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Die Erfindung betrifft einen Fixateur externe, bestehend
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aus einem Rahmen oder aus zwei im Abstand und parallel zueinander
angeordneten Rahmen, von denen jeder Rahmen aus zwei im Abstand und parallel zueinander
angeordneten Führungsstäben mit auf diesen verschieblich gehaltenen und arretierbaren
Spannelementen mit Aufnahmebohrungen für die Führungsstäbe und für Klemmbacken besteht,
wobei je zwei sich gegenüberliegende Klemmbacken der beiden Rahmen über Knochennägel
miteinander verbunden sind, wobei jedes Spannelement aus einem U-förmigen Formkörper
besteht, der zwischen seinen plattenförmigen Formkörperschenkeln einen schlitzförmigen
Zwischenraum aufweist, die über einen bogenförmig verlaufenden Steg miteinander
verbunden sind, und der im Stegbereich mit einer quer zur Formkörperschenkellängsachse
verlaufenden Führungsstabaufnahmedurchbohrung versehen ist, die in den schlitzförmigen
Zwischenraum zwischen den beiden Formkörperschenkeln übergeht, die unter Klemmwirkung
aufgrund eines durch den unter einer Vorspannung stehenden Formkörpersteg auf die
Formkörperschenkel ausgeübten Druckes stehend sind, so daß ein in der Aufnahmedurchbohrung
angeordneter Führungsstab in dieser mittels Klemmdruck der Formkörperschenkel gehalten
ist, die mit senkrecht zur Aufnahmedurchbohrung stehenden, miteinander fluchtenden
Verbindungsdurchbohrungen zur Aufnahme einer zwei oder mehrere Spannelemente miteinander
verbindenden Schraube oder Feststellschraube versehen sind, und von denen mindestens
ein Formkörperschenkel auf seiner Außenfläche eine kreisförmig
um
die Verbindungsdurchbohrung angeordnete oder ausgebildete Profilierung, wie ein
Kranz feiner Zähne od.dgl., zur Erhöhung der Drehreibung mit einem weiteren, sich
zu einem Gelenk ergänzenden Spannelement aufweist.
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Ein derartiger Fixateur externe zur Frakturstabilisierung ist durch
das DE-GM 84 19 372 bekannt.
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Mit einem derartigen Fixateur externe werden gebrochene Knochen in
ihrer gegenseitigen Lage fixiert, damit die Heilung in der richtigen Position erfolgen
kann. Dazu werden in den Knochen hinein oder durch den Knochen hindurch Knochennägel,
vorzugsweise mit Gewinde, z.B. Schanz'sche Schrauben oder Brückenstäbe, eingesetzt
und an ihren aus dem Körper herausragenden Enden durch wenigstens ein stabförmiges
Element, z.B. einen Gleitstab oder einen Führungsstab, miteinander verbunden. Diese
Verbindung erfolgt durch Spannelemente, die als Klemmstücke, Gelenkstücke und gegebenenfalls
als Kugelgelenk, als Kupplung oder Griff stücke od.dgl. ausgebildet sind. So kann
eine Rahmenkonstruktion gebildet werden, mit der die Knochen-Teile stabil fixiert
und gehalten werden.
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Hiernach werden Fixateure in der Weise eingesetzt, daß der gebrochene
Knochen unter Röntgenkontrolle aufeinandergestellt wird. Dabei wird die Beweglichkeit
im Bruchbereich durch die äußere Spannvorrichtung ausgeschaltet.
