NL8500764A - Heupschroef. - Google Patents

Description

* * NL 32661-dV/kvn Heupschroef.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een heupschroef voor het zetten van beenfracturen, die in het bijzonder geschikt is voor toepassing in gevallen van ernstige botosteoporose/ welke heupschroef is voorzien van een 5 langgerekt lijf en een zich over een gedeelte daarvan uitstrekkende/ uitwendige schroefdraad.

Ernstig verbrijzelde, intertrochantericus-fractu-ren vormen een serieuze uitdaging voor medici op orthopedisch gebied, ondanks de vooruitgang, die is geboekt op het 10 gebied van het biomechanische ontwerpen van bevestigingsele-menten. Een populair en algemeen gebruikt inwendig element voor het herstellen van dergelijke breuken is een glijdende schroef. Het is echter gebleken, dat ondanks het gebruik van deze biomechanische vooruitgang en ondanks een beter 15 begrip van deze breuken, problemen blijven bestaan, wanneer zich in ernstige mate osteoporose voordoet, waardoor de succesvolle fixatie van fracturen van dit type dreigt te worden verhinderd.

De onderhavige uitvinding is in het bijzonder ge-20 schikt voor het herstellen van dijbeenfracturen aan de bovenzijde, wanneer zich gecompliceerde patronen voordoen en in sterke mate osteoporose van de botstructuur aanwezig is.

Er bestaan technieken voor het bepalen van de mate van osteoporose, zoals de Singh-index. De verkregen informatie 25 wordt nauw gecorreleerd met de verbrijzeling en hierdoor veroorzaakte instabiliteit van intertrochantericus-fractu-ren. Verschillende maten van osteoporose moeten worden bepaald en het zetten van een fractuur met deze informatie worden gecorreleerd.

30 In gevallen, waarin osteoporose niet ernstig is of diffuus is, kan een comminutieve fractuur praktisch worden gezet met behulp van pennen en schroeven. Onder omstandigheden, waar een ernstige mate van osteoporose aanwezig is, kan de zetting echter verloren gaan, en de breuken onder 35 deze omstandigheden zijn zeer moeilijk zo niet onmogelijk te herstellen zonder zijn toevlucht te nemen tot het gebruik van een heup-arthroplasty.

8500764 « · Ί - 2 -

Tot op heden is de inwendige bevestiging bij com-minutieve, instabiele intertrochantericus-fracturen met een ernstige mate van osteoporose verhoogd door een cement, zoals methylmethacrylaat op een betrekkelijk primitieve wijze 5 rond het geïmplanteerde element aan te brengen. Er bestaan echter problemen bij het aanbrengen van een dergelijk cement bij de fractuurplaats, doordat geen vereniging optreedt.

Het is gebleken, dat uiterst zorgvuldig tewerk moet worden gegaan om te waarborgen dat geen cement wordt geperst 10 tussen de hoofdfractuurfragmenten, aangezien anders het vreemde materiaal absoluut de botheling zal voorkomen. Voorts is gebleken, dat deze methoden met zich mee kunnen brengen, dat op omslachtige wijze openingen bij de inwendige fractuurplaats moeten worden aangebracht en het cement op een 15 niet-ideale positie moet worden aangebracht, waarbij het aanbrengen van openingen de totale sterkte van het bot verlaagt.

Onder omstandigheden is het gebruik van methacry-laat als toevoegsel bij comminutieve trochantericus-fractu-ren, in het bijzonder bij oudere patiënten, voorgesteld.

20 Hierbij werd voorgesteld bijvoorbeeld een combinatie van een bladplaat en het aanbrengen methacrylaat in het boveneinde van de femur aan te brengen, ten einde een aantal gewenste resultaten te bereiken. Deze resultaten omvatten een stabiele bevestiging van metalen geïmplanteerde elementen, het 25 herstellen van de belangrijke posteromediale corticale wand; en de mogelijkheid direkt gewicht te kunnen opnemen. Bij het toepassen van deze techniek werd een holte uitgesneden in de kop, de hals en de trochanter, waarin het acrylaat werd aangebracht, gevolgd door het insteken van een bladplaat. Deze 30 technieken bleken een sterk verbeterde bevestiging op te leveren nagenoeg zonder complicaties gedurende het leven van . de patiënt.

