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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein medizinisches Gerät zur Wiederherstellung eines
Bandes.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein
Band ist ein Stück
fasriges Gewebe, welches Knochen miteinander verbindet.
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Bänder werden
häufig
beschädigt
(d. h., abgetrennt oder abgerissen oder angerissen, usw.) durch
Verletzung und/oder Unfall. Ein beschädigtes Band kann die richtige
Bewegung eines Gelenks behindern und beträchtlichen Schmerz verursachen.
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Es
wurden verschiedene Verfahren entwickelt, um beschädigte Bänder zu
reparieren oder zu ersetzen. Das spezifische Verfahren, das eingesetzt wird,
ist abhängig
vom jeweiligen Band, das wiederherzustellen ist und vom Ausmaß der Schädigung.
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Ein
Band, das häufig
infolge einer Verletzung und/oder eines Unfalls beschädigt wird,
ist das vordere Kreuzband (anterior cruciate ligament ACL). Wie
in 1 zu sehen ist, erstreckt sich das ACL 5 zwischen
dem oberen Ende des Tibia (Schienbein) 10 und dem unterem
Ende des Femur (Oberschenkelknochen) 15. Ein beschädigtes ACL
kann eine Instabilität
des Kniegelenks verursachen und zu beträchtlichen Schmerzen und Arthritis
führen.
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Zahlreiche
Verfahren wurden entwickelt, um das ACL mittels eines Ersatzes durch
ein Band-Transplantat wiederherzustellen. Im Allgemeinen und wie
in 2 zu sehen ist, erfordern diese ACL Wiederherstellungs-Verfahren
das Bohren eines Knochentunnels 20 durch Tibia 10 und
hinauf in Femur 15. Dann wird ein Band-Transplantat 25,
welches aus einem entnommenen oder künstlichen Band bzw. einer Sehne
besteht, durch den Tibial-Bereich 30 des Tunnels 20 (manchmal
auch als „der
Tibialtunnel" bezeichnet)
geführt.
Dann wird ein vorderer Bereich des Band-Transplantats 25 im
Femuraltunnel 35 gesichert, und ein hinterer Bereich des Band-Transplantats 25 wird
im Tibialtunnel 30 gesichert.
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Aufgaben der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Gerät zur Positionierung
eines Band-Transplantats in einem Knochentunnel und/oder zum Sichern
des Band-Transplantats innerhalb des Knochentunnels zur Verfügung zu
stellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Querstift gemäß dem Kennzeichen
des Anspruchs 1 ist aus dem Dokument
EP-A-0376641 bekannt.
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Querstift
zum Halten eines Band-Transplantats in einem ersten Knochentunnel,
der in einem Knochen ausgebildet ist, durch Positionieren des Querstifts
in einem zweiten Knochentunnel, der sich quer zum ersten Knochentunnel
erstreckt und diesen kreuzt, der Querstift umfasst:
einen Schaft
mit einem vorderen Bereich, einen mittleren Bereich und einen hinteren
Bereich;
der vordere Bereich umfasst Befestigungsmittel zum Befestigen
eines flexiblen Elements an diesem Schaft;
der mittlere Bereich
weist Schraubgewinde auf; und der hintere Bereich umfasst Dreher-Eingriffs-Einrichtungen
für das
Eingreifen eines Drehers, der dazu eingerichtet ist, diesen Schaft
zu drehen;
wobei der Querstift durch den zweiten quer verlaufenden
Knochentunnel gezogen werden kann, durch das flexible Element, das
am vorderen Bereich befestigt ist, durch die Befestigungsmittel,
und
der Querstift ist drehbar, um die Schraubgewinde daran
in den Knochen zu drehen mittels des Drehers, welcher in die Eingriffs-Einrichtungen
eingreift;
gekennzeichnet durch
eine männlich/weibliche Schraubverbindung
zum lösbaren
Verbinden des vorderen Bereichs mit dem mittleren Bereich so, dass
der vordere Bereich von dem mittleren Bereich abtrennbar ist.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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Die
oben genannten und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden vollständig
offenbart oder werden offenbar durch die folgende detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung, welche zusammen mit den begleitenden Zeichnungen
