DE3508759A1 - Hueftschraube - Google Patents

Description

Hüftschraube

Die Erfindung betrifft eine Hüftschraube zur internen Fixierung von Hüftbrüchen, insbesondere von Brüchen zwischen den beiden Rollhügeln unter Verwendung eines Knochenzements, sowie zum Fixieren von Oberschehkelhalsbrüchen und distalen Oberschenkelbrüchen.

Trotz der Fortschritte in der biomechanischen Auslegung von Fixierungsmitteln stellen zwischen den Rollhügeln liegende schwere Splitterbrüche eine hohe Anforderung an den Orthopäden. Für die Fixierung solcher Brüche ist es bekannt, eine gleitende bzw. schlüpfende Ankerschraube zu verwenden, wie sie aus der US-PS 3 554 193 bekannt ist, wobei für das richtige Inlagebringen des Bruchs ein Fixierungszapfen und zugehörige Bauteile vorgesehen sind. Die verwendete Hüftschraube hat lange Gewindegänge, die die Nagelsteifigkeit erhöhen, wobei die Kanülierung groß ist. Die bekannte Schraube hat eine langgestreckte Platte, deren Form der Außenfläche des Schenkelknochens entspricht, und die eine Vielzahl von öffnungen für das Einsetzen von Befestigungsschrauben aufweist. Durch die eingeführte und befestigte Ankerschraube wird der Bruch durch den Zapfen in die richtige Lage gebracht, der sich über den Bruch erstreckt, wobei die Fixierung in den umgebenden Knochenabschnitten erfolgt.

Trotz dieser biomechanischen Fortschritte und trotz des genauen Kennens dieser Brüche bestehen immer noch Probleme, wenn ein ersthafter Mangel an Knochengewebe vorliegt, was eine erfolgreiche Fixierung solcher Brüche verhindert.

Wenn der Mangel an Knochengewebe nicht sehr groß oder diffus ist, kann die Splitterung durch Nagelung unter Verwendung von Zapfen und Schrauben gerichtet werden. Wenn jedoch ein ersthafter Mangel an Knochengewebe vor-

liegt, kann das Inlagebringen und -halten unmöglich werden, wobei unter solchen Bedingungen ein Wiederbrechen schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist und die Wiederherstellung ohne Zuhilfenahme der Hüftgelenkplastik nicht erreichbar ist.

Die interne Fixierung von instabilen gesplitterten Brüchen zwischen den Rollhügeln bei Vorhandensein eines ernsthaften Mangels an Knochengewebe hat man bisher dadurch erreicht, daß Zement, wie Methylmethacrylat um das Implantat in ziemlich grober Weise gepackt wurde. Dabei ergeben sich jedoch Probleme hinsichtlich des Eindringens oder Positionierens des Zements an der Bruchstelle, weil eine Vereinigung nicht stattfindet. Es muß äußerste Sorgfalt aufgewendet werden um zu gewährleisten, daß der Zement nicht zwischen den Hauptfragmenten des Bruchs austritt, da aufgrund des von ihm gebildeten Fremdkörpers eine Knochenverbindung absolut unmöglich wird. Es hat sich weiter gezeigt, daß diese Maßnahmen die zusätzliche, äußerst mühevolle Ausbildung von Fenstern an der inneren Bruchstelle nach sich ziehen können, wobei der Zement nicht in der Idealposition angeordnet werden kann. Die Ausbildung von Fenstern erzeugt Schwachstellen im Hinblick auf die Gesamtfestigkeit des Knochens.

Unter bestimmten Umständen wurde bereits der Einsatz von Methacrylat als Zusatzelement bei Rollhügelsplitterbrüchen insbesondere von älteren Patienten vorgeschlagen. Dabei wird mit Hilfe einer Klingenplatte Methacrylat in das obere Ende des Oberschenkels gepackt, um die gewünschten Endergebnisse zu erhalten. Dazu gehören eine stabile Fixierung der Metallimplantate, die Rekonstruktion der wesentliehen hinteren medialen Kortikalwand und die Fähigkeit, unmittelbar Gewicht zu tragen. Bei Durchführung dieses Verfahrens wird ein Hohlraum in den Kopf, den Hals und den Rollhügel geschnitten, in den das Acryl gepackt wird,

wonach eine klingenförmige bzw. blattförmige Platte eingeführt wird. Diese Maßnahmen bieten in der Regel eine gute Fixierung, ohne daß während der Lebensspanne des Patienten im wesentlichen Komplikationen auftreten, doch lassen sich Schwierigkeiten bei Verwendung der Zemente nicht vermeiden.

