DE4340398A1

DE4340398A1 - Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen

Info

Publication number: DE4340398A1
Application number: DE4340398A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey D Dr Fairley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2013-11-27
Also published as: US5749873A; DE4340398C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mobilen Fixie rung von Knochen, insbesondere im Gesichts- und Schädelbe reich oder an den Extremitäten menschlicher oder tierischer Körper, um das dynamische Knochenwachstum oder erwünschte Bewegungen der Knochen nach operativen Eingriffen, wie z. B. operativen Eingriffen zur Behebung von Mittelgesichtsretru sionen, nicht zu behindern.

Herkömmliche Vorrichtungen zur Fixierung von Knochen können zwischen starren Fixierungen und variablen Fixierungen un tergliedert werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für kraniofaziales Wachstum, wie es bei Kleinkindern, die an Morbus apert oder Morbus couzon oder sonstigen Schädelnahtsynostosen leiden, auftritt.

Bei starren Fixierungen werden Platten durch Befestigungs elemente mit dem Knochen fest verbunden und fixieren so die Position der Knochen. Die Fixierungsplatten werden unter dem Gewebe direkt am Knochen angebracht und, soweit erfor derlich, nach Erfüllung ihrer Aufgabe wieder entfernt. Da bei besteht jedoch der Nachteil, daß die Fixierungsplatten ein Auseinanderdriften der Knochen während des Wachstums verhindern. Insbesondere bei der Behebung von Mittelge sichtsretrusionen und Schädelnahtsynostosen sind jedoch Spielräume, die ein Wachsen des Knochen ermöglichen, unbe dingt erforderlich.

Bei variablen Fixierungen werden durch die Haut ragende Stifte am Knochen befestigt. Durch eine außerhalb des Kör pers angeordnete verstellbare Verbindungsstange zwischen den Stiften kann der Abstand der Stifte so variiert werden, daß eine Anpassung der Fixierung an den momentan Wachstums prozeß ermöglicht wird. Nachteilig ist jedoch, daß durch die aus der Haut ragenden Stifte ein sehr hohes Infektions risiko besteht. Insbesondere Infektionen, die am menschli chen Schädel nach operativen Eingriffen entstehen, können zu lebensbedrohlichen Situationen führen. Außerdem ist bei der Verwendung solcher Fixierungsvorrichtungen eine sehr hohe psychologische Belastung der Patienten und deren Angehöri gen zu beobachten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Knochen an der Nahtstelle zu fixieren und andererseits das Knochen wachstum, in eine durch die Vorrichtung vorgegebenen Rich tung, zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrich tung zur mobilen Fixierung von Knochen, die aufweist:

- eine erste Montageplatte, die durch geeignete erste Fixierungs-Mittel am Knochen fixierbar ist und ein er stes Anschlußteil aufweist;
- eine zweite Montageplatte, die durchs geeignete zweite Fixierungs-Mittel am Knochen fixierbar ist und ein zweites Anschlußteil aufweist; und
- gegebenenfalls mindestens eine weitere Montageplatte, die durch geeignete Fixierungs-Mittel am Knochen fi xierbar ist und ein weiteres an einem Verbindungs element angebrachtes Anschlußteil aufweist; und
- das Verbindungselement, das an den Anschlußteilen an gebracht ist, so daß die Bewegung der Montageplatten zueinander im wesentlichen nur in einer Ebene und eine Abstandsänderung der Montageplatten zueinander um eine voreingestellte Länge möglich ist.

Folglich umfaßt die Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen zwei miteinander verbundene Montageplatten, die über geeignete Fixierungs-Mittel an den jeweiligen Knochen befestigt sind. Die Montageplatten sind über zwei ein Ver bindungselement so miteinander verbunden, daß Bewegungen in einer Ebene problemlos möglich werden.

