DE60032117T2

DE60032117T2 - Befestigungselement für einen orthopädischen Ringfixateur

Info

Publication number: DE60032117T2
Application number: DE60032117T
Authority: DE
Inventors: Daniele Venturini; Michele Coati; Graziano Rossi
Original assignee: Orthofix SRL
Current assignee: Orthofix SRL
Priority date: 2000-05-09
Filing date: 2000-05-09
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: JP2002058677A; AR031576A1; EP1153576B1; CA2345511A1; US6537275B2; ATE346555T1; ES2277825T3; CA2345511C; US20010049526A1; MXPA01004599A; DE60032117D1; EP1153576A1; JP4240354B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Element für einen Fixateur externe oder externen Fixator des Ringtyps, der zum Stabilisieren von Knochenfrakturen in der orthopädischen Chirurgie verwendet wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Klammerelement für externe Fixatorvorrichtungen des Stab- und Ringtyps, die zum Stabilisieren von Knochenfrakturen in der orthopädischen Chirurgie verwendet werden; wobei ein solches Klammerelement zumindest entweder die Knochenfragment-Spanndrähte oder die Knochenschrauben an einem der Fixatorringe befestigt.
Wie auf diesem technischen Gebiet bekannt ist, handelt es sich bei externen Fixatoren um modulare Vorrichtungen, die eine Mehrzahl von Komponenten aufweisen, die zusammen zu einer Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen zusammengebaut werden können.
Stand der Technik
Ein typisches Beispiel dieser Art von Fixatorvorrichtungen ist das Ilizarow-System, bei dem Knochenfragment-Fixierringe miteinander mittels ausfahrbarer, verbindender Spannstäbe oder -platten zusammengebaut werden können.
Solche Fixatorvorrichtungen ermöglichen, dass komplexe Knochenfrakturen wieder zusammengesetzt werden können, z. B. in dem Fall, in dem das Ende von einem Knochen einer Gliedmaße zersplittert worden ist und dabei ein oder mehrere Knochenfragmente von dem Knochenende disloziert worden sind.
In solchen Fällen werden zweckmäßiger Weise Spanndrähte verwendet; wobei solche Drähte ein Ende aufweisen, das in eine Öffnung eingefädelt wird, die in das Knochenfragment gebohrt ist, und über dasselbe gebogen werden, um es an Ort und Stelle zu halten. Das entgegengesetzte Ende des Spanndrahts wird an einem der Ringe festgemacht und dort gehalten.
Bei dem Ilizarow-System besteht das Mittel zum Befestigen des Endes des Spanndrahts an die Ringe aus einfachen Schrauben, die in Öffnungen eingefügt werden, die in den Ringe ausgebildet worden sind, und aus deren dazugehörigen Muttern. Alternativ können spezielle Schrauben mit einer quer durch deren Gewindeschaft gebohrten Öffnung verwendet werden; wobei die Öffnung das Ende des Spanndrahts aufnimmt, der dann mittels einer Mutter auf den Ring geklemmt wird.
In einigen Fällen, z. B., wenn das Knochenfragment, das wieder zusammengesetzt werden soll, an einer in der Mitte der Gliedmaße befindlichen Stelle vorliegt, muss das Ende des Spanndrahts im Winkel zu der den Ring enthaltenden Ebene befestigt werden. In solchen Fällen können mit einem Gelenk versehene Klammerelemente verwendet werden, die normalerweise einen ersten Abschnitt aufweisen, der an dem Ring befestigt ist, und einen zweiten Abschnitt, der zu der Ebene des Rings geneigt ist und Klemmbefestigungsmittel für das Ende des Spanndrahts aufweist.
Ein mit einem Gelenk versehenes Klammerelement, das ein Drehgelenk aufweist, ist in der Broschüre mit dem Titel „MONTICELLI SPINELLI EXTERNAL FIXATION SYSTEM" JAQUET ORTHOPEDIE s. a., GENEVA offenbart. Auf dieser Offenbarung basiert der Oberbegriff nach Anspruch 1.