Erfindungsgemäß soll nun ein zementverwendendes Verfahren im Zusammenhang mit einer Schraube anstelle von blattförmigen Streifen oder freiflanschigen Nagelungen verwendet werden, wobei insbesondere obere Oberschenkelbrüche gerichtet und geheilt werden sollen, die kompliziert sind und bei denen der Knochenaufbau einen großen Mangel an Knochengewebe hat.

Das Ausmaß des Knochengewebemangels wird durch den sogenannten Singh-Index festgelegt. Die dadurch erhaltene Information wird in enge Korrelation mit der Splitterung und der dadurch bedingten Instabilität der zwischen den Rollhügeln befindlichen Brüche gebracht. Ein unterschiedliches Ausmaß an Knochengewebemangel muß festgestellt werden. Die Reparatur kann erst erfolgen, wenn die Einrichtung mit dieser Information in Beziehung gesetzt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun mit Hilfe einer schlüpfenden oder kollabierbaren Hüftschraube gelöst, die mit Fenstern in einem Bereich versehen ist, in welchen Zement nur dann injiziert werden kann, wenn dies angezeigt erscheint. Wesentlich ist dabei die Ausbildung der Fenster zwischen den Gewindegangwänden, so daß der Zement in den Oberschenkelkopf und von der Bruchstelle als solcher weg injiziert werden kann und die Schraubengänge in dem Knochen arretiert werden können. Wesentlich ist dabei, daß die Schraubengänge anstelle irgendwelcher Nagelblätter Spiralnuten ausschneiden, längs derer ein besseres

Eintreten und ein gleichmäßiger gesteuertes Injizieren des Zements für eine zuverlässige Fixierung des Implantats im Knochen durch den Zement erreicht werden kann.

Der Mangel an Knochengewebe bzw. die Osteoporose ist ein ganz bestimmter Faktor bei der Verursachung einer starken Splitterung und Instabilität bei Brüchen des oberen Oberschenkelendes zwischen den Rollhügeln. Trotz Nagelfixierungen und geignet angewendeter Biomechaniken sind solche Brüche bisher ein ernsthaftes Problem geblieben, da die Schraube sich aus dem Kopf herausschneiden kann, was den Verlust der Lagefixierung bedingt und so zu verhängnisvollen Ergebnissen führen kann. Erfindungsgemäß wird nun dieses Problem gelöst, und zwar durch Verwendung einer mit Fenstern versehenen Hüftschraube, mit der die Fixierung durch Injizieren von Methylmethacrylat an für die verbesserte Fixierung geeignete Stellen erreicht werden kann.

Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus dem Wortlaut der Patentansprüche.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch teilweise aufgebrochen einen Hüftbereich mit einer eingesetzten Hüftschraube und zugehörigen Teilen,

Fig. 2 in einer Ansicht wie Fig. 1 die Hüftschraube in einem Ausschnitt im Bruchbereich, Fig. 3 den Schnitt 3-3 von Fig. 2 und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Hüftschraube im Bereich der Fenster.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Bruch 10 eingezeichnet, der sich im Oberschenkelhals oder zwischen den Rollhügeln

befindet. In dem markierten Bereich 12 des Knochens soll ein wesentlicher Mangel an Knochengewebe vorliegen. Die insgesamt mit 14 bezeichnete Einrichtung zur Fixierung der Hüfte ist in Verbindung mit dem Oberschenkelknochen 16 dargestellt. Das obere Ende des Oberschenkelknochens hat einen abgerundeten Kopf 18, der in einem Gelenkhohlraum 20 im Hüftknochen 22 sitzt. Der abgerundete Kopf 18 ist mit einem Schaftabschnitt 24 über einen verengten Hals 26 verbunden, dessen Basisabschnitt an die Vorsprünge angrenzt, die als großer Rollhügel 28 bzw. kleiner Rollhügel 30 bezeichnet werden. Ein Bruch des Oberschenkels erfolgt gewöhnlich im verengten Halsabschnitt 26 an der Stelle 10 und in einer Ebene, die im wesentlichen quer zum Hals 26 verläuft, oder in einer Ebene, die einen anderen Winkel zur Achse des Halses hat.

