DE60032736T2

DE60032736T2 - Ringfixateur

Info

Publication number: DE60032736T2
Application number: DE60032736T
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: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2020-05-10
Also published as: EP1153575A1; HUP0300623A2; ATE349956T1; MXPA02010981A; AR031577A1; EP1153575B1; CZ298334B6; IL152560A0; BR0110624A; DE60032736D1; CZ20023657A3; US7226449B2; JP4482261B2; IL152560A; CN1427693A; JP2003532481A; ES2279752T3; WO2001085041A1; AU2001267412A1; BR0110624B1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf äußere Fixierungsvorrichtungen des Ringtyps zum Stabilisieren von Knochenfrakturen.
Die Erfindung sieht eine Ringfixierungsvorrichtung des im Oberbegriff von Anspruch 1 spezifizierten Typs sowie eine in einen solchen Fixateur zu integrierende Zugstange vor.
Wie wohl bekannt ist, besteht eine Notwendigkeit, je nach dem Typ der anzuwendenden Behandlung oder nach einer zu stabilisierenden Fraktur die gegenseitige Position der Ringe festzulegen.
Stand der Technik
Ein bekannter Typ bisheriger Fixierungsvorrichtungen, der derzeit in Gebrauch ist, umfasst Ringe, die durch Teleskop-Zugstangen miteinander verbunden sind, die dazu ausgelegt sind, nach Bedarf ausgezogen zu werden. Solche Fixierungsvorrichtungen haben eine einfache Konstruktion und sind für eine allfällige Einstellung des Abstands zwischen den Ringen geeignet, sind jedoch nutzlos, wenn die Ringe für eine größere Manövrierbarkeit gegenseitig festgelegt werden müssen, zum Beispiel wenn die Neigung der Ringe zueinander geändert werden muss.
Außerdem sind Schienvorrichtungen erhältlich, bei denen die Ringe durch sogenannte Zugplatten in der Form perforierter Metallstreifen verbunden sind. Die Zugplatten bieten eine weitere Einstellung der gegenseitigen Position der Ringe, sind jedoch großbauend und in ihrer Handhabung umständlich.
Fixierungsvorrichtungen sind vorgeschlagen worden, bei denen die Zugstangen mit ihren entgegengesetzten Enden über entsprechende Scharniere an den Ringen angeschlossen sind, so dass eine gewünschte gegenseitige Positionseinstellung der Ringe erreicht werden kann. Diese Anordnung führt jedoch zu der Konstruktion schwerer und teurer Fixierungsvorrichtungen.
Die PCT-Anmeldung Nr. WO 97/30650 offenbart einen Fixateur externe, dessen beide Ringe mittels eines Trios von Stangenabschnitten miteinander verbunden sind, wobei die Stangenabschnitte eines jeden Trios über zwei Verriegelungsgelenke miteinander verbunden sind.
Eine weitere bekannte Vorrichtung ist in Schwartsman V. et al. "Techniques of fracture reduction: the Ilizarov method" ("Techniken der Frakturrichtung, das Ilizarov-Verfahren"), Techniques in Orthopaedics, US, Gaithersburg, MD, Bd. 5, Nr. 4, S. 53–59 offenbart. Diese Vorrichtung offenbart einen Ringfixateur, der in zwei Abschnitten Zugstangen aufweist, die über ein Gelenk in der Form einer Schnalle miteinander verbunden sind, welche eine Längsverschiebung oder Rotation der Ringe zueinander ermöglicht. Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf dieser Druckschrift. Das zugrunde liegende technische Problem der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ringfixierungsvorrichtung, wie sie angegeben ist, mit solchen strukturellen und funktionalen Merkmalen zu schaffen, dass der Bedarf gedeckt wird, wobei zur gleichen Zeit die oben unter Bezugnahme auf den Stand der Technik erwähnten Nachteile überwunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß dem Lösungsgedanken, welcher der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, wird das Festlegen der gegenseitigen Position der Ringe durch segmentierte Zugstangen ermöglicht.
