NL9201959A - Inrichting en werkwijze voor het in beenachtig materiaal inbrengen van pennen. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het in beenachtig materiaal inbrengen van pennen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijke inrichting wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het inbrengen van zgn. "Kirschner"-draden, hierna "pennen” te noemen. Dergelijke pennen worden in de handchirurgie toegepast in het bijzonder bij botbreuk. Het gebruik van dergelijke pennen heeft als voordeel dat deze eenvoudig en snel aan te brengen zijn en het aanwezige weke delen minder beschadigd worden dan bij andere technieken. Na genezing kunnen de pennen gemakkelijk worden uitgenomen. Dergelijke pennen worden in de stand der techniek met behulp van een draaiende aandrijfinrichting in de botten gebracht. Daarbij zijn de pennen aan het vooreinde van een ("Trocart")-punt voorzien en dienen deze gelijktijdig als boor en als inwendige spalk.

Een dergelijke wijze van draaiend inbrengen is reeds lang bekend uit bijvoorbeeld het Duitse octrooischrift 532.436 van 1913· De pennen kunnen ook een onderdeel zijn van een zgn. "Fixateur externe". Bij deze vorm van botfixatie worden de pennen in het bot gebracht waarna de door de huid uitstekende uiteinden met elkaar worden verbonden door staven.

Naast deze voordelen is een aantal nadelen waargenomen. In ongeveer één vijfde van de toepassingsgevallen van dergelijke pennen blijkt een dergelijke constructie niet te voldoen. Een eerste probleem wordt gevormd door het feit dat de pennen na enige tijd in het botmateriaal losraken. Een ander probleem bestaat uit het ontstaan van infecties. Deze kunnen zowel nabij de inbrengplaats door de huid ontstaan als in het bot door afgestorven materiaal.

Het doel van de uitvinding is deze nadelen te vermijden .

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven inrichting verwezenlijkt door de kenmerkende maatregelen van conclusie 1.

Na onderzoek is het aanvraagster gebleken dat ondanks de scherpe punt van de pennen de booreigenschappen daarvan verhoudingsgewijs slecht zijn. Bij metingen is gebleken dat de temperatuur van de pen en het materiaal dat de pen omgeeft tot boven de 100° kan oplopen. Gegeven zijnde, dat coagulatie van proteïne plaatsvindt bij 56°C en osteocyten nog gevoeliger voor warmte zijn kan achteraf als verklaring worden gegeven dat bij het door boren inbrengen van pennen vanwege de verhoogde temperatuur osteonecrosis optreedt. Gesteld kan worden dat dergelijke osteonecrosis optreedt indien het bot meer dan 10 seconden op 60°C verwarmd wordt. Door dergelijke osteonecrosis zal de pen minder goed fixeren en neemt daardoor eveneens het gevaar van latere infectie toe.

Gebleken is dat indien laag frequent trillen of slaan toegepast * - wordt waardoor de toegevoerde energie per trilling beperkt blijft, aanzienlijk minder warmte ontwikkeld wordt. De hierboven beschreven kritische temperatuurgrenzen blijken niet te worden overschreden, zodat geen beschadiging van het bot of weefsel bij het inbrengen van de pennen plaatsvindt. Doordat de pennen thans niet meer worden gedraaid tijdens het inbrengen is eveneens het gevaar geweken van het aanhechten van weefsel aan de pennen (door hoge temperatuur) en het meedraaien en trekken van dit weefsel. Dit heeft met name negatieve invloed op zenuwen die onherstelbaar beschadigd kunnen worden. Af gezien van beschadiging van het weefsel is het eveneens mogelijk gebleken de pennen nauwkeuriger in het betreffende lichaamsdeel gericht aan te brengen. Daardoor wordt eveneens vermeden, dat de pennen niet of onvoldoende diep in het betreffende bot worden aangebracht. Verondersteld wordt dat door het trillen verdringing van zowel weefsel als botmateriaal plaatsvindt. Het gevaar van wegdraaien van pennen bij het raken van het bot, dat werd ondervonden bij het draaiend inbrengen van pennen, blijkt bij het trillend inbrengen geheel te zijn weggenomen.

Opgemerkt wordt, dat uit het Duitse octrooischrift 885*910 een inrichting bekend is voor het door slaan inbrengen van pennen. Deze inrichting is niet in staat doorgaande delen draadmateriaal op te brengen. De slagwerking wordt namelijk op de achterzijde van de draad uitgevoerd. Slaan vindt plaats door het met de hand verplaatsen van een gewicht dat een aanslag treft. Hiermee is het niet mogelijk een trilbeweging of een zodanige slagbeweging op te wekken dat van enige regelmaat sprake is. Met een dergelijke inrichting zal hetzij geen doorboring van het botmateriaal plaatsvinden hetzij doorboring met het gelijktijdig optreden van schade. Daardoor kunnen splinters ontstaan met alle ongewenste gevolgen van dien.