Zur Fixierung wird nun eine Hüftschraube 32 verwendet, die eine langgestreckte Platte 34 aufweist, deren Form der Außenfläche des Schenkelknochens 24 angepaßt ist und die eine Vielzahl von öffnungen 36 für das Einführen von Schrauben für die Festlegung der Anordnung mit der Verankerungsschraube aufweist, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, wodurch der Bruch durch den Zapfen in der richtigen Lage ausgerichtet ist, der sich über der Bruchstelle erstreckt und in den umgebenden Knochenabschnitten fixiert ist. Da ein Mangel an Knochengewebe vorliegt, muß Methylmethacrylatzement für die Fixierung der Schraube im Oberschenkelkopf so verwendet werden, daß der Zement an den Schraubenrippen verhindert, daß sich die Schraube selbst aus dem Knochen mit Gewebemangel herausschneidet. Bekanntlich können sich die scharfen Kämme der Gewindegänge leicht durch den weichen gewebsarmen Knochen schneiden, wenn eine Blockierung durch Zement fehlt. Um dies zu erreichen, wird eine schützende Schraube verwendet, in der eine Vielzahl von Fenstern 40, 42 und 44 ausgebildet ist.

Eine solche schlüpfende bzw. gleitende Hüftschraube ermöglicht den Einsatz eines intravenösen Verlängerungsrohrs 46, das mit einem Kanal oder einer Bohrung in der Schraube an der Stelle 48 verbunden ist. Dieses Verlängerungsrohr 46 ermöglicht das Injizieren von Methylmethacrylat in flüssiger Form. Das Verlängerungsrohr 46 läßt sich in das Gewinde einer Hülse 48 schrauben. Eine Spritze 50 wird zur Hälfte mit pulverförmiger! Methylmethacrylat und zur Hälfte mit dem flüssigen Monomer von Methylmethacrylat gefüllt. Das Pulver und die Flüssigkeit werden gemischt. Die noch stark flüssige Mischung wird in den kanülierten Lauf der Schraube in Form einer Bohrung 54 und dann durch die Fenster 40, 42 und 44 herausgedrückt.

Dabei wird das Methylmethacrylat hauptsächlich im Bereich der Mittelfenster anstatt an der Spitze herausgedrückt. Dies ist wesentlich, weil das Methylmethacrylat in einem Verteilungsmuster benötigt wird, das in Fig. 2 mit 52 bezeichnet wird. Der Zement geht durch den Kanal oder die Bohrung 54 der Schraube 32 hindurch, die eine Vielzahl von Gewindegängen 5 6 aufweist, welche das Einschrauben in den inneren Knochenaufbau unter Verwendung eines Führungsdrahts ermöglichen und dadurch den Schaft bzw. Zapfen an der Stelle fixieren, wo der Bruch gerichtet und fixiert werden soll. Die Gewindegänge sind so ausgebildet, daß eine Rückwärtsschneidbewegung durch den Zement für das Entfernen der Schraube möglich ist, wenn dies für die spätere Behandlung des Bruchs erforderlich ist.

Der Strömungsweg des Methylmethacrylatzements ist durch die Pfeile 58 veranschaulicht, die quer durch die Fenster 40, 42 und 44 hindurchgehen. Die Schraube 32 hat ein offenes Ende 62 für die Bohrung oder den Kanal 54. Ein Pfeil 64 veranschaulicht den daraus fließenden Methylmethacrylatzement. Mit einem solchen Zementstrom ergibt sich die Verteilung 52 des injizierten Zements.