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Nach einer gewissen Zeit, abhängig von dem jeweiligen Patienten, wird
das System gelockert, damit die natürlichen Belastungskräfte auf die Bruchstellen
einwirken und somit die Knochenzellen zum Wachstum und damit zur Callusbildung angeregt
werden. Auf diese Weise wird eine
schnellere Heilung im Bruchbereich
erzielt. Dieser Vorgang der Lockerung wird mit Dynamisierung bezeichnet. Hierbei
ist wesentlich, daß die Dynamisierung nur in Knochenlängsachse ohne Rotationsmöglichkeit
erfolgt. Nachteilig bei den bekannten Fixateuren ist, daß für eine Lockerung die
Spannelemente ebenfalls gelockert werden müssen mit dem Nachteil, daß eine Verschiebung
des Gesamtsystems eintreten kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fixateur externe
zu schaffen, mit dem eine Dynamisierung d.h. eine Lockerung, vorgenommen werden
kann, ohne daß es dabei zu einem Verschieben des Gesamtsystems und der Knochenteile
kommen kann, so daß die fixierten Knochenteile sich ausschließlich nur in Längsrichtung
der Führungsstäbe des Fixateur externe bewegen können.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
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Mit einem derart erfindungsgemäß ausgebildeten Fixateur externe wird
diese Dynamisierung dadurch erreicht, daß die auf dem Stabgelenk sitzende Klemmbacke
mittels einer Feststelleinrichtung, wie Nagel, Feststellschraube od.dgl., vorzugsweise
mit einem Durchmesser von 2 mm fixierbar ist, wobei diese Feststellschraube oder
der Feststellnagel das die Klemmbacke haltende Spannelement mit einem der Tragstäbe
der Klammbacke arretiert Hierzu ist der eine Formkörperschenkel des Formkörpers
des Spannelementes mit einer Durchbohrung versehen, die ein Innengewinde aufweist,
so daß die in das Gewinde einge-
schraubte Feststellschraube sich
dann an dem Tragstab der Klemmbacke abstützt und diesen festhält, so daß die Klemmbacke
keine Drehung ausführen kann, jedoch auf der anderen Seite bei einem Lösen des Spannelementgelenkes
eine Längsverschiebung der Spannbacke bzw. Spannbacken im Rahmen des Fixateur externe
möglich ist. Für das Lockern des Fixateur externe wird lediglich die Schraube, die
die beiden Formkörperschenkel des Formkörpers des Spannelementes aufeinanderpreßt,
so weit gelockert, daß der Führungsstab des Rahmens sich unter Belastung in den
Spannelementen bewegen kann, ohne daß sich die Verzahnung und damit die Winkelstellung
der beiden zum Spannelementgelenk verbundenen Spannelemente löst. Die fixierten
Knochenteile sind ausschließlich in Längsrichtung der Führungsstäbe der Rahmen bewegbar.
Unter der Voraussetzung, daß die Führungsstäbe axial parallel zur Knochenlängsachse
liegen, ist somit die gewünschte Dimension gewährleistet.
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Hinzu kommt, daß bei einem Fixateur externe die Kraftflußachse mit
der Knochenachse nach Möglichkeit identisch sein soll. Bei einem Monofixateur, bei
dem Halbschrauben den Knochen zwar durchqueren, besteht die Bemühung, die Kraftflußachse
möglichst nahe an die Knochenachse zu bringen. Die Stabgelenke bzw. u.a. auch die
Klemmbacken sollen einerseits die Halbschrauben klemmen, andererseits durch die
Länge der Spannfläche die Biegeschwingungen der Halbschrauben verhindern , d.h.
je breiter - in gewissen Grenzen - die Stabgelenke in Längsrichtung der Halbschrauben
gespannt sind, desto rigider wird die Verbindung.
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Wenn die Tragstäbe an den Klemmbackenformkörpern der Klemmbacke symmetrisch
auf der Klemmbacke sitzen, wächst der Knochenabstand proportional zur Breite der
Klemmbacke.
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Es ist daher weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem
Fixateur externe die Kraftflußachse mit der Knochenachse übereinstimmend zu machen.Dies
wird durch die im Patentanspruch 3 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch, daß die
Tragstäbe der Klemmbacke asymmetrisch an den Klemmbackenformkörpern angeformt sind
bzw. die Klemmbackenformkörper eine asymmetrische Form aufweisen, wird erreicht,
daß die Kraftflußachse mit der Knochenachse identisch ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 einen Fixateur externe, bestehend
aus einem Rahmen mit Spannelementgelenken, Klemmbacken und Knochennägeln in einer
schaubildlichen Ansicht, F i g. 2 den Fixateur externe gemäß Fig. 1 in einer Vorderansicht,
F i g. 3 eine Klemmbacke in einer Ansicht von oben, F i g. 4 eine Klemmbacke in
einer Seitenansicht und F i g. 5 eine Klemmbacke in einer Vorderansicht.