Hoewel technieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van een cement, worden toegepast en een zekere mate van suc-35 ces is bereikt, hebben zich hierbij problemen voorgedaan en de onderhavige uitvinding beoogt een heupschroef van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarmede op bijzonder succesvolle wijze cement kan worden aangebracht. Hierdoor wordt het gebruik van bladen of zogenaamde drieflensna- 8500764 ·©» * - 3 - gels vermeden.

Volgens de uitvinding heeft de heupschroef hiertoe het kenmerk, dat zich een boring door de schroef uitstrekt en een aantal openingen in het lijf van de schroef is 5 aangebracht, welke openingen de boring met het uitwendige van de schroef verbinden, een en ander zodanig dat een been-cement in een patroon door de boring en de openingen kan worden geperst, ten einde de botstructuur in het gebied, dat de schroef in gebruik omgeeft, te versterken.

10 Op deze wijze wordt een bijzonder eenvoudige heupschroef verkregen, waarmede met succes beenfracturen kunnen worden gezet. De schuifbare heupschroef volgens de uitvinding is voorzien van openingen in een gebied waar het cement moet worden geïnjecteerd. Essentieel voor de onderhals vige uitvinding is, dat de openingen zich tussen de schroefbladen bevinden, zodat het cement in de dijbeenkop kan worden geïnjecteerd op een afstand van de plaats van de breuk zelf, waardoor de schroefdraad in het bot wordt vergrendeld.

Het is hierbij van belang, dat een schroefdraad meer dan 20 andere nagelbladen spiraalvormige groeven uitsnijden, via welke een betere en beter beheersbare injectie van het cement kan plaatsvinden, ten einde een betrouwbare verbinding tussen het geïmplanteerde element, het cement en het bot te verkrijgen.

25 Het is bekend, dat osteoporose een bepalende fac tor is voor het veroorzaken van ernstige comminutieve breuken en instabiliteit bij intertrochantericus-fracturen aan het boveneinde van het femur. Ondanks fixatie door middel van nagels en op passende wijze toegepaste biomechanica, 30 bleven dergelijke fracturen problemen veroorzaken, doordat de schroef uit de kop kon losraken, waarbij de gezette fractuur wordt verbroken met de hiermee gepaardgaande rampzalige gevolgen. Deze problemen worden bij toepassing van de heupschroef ondervangen, doordat via de opening een bijzonder 35 goede bevestiging bereikbaar is door het injecteren van methylmethacrylaat in het gewenste gebied.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de heupschroef volgens de uitvinding is weergegeven.

8500764 0 »» - 4 -

Pig. 1 geeft schematisch het toepassingsprincipe van een heupschroef volgens de uitvinding weer, waarbij ter verduidelijking delen zijn weggebroken en in doorsnede zijn weergegeven.

5 Fig. 2 is een op grotere schaal weergegeven deel van een heupschroef volgens de uitvinding, waarbij details van het gebruik van de kop van de schroef voor het invoeren van het cement ter verkrijging van een betere bevestiging van de pen voor het zetten van de fractuur zijn weergegeven.

10 Fig. 3 is een doorsnede op grotere schaal volgens de lijn IIX-III uit fig. 2.

Fig. 4 is een doorsnede door een einddeel van een schroef volgens de uitvinding, waarbij de openingen in het lijf van de schroef zichtbaar zijn.

15 Fig. 1 komt overeen met een röntgenopname van een heupfractuur 10, die in het femur-halsdeel of in het inter-trochantericus-gebied is gelegen.

In het gebied 12 kan een aanzienlijke mate van osteoporose aanwezig zijn. Een heuppenelement 14 is gebruikt 20 voor het zetten van een femur of dijbeen 16. Het boveneinde van het dijbeen of femur omvat een ronde kop 18, die kan draaien in de holte 20 in een heupbeen 22. De ronde kop is verbonden met een asdeel 24 door een halsdeel 26, waarvan het basisgedeelte grenst aan uitsteeksels, die bekend staan als 25 grote en kleine trochanters 28 en 30. Een breuk van het femur vindt gewoonlijk plaats in het versmalde of halsdeel 26, zoals bijvoorbeeld bij 10 is aangegeven en in een vlak, dat ongeveer dwars op het halsdeel verloopt of in een vlak, dat een andere hoek met de as van het halsdeel insluit.