Ein Vorteil ist, daß die durch einen operativen Eingriff direkt am Knochen angebrachte Vorrichtung keine Bauteile hat, die aus der Haut ragen. Dadurch verringert sich das Infektionsrisiko deutlich. Außerdem ist vorteilhaft, daß durch die Verschieblichkeit der Montageplatten zueinander ein Auseinanderdriften der Knochen ermöglicht wird, die Knochen jedoch gleichzeitig fixiert und stabil bleiben können.

Sämtlichen Bestandteile der Vorrichtung müssen aus körper verträglichen Materialien (wie z. B. Edelmetallen, Keramiken, Kunststoffen, Gold-Vitallium-Legierungen, Titan, Vanadin, Edelstähle, Legierungen derselben etc.) bestehen, um Ab wehrreaktion des menschlichen oder tierischen Körpers zu verhindern. Gleichzeitig müssen die Werkstoffe osseointe grierbar sein, damit der Knochen ungestört wachsen kann.

Bei einer Ausführungsform werden die beiden Montageplatten über einen in einem Führungsschlitz verschieblich aufgenom menen Führungsstift fest miteinander verbunden. Dadurch ist eine Bewegung in Längsrichtung und eine rotatorische Bewe gung um die Achse des Führungsstiftes möglich. Die Montage platten werden so eingebaut, daß die erste Montageplatte am einen Knochen und die zweite Montageplatte am zweiten Kno chen durch Einrichtungen über geeignete Mittel, wie Schrau ben, befestigt sind.

Ferner besteht die Möglichkeit, durch Verwendung geeigneter das Verbindungselement aufweisender Spannvorrichtungen (wie Druckfedern, Magneten, etc.) die Montageplatten gezielt so zu bewegen, daß die Vorrichtung nicht nur zur Fixierung von Knochenbrüchen, sondern auch zur Distraktion von Knochen verwendet werden kann.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, durch die nachfolgende Beschreibung einer Ausführungsform der Vorrichtung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erste Montageplatte einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der ersten Montageplatte einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zweite Montageplatte ei ner Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der zweiten Montageplatte einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die aus der ersten und zwei ten Montageplatte zusammengesetzte Ausführungs form der Vorrichtung; und

Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten zusammengesetzten Ausführungsform der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine erste und eine zweite Montageplatte (10, 20), die durch geeignete erste und zweite Fixierungs-Mittel (11, 21), wie etwa Schrauben, am Knochen lösbar befestigt sind. Ein an einem ersten und zweiten Anschlußteil (12, 22) befestigtes Verbindungselement (30) ermöglicht eine Bewegung der ersten und zweiten Montageplatten (10, 20) um eine voreingestellte Länge in einer Ebene.

In Fig. 2 und 3 wird eine Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt. Dabei wird eine erste Montageplatte (40), die min destens zwei erste Einrichtungen (41) aufweist, durch ge eignete Mittel, wie Schrauben, lösbar in bekannter Weise am Knochen befestigt. Zusätzlich ist mindestens ein Führungs stift (60) in einem vorgegebenen Abstand zu den mindestens zwei ersten Einrichtungen (41) angeordnet. Der Führungsstift (60) dient als Verbindungselement zur zweiten Montageplatte (50).

Fig. 4 zeigt eine zweite Montageplatte (40) die mindestens zwei zweite Einrichtungen (51) aufweist, durch die die zweite Montageplatte (10) über geeignete Mittel, wie Schrauben, fest mit dem Knochen verbunden wird. Zwischen zwei der zweiten Einrichtungen (51) ist eine Öffnung (52) angeordnet, die einen sich längs erstreckenden länglichen Führungsschlitz umfaßt, der ein im Schnitt im wesentlichen T-förmiges Profil aufweist (siehe Fig. 4).