Ferner können unterschiedliche Zustände der Knochenfraktur es erforderlich machen, dass eine Knochenschraube mit einem mit einem Gewinde versehenen Ende, das am Knochenkortex anliegt, und die auf der entgegengesetzten Seite ein Ende zur Schraubenhandhabung aufweist, das an einem der Ringe befestigt werden soll, verwen det wird. Hier muss erneut ein jeweils andersartiges Klammerelement bereitgestellt werden.
Somit muss eine Vielzahl von Klammerelementen – die sich in ihrem Typ, ihrer Funktion und ihrem Befestigungsverfahren voneinander unterscheiden – bereitgestellt werden, was davon abhängt, ob der Spanndraht für Knochenfragmente oder eine Knochenschraube an den Ringen befestigt werden soll. Dies bringt jedoch offensichtliche höhere Fertigungskosten mit sich, da keine Massenproduktionsverfahren angewendet werden können.
Zusätzlich bringt die Bereitstellung von vielen verschiedenen Klammerelementen für den orthopädischen Chirurgen einen Nachteil mit sich, da er stets der Aufgabe gegenübersteht, für den Einbau der Fixatorvorrichtung das am besten geeignete Element auszuwählen. Diese Anforderung, dass eine Auswahl vorzunehmen ist, wirkt sich auch negativ auf das Erfordernis aus, dass die Montier- und Einstellvorgänge der Fixatorvorrichtung innerhalb möglichst kurzer Zeit abgeschlossen sein müssen.
Die dieser Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, ein Klammerelement zu erfinden, das insbesondere in externen Fixatorvorrichtungen des Stab- und Ringtyps verwendet werden soll, das derartige strukturelle und funktionale Merkmale aufweist, dass eine universelle Anwendung bei einer Vielzahl von Montiersituationen und -zuständen und dementsprechend dessen Herstellung in großen Mengen möglich ist. Die Einschränkungen und Nachteile der Lösungen, die derzeit im Stand der Technik vorgeschlagen sind, würden somit überwunden werden.
Kurzfassung der Erfindung
Die Lösungsidee dieser Erfindung ist es, ein Klammerelement vorzusehen, dass ein Paar von Abschnitten aufweist, die miteinander durch eine drehbare Verbindung gelenkig verbunden sind, wobei die jeweiligen Abschnitte austauschbar verwendbar sind, um das Klammerelement entweder an die Fixatorvorrichtungsringe oder an einem Knochenfragment-Spanndraht oder an einer Knochenschraube zu befestigen.
Basierend auf dieser Lösungsidee schafft die Erfindung ein Klammerelement, wie es vorstehend im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben und definiert ist.
Die Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Klammerelements werden beim Studieren der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform desselben, die mittels eines einschränkungslosen Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erfolgt, besser verständlich.
Es zeigen:
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 eine perspektivische Ansicht und eine schematische Ansicht einer externen Fixatorvorrichtung des Ringtyps zur Verwendung in der orthopädischen Chirurgie, wobei diese Fixatorvorrichtung zumindest ein erfindungsgemäßes Klammerelement aufweist.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Klammerelements, das erfindungsgemäß ausgebildet ist.
3 eine Seitenansicht des Klammerelements in 2, das in einem ersten Zustand seiner Verwendung gezeigt ist.
4 eine Seitenansicht des Klammerelements in 2, das in einem zweiten Zustand ihrer Verwendung gezeigt ist.
5 ist eine Seitenansicht des Klammerelements in 2, das in einem dritten Zustand seiner Verwendung gezeigt ist.
Ausführliche Beschreibung
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ist bei 1 einschließlich und schematisch ein Klammerelement für externe Fixatorvorrichtungen 2, z. B. Fixatoren des Stab- und Ringtyps zum Stabilisieren von Knochenfrakturen in der orthopädischen Chirurgie gezeigt.
Fixatorvorrichtungen des vorstehenden Typs werden typischerweise an der Außenseite einer Gliedmaße, die durch eine Knochenfraktur verletzt worden ist, angesetzt.
