SE501673C2 - Benimplantat för fixering av femurfrakturer - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 501 673 2 I närmast föregående stycken angiven teknik har dessutom den nack- delen att brottytorna ibland efter belastning fixeras i positioner i vilka brottytorna ej passar in i varandra, något som både förlänger och försvårar sammanläkningen. Detta leder till benförkortning, hälta och gångsvårigheter.

Implantatet enligt föreliggande uppfinning eliminerar de ovan angivna nackdelarna med hitintills använda implantat och gör det möjligt att A bättre utnyttja kroppens naturliga läkningsprocesser. Implantatet med- É ger även att kroppen vid behov korrigerar brottstyckenas inbördes lä- gen så att brottytorna, sedan operationen avslutats och patienten gångbelastar, intar för sammanväxning gynsamma och mer optimala posi- tioner. Detta sker därigenom att implantatet har en uppbyggnad som tillåter både sammandragande och isärgående rörelser i femurskaftets axiella riktning och i riktning för hålet upptaget i lårbenshuvudet jämte mindre rörelser av storleksordningen m tvärs femurskaftets längdriktning.

För att få ett så litet operationssnitt som möjligt skall den till femurskaftet fästa delen ha så liten axiell utsträckning som möjligt i femurskaftets längdriktning.

Det är inte enbart de krafter som uppstår vid normal belastning som benimplantatet utsätts för. När patienten under operationen är sövd är musklerna helt avslappnade, men när patienten efter operationen sedan vaknar upp ur narkosen sker stora uskelsammandragningar. Detta innebär stora kompressionskrafter på frakturen och i detta fall är kraftriktningen i huvudsak längs femurskaftets axiella riktning, vil- ka krafter styrs av implantatet.

Såsom nämnt ovan är det viktigt att implantatet tillåter rörelse längs femurskaftet och även viss mindre rörelse längs feurskaftet.

Det finns tidigare lösningar som tillåter viss, mycket begränsad rörelse längs femurskaftet. Den enda typ av vinklat implantat för femurfrakturer vi känner till och som tillåter en något längre rörel- se visas i US patent nr 4 628 923. Glidrörelsen är dock begränsad ge- nom användningen av en distalskruv. 10 15 20 25 30 35 3 501' 673 Implantatet enligt US 4 628 923 har den nackdelen att operationssnit- tet blir relativt långt eftersom hållarelementet har en uppbyggnad som kräver att operationssnittet görs längre än själva hållarelemen- tet. Till det långa operationssnittet bidrar att man måste ha utrymme för att kunna fästa distalskruven, vilket förlänger operationssnittet med ca 5 cm eller mera. En ytterligare nackdel är att läsningen av rotationsrörelsen mellan implantatets samverkande delar är komplice- rad genom att det cirkulära tvärsnittet framtvingar en lösning där rotationsrörelser förhindras medelst ett spont och en not.

Med lösningen enligt föreliggande uppfinning fås ett benimplantat som är flexibelt, genom att det kan användas vid många olika frakturbil- der, och där man understödjer kroppens naturliga läkningsförmåga i stället för att som ibland är fallet vid användning av tidigare kända implantat försvåra läkningsbetingelserna. Implantatet enligt förelig- gande uppfinning har dessutom vid en viss storlek ett hållarelement med en kortare axiell utsträckning, vilket ger ett kort operations- snitt.

Detta uppnås med en teknik som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.

Det finns en rad, i viss mån motverkande, krav på ett benimplantat för fixering av femurfrakturer. Grundkravet är att implantatet skall vara tillräckligt kraftigt för att kunna ta upp de krafter det för- väntas utsättas för utan att riskera brott. För ortopeden är det vik- tigt att benimplantatet är enkelt att hantera så att han/hon helt kan koncentrera sig på att applicera detta. I en alternativ utföringsform av uppfinningen är implantatet därför anordnat för att tillåta de inbördes glidande delarna att justerbart fixeras vid varandra tills dess att benimplantatet är på plats.