Die Fig. 6 und 7 zeigen die aus der ersten und zweiten Montageplatte (40, 50) zusammengesetzte Vorrichtung. Dabei wirkt der mindestens eine Führungsstift (60) so mit dem Führungsschlitz der zweiten Montageplatte (50) zusammen, daß eine Verschiebung in Längsrichtung in einer Ebene um vorgegebenen Betrag erfolgen kann. Bei bestimmten Anforde rungen an die Vorrichtung kann auch eine Drehung der ersten Montageplatte (40) zur zweiten Montageplatte (50) in der Verschiebungsebene erwünscht sein. In der vorgestellten Ausführungsform weist die erste Montageplatte (40) nur ei nen Führungsstift (60) auf, der verschiebbar im T-förmigen Führungsschlitz der zweiten Montageplatte (50) aufgenommen ist. Durch Verwendung nur eines Führungsstiftes (60), ist eine Drehung der Montageplatten (40, 50) zueinander in der Verschiebungsebene um eine Achse (60a) des Führungsstiftes (60) möglich.

Eine weiter mögliche Ausführungsform ist ein Verbindungs element (30), das eine Teleskopstange aufweist. Die Tele skopstange ist über das erste und zweite Anschlußteil (12, 22) an den durch Fixierungs-Mittel, wie Schrauben, an den Knochen lösbar befestigten Montageplatten (10, 20) ange bracht. Diese Teleskopstange läßt im wesentlichen lineare Bewegungen der ersten und zweiten Montageplatte (10, 20) zu. Durch Verwendung mindestens eines drehbaren Gelenks beim ersten oder zweiten Anschlußteil (12, 22), sind auch rotatorische Bewegungen innerhalb der Bewegungsebene mög lich.

Um Abwehrreaktion des menschlichen oder tierischen Körpers zu verhindern, müssen sämtlichen Bestandteile der Vorrich tung aus körperverträglichen Materialien (wie z. B. Edelme tallen, Keramiken, Kunststoffen, Gold-Vitallium-Legierun gen, Titan, Vanadin, Edelstählen oder Legierungen derselben etc.) bestehen. Gleichzeitig müssen die Werkstoffe osseoin tegrierbar sein, damit der Knochen ungestört wachsen kann.

Beim operativen Eingriff wird die zusammengesetzte Vorrich tung so an der Trennstelle des Knochen angeordnet, daß die erste Montageplatte (40) am ersten Knochen und die zweite Montageplatte (50) am zweiten Knochen durch geeignete Mit tel, wie Schrauben, an den Knochen befestigt werden, wobei die Montageplatten (40, 50) so weit wie möglich zusammenge schoben sind. Durch das Verbindungselement (30) aufweisende Spannvorrichtungen lassen sich die Montageplatten (40, 50) vorspannen und können so eine Kräfte die dem Knochen entge genwirken oder den Knochen strecken eingestellt werden.

Die Erfindung wurde veranschaulichend beschrieben. Selbst verständlich dient die verwendete Terminologie lediglich der Beschreibung und soll keineswegs einschränkend wirken.

Änderungen und Abweichungen im Rahmen der Beschreibung sind möglich. Daher kann die Erfindung, nach dem durch die An sprüche gegebenen Schutzumfang, durchgeführt werden, ohne dem Wortlaut der speziellen Beschreibung zu entsprechen.

Claims

1. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen in einer Ebene, gekennzeichnet durch:

- eine erste Montageplatte (10, 40), die durch geeignete erste Fixierungs-Mittel (11) am Knochen fixierbar ist und ein erstes Anschlußteil (12) aufweist;
- eine zweite Montageplatte (20, 50), die durch geeigne te zweite Fixierungs-Mittel (21) am Knochen fixierbar ist und ein zweites Anschlußteil (22) aufweist;
- gegebenenfalls mindestens eine weitere Montageplatte, die durch geeignete Fixierungs-Mittel am Knochen fi xierbar ist und ein weiteres an einem Verbindungs element (30) angebrachtes Anschlußteil aufweist; und
- das Verbindungselement (30), das an den Anschlußteilen (12, 22) angebracht ist, so daß die Bewegung der Mon tageplatten (10, 20, 40, 50) zueinander im wesentli chen nur in einer Ebene und eine Abstandsänderung der Montageplatten (10, 20, 40, 50) zueinander um eine voreingestellte Länge möglich ist.

2. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die ersten Fixierungs-Mittel (11) mindestens zwei er ste Einrichtungen (41) aufweisen, die durch geeignete Mittel am Knochen fixierbar sind;
- die zweiten Fixierungs-Mittel (21) mindestens zwei zweite Einrichtungen (51) aufweist, die durch geeig nete Mittel am Knochen fixierbar sind;
- das erste Anschlußteil (12) Mittel zum Anbringen des Verbindungselements (30) an der ersten Montageplatte (10, 40) aufweist; und
- das zweite Anschlußteil (22) Mittel zum Anbringen des Verbindungselements (30) an der zweiten Montageplatte (20, 50) aufweist.

3. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geeigneten Mittel zum Fixieren der ersten und zweiten Montageplatten (10, 20, 40, 50) am Knochen Schrauben auf weisen.

4. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- am ersten Anschlußteil (12) das Verbindungselement (30) durch geeignete Mittel fixiert ist;
- das Verbindungselement (30) mindestens einen Führungs stift (43) aufweist;
- das zweite Anschlußteil (22) eine Öffnung (52) auf weist, in der das eine Ende des Führungsstiftes (43) durch geeignete Mittel verschiebbar angebracht ist.

5. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die Mittel zum Anbringen des Verbindungselements (30) an der Öffnung (52) der zweiten Montageplatte (20, 50) einen im Schnitt im wesentlichen t-förmigen Führungs schlitz aufweist; und
- das Verbindungselement (30) mindestens einen Führungs stift (60) aufweist, der in der mindestens einen er sten Öffnung (42) fixiert ist und verschiebbar in der mindestens einen zweiten Öffnung (52) aufgenommen ist, wodurch eine Bewegung der ersten und zweiten Montage platten (10, 20, 40, 50) zueinander in Längsrichtung möglich ist.

6. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (30) nur einen Führungsstift (60) aufweist, wodurch eine zusätzliche Rotationsbewegung der ersten und zweiten Montageplatten (10, 20, 40, 50) zuein ander um die Achse (60a) des Führungsstiftes (60) möglich ist.

7. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver bindungselement (30) eine Teleskopstange aufweist, die am ersten Anschlußteil (12) und zweiten Anschlußteil (22) durch geeignete Mittel angebracht ist.

8. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach An spruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geeigneten Mittel zum Anbringen der Teleskopstange, die Teleskopstange im we sentlichen drehfest mit dem ersten und zweiten Anschlußteil (12, 22) verbinden, wodurch nur eine Bewegung der ersten und zweiten Montageplatte (10, 20) zueinander in Längsrich tung möglich ist.

9. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach An spruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geeigneten Mittel zum Anbringen der Teleskopstange mindestens ein Ge lenk aufweisen, wodurch eine zusätzliche Rotationsbewegung der ersten und zweiten Montageplatte (10, 20, 40, 50) zu einander möglich ist.

10. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach ei nem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (30) Spannvorrichtungen auf weist, die eine gezielte Bewegung der ersten und zweiten Montageplatte (10, 20, 40, 50) ermöglichen.

11. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach An spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtun gen Federn aufweisen können, die die Vorrichtung vorspan nen.

12. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach ei nem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für die Vorrichtung osseointegrationsfä hige Materialien umfaßt.

13. Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen nach An spruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe für die Vorrichtung aus einer Gruppe ausgewählt sind, die kör perverträgliche Materialien, Edelmetalle, Keramiken, Kunst stoffe, Gold-Vitallium-Legierungen, Titan, Vanadin, Edel stähle sowie Legierungen derselben umfaßt.