Eine solche Verteilung 52 möchte man haben, weil, wenn die Hüftschraube genau unter dem Knorpel liegend in diesen Teil des Knochens positioniert wird, sich nur ein geringes Ausdrücken des Zements in den harten Knochen ergeben könnte. Die Fenster 40, 42, 44 reichen nicht in die ganz distalen Gewindegänge, so daß das Methylmethacrylat nicht nur um die Gewindegänge fließen würde, was den Gleit- bzw. Schlupfmechanismus gefährden würde. Weiterhin fließt der so injizierte Zement nicht zwischen die Bruchfragmente.

Es hat sich gezeigt, daß in bestimmten Fällen trotz ausgezeichneter Einrichtung und sehr guter Positionierung der Fragmente eine Weichheit des Knochens gefühlt werden kann. Bei Ausübung von mehr Druck kann es passieren, daß die Schraube aus dem weichen Kopf herausgezogen wird. Zu diesem Zweck wird Methylmethacrylat injiziert, beispielsweise in die mit Fesntern versehene Schraube, wobei eine vorher festgelegte Knochenzementmenge in den Oberschenkelkopf injiziert wird. Der Bruch heilt normalerweise unter solchen Umständen ohne Verlust der Fixierung.

Das Zementieren muß in einer genau festgelegten Folge durchgeführt werden, wobei eine genaue Schrittfolge für das Injizieren in den mit Fenstern versehenen Nagel gemäß der Erfindung eingehalten werden muß. Es ist theoretisch möglich, den Zement in den Kopf zu injizieren und in den Verbindungsraum ausfließen zu lassen. Der Zement kann jedoch auch rückwärts um die Hülse herum fließen, wodurch verhindert wird, daß der Bruch auf sich selbst kollabiert.

Aus diesen Gründen muß die nachstehende Folge eingehalten werden:

1) Der Bruch wird mit einer Kompressionseinrichtung so weit wie möglich leicht zusammengedrückt, ohne daß eine große Kraft ausgeübt wird,

2) das Bein wird leicht bewegt, so daß das Führungszapfenloch an seinem zugehörigen Abschnitt quer über die Verbindung weg verschoben wird.

3) In den Oberchenkelkopf wird über die Schraube Methylmethacrylat injiziert, wodurch verindert wird, daß Zement um den Schaft der Schraube herum fließt, der den darauffolgenden Schlupf bzw. das anschließende Gleiten verhindern könnte. Zu vermerken ist, daß in manchen Fällen von bestimmten Oberschenkelköpfen mit Knochengewebemangel relativ viel flüssiger Zement aufgenommen wird, gewöhnlich überall von 3-6 cm³ .

4) Die Wunde wird dann in Schichten geschlossen.

Es gibt zwei Situationen, in denen der Chirurg Methylmethacrylat wählt, um die Fixierung der mit Fenstern versehenen Schraube zu erhöhen. Im ersten Fall kann er aufgrund des Singh-Index den Grad des Gewebemangels vorhersagen. Somit kann er routinemäßig den Einsatz von Zement vorwegnehmen, wenn der Singh-Index entweder Grad 1, 2 oder 3 hat. Der zweite Fall liegt vor, wenn die Positionierung der Schraube schlechter als ideal ist und der Chirurg die Schraube nicht neu einsetzen möchte, um eine weitere Zerr störung des Kopffragments zu verhindern.

Die Verwendung der Fensterschraube in der vorstehend beschriebenen Weise führt zu einer äußerst erfolgreichen guten Fixierung der Schraube. Wenn weiche Köpfe mit Gewebemangel vorliegen, kann Methylmethacrylat verwendet werden, wodurch einem Schneiden der Schraube aus dem Oberschenkelkopf vorgebeugt wird.

Von Interesse ist auch die Wiederverwendbarkeit der Schraube, wenn diese im Zusammenhang mit Methylmethacrylat verwendet worden ist. Dieses Problem gewinnt dann an Bedeutung, wenn die Schraube entfernt worden ist. Die

übliche Vorrichtung hat Rückwärtsgänge, bei denen es sich um Schneidgänge handelt, so daß ein Entfernen bewirkt werden kann, wenn dies für eine weitere und/oder andere Behandlung des Bruchs erforderlich sein sollte.

