DE69716230T2

DE69716230T2 - Orthopädische Vorrichtung, insbesondere zur chirurgischen Korrektur von Knockendeformationen

Info

Publication number: DE69716230T2
Application number: DE69716230T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Faccioli; Sander Ten Veldhujs; Daniele Venturini
Original assignee: Orthofix SRL
Current assignee: Orthofix SRL
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-12-28
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-29
Also published as: EP0858780A3; US6102911A; DE69716230D1; ITVR970011A1; PT858780E; ZA9711413B; CA2229362A1; ES2184021T3; CN1191104A; TR199800223A2; CN1130168C; EP0858780A2; EP0858780B1; ATE225632T1; IT1293941B1; JPH10225465A; CA2229362C

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine orthopädische Vorrichtung, insbesondere zur chirurgischen Korrektur von Knochendeformationen, z. B. der Tibia und des Femurs.

Stand der Technik

Es ist bekannt, daß einstellbare externe Fixationseinrichtungen üblicherweise zur Korrektur gewisser Winkel- und Längsdeformationen langer Knochen eingesetzt werden. Solche Einrichtungen umfassen im wesentlichen Gruppen von Knochenschrauben, die in den von Winkeldefekten betroffenen Knochenbereichen fixiert und von Klammern gehalten werden, welche ihrerseits an zu rekonstruierenden Gliedmaßen auf extern positionierbaren Längsführungen verschiebbar befestigt sind.
Die Korrektur wird normalerweise graduell mit Hilfe von Kompressor- Distraktor-Einrichtungen durchgeführt, die auf die beweglichen Klammern einwirken, während der Knochenkallus sich selbst regeneriert und einen gewissen Grad an Deformation erlaubt.
Obwohl sehr effektiv, benötigt diese Methodik Korrekturdauern, welche recht lang sind und bringt dem Patienten kein sofortiges Ergebnis.
Die US 4,628,922 beschreibt eine Vorrichtung zur Frakturreduktion, umfassend einen ersten Halter zum Halten eines ersten Satzes von Knochenfixationsstiften und einen zweiten Halter zum Halten eines zweiten Satzes von Knochenfixationsstiften, wobei während des Einsatzes die ersten und zweiten Sätze von Knochenfixationsstiften derart angeordnet sind, daß die Bruchstelle zwischen diesen liegt. Jeder Halter kann um einen jeweiligen Satz von drei orthogonalen Achsen rotieren, wobei die drei Achsen jedes Satzes einander an einem jeweiligen Punkt im Knochen durchsetzen und die beiden entsprechenden Punkte entlang der Längsachse des Knochens voneinander beabstandet sind.
Die US 5,152,280 offenbart eine Knochenstützeinrichtung zur Stützung von Knochenfragmenten, insbesondere gebrochenen Knochen des menschlichen Körpers. Die Einrichtung enthält ein erstes Teil, welches zum Verbinden mit einem Knochenfragment vorgesehen ist, ein zum Verbinden mit einem anderen Knochenfragment vorgesehenes zweites Teil und einen verstellbaren gelenkigen Zentralkörper, der mit dem ersten und zweiten Teil verbunden ist. Die Einrichtung ermöglicht, die relative Position der zwei Knochen einzustellen.
Die WO 96/35386 offenbart einen Fixator zum Befestigen eines ersten Knochenabschnittes in einer Position in Bezug auf einen zweiten Knochenabschnitt, der eine erste Knochenschraubenklammer, die als Schablone zum Bohren eines Lochs in den ersten Knochenabschnitt dient und welche die erste Knochenschraube am Fixator befestigt, und eine zweite Knochenschraubenklammer, die als Schablone zum Bohren eines Lochs in den zweiten Knochenabschnitt dient und welche die zweite Knochenschraube am Fixator befestigt, sobald die zweite Knochenschraube am zweiten Knochenabschnitt festgelegt ist, sowie einen Hauptkörper enthält, der zur Befestigung der ersten Knochenschraubenklammer an der zweiten Knochenschraubenklammer operabel ist.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schlägt gemäß einem bevorzugten Aspekt vor, einen integrale und unmittelbare Korrektur der Defekte im Operationssaal durchzuführen, die vorausgehend vom Chirurg mittels normaler radiologischer Verfahren ermittelt worden sind.
Mit Blick auf dieses Hauptziel wird eine orthopädische Vorrichtung, insbesondere zur chirurgischen Korrektur von Winkel- oder Längsdefekten von Gliedmaßenknochen vom Femur- und Tibiatyp vorgeschlagen, umfassend einen extern im wesentlichen parallel zu einem zu korrigierenden Knochen positionierbaren Längsstab, eine beweglich an dem Stab verankerte erste Klammer zur Abstützung von Bohrführungen für in einen proximalen Bereich des Knochens einbringbare Schrauben, und mindestens eine beweglich an dem Stab verankerte zweite Klammer zur Abstützung von Bohrführungen für in einen distalen Bereich des Knochens einbringbare Schrauben, wobei die ersten und zweiten Klammern vor dem chirurgischen Eingriff in Bezug auf den Längsstab entsprechend der Winkeldeformationen des Knochens in vorbestimmte Winkelpositionen ausrichtbar und selektiv blockierbar sind und in Bezug auf den Stab in korrekte Winkelpositionen nach der Osteosynthese der proximalen und distalen Bereiche des Knochens repositionierbar sind, um die Winkeldeformationen des Knochens zu eliminieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung einiger bevorzugter, aber nicht ausschließlicher Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung augenscheinlich, die zu verdeutlichenden und nicht einschränkenden Zwecken mit Hilfe der anliegenden Zeichnungsseiten dargestellt werden, bei denen:
Fig. 1 eine Gesamtvorderansicht einer orthopädischen Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung, angewendet an einem zu korrigierenden Knochen darstellt;
Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab darstellt;
Fig. 3 eine Aufsicht des Details der Fig. 2 darstellt;
Fig. 4 eine Schnittansicht der Fig. 1 entlang der Ebene III-III darstellt und ein weiteres Detail der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab zeigt;
Fig. 5 eine Unteransicht des Details der Fig. 4 darstellt.