Ausgehend von diesem Lösungsgedanken sieht die vorliegende Erfindung eine Fixierungsvorrichtung des Ringtyps vor, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile einer Fixierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform ersichtlich, die als ein nicht einschränkendes Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen gegeben wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ringfixierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine perspektivische Darstellung in einem größeren Maßstab eines bestimmten Gelenks der in 1 dargestellten Fixierungsvorrichtung.
3 zeigt eine Schnittdarstellung des bestimmten Gelenks von 2 entlang der Linie III-III.
die 4, 5 und 6 zeigen schematisch perspektivische Darstellungen, die unterschiedliche Einstellungen der Fixierungsvorrichtung von 1 im Betrieb.
Detaillierte Beschreibung
In den Ansichten der Zeichnungen ist insgesamt eine erfindungsgemäße Fixierungsvorrichtung mit 1 bezeichnet, die des Typs mit externen Ringen ist, der zum Stabilisieren von Knochenfrakturen gedacht ist.
In dem Beispiel ist die Fixierungsvorrichtung 1 auf eine Tibia 2 angewendet, die ein proximales Ende 3 und ein distales Ende 4 sowie einen bei 6 gebrochenen Mittelteil aufweist.
Der Fixateur 1 umfasst ein Paar Ringe, nämlich einen proximalen Ring 6 und einen distalen Ring 7, und umfasst drei Zugstangen 8, 9 und 10, welche die Ringe 6 und 7 miteinander verbinden.
Die Ringe 6 und 7 sind in dem Beispiel identisch und kreisringförmig und haben einen vorbestimmten Durchmesser. Ihre Achsen p-p und d-d fallen in einem ersten Betriebszustand der Fixierungsvorrichtung zusammen, das heißt, wenn die Ringe 6 und 7 exakt übereinander liegen.
Ein Ende 3, 4 der Tibia 2 ist mittels entsprechender Verbindungselemente, in dem Beispiel in der Form von Drähten F, an dem jeweiligen Ring 6 bzw. 7 befestigt.
Die Zugstangen 8, 9 und 10 sind identisch und erstrecken sich im Wesentlichen entlang paralleler Richtungen zu den Achsen p-p und d-d.
Allgemein nehmen zwei der Stangen 8, 9 und 10, genau gesagt, die Stangen 8 und 9, diametral gegenüberliegende Positionen ein, während die dritte Stange 10 in einem Winkel von 90° versetzt ist.
Jede der Zugstangen 8, 9 und 10 der Fixierungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung ist in zwei Stangenabschnitte aufgeteilt. Mit anderen Worten, sie ist in zwei Stangenabschnitte aufgeteilt und weist einen oberen Stangenabschnitt 11 und einen unteren Stangenabschnitt 12 auf, die sich entlang entsprechenden Achsen s-s und i-i erstrecken. Beide Stangenabschnitte 11 und 12 haben die gleiche Länge und sind in der Form einer Gewindestange.
Der obere Stangenabschnitt 11 hat ein oberes Ende 13, das mittels einer Mutter 14 und einer Kontermutter 15 am oberen Ring 6 befestigt ist.
Der untere Stangenabschnitt 12 hat ein unteres Ende 16, das in gleicher Weise mittels einer Mutter 17 und einer Kontermutter 18 am unteren Ring 7 befestigt ist.
Bei jeder der Stangen 8, 9 und 10 hat der obere Abschnitt 11 ein unteres Ende 19 und hat der unter Abschnitt ein oberes Ende 20. Die Enden 19 und 20 sind über ein Gelenk, das allgemein mit 21 bezeichnet und noch zu beschreiben ist, miteinander verbunden. In 1 ist das Gelenk der Stange 10 gemäß einer Rotation um 90° bezüglich der Gelenke der Stangen 8 und 9 gezeigt, um ihre andere Seite besser sichtbar zu machen.