30 Gewezen wordt op het Amerikaanse octrooischrift 3.554.193, waarin een zelfde type fractuur als in fig. 1 is weergegeven en waarin het gebruik van een bevestigingspen en bijbehorende onderdelen voor het zetten van de fractuur is beschreven.

35 Volgens de onderhavige uitvinding wordt echter een glijdende heupschroef 32 gebruikt, welke een langere schroefdraad heeft, waardoor de nagelsterkte wordt vergroot en wat nog meer van belang is de canule-vorming is groot. Het principe van deze techniek is bekend en het gebruik is weergege- 8500764 - 5 - ·“ % ven in het bovengenoemde octrooischrift. De schroef is voorzien van een langgerekte plaat 34 met een vorm, die is aangepast aan het buitenoppervlak van een dijbeen 24 en die is voorzien van een aantal openingen 36 voor het insteken van 5 schroeven 38, waarmede de schroef op gebruikelijke wijze wordt bevestigd.

Het insteken en bevestigen van de schroef vindt op bekende wijze plaats, waardoor de fractuur goed wordt gezet door de pen, die door de fractuur heen loopt en in het omge-10 vende botgebied wordt bevestigd. Er is echter osteoporose aanwezig, zodat het gewenst is methylmethacrylaat-cement te gebruiken, ten einde de schroef in de femurkop beter te bevestigen, zodanig dat het cement tussen de schroefgangen van de schroef zal voorkomen, dat de schroef zich uit het door 15 osteoporose aangetaste bot lossnijdt. Het is bekend, dat een eigenschap van deze schroeven is, dat de scherpe bladen van de schroef gemakkelijk door het zachte osteoporose-bot snijden, tenzij op een of andere wijze dit wordt verhinderd door geïnjecteerd cement. De beschreven schuifbare schroef is in 20 hoofdzaak bekend met uitzondering van het aanbrengen van openingen 40, 42 en 44. Het doel van deze openingen zal hierna worden toegelicht.

Het toepassen van de schuifbare heupschroef van een bekend type maakt het op zeer geschikte wijze mogelijk 25 een standaard intraveneuze verlengingsbuis 46 te gebruiken, die bij 48 is verbonden met de canule of boring van de schroef. Tijdens gebruik maakt deze verlengingsbuis het mogelijk methylmethacrylaat in vloeibare vorm te injecteren. De verlengingsbuis is op geschikte wijze in de schroefdraad van 30 de loop geschroefd, zoals bij 48 is aangegeven. In de prak-tijk wordt een half pak poedervormig methylmethacrylaat in een spuitje 50 van 20 cc gegoten en de helft van een vloeibaar monomeermethylmethacrylaatportie wordt eveneens in het spuitje gegoten. Het poeder en de vloeistof worden gemengd en wan-35 neer het mengsel nog sterk vloeibaar is, wordt het in het canule-deel van de schroef geperst en vervolgens door de openingen van de schroef naar buiten geperst.

Methylmethacrylaat wordt vooral door de middenope-ning in plaats van door de opening aan het uiteinde geperst.

8500764 - 6 -

Dit is van belang, aangezien in de praktijk het methylmetha-crylaat een patroon moet hebben, zoals met 52 in fig. 2 is aangeduid. Het cement passeert derhalve door de canule of boring 54 van het schroefelement 32, dat, zoals gebruikelijk 5 is voorzien van een schroefdraad 56, waardoor de schroef op de bekende wijze in het inwendige van de botstructuur kan worden geschroefd door middel van een geleidingsdraad, zodat de pen op zijn plaats wordt bevestigd bij een juiste zetting van de fractuur. Zoals bekend is, is het type schroefdraad 10 zodanig, dat de schroef in omgekeerde richting door het cement kan snijden, ten einde de schroef zonodig later te kunnen verwijderen voor een verdere behandeling van de fractuur.