Beste Wege zur Ausführung der Erfindung

Unter Bezugnahme auf die angeführten Figuren umfasst eine global durch Bezugsziffer 1 bezeichnete orthopädische Vorrichtung zur Verwendung in einem Operationssaal gemäß einem bevorzugten Aspekt der Erfindung im wesentlichen einen Längsstab 2, an dem eine erste Endklammer 3 und eine zweite Endklammer 4 zur Abstützung von Bohrführungen für Knochenschrauben (in den Zeichnungen nicht dargestellt) beweglich befestigt sind.
Der Stab 2 definiert eine Längsachse Y und weist einen halbkreisförmigen Querschnitt und eine flache Oberfläche 5 mit einer zentralen Längsnut 6 und ein verlängertes Loch 7 auf, die sich über nahezu die gesamte Länge des Stabes 2 erstrecken.
Bevorzugt weist die Längsnut 6 eine trapezoide Form mit der schmaleren Seite in Richtung der flachen Oberfläche 5 auf.
Die erste Klammer 3 ist im wesentlichen T-förmig mit einem Bereich 8 für die Verbindung mit dem Stab 2 ausgebildet und ist an ihren gegenüberliegenden Seiten mit Schwalbenschwanzzapfen 9, 10 versehen, die gegenförmig im Hinblick auf die Längsnut 6 ausgebildet sind. Die Klammer 3 ist mittels eines seiner in die Ausnehmung 6 eingeführten Zapfens 9, 10 an dem Stab in der Nähe eines seiner Längsenden verankert und mittels einer Schraube mit einem Knopf 11 dort gesichert.
Ein Abstützbereich 12 für Bohrführungen der in den proximalen Bereich des Knochens einbringbaren Knochenschrauben ist mit dem Verbindungsbereich 8 verbunden und ist seinerseits aus einer flachen Basisplatte 13 mit zwei Aussparungen 14 gebildet, auf der eine ebenfalls mit Aussparungen 17 versehene Abdeckung 16 bei 15 angelenkt ist. Die Abdeckung 16 wird gegenüber der Basis mittels einer Schraube mit einem Knopf 18 blockiert, um die Bohrführungen für die Schrauben mit variablen Neigungen zwischen den Aussparungen 14, 17 festzusetzen.
Der Bereich 12 ist mit dem Bereich 8 der Klammer 3 mittels eines Zwischenelementes 19 verbunden, welches eine erste Scharnierachse A und eine zweite Scharnierachse B aufweist, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander und zur Achse Y verlaufen, wenn die Klammer 3 an dem Stab 2 verankert ist. Um die Winkelstellung des Zwischenelementes 19 in Bezug auf den Verbindungsbereich 8 um die Achse B selektiv zu blockieren, ist ein erster exzentrischer Feststeller 20 mit einem hexagonalen Stellkopf vorgesehen. Um die Winkelstellung des Zwischenelementes 19 in Bezug auf den Abstützbereich 12 um die Achse A selektiv zu blockieren, ist ein zweiter exzentrischer Feststeller 20', der ebenfalls einen hexagonalen Stellkopf aufweist, vorgesehen.
Um die beiden Achsen A, B in einer bevorzugten Position zu halten, sind Kugelpositionierungsmittel 21 vorgesehen, welche mittels einer Feder elastisch gegen einen auf jeder Achse ausgebildeten gegenförmigen Sitz gepresst werden.