Das Gelenk 21 ist ungefähr in der Mitte der Länge einer jeden Stange angeordnet. Insbesondere umfasst das Gelenk 21, das den Stangenabschnitt 11 mit dem Stangenabschnitt 12 verbindet, insgesamt eine Schwenkfassung 22 und eine Gleitfassung 23.
Die Schwenkfassung 22 hat eine Achse x-x, die senkrecht zu den Achsen s-s und i-i der Stangenabschnitte 11 und 12 ist, und umfasst ein Hülsenbauteil 24, das frei drehbar um eine Büchse 25 angebracht ist und passgenau in der axialen Richtung zwischen einem Kragen 26, der mit der Büchse 25 einstückig ausgebildet ist, und einem Schnappring 27 gehalten wird, der auf der Büchse angebracht ist.
Bei dem Stangenabschnitt 11 ist das untere Ende 19 im Hülsenbauteil 24 über ein Gewinde gehalten und dort durch eine Kontermutter 28 festgehalten.
Das obere Ende 20 des unteren Stangenabschnitts 11 ist in einer noch zu beschreibenden Art und Weise mit der Büchse 25 in Eingriff.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Schwenkfassung 22 eine Verriegelungsanordnung 29 für ihre Verriegelung in einer vorbestimmten Winkelposition umfasst, so dass ein fest eingestellter Winkel α zwischen den Achsen s-s und i-i der Stangenabschnitte gebildet wird. Insbesondere umfasst die Verriegelungsanordnung 29 einen Schlitz 30a in der Hülse 24 und eine sich über den Schlitz 30a erstreckende handbetätigte Klemmschraube 30b.
Die Gleitfassung 23 umfasst einen geraden Gleitpfad 31, der eine Gleitachse y-y definiert, die mit der Schwenkachse x-x zusammenfällt, und einen Gleiter 32, der zum axialen Gleiten entlang dem Gleitpfad 31 angeordnet ist. Der Gleiter 32 ist in der Büchse 25 umgesetzt, die bei 33 gebohrt ist, um passgenau auf den Gleitpfad 31 zu passen.
Im vorliegenden Beispiel haben die Bohrung 33 und der Gleitpfad 31 kreisrunde Querschnitte.
Die Hublänge des Gleiters 32 entlang dem Gleitpfad 31 wird durch einen ersten 34 und einen zweiten 35 Endkragen begrenzt, die am Gleitpfad 31 an dessen Enden befestigt sind und Wegbegrenzer für den Gleiter bilden.
Der untere Stangenabschnitt 12 ist so am Endkragen 34 befestigt, dass sein oberes Ende 20 im Kragen in Gewindeeingriff ist und von einer Kontermutter 36 festgehalten wird.
Ein Einstellmittel 37 ist zum Verschieben des Gleiters 32 entlang dem Gleitpfad 31 und Halten desselben in einer vorbestimmten auf ihm erreichten Position vorgesehen. Insbesondere umfasst das Einstellmittel 37 eine Betätigungsschraube 38a, deren Achse v-v in einem Abstand "M" von diesem beabstandet und parallel zur Achse y-y liegt, manuell betätigt werden kann und vom Kragen 34 drehbar gelagert wird. Ferner umfasst es ein im Kragen 26 ausgebildetes und in der Drehung mit der Betätigungsschraube 38a in Eingriff befindliches Gewinde 38b.
Auf diese Weise kann zwischen den Zugstangen in einem vorbestimmten Bereich ein Versatz "e" geschaffen werden. Insbesondere ist der Versatz null, das heißt, dass die Stangenachsen s-s und i-i miteinander ausgerichtet sind, wenn der Gleiter 32 an den Kragen 34 anstößt, während der Versatz maximal "emax" (im Beispiel 10 mm) ist, wenn der Gleiter gegen den Kragen 35 stößt.