Eine Stab- und Ring-Fixatorvorrichtung 2 beinhaltet zumindest ein Paar von Ringen, z. B. einen proximalen Ring 6 und einen distalen Ring 7, sowie Spannstäbe 8, 9, 10 zum Verbinden der Ringe 6 und 7 miteinander.
Ein erfindungsgemäßes Klammerelement 1 kann vorteilhafterweise mit jeweils einem der Ringe 6, 7 verbunden werden, um zumindest entweder die Spanndrähte 4 eines Knochenfragments 3 oder die Knochenschraube 11 zu befestigen.
Insbesondere weist das Klammerelement 1 ein Drehgelenk 12 auf, das einen ersten 13 und einen zweiten Teil 14 aufweist, die einander um eine gemeinsame Drehachse x-x herum zugeordnet sind. Die Teile 13, 14 sind beide mit zumindest einer Öffnung 16 eines vorbestimmten Durchmessers zum Befestigen des Spanndrahts 4 oder der Knochenschraube 11 ausgebildet. Speziell der erste Teil 13 ist mit einer Öffnung 16a mit einem Durchmesser von etwa 3 mm zum Aufnehmen des Spanndrahts 4 ausgebildet, und der zweite Teil 14 ist mit einer Öffnung 16b mit einem Durchmesser von etwa 6 mm zum Aufnehmen der Knochenschraube 11 und einer optionalen Aufnahmebuchse 11a ausgebildet.
In allen Fällen ist der Durchmesser der Querbohrung 16 in einem der Teile größer als der Durchmesser der Querbohrung 16 in dem anderen Teil der Teile.
Zudem umfassen die Teile 13, 14 beide ein Mittel 18 für eine Klemmbefestigung eines Stabs 8, 9, 10 oder eines Rings 6, 7 der Fixatorvorrichtung.
Das vorstehende Klemmbefestigungsmittel 18 wird vorteilhafterweise auch zum Befestigen des Spanndrahts 4 oder der Knochenschraube 11 an dem Abschnitt des Drehgelenks 12 verwendet, wenn es nicht mit dem Stab oder dem Ring verbunden ist.
Insbesondere weist das Klemmbefestigungsmittel 18 einen Gewindesitz 19 auf, der jeweils in einem Ende der Teile 13, 14 zum Aufnehmen einer Klammerschraube 20, vorzugsweise einer Inbus- oder Innensechskantschraube, ausgebildet ist.
Jedes dieser Teile 13, 14 weist einen länglichen, zylindrischen Körper auf, und der Gewindesitz 19 ist in einem freien Ende 21 des zylindrischen Körpers koaxial zu der Achse y-y des Letzteren ausgebildet.
Bei dem Drehgelenk 12 handelt es sich grundsätzlich um ein Kniegelenk, und es besteht aus einem Mittel 22 zum Stoppen der Drehwinkelrotation bei einer vorbestimmten Winkelposition um die gemeinsame Drehachse x-x der Teile 13, 14.
Insbesondere weist das Stoppmittel 22 eine Madenschraube 23 auf, die sich koaxial zu der Drehachse erstreckt und unter Verwendung eines geeigneten Gewindeschlüssels manuell betätigt werden kann.
Es ist zu beachten, dass die Öffnungen 16a und 16b in dem ersten und zweiten Teil 13 und 14 sich im rechten Winkel zu der Drehachse x-x erstrecken.
Eine Gewindeöffnung kann in dem zylindrischen Körper eines jeweiligen der Teile 13, 14 entlang einer Querrichtung in Bezug auf den Sitz 19 des Klemmbefesti gungsmittels 18 zum Aufnehmen einer Madenschraube vorgesehen sein, die betätigt wird, um zu verhindern, dass sich die Madenschraube 20 dreht.
Der Vollständigkeit halber sollte noch hinzugefügt werden, dass das Klammerelement der vorliegenden Erfindung aus einem röntgenstrahldurchlässigen Material wie einer Kunststoffmatrix aus Polyetherketon gefertigt ist. Der zylindrische Körper eines jeweiligen der Teile 13, 14 ist seitlich mit einer Griffvertiefung 25 ausgebildet, die im Wesentlichen ein Paar von parallelen Flächen 24 aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Achse y-y des zylindrischen Körpers vorgesehen sind.