Voor de sturing van de pennen kan ten eerste de inrichting met een bepaalde oriëntatie ten opzichte van het betreffende lichaamsdeel geplaatst worden. Bovendien is het mogelijk om zowel de trillingsfrequentie als de ingebrachte energie te variëren. Dit kan bijvoorbeeld plaatsvinden door het wijzigen van de amplitude van de trilling of slag. Hoewel de uitvinding hierboven beschreven is aan de hand van de toepassing van zgn. "K-wires", moet begrepen worden dat ook dikkere of dunnere en andersoortige pennen met dergelijke trillingen of slagen kunnen worden aange bracht. De tril- of slagmiddelen kunnen alle in de stand der techniek bekende trilmiddelen omvatten, zoals elektrische of mechanische middelen. Daarbij wordt in het bijzonder de voorkeur gegeven aan pneumatische trilmiddelen. Dergelijke trilmiddelen dienen onderscheiden te wopden van slagmiddelen, zoals bijvoorbeeld bekend uit de stand der techniek. De frequentie voor het slaan of trillen ligt bij voorkeur boven 5 Hz. Het zal duidelijk zijn, dat een dergelijke frequentie bij een handbediende inrichting niet is op te wekken. Volgens een verdere van voordeel zijnde uitvoering bevat de inrichting een reciprocerend slag- of trillichaam dat tegen een aanslag stoot. Om enerzijds te waarborgen dat het bot doorboord wordt, maar anderzijds te voorkomen dat daarbij versplintering optreedt, dient de massa van een dergelijk slag- of trillichaam kleiner dan 50 gram te zijn. Transport van de draad kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen plaatsvinden waarbij uitsluitend beweging naar voren, d.w.z. in de richting van het lichaamsdeel, van de draad mogelijk is, zodat de inrichting steeds zo dicht mogelijk bij het lichaamsdeel aangebracht kan blijven.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het inbrengen van pennen in beenachtig materiaal door het bewegen van die pennen ten opzichte van dat materiaal. Volgens de uitvinding omvat de inbrengbeweging een tril- of slagbeweging met een frequentie tussen 5 en 20 Hz. Deze trilling heeft een amplitude die in hoofdzaak in de langs-richting van de pen gericht is, d.w.z. de trilling is heen en weer gericht in de richting van de pen. De amplitude van de trilling kan worden geregeld evenals de frequentie om zo op passende wijze inbrengen mogelijk te maken. Bij het binnentreden van de harde buitenlaag van een bot kan verhoudingsgewijs veel energie worden gebruikt terwijl na het doorboren van deze harde schaal of cortex een geringere hoeveelheid energie toegepast moet worden.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de tekening afge-beeld uitvoeringsvoorbeeld nader worden verduidelijkt. Daarbij tonen:

Fig. 1 op zeer schematische wijze een toepassing van pennen volgens de uitvinding aangebracht in een hand van een patiënt; en fig. 2 in dwarsdoorsnede een inrichting volgens de uitvinding voor het door trillen inbrengen van de pennen.

In fig. 1 is met 1 schematisch de opbouw van de botten van een menselijke hand getoond. Aangenomen wordt dat tussen de botten 2, 3 en 4 op enigerlei wijze een gecompliceerde breuk ontstaan is welke gefixeerd dient te worden. Dit wordt verwezenlijkt door het inbrengen van een pen 5. Daardoor is zeer beperkte beweging tussen de botten 2, 3 en 4 mogelijk. Een dergelijke techniek is in de stand der techniek algemeen bekend en daarbij worden de pennen door draaien ingébracht.

