DE3842645A1 - Saegelehrensystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sägelehrensystem der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei intertrochanteren Umstellungsosteotomien versprechen große spongiöse Knochenflächen eine gute knöcherne Durch­ bauung. Trotzdem kommt es gelegentlich zu einer verzöger­ ten Knochenheilung, die durch Knochenresorption im Osteo­ tomiebereich verursacht wird. Die Resorption ist die Folge von Mikrobewegungen an der Kontaktfläche als Ausdruck ei­ ner unzureichenden interfragmenteren Kompression.

Bei der heute üblichen Komprimierung der Fragmente durch die Winkelplatte mit Hilfe des Plattenspanners oder nach dem Gleitlochplattenprinzip muß es durch die exzentrische Lage der Platte überwiegend zu einer Kompression der late­ ralen Kortikalis kommen. Die mediale Kortikalis gerät hin­ gegen unter Zugbelastung. Das Prinzip der Plattenüberbie­ gung wird in der Regel nicht berücksichtigt. Es handelt sich um eine Zuggurtungsosteosynthese.

In der Literatur sind verschiedene Angaben darüber zu fin­ den, wie eine interfragmentere Kompression bei intertro­ chanteren Osteotomien zu erreichen ist. Bei dem Vorgehen nach Buchner (Russ, G.M.: Z. "Orthopädie", 112, 1974, S. 348-350) wird die Kompression beim Einschlagen der Platte durch einen nach medial zunehmenden Abstand zwischen Klin­ genlager und Osteotomiefläche erreicht. Das Nachschlagen der bereits distal fixierten Platte setzt die Osteotomie­ fläche unter Druck. R. Schneider ("Die intertrochantere Osteotomie bei Coxarthrose", Springer-Verlag, Berlin, 1979) empfiehlt schräg stehende Osteotomieflächen, die nach dem Anziehen der proximalen Schraube unter Druck ge­ raten. Heisel (Z. "Orthpädie", 122, 1984, S. 705-715) schlägt vor, daß Prinzip der Plattenüberbiegung nach Bagby zu berücksichtigen, um ein mediales Aufklaffen der Osteo­ tomie zu vermeiden. Bagy (J. "Surgery", 95, 1958, S. 761-771) beschrieb die Plattenüberbiegung bei Schaftfrak­ turen. Allen diesen Methoden haftet jedoch der Nachteil an, daß ihre Wirkung nicht exakt beurteilbar ist, und daß sie darüber hinaus teilweise starke Scherbeanspruchungen bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur intraoperativen Entnahme eines Knochenkeiles mit einem vorgebenen Keilwinkel zu schaffen, so daß eine optimale Vorspannkraft F einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße aus zwei einzelnen Sägelehren beste­ hende Sägelehrensystem gestattet eine schnelle und exakte Ausführung von zwei Schnitten, mit denen der proximale Fe­ mur zunächst senkrecht zur Schaftachse und danach mit ei­ nem Winkel von insbesondere 6° zum ersten Schnitt durch­ trennt wird. Die zweite Sägelehre ist dabei relativ zur Lage des ersten Schnittes genau positionierbar.

Die optimale Durchbauung der Osteotomie erfordert eine op­ timale interfragmentere Druckverteilung. Dieses Ziel läßt sich über ein exakt in Grad bestimmtes, damit quantifi­ zierbares, Auseinanderklaffen der Osteotomieflächen mit einem nach lateral offenen Winkel alpha erreichen. Der für die geplante Umstellung notwendige Knochenkeil wird so di­ mensioniert, daß dieses laterale Auseinanderklaffen nach Abschluß der Umstellung vor dem Spannvorgang verbleibt, d.h. der entnommene Varisationskeil ist um α kleiner, der Valgisationskeil um alpha größer. Bei Beginn des Spannvor­ ganges mit der Spannkraft F gerät auf diese Weise zunächst die mediale Kortikalis unter Druck. Unter Ausnutzung der elastischen und biomechanischen Eigenschaften einer Win­ kelplatte wird es bei zunehmendem Spannvorgang zu einer Kippbewegung des proximalen Fragmentes um einen Drehpunkt in der medialen Kortikalis kommen, bis der Osteotomiespalt geschlossen ist und eine gleichmäßige Kompression medial und lateral erreicht wird. Durch diese Bewegung wird eine Scherbelastung vermieden.