Die Betätigungsschraube 38a, die um den Abstand "M" gegenüber der Achse y-y des Gleitpfads 31 versetzt ist, bietet einen Anschlag gegen die Drehung des Gleiters 32 um die Achse des Gleitpfads 31 und spannt die Gleitfassung 23 des Prismentyps.
Es wird darauf hingewiesen, dass gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die Hülse 24 und die Büchse 25 aus einem Material gemacht sind, das aus Materialien ausgewählt ist, die gegenüber Röntgenstrahlung transparent sind, d.h. für Röntgenstrahlen durchlässig sind, wie zum Beispiel aus einem thermoplastischen Polyetheretherketonharz, das auch als PEEK bekannt ist, mit einer 30-prozentigen Füllung mit Kohlefasern; auf diese Weise ist die ganze Schwenkfassung 22 insgesamt für Röntgenstrahlung durchlässig. In ähnlicher Weise sind der Gleitpfad 31 und der Gleiter 32 aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material, so dass als Ergebnis hiervon auch die Gleitfassung 23 ganz für Röntgenstrahlen durchlässig ist. Letztlich ist daher das gesamte Gelenk 21 für Röntgenstrahlen durchlässig.
Es ist verständlich, wie dank dem oben beschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen Ringfixierungsvorrichtung dem proximalen Ring eine beliebige gewünschte Feststellung bezüglich dem distalen Ring verliehen werden kann, basierend auf der Art der anzuwendenden Behandlung oder der spezifischen zu stabilisierenden Knochenfraktur, sowohl hinsichtlich ihres Abstands voneinander als auch hinsichtlich ihrer gegenseitigen Neigung oder Verdrehung oder Versetzung zueinander.
Der Ringabstand kann durch Einwirkung auf die Zugstangen selbst leicht eingestellt werden, das heißt, auf die Stangenabschnitte 11, 12, die als Gewindestangen ausgebildet sind, durch die Muttern und Kontermuttern 14, 15 und 17, 18, die zu deren Befestigung an den Ringen verwendet werden.
Die gegenseitige Ringneigung kann durch Einwirkung auf die Stange 10, insbesondere auf die Muttern und Kontermuttern eingestellt werden, die zum Befestigen eines Stangenabschnitts an dem Ring verwendet werden, während die Schwenkfassungen der sich diametral gegenüberliegenden Stangen 8 und 9 ganz einfach an einem entsprechenden Winkel α verriegelt werden (siehe 4).
Die Verdrehung kann durch Einwirkung auf die Gleitfassungen 23 der Gelenke 21 der drei Stangen 8, 9 und 10 eingestellt werden (siehe 5), die so voreingestellt sind, dass ihre Gleitrichtungen y-y im Wesentlichen tangential zu den Ringen sind.
Schließlich und endlich kann der Versatz dadurch eingestellt werden, dass auf die Gleitfassungen 23 der Gelenke 21 der drei Stangen 8, 9 und 10 eingewirkt wird (Siehe 6), die so voreingestellt sind, dass ihre Achsen y-y alle parallel liegen.
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Fixierungsvorrichtung des Ringtyps liegt daher in der extrem breiten Einstellungsfähigkeit der für die Ringe vorgesehenen gegenseitigen Feststellungen.
Ein weiterer Vorteil besteht in ihrer einzigartig einfachen Struktur und ihrem geringen Gewicht.
Die Einstellungen können leicht vorgenommen werden, ohne dass dabei der Betrieb der Röntgenvorrichtung gestört wird, was daran liegt, dass das Gelenk aus für Röntgenstrahlung durchsichtigem Material ist.
Ein weiterer Vorteil besteht in ihrer kompakten Konstruktion, d.h. ihren besonders kleinen Gesamtabmessungen, ein nicht zu vernachlässigender Vorteil für eine Fixierungsvorrichtung des externen Typs.
Außerdem wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch bei bestehenden Fixierungsvorrichtungen nachgerüstet werden kann, wobei die meisten bestehenden Teile, wie zum Beispiel die Ringe, weiter verwendet werden und lediglich die Zugstangen ersetzt werden.