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Der in Fig.1 und 2 dargestellte mit 10 bezeichnete Fixateur externe
besteht aus einer Rahmenkonstruktion aus über Spannelementgelenke 200,200a miteinander
verbundene Führungsstäbe 11,12 und Klemmbacken 80. Jedes Spannelementgelenk 200
bzw. 200a besteht aus zwei Spannelementen 20,20a,
die als Formkörper
30 ausgebildet sind. Alle Spannelemente 20,20a sind gleich ausgebildet.
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Jedes Spannelement 20,20a ist als U-förmiger Formkörper 30 ausgebildet.
Dieser Formkörper 30 weist plattenförmige Formkörperschenkel 31,32 auf, die über
einen etwa bogenförmig verlaufenden Formkörpersteg 33 miteinander verbunden sind.
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Zwischen den beiden plattenförmigen Formkörperschenkeln 31,32 ist
ein schlitzförmiger Zwischenraum 35 ausgebildet, der sich über die gesamte Länge
der Formkörperschenkel 31,32 erstreckt.
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Das Spannelement 20 bzw. 20a ist als Klemmstück mit unter Vorspannung
stehenden Formkörperschenkeln 31,32 ausgebildet.
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Im Bereich des bogenförmigen Formkörpersteges 33 ist im inneren Bereich
des Formkörpers 30 eine Durchbohrung 36 zur Aufnahme der Führungsstäbe 11 bzw. 12
ausgebildet, wobei diese Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 quer zur Längsachse
bzw. Längsrichtung der Formkörperschenkel 31,32 verlaufend ist.
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Der schlitzförmige Zwischenraum 35 in dem Formkörper 30 geht in die
Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 über, deren Durchmesser größer ist als der Abstand
zwischen den beiden Formkörperschenkeln 31,32.
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Die beiden Formkörperschenkel 31,32 des Formkörpers 30 des Spannelementes
20 bzw. 20a stehen unter Vorspannung, d.h. unter Klemmwirkung, die dadurch erreicht
wird, daß der Formkörpersteg 33 selbst aufgrund der Verwendung geeigneten Materials
unter einer gewissen Vorspannung steht,
so daß die Formkörperschenkel
31,32 in Pfeilrichtung X einen Druck auf den durch die Führungsstabaufnahmedurchbohrung
36 hindurchgesteckten Führungsstab 11 bzw. 12 ausüben, um diesen in seiner Lage
in der Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 zu sichern.
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Der Formkörper 30 und somit auch das Spannelement 20 bzw. 20a ist
aus einem glasfaserverstärkten oder einem kohlefaserverstärkten Kunstfstoff hergestellt.
Solche Werkstoffe haben einen nicht allzu hohen Elastizitätskoeffizienten. Es ist
daher möglich, den die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 umschließenden Formkörperschenkelbogen
33 mit seinen Übergängen in die Formkörperschenkel 31,32 so auszubilden, daß auf
einen durch die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 hindurchgesteckten Führungsstab
11 bzw. 12 eine gewisse Klemmwirkung ausgeübt wird, wobei die Führungsstabaufnahmedurchbohrung
36 vorzugsweise konzentrisch zu dem bogenförmigen Formkörpersteg 33 des Formkörpers
30 liegt.
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Zwischen den beiden Formkörperschenkeln 31,32 des Formkörpers 30,
die entsprechend Fig. 1 und 2 eine gewisse Breite aufweisen, ist der schlitzförmige
Zwischenraum 35 gebildet, dessen Höhe einen kleineren Teil des Durchmessers der
Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 beträgt. Dieser schlitzförmige Zwischenraum
35 zwischen den beiden Formkörperschenkeln 31,32 ist zur Fläche der Formkörperschenkel
parallel verlaufend, so daß die Längsachse der Führungsstabaufnahmedurchbohrung
36 und auch die Mittelebene des schlitzförmigen Zwischenraumes 35 senkrecht
zueinander
stehen. Der schlitzförmige Zwischenraum 35 geht in die Führungsstabaufnahmedurchbohrung
36 über.