De stroombaan van het methylmethacrylaat-cement 15 is door pijlen 58 aangeduid en verloopt in dwarsrichting door de openingen 40, 42 en 44. Voorts blijkt uit fig. 4,. dat het uiteinde 60 van de schroef een opening 62 van de boring of canule 54 bezit, waarbij een pijl 64 een hier uittredende stroom methylmethacrylaat-cement aangeeft. Met deze stroming 20 verkrijgt het patroon van het geïnjecteerde cement de vorm 52c

Zoals hierboven werd opgemerkt, is juist dit patroon gewenst, omdat indien de heupschroef juist subchondraal in dit gedeelte van het bot is geplaatst, slechts een geringe 25 doordringing van het cement in het harde been zou kunnen optreden. De openingen bevinden zich niet in het distale schroefdraadgedeelte, zodat het methylmethacrylaat niet alleen rond de schroefdraad zal vloeien, waardoor het schuifmechanis-me in gevaar zou worden gebracht, voorts vloeit het aldus ge-30 injecteerde cement niet tussen de botfragmenten.

Gebleken is, dat in bepaalde gevallen, ondanks een uitstekend zetten en een uitstekende positie van de fragmenten, zachtheid van het bot kan worden gevoeld. Bij een sterke samendrukking kan de schroef uit de zachte kop worden getrok-35 ken. Op deze plaats wordt methylmethacrylaat geïnjecteerd, bijvoorbeeld in de van openingen voorziene schroef en een voorafbepaalde hoeveelheid beencement wordt in de femur-kop geïnjecteerd. Onder dergelijke omstandigheden zal de fractuur op normale wijze helen, zonder dat de fixatie verloren gaat.

8500764 - 7 -

Er dient een techniek voor het invoeren van het cement in een bepaalde volgorde te worden toegepast waarbij de volgorde van de stappen strikt moet worden nagekomen bij het injecteren via de van openingen voorziene nagel volgens 5 de uitvinding. Het is theoretisch mogelijk het cement zelf in de kop te injecteren en het in de verbindingsruimte te laten uitstromen. Een probleem hierbij is, dat het cement terug zou kunnen vloeien rond de loop, waardoor wordt voorkomen, dat de fractuur kan worden gezet.

10 Om deze redenen moet de volgende volgorde worden aangehouden: (1) De breuk wordt voorzichtig zover mogelijk met de samendrukinrichting samengedrukt, zonder werkelijk stevig aan te zetten.

15 (2) Het been wordt enigszins bewogen, zodat het geleidingspengat is verplaatst ten opzichte van het overeenkomstige gat bij de verbinding.

(3) Het methylmethacrylaat wordt via de nagel geïnjecteerd in de femur-kop. Hierdoor wordt voorkomen, dat 20 cement rond het lijf van de schroef kan vloeien, hetgeen het hierop volgende schuiven zou belemmeren. In bepaalde gevallen was opmerkelijk hoeveel vloeibaar cement werd opgenomen door bepaalde door osteoporose aangetaste femur-koppen, gewoonlijk een hoeveelheid van 3-6 cc.

25 (4) De wond wordt vervolgens in lagen gesloten.

Er bestaan twee situaties, waarin de chirurg de mogelijkheid heeft methylmethacrylaat te gebruiken voor het versterken van de bevestiging van de van openingen voorziene schroef. De eerste situatie is die, waarin hij uit de Singh-30 index de mate van osteoporose kan voorspellen. Hij kan het gebruik van cement derhalve verwachten indien de Singh-index, zoals uit de praktijk blijkt, van de graad 1, 2 of 3 is. De tweede situatie bestaat wanneer het plaatsen van de nagel niet geheel ideaal is en de chirurg de schroef niet opnieuw 35 wil insteken, ten einde een verdere vernieling van het kop-fragment te voorkomen.

In de praktijk is het toepassen van de in het voorgaande beschreven techniek, die mogelijk is door de openingen in de schroef, voor het versterken van de bevestiging 85 0 0 7 6 4 τ - 8 - van de schroef, bijzonder succesvol gebleken. In geval van door osteoporose zachte koppen, is de mogelijkheid methylme-thacrylaat toe te passen zeer gunstig en vormt een goede pro-fylaxis ter voorkoming van het uit de femur-kop snijden van 5 de nagel.

Een punt van belang is de mogelijkheid de schroef, die met methylmethacrylaat is vastgezet, terug te krijgen.