betrachtet werden sollte, wobei gleiche Nummern gleiche Teile bezeichnen
und wobei ferner:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Kniegelenks zeigt, welche ein ACL
zeigt, welches sich zwischen dem oberen Ende des Tibia und dem unteren
Ende des Femur erstreckt;
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2 eine
schematische Seitenansicht des gleichen Kniegelenks zeigt, außer dass
Bereiche eines wiederhergestellten ACL gezeigt sind;
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3–7 schematische
Vorderansichten eines Kniegelenks zeigen, welche ein Querverstiftungsverfahren,
bei dem eine erste Art Querstift verwendet wird, darstellen;
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8 eine
schematische Vorderansicht eines Kniegelenks zeigt, welche ein Querverstiftungsverfahren
darstellt, bei dem eine zweite Art Querstift verwendet wird;
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9 eine
schematische Vorderansicht eines Kniegelenks zeigt, welche ein Querverstiftungsverfahren
darstellt;
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10–12 schematische
Ansichten sind, die ein Querverstiftungsverfahren mit einem Band-Transplantat
mit Knochen-Sperrblock zeigen;
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13–15 schematische
Ansichten sind, die ein anderes Querverstiftungsverfahren mit einem
Band-Transplantat mit Knochen-Sperrblock zeigen;
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16–18 schematische
Ansichten sind, die noch ein anderes Querverstiftungsverfahren mit
einem Band-Transplantat mit Knochen-Sperrblock zeigen;
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19–21 schematische
Ansichten sind, die ein Querverstiftungsverfahren mit einer Lasche
und einem Band-Transplantat mit Knochen-Sperrblock zeigen; und
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22 eine
schematische Ansicht ist, die ein andere Querverstiftungsverfahren
mit einer Lasche und einem Band-Transplantat mit Knochen-Sperrblock
zeigt.
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Die 9 bis 22 zeigen
keine Ausführungsformen
der Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Nicht-kanülenartiger Querstift
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In
einer Ausführung
der Erfindung wird ein neuer, nicht-kannülenartiger Querstift zur Verfügung gestellt,
um ein Band-Transplantat in einem Knochentunnel zu halten.
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Genauer,
und nun auf 3 sehend, wird bei einer Art
einer ACL-Wiederherstellung, der Knochentunnel 20 durch
Bohren durch Tibia 10 und hinauf in Femur 15 hergestellt,
um den Tibialtunnel 30 und den Femuraltunnel 35 auszuformen.
Dann wird ein querverlaufender Knochentunnel so in Femur 15 geformt, dass
der querverlaufende Knochentunnel 40 den Femuraltunnel 35 schneidet.
Der Knochentunnel 20 trennt den quer verlaufenden Knochentunnel 40 gabelförmig in
zwei Tunnelbereiche, einen ersten quer verlaufenden Knochentunnelbereich 45 und
einen zweiten quer verlaufenden Knochentunnelbereich 50.
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Nachdem
der querverlaufende Knochentunnel 40 ausgeformt ist, wird
ein flexibles Element 55 verwendet, um das Band-Transplantat 25 hinauf
in Position zu ziehen.
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Es
gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten
wie dies durchgeführt
werden kann, wobei für
die Zwecke der vorliegenden Erfindung alle zufrieden stellend sind.
Aus Beispielzwecken aber nicht einschränkend wird nun eine besondere
Methode betrachtet, um das Band-Transplantat 25 hinauf
in Position zu ziehen.
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Zuerst
wird das flexible Element 55 durch den quer verlaufenden
Knochentunnel 40 gefädelt. Dann
wird eine Häkelnadel-Einrichtung
(nicht gezeigt) hinauf in den Tibialtunnel 30 geführt, quer durch
das Innere des Kniegelenks und hinauf in den Femuraltunnel 35.
Die Häkelnadel-Einrichtung
dient zum Einhaken des flexiblen Elements 55 an der Kreuzung
des Knochentunnels 20 und des quer verlaufenden Knochentunnels 40.