Ur patientens synvinkel bör benimplantatet ansluta så väl som möjligt till benet och skjuta ut så lite som möjligt från lårbenet för att pa- tienten inte skall få större obehag än nödvändigt.

För att om möjligt undvika att ortopeden placerar de olika implantat- delarna för långt isär, vilket skulle kunna leda till så stora moment- 10 15 20 25 30 35 501 675 4 krafter att man riskerar brott, förses i en utföringsform implantatet med ett mekaniskt stopp som förhindrar glidrörelse förbi ett visst kritiskt läge. I en alternativ utföringsform visas genom markeringar vilken punkt som ej får passeras vid glidrörelsen.

Ett ytterligare fördelaktigt särdrag hos benimplantatet enligt före- liggande uppfinning är att hällarplattan är så anordnad att skruvarna som fästes i lárbenet kommer att sitta korsvis, vilket förbättrar sta- biliteten.

I de beroende kraven anges ändamålsenliga utföringsformer av uppfin- ningen.

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hjälp av utföringsexempel vi- sade i ritningarna. Där visar: fig 1 en utföringsform av benimplantatet i vy ovanifrån, fig 2 en sprängskiss av anordningen enligt fig 1 sedd från sidan, fig 3 en tvärsnittsvy tagen längs linjen III-III i fig 1, fig 4 en ändvy av en av detaljerna i utföringsformen enligt fig 1, fig 5a,b, 6a,b olika sätt att anordna tillfällig låsning av glid- ningen mellan de olika delar ingående i utförings- formen enligt fig 1, fig 7a en detaljvy över en spärranordning, fig 7b en detaljvy över placeringen av markeringar, fig 8 ett tvärsnitt som motsvarar fig 3 över en alternativ utföringsform, 10 15 20 25 30 35 s 501 673 fig 9 ett benimplantat enligt uppfinningen fixerat vid lårbenet, och fig 10 ett tvärsnitt taget längs linjen X-X i fig 9.

I utföringsformen visad i figurerna utgörs benimplantatet av tre hu- vuddelar, nämligen en första del utgörande ett vinkelelement 1, en andra del bildande en hållare 2 och en tredje del i form av en skruv (lagscrew) 3.

Vinkelementet 1 har ett första avsnitt som i huvudsak utgörs av en hylsa 10 samt ett andra avsnitt i form av ett glidben 11. I övergångs- området 14 mellan hylsan 10 och glidbenet 11 uppvisar vinkelementet 1 en förtjockning i förhållande till glidbenet 11. Hylsan 10 är anord- nad i en vinkel a i förhållande till glidbenet. Vanligen är vinkeln a av storleksordningen 130-140°. I andra utföringsformer avsedda för speciella typer av frakturer och benstorlekar varierar vinkeln a yt- terligare. Glidbenet 11 är avsett att vara utsträckt parallellt med femurskaftet. Avsnittet mellan övergångsområdet 14 och glidbenets nedre ände 15 bildar den första delens 1 glidparti.

Som framgår av fig 3 har glidbenet 11 lutande sidoväggar 12. där glid- benets 11 bredd avtar i riktning från lårbenet. Hylsan 10 uppvisar en genomgående öppning 13 för att ta emot nämnda skruv 3.

Hållaren 2 uppvisar ett spår 21 med en tvärsnittsform som motsvarar glidbenets 11 tvärsnittsform, dvs spåret uppvisar lutande sidoväggar 22. Spåret 21 bildar den andra delens 2 glidparti. Hållaren 2 har dessutom ett antal flänspartier 24 genom vilka hål 25 för att ta emot skruvar 5 är anordnade, vilka skruvar 5 är avsedda att fästas i lårbe- net. Hållarens 2 spår 21 är genomgående, dvs det har inga stopp vid spårändarna 20, 23 varigenom hela spårlängden kan utnyttjas och opera- tionssnittet hållas kort. Detta innebär att en och samma hållare 2 kan användas för olika långa vinkelelement 1.