Als Ergebnis empirischer Untersuchungen ergab sich, daß sowohl in Ruhe als auch unter Stimulation einer statischen Belastung eine gleichmäßigere interfragmentere Kompres­ sionsverteilung bei intertrochanteren Umstellungsosteoto­ mien erreicht wird, wenn die Osteotomieflächen vor Beginn des Spannvorganges mit F=1000 N mit einem nach lateral offenen Winkel von α=6° auseinanderklaffen. Das Prinzip der Zuggurtungsosteosynthese wird dabei durch das Prinzip einer Kompressionsosteosynthese optimiert. Zugbelastung und Spannungsspitzen mit pathologischem Knochenabbau wer­ den reduziert. Relativbewegungen lassen sich vermeiden.

Der Winkel von a=6° läßt sich mit zwei Sägelehren pro­ blemlos intraoperativ realisieren. Der Knochen wird mit­ tels einer ersten Sägelehre exakt senkrecht zum distalen Fragment durchtrennt. Anschließend wird das Plattensitzin­ strument mit einem um 6° kleineren Winkel gegenüber dem Schenkelschaft eingeschlagen als für die geplante Umstel­ lung notwendig, weil sich die Platte bei dem Spannvorgang um 6° aufbiegt, d.h. valgisiert. Nach Positionierung der Winkelplatte wird eine zweite Sägelehre auf den Platten­ schaft aufgesteckt. Diese ermöglicht die Entnahme eines Korrekturkeiles am proximalen Fragment unter Berücksichti­ gung des Winkels α=6°. Die Sägerichtung verläuft senk­ recht zum Plattenschaft minus 6°. Dadurch verbleibt ein laterales Klaffen der Osteotomieflächen von 6°. Anschlie­ ßend wird die Platte mit einer Schraube durch das oberste Langloch am Oberschenkelschaft fixiert und dann mit dem Plattenspanner gespannt. Der Abschluß der Montage erfolgt in herkömmlicher Weise.

Die Sägelehren sind mit konkav gewölbten Unterseiten ver­ sehen, die eine exakte Auflage auf dem Femurschaft garan­ tieren. Zur Verschiebesicherung dienen Metallnoppen, die im Periost haften.

Die Länge der Auflagefläche insbesondere der ersten Säge­ lehre ist durch die Größe der Operationswunde limitiert, jedoch für die parallele Einstellung ausreichend bemessen, wenn die Länge der Auflagefläche größer ist als die Länge des Sägespaltes. Die erste Sägelehre wird mit einem Griff manuell gesichert.

Die zweite Sägelehre wird nach dem Anbringen einer Winkel­ platte mit einem Gleitstück auf den Winkelplattenschaft aufgeschoben. An dem Gleitstück ist ein Sägeblock mit Sä­ gespalt über ein längenverstellbares Bauteil und ein Knie­ stück befestigt. Die Bewegungsrichtungen des Gleitstückes und des längenverstellbaren Bauteils stehen senkrecht aufeinander. Dadurch wird eine genaue Positionierung der zweiten Sägelehre gegenüber dem mit der ersten Sägelehre durchgeführten ersten Osteotomieschnitt möglich. Das Knie­ stück zwischen dem höhenverstellbaren Bauteil und dem Sä­ geblock sorgt dafür, daß der Anlagebereich der zweiten Sä­ gelehre an den Femurschaft um genau 90° versetzt gegenüber dem Anlagebereich des Winkelplattenschaftes liegt. Die Sä­ gerichtung entspricht, dem in den Sägeblock eingefrästen Sägespalt gemäß, 90°-6°=84° zum Femurschaft, so daß die Entnahme eines Korrekturkeiles am proximalen Fragment erfolgen kann und ein laterales Auseinanderklaffen der Osteotomieflächen von 6° verbleibt.