Dann wird mit der Häkelnadel-Einrichtung
das flexible Element 55 den Femuraltunnel 35 hinunter
gezogen, quer durch das Innere des Kniegelenks den Tibialtunnel 30 hinunter, und
auf der Vorderseite aus Tibia 10 heraus. Danach wird das
Band-Transplantat 25 über
das flexible Element 55 geschlungen (3).
Falls gewünscht,
kann das Band-Transplantat 25 und das flexible Element 55 mittels
einer Naht, einem Clip oder einer Knüpfverbindung (nicht gezeigt)
gesichert werden, um zu verhindern, dass das Band-Transplantat 25 vom
flexiblen Element 55 rutscht. Das flexible Element 55 wird
dann dazu eingesetzt, um das geschlungene Band-Transplantat 25 hinauf in den
Tibialtunnel 30 zu ziehen, quer durch das Innere des Kniegelenks
und dann hinauf in den Femuraltunnel 35 (4).
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Sobald
das Band-Transplantat 25 und das flexible Element 55 die
Position, die in 4 gezeigt ist, eingenommen haben,
kann das Band-Transplantat mittels einem neuartigen, nicht-kannülenartigen Querstifts
in dieser Position gehalten werden.
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Genauer
gesagt und nun auf die 5-7 sehend,
kann das Band-Transplantat 25 im Femuraltunnel 35 mit
einem neuartigen Querstift 60 gehalten werden. Der Querstift 60 weist
allgemein einen massiven Schaft 65 auf mit einem vorderen
Bereich 66, einem mittleren Bereich 67 und einem
hinteren Bereich 68.
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Eine
oder mehrere Öffnungen 70 sind
im vorderen Bereich 66 ausgebildet, und Schraubgewinde 75 sind
im mittleren Bereich 67 des Schaftes ausgebildet, neben
dem hinteren Bereich 68. Der Querstift 60 weist
auch eine Ausnehmung 80 in seinem hinteren Bereich 68 auf,
um das vordere Ende eines Drehers 85 aufzunehmen (6).
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Der
Querstift 60 wird verwendet durch (1) Befestigen des einen
Endes 55A des flexiblen Elements 55 am Querstift 60 und
dabei die Öffnungen 70 nutzend
(5); (2) Ziehen des Querstifts 60 quer durch
den ersten quer verlaufenden Knochentunnelbereich 45, unter
dem geschlungenen Band-Transplantat 25 hindurch, schräg durch
den zweiten schräg verlaufenden
Knochentunnelbereich 50, und auf der entfernten Seite des
schräg
verlaufenden Knochentunnels 40 heraus, bis die Schraubgewinde 75 des Querstifts
in Femur 15 eingreifen; (3) Drehen des Querstifts 60 mit
dem Dreher 85, so dass die Schraubgewinde 75 in
Femur 15 eingesetzt sind (6); und
(4) Entfernen der vorderen und hinteren Bereiche des Querstifts 60,
welche über
die äußeren Flächen des
Femur 15 ragen (7).
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Nicht-kanülenartiger Querstift mit vorbefestigtem
flexiblen Element
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Als
nächstes
auf 8 sehend, dort ist ein neuartiger nicht-kannülenartiger
Querstift 60A gezeigt, der ähnlich dem Querstift 60 ist,
der vorstehend beschrieben ist, außer dass der vordere Bereich 66A ein
flexibles Element 55 aufweist, das fest daran befestigt
ist. Auf diese Weise braucht beim Querstift 60A bei der
Verwendung das flexible Element 55 nicht mit dem Querstift
verbunden werden, wie es beim Querstift 60, der vorangehend
erläutert
wurde, der Fall ist. Mit dieser einen Ausnahme ist vorgesehen, den
Querstift 60A in grundsätzlich
gleicher Weise wie für
den Querstift vorangehend diskutiert wurde, zu verfahren.
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Darüber hinaus
wird der vordere Bereich 66A des Querstifts 60A mit
dem mittleren Bereich 67A des Querstifts durch eine männlich/weibliche Schraubverbindung
verbunden, so wie es allgemein durch 90 gezeigt ist. Ein
solches Merkmal erleichtert das Entfernen des vorderen Bereichs 66A vom
mittleren Bereich 67A nachdem der Querstift in Femur 15 gesetzt
wurde.