Durch das Vorsehen der Fenster 40, 42, 44 ergibt sich keine wesentliche Schwächung des Gewindeabschnitts der Schraube. Wenn Zement um die Gewindegänge injiziert ist, trägt Zement seinerseits zu einer Festigung des Metall-Zement-Komplexes bei.

Ein weiterer Vorteil für den Chirurgen ergibt sich dadurch, daß, wenn gelgentlich der Führungszapfen nicht so ideal liegt, wie er das sollte, und wenn dies erst erkannt wird, wenn die Schraube in den Kopf eingeschraubt ist, unter diesen Umständen bei Injizierung von Zement in den Oberschenkelkopf der Bruch in der richtigen Weise fehlerfrei gerichtet und fixiert werden kann.

Erfindungsgemäß können somit Probleme bei Auftreten von Knochengewebemangel durch Verwendung der mit Fenstern versehenen Hüftschraube beseitigt werden. Es läßt sich eine ausgezeichnete Fixierung mit Hilfe der Injizierung von Methylmethacrylat erreichen.

Claims (8)

FONER EBBINGHAUS FINCK PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2*3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 60, D-8OOO MÜNCHEN 95 Raymond G. Tronzo DEAC-32511.1 Fi/Ks 12. März 1985 HÜFTSCHRAUBE

1. Hüftschraube zum Einrichten von Knochenbrüchen, insbesondere bei starkem Mangel an Knochengewebe, mit einem langgestreckten Körper und äußeren Gewindegängen in einem Abschnitt des Körpers, gekennzeichnet durch eine sich durch die Schraube (32) erstreckende Bohrung (54) und durch eine Vielzahl von Fenstern (40, 42, 44) im Körper der Schraube (32), welche die Bohrung (54) und den Außenraum der Schraube (32) verbinden und die zum Auspressen eines über die Bohrung (54) zugeführten Knochenzements (52) in einer Anordnung vorgesehen sind, die zur Verfestigung des Knochenaufbaus in dem Bereich dient, der die Schraube (32) umgibt, wenn sie sich in ihrer Fixierungstellung befindet.

2. Hüftschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochenzement (52) aus einem Methylmethacrylat besteht.

3. Hüftschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Vielzahl vorgesehenen Fenster (40, 42, 44) im Abstand über der Länge des Schraubenkörpers (32) angeordnet sind und zwischen den Gewindegängen (56) der Schraube (32) münden.

4. Hüftschraube nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fenster (40, 42, 44) längs der Seiten des Schraubenkörpers (32) entsprechend dem Mangel an Knochengewebe angeordnet sind.

5. Hüftschraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bohrung (54) über die gesamte Länge der Schraube (32) erstreckt und am eingeschraubten Ende offen (62) ist, so daß Knochenzement

(52) zusätzlich zu den Fenstern (40, 42, 44) auch aus dem eingeschraubten Ende ausdrückbar ist.

6. Hüftschraube nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem offenen Ende (62) der Schraube (32) gegenüberliegende Bohrungsende mit Gewindegängen (48) für den Eingriff mit dem Gewindegang am Ende eines Rohrs (46) versehen ist, welches mit einer Speicherquelle für den Zement (52) verbindbar ist.

7. Hüftschraube nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (46) ein übliches intravenöses Verlängerungsrohr (46) ist und daß eine Spritze (50) vorgesehen ist, in der das Methylmethacrylat zubereitet und aus der die Injizierung des Acrylzements (52) eingeleitet wird, wenn sich die Mischung noch in flüssiger Form befindet.

8. Hüftschraube nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gleitschraube mit langen Gewindegängen und einem starken Schraubenkörper (32), durch den sich ein großer Kanal (54) erstreckt und der ein Einführungsende für die Verbindung mit einem intravenösen Verlangerungsrohr (46) für das Injizieren eines Methylmethacrylat-Knochenzements (52) nach außen aus der Schraube (32) heraus aufweist, um die Innenfixierung der Hüftschraube mit dem Zement (52) zu steigern, der durch die den Kanal (54) bildende Bohrung und die Fenster (40, 42, 44) in den umgebenden Knochenbereich gelangt.