DE3933217A1 - Vorrichtung zur operativen schraubenlosen schienung von knochenbruechen aus biodegradierbaren kunststoffen - Google Patents

Description

Werden Brüche langer Röhrenknochen beim Menschen operativ behandelt, kommen derzeit meistens Implantate (Platten, Schrauben, Marknägel) aus Metallen zum Einsatz. Da die Verwendung von Metallimplantaten mit Nachteilen verbunden ist, werden derzeit Kunststoffe als Im­ plantationsmaterial eingesetzt, welche der Körper im Laufe der Zeit selbst abbauen kann. Diese Kunststoffe besitzen aber keine ausreichende Primärfestigkeit, um aus ihnen Implantate im konven­ tionellen Sinn (Kompressionsplatten, Schrauben) herstellen zu können, die den Beanspruchungen im Körper genügen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur operativen Schienung und Stabilisierung von gebrochenen langen Röhrenknochen beim Menschen, welche ohne Schrauben und Kompressionsplatten auskommt und damit für die Herstellung und den Einsatz aus biodegradier­ baren Kunststoffen (z. B. Polyglycolid: PGA, Polylactid: PLA, Polydioxanon: PDS) geeignet ist, nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus 3 Kom­ ponenten, wobei die Komponente "Sperrbolzen" zweiteilig ist.

• a) Schiene, verschiedener Längen, mit 6-18 ovalen Perforationen, im Profil angedeutet U-förmig, mit Verstärkungsrippen (12) auf der dem Knochen abgekehrten Seite und Aussparungen für die Spangen (4) auf der Knochenauflageseite. (Abb. 2) Weitere Merkmale sind in den Ansprüchen 4, 5 und 6 angegeben.
• b) Spangen, mit zwei Schenkeln (1), welche den Knochen zu 3/4 des Kreisumfanges umfassen, ausgelegt für verschiedene Kreis­ durchmesser und damit Knochendicken, mit Einrastvorrichtung für die Schiene (3) und zentraler, kreisrunder Bohrung. (Abb. 3) Weitere kennzeichnende Merkmale in den Ansprüchen 2 und 3.
• c) Sperrbolzen, zweiteilig, mit einem Außen- (AT) und einem Innen­ teil (IT), welche aus unterschiedlich langsam resorbierbaren Material bestehen (Abb. 4).

Weitere kennzeichnende Merkmale sind in den Ansprüchen 7, 8 und 9 angegeben.

Der gebrochene Röhrenknochen wird zunächst in seine anatomische Aus­ gangslage verbracht (Reposition). Beidseits der Fraktur werden zwei oder mehrere Spangen (b, Abb. 3) über den Knochen geschoben (Abb. 1). Die Spangen werden in verschiedenen Größen gefertigt, so daß sie für jeden Knochendurchmesser zur Verfügung stehen. Die Schenkel der Spange (1) lassen sich beim Überschieben über den Knochen durch die Elastizität des Kunststoffes aufspreizen und schließen sich nach Um­ fahrung des Knochens wieder.

Auf die so plazierten Spangen wird die Schiene (a, Abb. 2) so aufge­ setzt (Abb. 1), daß die seitlichen Einrastnocken der Schiene (2) in die dafür vorgesehenen Aussparungen der Spangen (3) einrasten. Die Spangen können auf dem Knochen bereits aufgesetzt in der Längsrich­ tung noch etwas hin- und hergeschoben werden, so daß die Einrast­ nocken mühelos in die Aussparungen einrasten können. Die Schiene selbst besitzt auf der dem Knochen zugewandten Seite Aussparungen (4) zum Aufsetzten auf das vorgesehene Einrastlager der Spange (5).

Mit einem Knochenbohrer (z. B. 6 mm Durchmesser) werden durch die ovalen Perforationen der Schiene (6) und durch die kreisrunden Perforationen der Spange (7), welche mittels der Einrastvorrich­ tungen (2, 3) genau übereinander zentriert zu liegen kommen, Löcher durch den Knochen hindurchgebohrt.