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Alle
vorangehend beschriebenen Querstifte zeigen diese Schraubverbindung.
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Kanülenartiger Querstift
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Als
nächstes
auf 9 sehend, hier ist ein kannülenartiger Querstift 60B gezeigt,
der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Der Querstift 60B ist identisch
mit dem oben diskutierten Querstift 60, außer dass
(1) der Querstift 60B keine Öffnungen 70 aufweist,
die im vorderen Bereich 66 des oben diskutierten Querstifts 60 ausgeformt
sind, und (2) der Querstift 60B auf seiner ganzen Länge als
Kanüle
mit einer Längsbohrung 95 ausgeführt ist.
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Bei
der Verwendung werden das flexible Element 55 und das Band-Transplantat 25 zuerst
in der in 4 gezeigten Weise positioniert,
und dann wird der Querstift 60 über das freie Ende 55A des
flexiblen Elements 55 geführt, indem das flexible Element 55 in
der Längsbohrung 95 des
Querstifts aufgenommen wird. Der Querstift 60B wird dann
entlang des flexiblen Elements 55 nach vorne bewegt, so
dass der Querstift den ersten quer verlaufenden Knochentunnelbereich 45 passiert,
unter dem geschlungenen Band-Transplantat 25 hindurch und
durch den zweiten schräg
verlaufenden Knochentunnelbereich 50 bewegt, bis die Schraubgewinde 75B des
Querstifts in die äußere Fläche von
Femur 15 eingreifen. Ein kannülenartiger Dreher (nicht gezeigt,
aber ähnlich zu
dem Dreher 85, der in den 6–8 gezeigt ist,
außer
dass dieser kannülenartig
ist) wird dann über
das freie Ende 55A des flexiblen Elements 55 geführt, entlang
des flexiblen Elements 55 nach vorne bewegt und dann verwendet,
um den Querstift 60B nach vorne zu bewegen, so dass die
Schraubgewinde 75B des Querstifts in den Femur 15 gesetzt werden.
Der kannülenartige
Dreher wird dann zurückgezogen,
das flexible Element 55 wird entfernt und der vorstehende
Bereich des vorderen Bereichs 66B und der hintere Bereich 60B des
Querstifts werden abgetrennt, um das Querverstiftungs-Verfahren abzuschließen.
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Verstiften eines Band-Transplantats
mit einem Knochen-Sperrblock
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Nun
auf die 10–18 sehend,
in welchen ein neues Verfahren zum Querverstiften eines Band-Transplantats
mit einem Knochen-Sperrblock gezeigt ist. Das Verfahren ist nicht
Teil der Erfindung.
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Genauer
gesagt, in den vorhergehenden Abschnitten wurde die vorliegende
Erfindung in Verbindung mit einem Band-Transplantat 25 diskutiert,
welches eine Schlinge weichen Gewebes aufweist, wie zum Beispiel
eine Kniesehne. Es ist jedoch auch möglich, ein Band-Transplantat
mit Knochen-Sperrblock querzuverstiften.
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Genauer
gesagt, und nun auf die 10 und 11 sehend,
in welchen ein Band-Transplantat 25A gezeigt
ist, das ein Band 100 und einen Knochen-Sperrblock 105 aufweist.
Als Beispiel, aber nicht einschränkend,
könnte
das Band-Transplantat 25A ein Kniescheiben-Transplantat
sein, welches ein Stück
der Kniescheiben-Sehne und ein Stück der Kniescheibe (Patella)
aufweist. Solche Band-Transplantate werden manchmal bevorzugt, da
das Band 100 natürlich
ist und daher fest am Knochen-Sperrblock 105 befestigt
ist, und daher ist es relativ leicht, eine gute Integration in den
Knochen zwischen dem Knochen-Sperrblock 105 und Femur 15 zu
erreichen.