Dit zou een werkelijk probleem lijken, indien de schroef moet worden verwijderd. De gebruikelijke schroef is echter voor-10 zien van een teruggaande schroefdraad, die als snijdraad is uitgevoerd, zodat verwijdering, indien nodig, mogelijk is voor verdere en/of andere behandeling van de breuk.

In gebruik is geen aanwijzing gevonden van verzwakking door de openingen in het schroefdraaddeel van de 15 schroef. In feite draagt het cement, daar waar cement rond de schroefdraad is geïnjecteerd,, bij tot de sterkte van de me-taal-cementsamenstelling.

Gunstig voor de chirurg is voorts het feit, dat onder omstandigheden het plaatsen van de geleidingspen niet 20 zo ideaal is als men zou willen, hetgeen pas wordt vastgesteld, nadat de nagel in de kop is geschroefd. Onder deze omstandigheden, zou, indien de schroef met opening is gebruikt, en cement in de femur-kop wordt geïnjecteerd, de fractuur op de juiste wijze zijn gezet en geen fouten meer 25 kunnen optreden.

Uit het voorgaande blijkt, dat de heupschroef volgens de uitvinding een oplossing verschaft voor osteoporose-problemen, door openingen in de heupschroef aan te brengen, via welke de bevestiging van de schroef kan worden verbeterd 30 door het injecteren van methylmethacrylaat.

De uitvinding is niet beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, dat binnen het kader der uitvinding op verschillende manieren kan worden gevarieerd.

8500764

Claims (8)

1. Heupschroef voor het zetten van beenfracturen, in het bijzonder voor toepassing bij een sterke mate van bot-osteoporose, welke heupschroef is voorzien van een langgerekt lijf en een zich over een gedeelte daarvan uitstrekkende, 5 uitwendige schroefdraad, met het kenmerk, dat een boring zich door de schroef uitstrekt en een aantal openingen in het lijf van de schroef is aangebracht, welke openingen de boring met het uitwendige van de schroef verbinden, een en ander zodanig, dat een beencement in een patroon door de bo- 10 ring en de openingen kan worden geperst, ten einde de bot-structuur in het gebied dat de schroef in gebruik omgeeft, te versterken.

2. Heupschroef volgens conclusie l,met het kenmerk, dat het beencement uit methylmethacrylaat be- 15 staat.

3. Heupschroef volgens conclusie 1 of 2, me t het kenmerk, dat de openingen over een lengte van het lijf van de schroef zijn verdeeld en tussen de schroef-draadgangen van de schroef zijn gelegen.

4. Heupschroef volgens conclusie 3, m e t het kenmerk, dat de openingen aan de zijden van het lijf van de schroef zijn gelegen, zoals noodzakelijk is door de mate van osteoporose.

5. Heupschroef volgens één der voorgaande conclu- 25 sies, met het kenmerk, dat de boring zich over de gehele lengte van de schroef uitstrekt en aan het afgelegen uiteinde open is uitgevoerd, waarbij via deze opening eveneens beencement kan worden uitgeperst.

6. Heupschroef volgens conclusie 5,met het 30 kenmerk, dat het tegenover het open uiteinde van de boring gelegen uiteinde is voorzien van een schroefdraad, die kan samenwerken met een schroefdraaduiteinde van een buis, die met een bron voor het cement verbindbaar is.

7. Heupschroef volgens conclusie 6,met het 35 kenmerk, dat deze kan worden gecombineerd met een stan-daardintraveneuze verlengingsbuis en een standaard spuitje, waarin methylmethacrylaat kan worden bereikt, waarbij het 8500764 τ - 10 - A. cement wordt geïnjecteerd, wanneer het mengsel nog vloeibaar is.

8. Heupschroef volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de heupschroef is uitgevoerd als een 5 glij'dende heupschroef met lange schroefdraad, waarbij het lichaam van de schroef stijf is uitgevoerd en een grote canule bezit, waarvan het invoereinde verbindbaar is met een standaardintraveneuze verlengingsbuis voor het injecteren van een methylmethacrylaat-beencement vanaf de buitenzijde van de 10 schroef, ten einde de inwendige bevestiging van de heupschroef te verbeteren door het cement via de boring en de openingen toe te voeren aan het omringende botgebied. 85 0 0 7 6 4