In fig. 2 is in dwarsdoorsnede de inrichting volgens de^ uitvinding in zijn geheel met 10 aangegeven. Deze bestaat uit een buis 11 voorzien van sleuven 9· In buis 11 is opgenomen een zuigersamenstel 15 bestaande uit de zuigerdelen 13 en 14 die met elkaar verbonden zijn door schroeven 20 en tegen elkaar gespannen worden door veren 19. Dit zuigersamenstel 15 is heen en weer beweegbaar aangebracht tussen de positie met doorgetrokken lijn getoond en de met stippellijn weergegeven positie. In de met stippellijn weergegeven positie wordt het zuigersamenstel, en meer in het bijzonder het zuigerdeel 14, door 0-ring 30 enigszins vastgeklemd. Het zuigersamenstel is beweegbaar om geleidingsbuis 17. In geleidingsbuis 17 is een transportholte voor aan te brengen draad 12 aangebracht. Zuigersamenstel kan tegen aanslag 8 slaan. Buis 17 is door middel van 0-ringen 18 opgesloten tussen deze aanslag 8 en het inlaateinde 7 van inrichting 10. Dit inlaateinde 7 is voorzien van een koppeling 6, die aangesloten is op een bron pulserende lucht. Aanslag 8 is verbonden met kop 27 waarbinnen zich het transport- en klemmechanisme voor het draad bevindt. Dit bestaat uit een wigoppervlak 23 waarlangs een van rollen voorzien schuif-stuk 25 heen en weer kan bewegen. Deze rollen 22 grijpen anderzijds aan op draad 12. Door middel van veer 24 wordt schuifstuk 25 in de in fig. 2 getoonde positie naar rechts bewogen. Bij het heen en weer bewegen van het zuigersamenstel 15 ontstaat een slag- of trilbeweging in de inrichting 10 waardoor de draad naar voren getrild wordt. Monding 26 van inrichting 10 dient zo dicht mogelijk bij het van pen te voorziene lichaamsdeel geplaatst te worden. Om bewerkingstoleranties met betrekking tot het in het midden liggen van geleidingsbuis 17 ten opzichte van buis 11 te compenseren bestaat, zoals hierboven beschreven, het zuigersamenstel 15 uit zuigerdelen 13 en 14. Daarbij is de uitwendige diameter van zuigerdeel 13 nauwkeurig aangepast aan de buis 11, zodat daartussen geen lekkage kan optreden. De binnendiameter van zuigerdeel 14 is nauwkeurig aangepast aan de uitwendige diameter van geleidingsbuis 17. zodat daartussen eveneens geen lekkage kan optreden. Aanzienlijke speling bestaat tussen de boring in zuigerdeel 13 en geleidingsbuis 17 en tussen het uitwendige omtreksoppervlak van zuigerdeel 14 en het inwendige oppervlak van buis 11. Doordat de zuigerdelen afdichtend tegen elkaar aanliggen wordt in afdichting tussen geleidingsbuis en het inwendige van buis 11 voorzien. Het tegen elkaar aanliggen wordt bevorderd door de aanwezigheid van in draadgaten 21 gebrachte schroeven 20, die een veer 19 die rust op zuigerdeel 14 voorspannen.

Door koppeling 6 wordt op trillende wijze perslucht toegevoegd. Dit kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen verwezenlijkt worden en als voorbeeld wordt een constructie beschreven met behulp van motor 40, overbrenging 4l en kruk 42. Kruk 42 drijft op zijn beurt een zuiger 43 aan, die geplaatst is in een cilinder 44. Door het regelen van het toerental van motor 40 kan de frequentie van de trilling bepaald worden. Door het stellen van de slag op kruk 42 kan de amplitude van elke persluchtstoot bepaald worden. Het is vanzelfsprekend dat een dergelijke trilling eveneens met andere inrichtingen op hydraulische of elektrische wijze kan worden opgewekt.

De massa van zuigersamenstel 15 dient bij voorkeur lager dan 50 gram te zijn. Bij een hoger gewicht is het gevaar niet denkbeeldig dat versplintering in het bot ontstaat bij het inbrengen. Bij voorkeur is de massa ongeveer 20 gram, maar uit proeven is gebleken dat bij een gewicht van 12 gram eveneens resultaten bereikt worden. Dit is vanzelfsprekend afhankelijk van de hardheid van de buitenschaal van het betreffende bot en de diameter en de punt van de gebruikte draad. De frequentie waarmee gewerkt wordt, ligt bij voorkeur tussen 5 en 20 Hz. Meer in het bijzonder ligt deze nabij de 15 Hz.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is, moet begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen aangebracht kunnen worden zonder buiten het bereik van de onderhavige aanvrage te geraken zoals waarvoor in de bijgaande conclusies rechten gevraagd worden. Het is vanzelfsprekend dat indien een ander trilmedium gebruikt wordt de inrichting volledig gewijzigd wordt.

Claims (10)

1. Inrichting voor het in beenachtig materiaal inbrengen van pennen, welke inrichting zo dicht mogelijk bij het beenachtige materiaal moet worden aangebracht, omvattende transport- en inklemmiddelen yoor het penmateriaal alsmede aandrijfmiddelen om het penmateriaal in beweging te brengen, met het kenmerk, dat de aandrijfmiddelen omvatten laag frequente slag- of trilmiddelen ingericht om aan het penmateriaal in langsrichting daarvan werkende energiepulsen op te brengen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de slag- of trilmiddelen pneumatische trilmiddelen omvatten.

3· Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de slag- of trilmiddelen van een frequentieregeling voorzien zijn.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de slag- of trilmiddelen van een amplituderegeling zijn voorzien.

5. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de trilmiddelen ingericht zijn om bij een frequentie hoger dan 5 Hz te werken.

6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies omvattende een reciprocerend slag- of trillichaam, waarbij de massa van dat lichaam kleiner dan 50 gram is.

7. Werkwijze voor het inbrengen van pennen in beenachtig materiaal door het bewegen van die pennen ten opzichte van dat materiaal, met het kenmerk, dat die beweging trillen of slaan met een frequentie hoger dan 5 Hz omvat.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de trillingsamplitude zich in hoofdzaak in de langsrichting van de pen uitstrekt.

9. Werkwijze volgens conclusie 7 of 8, waarbij voor het inbrengen de trillingsamplitude geregeld wordt.

10. Werkwijze volgens een van de conclusies 7"9. waarbij tijdens het inbrengen de trillingsfrequentie geregeld wordt.