei einer Sternotomie und

Fig.5 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig.4.

Der in den Figuren dargestellte Elementensatz ist für die Osteosynthese von längs einer Verbindungsfläche 3 zu vereinigenden Knochenteilen 1,2 nach Knochenbrüchen sowie nach chirurgisch angelegten Knocheiidurchschnitten bestimmt Der Elementensatz besteht aus zumindest einem Zuggurtungsdraht 4 aus Implantatwerkstoff, dessen Enden z. B. durch eine Preßklemme 5 verbindbar sind. Wie insbesondere die F i g. 4 und 5 erkennen lassen, ist der Zuggurtungsdraht 4 durch Bohrungen 6 der zu verbindenden Knochenteile 1, 2 hindurchführbar und die zu verbindenden Knochenteile 1,2 sind durch Zugspannung des Zuggurtungsdrahtes 4 längs der Verbindungsfläche 3 des Knochendurchschnittes gegeneinander preßbar. Im allgemeinen gehören zu einem solchen Elementensatz mehrere Zuggurtungsdrähte 4. Jeder Zuggurtungsdraht 4 weist zwei Zugspannungsverteilungshülsen 7 aus Implantatwerkstoff auf. Der Außendurchmesser D dieser Zugspannungsverteilungshüls^n 7 ist um einen Faktor 2 bis 5 größer als der Litzendurchmesser d des als Litze ausgebildeten Zuggurtungsdrahtes 4. Der Zuggurtungsdraht 4 ist durch die Zugspannungsverteilungshütsen 7 hindurchziehbar, anders ausgedrückt, sind die Zugspannungsverteilungshülsen 7 auf den Zuggurtungsdraht 4 auffädelbar. Die Zugsp^nnungsverteilungshülsen 7 sind in die entsprechenden Bohrungen 6 der Knochenteile 1, 2 einsetzbar, — und diese sind entsprechend groß ausgeführt. Insbesondere aus der F i g. 2 entnimmt man.

daß die Zugspannungsverteilungühülsen 7 eine zentrale Bohrung 8 aufweisen, deren Durchmesser dem Durchmesser d des Zuggurtungsdrahtes plus Spielzugabe entspricht, im übrigen ist die zentrale Bohrung 8 der Zugspannungsverteilungshülsen 7 mit trichterförmigen Bohrungsmündungen versehen, die einen Krümmungsradius 9 aufweisen. Die Zugspannungsverteilungshülsen 7 besitzen einerseits einen über ihren Außendurchmesser D vorstehenden Fixierungsbund 10, andererseits eine konisch verjüngte Anschrägung U. Diese kann auch als Schneide ausgeführt sein. In Fig.3 erkennt man eine Zugspannungsverteilungshülse 7, die als Schraubhülse mit Außengewinde 12 und Schraubenzieheraufnahme 13 ausgeführt ist. Angedeutet wurde in der Fig.2, daß die Zuggur tungsdrähte 4 als zugfeste, geflochtene Litzen biegeweich ausgeführt sind, die mit kleinem Kmmmungsradius im wesentlichen orthogonal zur Achse der Zugspannungsverteilungshülsen 7 aus diesen herausführbar bzw. in diese einführbar sind. Die Enden sind durch Preßklemmen 5 verbindbar, wie es in den Fig.4 und 5 angedeutet worden ist. Die Zuggurtungsdrähte 4, die Zugspannungsverteilungshülsen 7 sowie die Preßklemmen 5 bestehen z. B. aus Implantatstahl. Die in den F i g. 2 und 3 dargestellten Zugspannungsverteilungshülsen 7 sind zwar in vergrößertem Maßstab dargestellt worden, entsprechen jedoch bezüglich ihrer Proportionen einer bevorzugten Ausführungsform, die einen Außendurchmesser von etwa 5 mm und einen Bohrungsdurchmesser von etwa 1,5 mm aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Ele.nentensatz für die Osteosynthese von längs einer Verbindungsfläche zu vereinigenden Knochenteilen, mit zumindest

einem Zuggurtungsdraht, dessen Enden verbindbar sind, und mit zwei Zugspannungsverteilungshülsen pro Zuggurtungsdraht, durch die der Zuggurtungsdraht hindurchführbar ist,