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Das
Band-Transplantat 25A wird so im Knochentunnel 20 positioniert,
dass der Knochen-Sperrblock 105 seitlich vorne am Querstift 60A anliegt,
das heißt
so, dass der Knochen Sperrblock 105 außerhalb des Querstifts 60A bezogen
auf das Innere des Gelenks anliegt. Im Ergebnis wird, wenn das Band-Transplantat 25A danach
unter Spannung gesetzt wird, der Querstift 60A verhindern,
dass sich der Knochen-Sperrblock 105 am
Querstift vorbei bewegt, wodurch das Band-Transplantat 25A in
Position gehalten werden wird.
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12 zeigt,
wie das Band-Transplantat 25A auf das flexible Element 55 geladen
werden kann, so dass es die Position, welche in den 10 und 11 gezeigt
ist, erreicht. Falls gewünscht, kann
eine Naht 110 (11 und 12)
dazu eingesetzt werden, um das Band-Transplantat 25A richtig positioniert
auf dem flexiblen Element 55 zu halten und nachfolgend
den Querstift 60A.
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In ähnlicher
Weise, und nun auf die 13 und 14 sehend,
kann das Band-Transplantat 25A auch
durch einen positionierenden Knochen-Sperrblock 105 nahe
am Querstift 60A befestigt werden, wobei das Transplantat 100 über den
Querstift 60A geschlungen wird, bevor er sich fast aus dem
Femuraltunnel 35 hinaus bewegt. Im Ergebnis, wenn das Band-Transplantat 25 danach
unter Spannung gesetzt wird, wird der Querstift 60A den
Knochen-Sperrblock 105 davon abhalten, sich am Querstift
vorbei zu bewegen, wodurch das Band-Transplantat in Position gehalten
werden wird.
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15 zeigt,
wie ein Band-Transplantat 25A auf das flexible Element 55 geladen
werden kann, so dass es nachfolgend die Position, welche in den 13 und 14 gezeigt
ist, hinsichtlich des Querstifts 60A erreicht.
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Darüber hinaus
und nun auf die 16 und 17 sehend,
kann falls gewünscht
eine Naht 110 eingesetzt werden, um das Band-Transplantat
in einer geschlungenen Form zu halten. Wieder zeigt 18 wie
das Band-Transplantat 25A auf das flexible Element 55 geladen
werden kann, so dass es nachfolgend die Position, welche in den 16 und 17 hinsichtlich
des Querstifts 60A gezeigt ist, erreicht.
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Bezüglich der
Knochen-Sperrblock-basierten Querverstiftungsverfahren, welche vorangehend beschrieben
und in den 10 bis 18 gezeigt sind,
sollte ebenso anerkannt werden, dass, während die Verfahren hinsichtlich
des vorgenannten Querstifts 60A diskutiert wurden, sie
genauso gut mit den Querstiften 60 und 60B durchgeführt werden
können, welche
vorangehend diskutiert wurden, genauso wie mit anderen Querstiften,
die im Stand der Technik bekannt sind.
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Querverstiftungsverfahren
verwendend eine Lasche und ein Band-Transplantat mit Knochen-Sperrblock
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Nun
auf die 19 bis 21 sehend,
dort ist eine Lasche 115 gezeigt, welche eingesetzt werden
kann, um den Knochen-Sperrblock 105 des Band-Transplantats 25A in
Femur 15 zu sichern. Die Lasche 115 weist einen
Trägerkörper 120 auf,
eine Öffnung 125,
die im Trägerkörper 120 ausgebildet
ist und eine Vielzahl von spitz zulaufenden Beinen 130.
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Die
Lasche 200 ist so ausgebildet, dass sie das flexible Element 55 in
der Öffnung 125 aufnehmen
kann, wobei der Knochen-Sperrblock 105 am Trägerkörper 120 mit
oder ohne einer Sicherheitsnaht 131 sitzt (19),
wobei das flexible Element 55 genutzt werden kann, um die
Lasche 115 und damit das Band-Transplantat 25A hinauf
in Femur 15 in Position zu ziehen (20). Danach
wird ein kannülenartiger
Querstift 135, welcher einen Schaft 140 und verlängerte Schraubgewinde 145 umfasst, über das
flexible Element 55 geführt
und in den ersten Bereich des quer verlaufenden Knochentunnels 45.