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Der Krümmungsradius der Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 ist,
wenigstens an einem Teil seines Umfanges, etwas kleiner als der Krümmungsradius
des durch die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 hindurchgesteckten Führungsstabes
11 bzw. 12. Dies kann bei der Herstellung durch geeignete Ausbildung der Form erreicht
werden. Es ist aber auch möglich, nach der Herstellung, z.B. dem Pressen des Formkörpers
30, die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 in der dargestellten Lage mit einem
Bohrer aufzubohren, der wenig, z.B. 0,1 bis 0,3 mm . kleiner ist als der später
hindurchzusteckende Führungsstab 11 bzw. 12. Es ist auch möglich, beim Durchbohren
die Formkörperschenkel 31,32 des Formkörpers 30 um einen gewissen Betrag auseinanderzudrücken
und einen Bohrer zu verwenden, der dem Durchmesser des Führungsstabes 11 bzw. 12
entspricht, Wenn dann die Formkörperschenkel 31,32 wieder in die Normallage zurückfedern,
wird die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 enger, so daß sie sich wie Klemmbacken
um den durch die Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 hindurchgeschobenen Führungsstab
11 bzw. 12 schließt und diesen in seiner Lage sichert und festhält. Diese Klemmung
ist so große, daß die Teile sich nicht unbeabsichtigt bewegen können, daß sie aber
andererseits von Hand verschoben oder verdreht werden können. Infolge der durch
das Spannelement ausgeübten Vorspannung wird es ermöglicht, daß der Fixateur von
einer einzigen Person anlegbar ist, ohne daß verschie-
dene Teile
des gesamten Halterahmens abknicken oder aus der vorgegebenen Lage verschwenken.
Durch die eigene Klemmwirkung des Spannelementes ist eine Vorfixierung des gesamten
Rahmens möglich.
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Die Formkörperschenkel 31,32 des Formkörpers 30 weisen ferner eine
durch beide Formkörperschenkel 31,32 hindurchgehende Verbindungsdurchbohrung 37
auf, von denen der Durchbohrungsabschnitt des einen Formkörperschenkels mit einem
Innengewinde versehen sein kann. Diese Verbindungsdurchbohrung 37 dient zur Aufnahme
einer Schraube , z.B.
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Inbus-Schraube, die in Fig. 1 bei 38 angedeutet ist. Auf diese Weise
ist es möglich, die Klemmwirkung wesentlich zu verstärken und so einen Führungsstab
11 bzw. 12 in der Führungsstabaufnahmedurchbohrung 36 unverrückbar zu fixieren.
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Das Spannelement 20 wird üblicherweise zusammen mit einem weiteren
Spannelement 20a als Verbinder oder Gelenk zwischen zwei Stäben, z.B. einem Knochen-Nagel
oder einer Schanz'schen Schraube einerseits und einer Verbindungsstange andererseits
verwendet. Die aus den beiden Spannelementen 20,20a bestehenden Spannelementgelenke
sind mit 200,200a bezeichnet.
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Zur Drehsicherung zweier zu einem Spannelementgelenk 200 zusammengefügter
Spannelemente 20,20a ist auf den einander zugewandten Formkörperschenkeln der Spannelemente
20, 20a , und zwar konzentrisch zur Verbindungsdurchbohrung 37, ein in der Zeichnung
nicht dargestellter Kranz aus feinen Zähnen angebracht. Dieser Kranz aus feinen
Zähnen ist auf der Außenfläche eines der beiden Formkörperschenkel 31,32 des Formkörpers
30 ausgebildet. Es besteht jedoch
auch die Möglichkeit, Kränze
aus feinen Zähnen auf den Außenflächen der beiden Formkörperschenkel 31,32 auszubilden.
Die Herstellung dieser Kränze aus feinen Zähnen kann gleichzeitig bei der Formgebung
und Herstellung der Spannelemente 20,20a mit ausgebildet werden. Beim Zusammenschrauben
von zwei Spannelementen 20,20a zu einem Spannelementgelenk 200 bzw. 200a gemäß Fig.
1 und 2 greifen dann die Zahnkränze der Spannelemente 20,20a ineinander und halten
die Spannelemente unverrückbar fest, wenn die Schraube 38 angezogen ist. Auf der
anderen Seite ermöglichen die Zahnkränze bei nicht fest angezogener Schraube 38
ein Verschwenken der beiden Spannelemente 20,20a zueinander, jedoch unter Einwirkung
äußerer Kraftanwendung, was den besonderen Vorteil erbringt, daß beim Anlegen des
Fixateurs sich die beiden Spannelemente 20,20a nicht selbständig gegeneinander verdrehen
können, sondern nur dann, wenn ein äußerer Druck oder Zug auf die Spannelemente
ausgeübt wird.