Es sind Abstandsmittel vorgesehen, die von einer Schraube 22 gebildet werden, welche in eine im zentralen Bereich der Platte 13 eingebrachte Gewindebohrung eingeschraubt wird und einen hexagonalen Einstellkopf 23 und ein am Knochen abstützbares Abstützende 24 aufweist. Um den Knochenbereich während des Bohrens fest in Position zu halten, werden andere Abstandsmittel von Kirschnerdrähten gebildet, die nicht in den Zeichnungen dargestellt sind und welche im Knochen befestigt werden und durch in der Basisplatte 13 ausgebildete kalibrierte Löcher 25 und in der Abdeckung 16 ausgebildete kalibrierte Löcher 26 hindurchgeführt werden.
Die zweite Klammer 4 wird im wesentlichen von einem zweiten Abstützbereich 27 gebildet, der seinerseits von einer Basis 28 gebildet wird, auf der eine Abdeckung 30 bei 29 angelenkt ist. Die Basis und die Abdeckung weisen einander zugewandte Sitze 31 zum Haltern von Bohrführungen für die in den distalen Bereich des Knochens einbringbaren und in den Zeichnungen nicht dargestellten Schrauben auf, was mittels einer von einer Schraube mit einem Knopf 32 ausgeübten Verriegelungstätigkeit bewirkt wird.
Die Basis 28 weist einen vorstehenden Ansatz 33 mit einem Endstift 34 auf, der in eine bogenförmige Nut 35 mit Mittelpunkt C eingeführt ist, welche in einem transversal verlaufenden Kreisbogenelement 36 mit einer auf einer seiner flachen Seiten ausgebildeten abgestuften Skala 37 für die Messung des Torsionswinkels der Klammer eingebracht ist.
Der Mittelpunkt C der Nut 35 sollte annähernd mit der Achse des Knochens zusammenfallen, wenn die Klammer 4 auf dem Stab 2 befestigt ist und definiert eine dritte Korrekturachse des von der Torsion beeinflussten distalen Bereiches des Knochens rechtwinklig zu den ersten beiden A, B.
Zum Blockieren der Winkelstellung der Klammer 4 ist eine Schraube mit Knopf 38 vorgesehen, die auf den Ansatz 33 geschraubt wird.
An den äußersten Enden des flachen Elementes 36 sind Verbindungszapfen 40, 40' angeformt, die eine Rechts- oder Lingsbefestigung an dem Stab 2 gemäß den Erfordernissen erlauben. Die Zapfen 40, 40' können in die Nut 6 des Stabes 2 eingeführt werden und in Position mittels einer Schraube mit Knopf 41 blockiert werden, die in jeweilige in Übereinstimmung mit den Zapfen 40, 40' ausgebildete Gewindebohrungen 42, 43 eingeschraubt wird.
Bei der Operation erhält der Chirurg durch Röntgenstrahlen in mehreren Ebenen die Winkel der Winkeldefekte des proximalen Bereiches und der Torsionsdefekte des distalen Bereiches und legt sodann solche Winkel an den Klammern 3, 4 auf und blockiert sie und befestigt letzere an dem Stab 2. Danach wird das Bohren des Knochens entsprechend den proximalen und distalen Bereichen unter Verwendung der an den Klammern 3, 4 befestigten Bohrführungen durchgeführt. Es wird dann die Osteotomie des Knochens entsprechend den proximalen und distalen Bereichen durchgeführt und die Klammern werden zurück in die korrekte Position in Richtung auf die Ruhestellung gebracht, die durch die Vorzugspositionierungsmittel aufgegeben sind, wobei die Winkeldefekte des Knochens eliminiert werden. Abschließend werden die Klammern der Vorrichtung gegen solche eines externen Fixators ausgetauscht, der die Gliedmaßen während der gesamten Dauer des Wachstums des Knochenkallus bis zur vollständigen Wiederherstellung stützt.