In diese Löcher werden die zweiteiligen Sperrbolzen (c, Abb. 4) eingeführt. Hierzu wird zunächst das Außenteil des Sperrbolzens (AT) in die Bohrung eingeschoben. Der Außendurchmesser des Außen­ teils entspricht dem Durchmesser der kreisrunden Perforation in der Spange und dem vorgebohrten Loch im Knochen. Der Kopf des Außen­ teils hat einen ovalen Querschnitt gleichermaßen wie die ovale Aus­ sparung der Schiene (8 und 6) und kommt bündig und rotationssicher darin zu liegen.

Die Einführung des Innenteils des Sperrbolzens (IT) in den Außen­ teil erfolgt mit manuellem Druck. Das Innenteil wird aus sehr langsam resorbierbaren, biodegradierbaren Kunststoff gefertigt, der eine hohe Ausgangsfestigkeit besitzt (z. B. PLA 98%). Das Außenteil wird aus weicherem, schneller biodegradierbaren Kunststoff gefer­ tigt (z. B. PLA 85%). Dies ermöglicht, daß der zylinderförmige Stab des Innenteils (9) beim Einführen in den zylinderförmigen Raum des Außenteils die dort eingebrachten Stege von der Mittelachse weg auseinanderdrückt (10), was durch perforierte Längsrillen (11) im Außenteil ermöglicht wird. Dadurch wird das Außenteil bei vollständig eingebrachtem Innenteil im Knochen gesperrt. Die perforierenden Längs­ rillen sind so angebracht, daß die Spreizwirkung des Außenteiles des Bolzens nur im Bereich der Knochenspongiosa, nicht der Corticalis zur Wirkung kommt. Der weichere, biodegradierbare Werkstoff des Außenteils wird zusätzlich (z. B. PLA 85%) bei Berührung mit Körperflüssigkeit eine Volumenzunahme durch Quellung erfahren, was die ganze Sperrwirkung des Bolzens zusätzlich verstärkt.

Auf diese Weise entsteht eine stabile Osteosynthese, der Knochenbruch konsolidiert sich, das biodegradierbare Material wird sukzessive ab­ gebaut, eine Materialentfernung wie sonst nach Osteosynthesen mit metallischen Komponenten ist nicht mehr erforderlich.

Claims (9)

1. Aus biodegradierbaren Kunststoffen (z. B. Polylactid, Polyglycolid, Polydioxanon) herstellbare Vorrichtung zur operativen Schienung von gebrochenen Röhrenknochen beim Menschen ohne Schrauben und Kompressionsplatten, gekennzeichnet durch Spangen, verschiedener Größe, welche den Knochen umfassen, durch Schienen verschiedener Längen, welche bündig in den Spangen ein­ rasten und durch Sperrbolzen, zweiteilig, die eine Rotations­ stabilität der Vorrichtung sichern.

2. Spange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochen auf ca. 3/4 seiner Zirkumferenz von zwei, sich in zwei Ebenen verjüngenden Schenkeln umgriffen wird und in der Mitte der Spange ein formschlüssiges Aufnahmelager für die Schiene angebracht wird.

3. Spange nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zentral in der Kontaktzone für die Schiene eine Bohrung zum Durchschieben des Sperrbolzens angebracht ist.

4. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein ange­ deutetes U-förmiges Profil besitzt mit längsverlaufenden Ver­ stärkungsrippen.

5. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Ausspa­ rungen auf der dem Knochen zugewandten Seite und Einrastnocken auf den Seiten besitzt, wodurch die Schiene formschlüssig auf die Spange aufgesetzt werden kann.

6. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ovale Perforationen besitzt, in welche die ovalen Köpfe des Außenteiles der Sperrbolzen formschlüssig einrasten können.

7. Zweiteiliger Sperrbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Außenteil mit Längsrillen durch das Einführen des Innen­ teils auseinandergepreßt wird und somit im Knochen sperrt.

8. Sperrbolzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenteil aus einem quellenden biodegradierbaren Kunststoff be­ steht und sich nach Kontakt mit Körperflüssigkeit zusätzlich auftreibt und damit zusätzlich im Knochen sperrt.

9. Sperrbolzen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil aus hartem, langsam biodegradierbaren, lange form­ stabilen Kunststoff besteht.