Die Anwendung des Sägelehrensystems zur Behandlung inter­ trochanterer Osteotomien bewirkt eine Verminderung der Pseudarthrosebildung und der verzögerten Knochenheilungen sowie eine größere Sicherheit für diese übungsstabile Osteosynthese bei der postoperativen Krankengymnastik und Mobilisation.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1a eine stark schematisierte Seitenansicht der er­ sten Sägelehre,

Fig. 1b eine stark schematisierte Ansicht der auf den Fe­ murschaft aufzulegenden Unterseite der ersten Sägelehre,

Fig. 1c eine stark schematisierte Stirnansicht der ersten Sägelehre,

Fig. 2a eine stark schematisierte Seitenansicht der zwei­ ten Sägelehre,

Fig. 2b eine stark schematisierte Draufsicht der zweiten Sägelehre,

Fig. 2c eine stark schematisierte Stirnansicht der zwei­ ten Sägelehre,

Fig. 3a die Lage des Osteotomiewinkels vor der Kompres­ sion und

Fig. 3b die interfragmentare Kompressionsverteilung bei einem Osteotomiewinkel von 6°.

Die Sägelehren sind mit konkav gewölbten Unterseiten ver­ sehen, die eine exakte Auflage auf den Femurschaft garan­ tieren. Zur Verschiebesicherung dienen Metallnoppen, die im Periost haften.

Der experimentell als optimal ermittelte Keilwinkel von a=6° läßt sich mit zwei nacheinander anzusetzenden Säge­ lehren problemlos intraoperativ einstellen. Der Femur wird mit Hilfe einer ersten Sägelehre exakt senkrecht zu seiner Schaftachse durchtrennt. Die erste Sägelehre besteht im wesentlichen aus einem Sägeblock 1 mit einem Sägespalt 2, einer Auflage 3 und einem Haltegriff 4, wobei der Säge­ spalt 2 exakt senkrecht zur Längsrichtung der Auflage 3 und folglich senkrecht zur Schaftachse in den Sägeblock eingefräst ist. Die Auflage 3 ist an ihrer Unterseite 5 hohlzylindrisch gewölbt und damit der Knochenform ange­ paßt. Um eine sichere Anlage an den Femurschaft zu garan­ tieren, ist die Längsausdehnung der Auflage 3 maximiert. Eine Limitierung ergibt sich aus der Größe des Operations­ gebietes. Zur Sicherung der Auflage 3 gegen unbeabsichtig­ te Verschiebungen entlang der Knochenoberfläche ist die Unterseite 5 der Auflage 3 mit mehreren, gleichmäßig ver­ teilten, im Periost haftenden Metallnoppen 6 versehen. Die Auflage 3 trägt den Sägeblock 1 mit dem Sägespalt 2. Ein Haltegriff 4, der an der Oberseite der Auflage 3 montiert ist, erlaubt eine zusätzliche manuelle Sicherung des er­ sten Sägeblockes gegen unbeabsichtigtes Verrutschen insbe­ sondere während des Sägevorganges.

Nach dem Durchtrennen des Knochens, wobei der Sägespalt 2 als Schablone dient, wird die erste Sägelehre entfernt und das Plattensitzinstrument wird mit einem um 6° kleineren Winkel gegenüber dem Schenkelschaft eingeschlagen als für die geplante Umstellung notwendig, weil sich die Winkel­ platte 7 während des Spannens um 6° aufbiegt (Fig. 3a/ Fig. 3b). Die Winkelplatte wird eingesetzt und positio­ niert.