Hållarens 2 axiella längd är i det visade utföringsexemplet kortare än den axiella längden för den första delens glidparti 11, varigenom operationssnittet kan hållas kort. Ett ytterligare särdrag hos det 1.0 l5 20 25 30 35 501 673 6 visade utföringsexemplet som möjliggör kort operationssnitt är att hålet 25 för den nedersta benskruven 5 är anordnat på avstånd från hållarens 2 nedre kant 23. Operationssnittet behöver inte vara längre än att man kan komma åt att skruva in den nedersta benskruven 5. De delar av implantatet som ligger längre ner kan föras på plats utan att ett snitt behöver tas upp.

I det visade exemplet har skruven 3 en gängning 31 och ett skaft 32 som passar i hylsan 10. Skruven 3 är anordnad för att om så önskas kunna låsas i förhållande till hylsan 10 med hjälp av en spännskruv 4, vilken skruvas in i en gängad öppning (ej visad) i skruvskaftets 32 ände. Den visade skruven 3 skall endast ses som ett exempel på utföringsform och då uppfinningen är oberoende av skruvens 3 exakta utformning kommer inte denna att beskrivas närmare.

I fig 9 visas ett exempel på hur ett benimplantat enligt uppfinningen fixeras vid lårbenet vid en femurfraktur omfattande både en intertro- kantär 42 och en subtrokantär 43 fraktur. Som framgår av figuren är skruven 3 fäst i en kanal genom lårbenshalsen 44 och lårbenshuvudet 41, och hållaren 2 är fixerad med hjälp av benskruvar 5 i femurskaf- tet 40.

Genom samverkan mellan glidbenets glidparti 11 och hållarens 2 glid- parti 21 möjliggörs att vinkelementet 1 kan röra sig axiellt längs femurskaftet 40, men tack vare de lutande sidoväggarna hindras rörel- se i andra riktningar mellan glidben ll och hållare 2. Delarna är tillverkade av ett material som ger låg friktion mellan de olika delarnas glidpartier, t ex rostfritt stål som är ytbehandlat.

Vid applicering av benimplantatet borras först en kanal upp i lårbens- huvudet 41 i vilken skruven 3 förs in, efter det att man med en gäng- tapp har format gängor på kanalens inre vägg. Detta föregås ofta av att man bland annat för att kontrollera riktningen på kanalen har bor- rat ett mindre hål varefter en styrtråd har fästs i botten av detta mindre hål. För att kunna använda denna teknik förses skruven 3 van- ligen med en genomgående öppning. När därefter kanalen har borrats upp och skruven 3 skruvats in i lårbenshuvudet 41 förs hylsan 10 in på skruvskaftet 32. Nästa steg för ortopeden är att bestämma var hål- 10 l5 20 25 30 35 7 501 673 laren 2 skall placeras för att ge maximalt stöd men ändå möjliggöra tillräcklig glidning. När läget har bestämts borras hål för benskru- varna 5 i femurskaftet 40, varefter benskruvarna 5 skruvas in för att fixera hållaren 2 i förhållande till femurskaftet 40. Innan hållaren 2 är slutgiltigt fixerad vid femurskaftet 40 kan om detta anses nöd- vändigt en spännskruv 4 skruvas in i botten av skruven 3 införd i lår- benshuvudet.

På lårbenet utövas normalt krafter huvudsakligen i tvâ riktningar, dels i den huvudsakliga riktningen för lårbenshuvud och hals, vilka styrs via skruven 3 och hylsan 10 införda i lårbenshuvudet 41 samt dels längs femurskaftets 40 vilka krafter styrs av glidningen mellan hållarens 2 och vinkelementets 1 glidpartier 11, 21. Den ovan nämnda muskelsammandragningen som sker vid uppvaknande ur narkos ger en rela- tivt kraftig kompression i femurskaftets 40 riktning.