Um allfällige und spezifische Anforderungen zu erfüllen, kann der Fachmann auf diesem Gebiet natürlich viele Veränderungen und Modifikationen an der oben beschriebenen Fixierungsvorrichtung vornehmen. Diese Änderungen und Modifikationen sind vom Schutzumfang der in den nachfolgenden Ansprüchen definierten Erfindung abgedeckt.

Claims

Externer Ringfixateur (1) zur Stabilisierung von Knochenbrüchen umfassend mindestens ein Paar Ringe, von denen einer (6) proximal und der andere (7) distal angeordnet ist, und mindestens eine Zugstange (8, 9, 10), die die Ringe miteinander verbindet, wobei die mindestens eine Zugstange (8, 9, 10) in zwei Stangenabschnitte (11, 12) aufgeteilt ist, die über ein Gelenk (21) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk eine Schwenkfassung (22) mit einem Hülsenbauteil (24), das zur freien Rotation um eine Büchse (25) angeordnet ist und eine vorbestimmte Achse (x-x) für die winklige Beabstandung der Stangenabschnitte (11, 12) aufweist, und – eine Gleitfassung (23) mit einem geraden Gleitpfad (31) und einen Gleiter (32), der angeordnet ist, um axial entlang des Gleitpfades (31) gemäß einer vorherbestimmten Gleitrichtung (y-y) zum Versatz der Stangenabschnitte (11, 12) zu geleiten, umfasst.
Externer Ringfixateur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er Versatzeinstellungsmittel (37) zum Verschieben des Gleiters (32) entlang des Gleitpfades (31) beinhaltet.
Externer Ringfixateur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Versatzeinstellungsmittel (37) eine Betätigungsschraube (38a) mit einer Achse (v-v) aufweist, die parallel zu der Gleitachse (y-y) versetzt um einen vorbestimmten Abstand (M) von dem Gleiter (32) liegt, um den Gleiter (32) fest in einer vorherbestimmten gewünschten eingestellten Position darauf zu halten.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (25) einstückig mit einem Kragen (26) hergestellt ist und dass ein Gewindegang (38b) in dem Kragen (26) ausgebildet ist, um von der Betätigungsschraube (38a) gekuppelt zu werden.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er erste (34) und zweite (35) Endkragen umfasst, die mit dem Gleitpfad (31) an dessen äußeren Enden verbunden sind und Wegbegrenzer für den Gleiter (32) ausbilden, wobei die Betätigungsschraube (38a) in dem ersten Kragen (34) drehbar gehalten ist.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleiter (32) derart von der Büchse (25) ausgebildet ist, dass die Gleitachse (y-y) mit der Schwenkachse (x-x) zusammenfällt.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (x-x) der Schwenkfassung (22) rechtwinklig zu den Stangenabschnitten liegt.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende (20) des einen Stangenabschnittes (12) mit dem Gleitpfad (31) verbunden ist und ein Ende (16) des anderen Stangenabschnitts (11) einstückig mit dem Hülsenbauteil (24) ausgebildet ist.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenkfassung (22) Verriegelungsmittel (29) zum Verriegeln der Stangenabschnitte (11, 12) in einer vorherbestimmten winkligen Position (α) umfasst.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungsmittel (29) der Schwenkfassung (22) einen Schlitz (30a) umfasst, der in der Hülse (24) ausgebildet ist, und eine Klemmschraube (30b), die sich über den Schlitz (30a) erstreckt.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkfassung (22) aus einem für Röntgenstrahlung transparenten Material hergestellt ist.
Externer Ringfixateur (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfassung (23) aus einem für Röntgenstrahlung transparenten Material hergestellt ist.
Zugstange (8, 9, 10) für die Ringe (6, 7) eines externern Ringfixateurs (1) zum Stabilisieren von Knochenbrüchen umfassend zwei Stangenabschnitte und ein Gelenk, wie in den Ansprüchen 1 bis 12 angegeben.