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Zur Befestigung von Knochennägeln 50 sind in dem Rahmen 10 des Fixateur
externe Klemmbacken 80 angeordnet. Die jeweils verwendeten Klemmbacken sind gleich
ausgebildet.
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Jede Klemmbacke 80 besteht aus zwei aufeinandergesetzten plattenförmigen
Klemmbackenformkörpern, die eine etwa rechteckige Form aufweisen. An den einander
zugekehrten Flächen weisen die Klemmbackenformkörper 81,81a Führungsrillen 82,82a
mit halbkreisförmigen Querschnitten auf, so daß sich die Führungsrillen 82,28a der
beiden Klemmbackenformkörper 81,81a zu Durchbohrungen 83 ergänzen (Fig.3,4
und
5).
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Zur Befestigung der Klemmbacken 80 an den Spannelementen 20 der Spannelementgelenke
200,200a trägt jeder Klemmbackenformkörper 81 bzw. 81a an seiner Außenfläche einen
Tragstab 89,89a. Beide Tragstäbe 89,89a fluchten miteinander.
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Diese Tragstäbe 89,89a sind außermittig , d.h. asymmetrisch, an den
Außenseiten der Klemmbackenformkörper 81,81a angeformt (Fig.1,3 und 4). Aufgrund
dieser Ausgestaltung der Klemmbacken 80 wird ein kleiner Knochenachsenabstand erreicht.
Diese Ausgestaltung der Klemmbacken 80 ist besonders vorteilhaft bei der Verwendung
eines Monofixateurs, bei dem Halbschrauben, die den Knochen durchqueren, Verwendung
finden. Jedoch auch in Fixateur externen, die aus zwei Rahmen 10 bestehen, die zu
beiden Seiten der zu fixierenden Knochenteile angeordnet werden, sind derart ausgebildete
Klemmbacken 80 verwendbar.
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Um den Fixateur externe lockern zu können, sind die die Spannelemente
20,20a miteinander verbindenden Schrauben zu lösen, um die Spannelementgelenke 200,200a
auf den Führungsstäben 11,12 verschieben zu können. Um jedoch ein Verdrehen bzw.
Verstellen der Klemmbacken 80 zu vermeiden, ist jede Klemmbacke 80 mit mindestens
einem ihrer Tragstäbe 89 bzw. 89a an dem diesen aufnehmenden Spannelement mittels
eines Nagels, einer Schraube od.dgl. 70 feststellbar.
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Hierzu ist der eine Formkörperschenkel des Formkörpers 30 mit einer
Durchbohrung 34 versehen, die mit einem Innengewinde versehen ist. Mittels einer
in diese Durchbohrung 34 eingeführten Feststellschraube 70 ist die Klemmbacke 80
gegen Verdrehen um ihre Tragstablängsachse sicherbar,
indem nämlich
die Feststellschraube 70 soweit eingeschraubt und gegen den Tragstab der Klemmbacke
80 gepreßt wird, daß die Klemmbacke 80 in dem jeweiligen Spannelement lagegesichert
ist. Anstelle einer Feststellschraube kann auch ein Nagel verwendet werden. Die
Durchbohrung 34 in dem Formkörperschenkel des Formkörpers 30 braucht nicht mit einem
Innengewinde versehen zu sein. Ist die Durchbohrung 34 mit glatten Innenwänden versehen,
so eignen sich zur Feststellung der Klemmbacken 80 selbstschneidende Schrauben.
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Die Formkörperklemmbacken 81,81a der Klemmbacken 80 werden mittels
Schrauben 85 zusammengehalten.
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Die asymmetrische Anordnung der Tragstäbe 89,P9a an der Klemmbacke
80 ist derart, daß nach dem Anlegen des Fixateur externe der breitere mit 80a bezeichnete
Bereich der Klemmbacke 80 den zu fixierenden Knochenteilen gegenüberliegend ist
(Fig.4).