Danach wird eine zweite Sägelehre auf den Plattenschaft 8 der Winkelplatte 7 aufgeschoben. Die zweite Sägelehre dient der Entfernung des für die Umstellung notwendigen Keiles aus dem Knochen unter Berücksichtigung eines Keil­ winkels von 6°. Sie unterscheidet sich von der ersten Sä­ gelehre vor allem durch die Art ihrer Positionierung und durch die Lage ihres Sägespaltes. Die zweite Sägelehre be­ steht vor allem aus einem Gleitstück 9, das auf den Plat­ tenschaft 8 der Winkelplatte 7 aufgeschoben wird, einem längenverstellbaren Bauteil 10, einem Kniestück 11 und ei­ nem Sägeblock 12 mit schräg eingefrästem Sägespalt 13. Die auf der Knochenoberfläche aufzulegende Unterseite 14 des Sägeblocks 12 ist, der Knochenform entsprechend, hohlzy­ lindrisch ausgeformt und mit mehreren Metallnoppen 15 zur Gleitsicherung versehen. Das Gleitstück 9 ist mit dem län­ genverstellbaren Bauteil 10 auf eine Weise verbunden, daß zueinander und zu dem mittels der ersten Sägelehre ge­ schaffenen Osteotomiespalt senkrechte Bewegungen möglich sind. Über ein rechtwinkliges Kniestück 11, das einerseits mit dem längenverstellbaren Bauteil 10 und andererseits mit dem Sägeblock 12 verbunden ist, läßt sich der Säge­ block 12 durch Betätigung des längenverstellbaren Bautei­ les 10 auf den Knochen absenken und durch Verschiebung des Gleitstückes 9 entlang des Plattenschaftes 8 der Winkel­ platte 7 soweit längsverschieben, daß der Sägespalt 13 des Sägeblockes 12 exakt zu dem bereits bestehenden Osteoto­ miespalt positionierbar ist. Die Entnahme des Korrektur­ keiles erfolgt am proximalen Fragment. Die Sägerichtung entspricht einem Winkel von 90°-6°=84° zum Winkelplat­ tenschaft 8. Dadurch verbleibt ein laterales Klaffen der Osteotomieflächen von 6°. Anschließend wird die Winkel­ platte 7 mit einer Schraube durch das oberste Langloch am Oberschenkelschaft fixiert und dann mit dem Plattenspanner bei einer Kraft von F=1000 N gespannt. Der Abschluß der Montage erfolgt in herkömmlicher Weise.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (6)

1. Sägelehrensystem zur Verwendung bei intertrochanteren Umstellungsosteotomien, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste an ihrer Auflageseite (5) hohlzylindrisch gewölbte, auf den Femurschaft flächig auflegbare Sägelehre (Fig. 1) mit einem senkrecht zur Femurschaftachse aus­ gerichteten ersten Sägespalt (2) versehen ist,
daß eine zweite an ihrer Auflageseite (14) hohlzylindrisch gewölbte, auf den Femurschaft flächig auflegbare Sägelehre (Fig. 2) mit einem bei zusammenfallenden Achsen der Hohl­ zyllinder um 6° zum ersten Sägespalt (2) geneigten zweiten Sägespalt (13) versehen ist.

2. Sägelehrensystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (5 und 14) der Sägelehren auf den Femurschaft mit erhabenen Metallnoppen (6 und 15) versehen sind.

3. Sägelehrensystem nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Auflagefläche (5) der ersten Sägelehre größer als die Länge des Sägespaltes (2) ist.

4. Sägelehrensystem nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sägelehre einen Haltegriff (4) aufweist.

5. Sägelehrensystem nach einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sägelehre (Fig. 2) ein Gleitstück (9) aufweist das auf eine flache Knochenplatte (7, 8) aufschiebbar ist, wo­ bei die Ebene der Auflagefläche der zweiten Sägelehre und die Ebene der Erstreckung der Knochenplatte senkrecht zu­ einander stehen und die Richtung der Achse der hohlzylin­ drischen Ausnehmung der Auflagefläche und die Richtung der Knochenplatte im wesentlichen parallel verlaufen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der räumliche Abstand der Knochenplatte und der Achse der hohlzylindrischen Ausneh­ mung mittels eines teleskopartig oder entsprechend gegen­ einander verschiebbare Elemente aufweisendes in der Länge veränderbaren Bauteiles (10) positionierbar ist.