Diese Griffvertiefungen 25 liegen nahe am freien Ende 21 eines jeweiligen Teils und sorgen für eine einfache Handhabung des Klammerelements mit oder ohne die Hilfe eines Werkzeugs.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung dessen, wie das erfindungsgemäße Klammerelement bei der Fixateur externe-Vorrichtung des Stab- und des Ringtyps verwendet werden kann, die in 3 schematisch gezeigt ist, der eine kurze Zusammenfassung der Konstruktion einer Fixatorvorrichtung des Ringtyps vorausgeht.
Die Ringe 6 und 7 des Fixators 2 überlagern einander bei einem vorgegebenen Abstand und werden durch die Spannstäbe 8, 9 und 10 festgehalten. Ein jeweiliges Ende der gebrochenen Gliedmaße wird an einem jeweiligen Ring 6, 7 befestigt, z. B. unter Verwendung von geeigneten Drähten 4 zum Spannen der Knochenfragmente oder der Knochenschraube 11.
Die Spannstäbe 8, 9 und 10 erstrecken sich im Wesentlichen entlang paralleler Richtungen. Zwei, nämlich 8 und 10, der drei Stäbe 9, 8 und 10 sind üblicherweise in diametral entgegengesetzten Positionen angeordnet, während der dritte Stab 9 im 90°-Winkel angeordnet ist.
Jede Spannstab ist mit einem Gewinde versehen und an einem jeweiligen Ring mittels einer Mutter und einer Gegenmuter befestigt.
Der Knochenfragment-Spanndraht 4 muss an einem der Ringe 6 oder 7 befestigt werden, wobei der Vorgang dank des Klammerelements 1 problemlos ausgeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird das Element 1 an dem Ring durch die Klemmbefestigungsschraube 20 befestigt, wobei die Schraube in den Gewindesitz 19 von einem der Teile 13, 14 – insbesondere Teil 14, das mit der Öffnung 16 mit dem größeren Durchmesser ausgebildet ist, wie in 4 gezeigt ist – des Drehgelenks 12 durch eine von einer Anzahl von Öffnungen, die in dem Ring 6 oder 7 vorgesehen sind, eingreift.
Der Spanndraht 4 wird durch die Öffnung 16a des Teils 13 des Drehgelenks 12 gefädelt, das nicht an dem Ring befestigt ist, und darin mittels der Schraube 20 festgeklemmt, die in den entsprechenden Gewindesitz 19 an dem freien Endes des Teils 13 eingreift.
Die Winkeleinstellung des Drehgelenks 12, d. h. die räumliche Lage des Teils 13 in Bezug auf das Teil 14, das an dem Ring befestigt ist, wird dadurch reguliert, dass die Stoppmittel 22 des Kniegelenks betätigt werden.
Wenn eine Knochenschraube 11, anstelle eines Spanndrahts 4, gesichert werden soll, genügt es, das Klammerelement 1 auf dem Ring 6 oder 7 oder umgekehrt, gemäß den vorstehenden Beschreibungen, zu befestigen, d. h. wobei das Teil 13 mit der Öffnung mit dem kleineren Durchmesser an dem Ring befestigt ist, und das andere Teil 14 an der Knochenschraube festgeklemmt ist, wie in 3 gezeigt ist.
Der Klammerverbinder 1 kann auch gemäß einer weiteren Verbindungsanordnung verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Fixatorvorrichtung 2 weist zumindest entweder einer 10 der Spannstäbe 8, 9 oder 10 zwei Stababschnitte auf, nämlich einen oberen Stababschnitt 10a und einen unteren Stababschnitt 10b, die im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen.