Claims

1. Orthopädische Vorrichtung (1), insbesondere für die chirurgische Korrektur von Winkel- und Längsdefekten der Gliedmaßenknochen vom Femur- und Tibiatyp, umfassend einen extern im wesentlichen parallel zu einem zu korrigierenden Knochen positionierbaren Längsstab (2), eine beweglich an dem Stab (2) verankerte erste Klammer (3) zur Abstützung von Bohrführungen für in einen proximalen Bereich des Knochens einbringbare Schrauben und mindestens eine beweglich an dem Stab (2) verankerte zweite Klammer (4) zur Abstützung von Bohrführungen für in einen distalen Bereich des Knochens einbringbare Schrauben, wobei die erste Klammer (3) einen Abstützbereich (12) für die Bohrführungen aufweist, der mit einem ersten Bereich (8) zur Verbindung mit dem Stab (2) verbunden ist und die zweite Klammer (4) einen zweiten Abstützbereich (27) für die Bohrführungen aufweist, der mit einem zweiten Bereich (36) zur Verbindung mit dem Stab (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützbereich (12) mit dem ersten Bereich (8) lediglich mittels einer ersten Gelenkachse (A) und einer zweiten Gelenkachse (B) verbunden ist, die im wesentlichen rechtwinklig zueinander sind und daß der zweite Abstützbereich (27) mit dem zweiten Bereich (36) lediglich mittels kreisbogenförmiger Führungsmittel (35) mit einer im wesentlichen mit der Achse des zu korrigierenden Knochens koinzidenten Achse (C) verbunden ist.

2. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der Abstützbereich (12) der ersten Klammer (3) in der Weise an dem Stab (2) verankerbar ist, daß die erste und zweite Gelenkachse (A, B) senkrecht zur Längsachse (Y) des Stabes (2) sind.

3. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Klammer (3) Vorzugspositionierungsmittel (21) zum Halten des Abstützbereiches (12) in Operationsposition im wesentlichen orthogonal zum Stab (2) aufweist.

4. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Vorzugspositionierungsmittel nach Art einer Kugel (21) ausgebildet sind, die in einen auf jeder Gelenkachse (A, B) ausgebildeten Zentrierungssitz elastisch gepresst wird.

5. Orthopädische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstützbereich (12) eine Basisplatte (13), eine an der Basis (13) angelenkte Abdeckung (16) und einen Feststellknopf (18) zum Feststellen der Abdeckung gegenüber der Basis und Festsetzen der Bohrführungen dazwischen enthält.

6. Orthopädische Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Klammer (3) einstellbare Abstandsmittel (22) für die Positionierung des Abstützbereiches (12) gegenüber dem zugewandten Knochenbereich aufweist.

7. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Abstandsmittel eine Schraube (22) umfassen, die in eine in einer im wesentlichen zentralen Position der Basisplatte (13) vorgesehene Gewindebohrung eingeschraubt ist.

8. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei die Abstandsmittel einen oder mehrere Kirschnerdrähte umfasst, die im proximalen Bereich des Knochens in kalibrierte, in der Basisplatte (13) und der Abdeckung (16) eingebrachte Bohrungen (25, 26) einsetzbar sind.

9. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die kreisbogenförmigen Führungsmittel (35) sich in einer transversalen Ebene erstrecken, wenn der zweite Verbindungsbereich (36) an dem Stab (2) verankert ist.

10. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei der zweite Abstützbereich (27) eine Basis (28) und eine Abdeckung (30) sowie Schraubenabstandsmittel (39) zum Halten der zweiten Klammer (4) in einem vorbestimmten Abstand zum distalen Bereich des zu korrigierenden Knochens umfasst.

11. Orthopädische Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei der Stab (2) einen Längssitz (6) mit einem im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt zum verschiebbaren Halten von ersten (8) und zweiten (40, 40') Verbindungsabschnitten der Klammern (3, 4) mit Schwalbenschwanzform aufweist.