Der Querstift 135 wird dann innerhalb des quer verlaufenden
Knochentunnels 40 nach vorne bewegt, so dass der Schaft 140 des
Querstifts durch die Öffnung 125 in
der Lasche 115 verläuft
und in den zweiten quer verlaufenden Knochentunnelbereich 50 so,
dass das verlängerte
Schraubgewinde 145 des Querstifts in die äußere Oberfläche von
Femur 15 eingreift. Ein kannülenartiger Dreher (nicht gezeigt)
wird dann benutzt, um den Querstift 135 weiter in den quer
verlaufenden Knochentunnel 40 zu bewegen. Durch eine solche
Anpassung der Größen der Öffnung 120 der Lasche,
dass sich in der Folge ein fester Sitz der Lasche auf dem Schaft 140 des
Querstifts ergibt, wird der Querstift die Lasche 115 seitlich
antreiben, dabei die spitz zulaufenden Beine 130 der Lasche
in die Seitenwand des Femuraltunnel 35 treiben und dabei den
Knochen-Sperrblock 105 sicher gegen die Seitenwand des
Knochentunnels halten (21). Danach kann das flexible
Element 55 entfernt werden, um das Querverstiftungsverfahren
abzuschließen.
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Als
nächstes
auf die 22 sehend, es ist auch möglich, den
Querstift 60A in Verbindung mit der Lasche 115 zu
verwenden. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Öffnung der
Lasche 125 so zu bemessen, dass sich ein Festsitz mit dem
Schaft des Querstifts 60A ergibt, wobei der Querstift die
Lasche seitlich gegen die Seitenwand des Femuraltunnels 35 treiben
wird, um das Band-Transplantat 25A an der Position zu fixieren.
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Im
Bezug auf die Laschen- und Knochen-Sperrblock-basierten Querverstiftungsverfahren,
welche vorangehend in den 19 bis 22 beschrieben
und dargestellt wurden, sollte auch beachtet werden, dass während die
Verfahren in Verbindung mit den vorgenannten Querstiften 135 und 60A erläutert wurden,
können
sie auch in gleicher Weise gut mit den Querstiften 60 und 60B verwendet werden,
welche vorangehend diskutiert wurden, und genauso gut mit anderen
Querstiften, die im Stand der Technik bekannt sind.
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Die
Erfindungen, welche in den vorangegangenen Abschnitten erläutert wurden,
können
verstanden werden für
jedes Material, welches sich für
orthopädische
Fixiereinrichtungen eignet, wie implantierbare Metalle, Polymere,
Komposit-Werkstoffe,
biologische oder keramische Materialien. Jedoch weist, im Falle
der nicht kannülenartigen
Querstifte 60 und 60A der massive Querschnitt,
welchen nur nicht kannülenartige
Einrichtungen aufweisen, eine Scherfestigkeit auf, welche größer ist
als jene von kannülenartige
Einrichtungen mit ähnlichem
Querschnitt. Verbindungsmerkmale, wie die Öffnungen 70 und die Schraubverbindungen 90 ermöglichen
es, dass die nicht kannülenartigen
Querstifte 60 und 60A durch das Knie gezogen und
platziert werden können,
ohne dass irgend einer der Querschnittsbereiche für solche
Führungswerkzeuge
wie das flexible Element 55 genutzt wird. Dieser zusätzliche
Querschnittsbereich unterstützt
die Verstärkung
des Bereichs des Querstifts, welcher das ACL-Transplantat bei der
klinischen Verwendung trägt.
In der Folge erlaubt dies, dass der nicht kannülenartige Querstift mit massiven Querschnittsbereich
aus einem Material hergestellt werden kann, welches typischerweise
eine geringere Scherfestigkeit als Metall aufweist, wie nicht-absorbierbares oder
absorbierbares Polymer, Komposit-Werkstoffe, biologische oder keramische
Biomaterialien, ohne die spezifische Haltefestigkeit des Querstifts
aufzuweisen.