Die Stababschnitte 10a, 10b können vorteilhafterweise mittels des Klammerelements 1 der vorliegenden Erfindung miteinander schwenkbar verbunden werden. Jeder Abschnitt kann mit einem jeweiligen Gewindesitz 19 eines jeweiligen entsprechenden Gelenkteils 13, 14 in Eingriff gebracht werden.
Somit ist das Drehgelenk 12 näherungsweise in der Mitte des Verbindungsstabs angeordnet, der aus einem Paar von Abschnitten besteht, und ermöglicht eine Einstellung des jeweiligen Neigungswinkels der Abschnitte, so dass sie der gegenseitigen Einstellung der Ringe 6 und 7 angepasst sind.
Zusammenfassend kann mit dem Klammerelement 1 dieser Erfindung, das wie vorstehend beschrieben konstruiert ist, die Festklammerung des Spanndrahts 4 oder der Knochenschraube 11 nach Wunsch sowohl in Bezug auf eine Position auf einem der Ringe 6, 7 als auch in Bezug auf eine Neigung zu der Ebene des Ringes eingestellt werden.
Den Hauptvorteil des Klammerelements gemäß dieser Erfindung bildet seine universelle Einsetzbarkeit unter verschiedenen Bedingungen einer Festklammerung von entweder Spanndrähten oder Knochenschrauben und Stababschnitten, die die Ringe verbinden.
Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Montage und Betätigung des Klamrelements, das nun auch von ungeschultem Personal problemlos verwendet werden kann.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das erfindungsgemäße Klammerelement in sehr großen Mengen und bei angemessenem Kostenaufwand hergestellt werden kann.

Claims

Klammerelement für Fixateur externe-Vorrichtungen (2) vom Stab- (8, 9, 10) und Ring- (6, 7) Typ, die in der orthopädischen Chirurgie verwendet werden, um Frakturen zu stabilisieren, wobei dieses Klammerelement die Knochenfragment-Spanndrähte (4) und/oder die Knochenschrauben (11) an einem der Fixateur-Ringe befestigt, und wobei es ein Drehgelenk (12) einschließt, das aus einem ersten Teil (13) und einem zweiten Teil (14), die miteinander verbunden sind, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Teil (13, 14) mindestens eine Öffnung (16) mit vorgegebenem Durchmesser ausgebildet ist, um den Spanndraht (4) oder die Knochenschraube (11) darin einzuklemmen, und wobei es Mittel (18), die austauschbar entweder an einem Stab (8, 9, 10) oder einem Ring (6, 7) der Fixateur-Vorrichtung festgeklemmt werden können, aufweist, wobei die Öffnungen (16a, 16b) in den Teilen (13, 14) unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehgelenk (12) ein Scharnier ist und dass die ersten (13) und zweiten (14) Teile um eine gemeinsame Achse (x-x) des Scharniers herum miteinander verbunden sind.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbefestigungsmittel (18) einen Gewindesitz (19) aufweisen, der an einem Ende jedes der Teile (13, 14) ausgebildet ist, sowie eine Mutter oder eine Schraube, die dafür ausgelegt ist, mit dem Stab bzw. dem Ring in Eingriff zu kommen.
Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Teile (13, 14) einen länglichen Zylinderkörper aufweist und dass der Gewindesitz (19) an einem freien Ende (21) des zylindrischen Köpers entlang der Achse (y-y) des letztgenannten ausgebildet ist.
Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindesitz mit der Öffnung (16) kommuniziert.
Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehgelenk (12) Mittel (22) zum Anhalten der Winkeldrehung der ersten und zweiten Teile um die gemeinsame Drehachse (x-x) herum aufweist.
Element nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (16) in den ersten (13) und zweiten (14) Teilen senkrecht zur gemeinsamen Drehachse (x-x) verlaufen.
Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm ein Öffnung ausgebildet ist, die quer zu dem Sitz verläuft, um mit einer Madenschraube in Eingriff zu kommen, die dafür ausgelegt ist, eine Drehung der Klemmschraube zu verhindern.
Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in ihm eine Griffvertiefung (25) ausgebildet ist, die seitlich an dem Körper ausgebildet ist.
Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material hergestellt ist.