Rörelser längs femurskaftet 40 uppgår vid läkningen i regel till fle- ra cm och ligger vanligen i intervallet 0-2 cm.

I vissa tillämpningar är det önskvärt att begränsa den maximala glid- ningen nedåt för vinkelementet 1 i förhållande till hållaren 2. Här- vid utnyttjas att tvärsnittsarean ökar i vinkelementets 1 övergångsom- råde 14, och att detta område därför kommer att låsas i spårets 21 öv- re del 20. När denna stoppfunktion skall användas placerar ortopeden hâllaren i ett sådant läge att avståndet mellan hållarens 2 övre kant 20 och vinkelelementets 1 övergângsområde 14 motsvarar längden för den maximala rörelse som kan tillåtas i femurskaftets längsgående riktning.

Genom att hållarens 2 sida avsedd att vändas mot femurskaftet 40 har formen av en delcirkel och att flänspartierna 24 följer denna form kommer benskruvarna 5 efter applicering att sitta korsvis i femur- skaftet 40. (Fig 10).

För att inte hållaren 2 och vinkelelementet 1 skall säras från varand- ra innan appliceringen är i vissa utföringsformer en stoppanordning anordnad vilken åtminstone tillfälligt fixerar vinkelelementets 1 glidben 11 i förhållande till hållaren 2. 10 15 20 25 30 35 501 673 ß vid utföringsformer enligt fig 5 sker detta genom en lässkruv 6 vil- ken tas emot i en gängad. genomgående öppning 16 i glidbenet 11. Den tillfälliga läsningen sker genom att skruvspetsen ligger an mot bot- ten av hållarens 2 spår 21. Läsningen kan även ske genom att när öpp- ningen 16 är nedanför hållarens 2 nedre kant 23 låsskruven 6 skruvas ned så långt att dess spets skjuter ut under glidbenet 11. Tanken är här att låsskruven 6 lossas efter fixeringen av benimplantatet.

Vid utföringsformen enligt fig Sa sker läsningen av vinkelelementet 1 med hjälp av friktion, genom att sidoväggarna 12, 22 hos respektive glidparti 11, 21 är försedda med friktionsytor 19. Endast friktions- ytan på glidbenet 11 visas i fig 6a.

I alternativa utföringsformer formas den tillfälliga läsningen med hjälp av gummistopp, etc.

Vid en ytterligare alternativ utföringsform sker läsningen genom att glidbenets 11 sidoväggar 12 trycks uppåt mot spårets 21 sidoväggar 22 med en kraft som är tillräcklig för att hindra glidrörelser mellan glidpartierna ll, 21. Den uppâtriktade kraften på glidbenet 11 kommer i en utföringsform från en kula nedtryckt i en öppning i spärets 21 botten. I en ytterligare alternativ utföringsform är kulan ersatt av en fjäderförspänd 51 platta 50 eller liknande (jfr fig Gb). Den uppåt- riktade kraften på glidbenet 11 skall härvid vara tillräckligt stor för att delarna inte skall glida isär genom verkan från exempelvis tyngdkraften men inte så stor att delarna hindras från att glida vid de normala muskel- och belastningskrafterna enligt ovan.

I en alternativ utföringsform uppvisar vinkelelementet 1 ett spår som omsluter en upphöjning 29 på hållaren 2, varvid spåret och upphöj- ningen 29 bildar glidpartierna (fig 8).

Om hällaren 2 placeras för långt nere på femurskaftet 40 riskerar man att glidbenets ll ände 15 kommer så högt i spåret 21 att anliggningen mellan sidoväggarna 12, 22 inte är tillräcklig för att motstå de mo- mentkrafter som uppstår, varvid antingen hållaren 2 eller glidbenet 11 kommer att brista. För att förhindra detta är i vissa utföringsfor- mer ett mekaniskt stopp anordnat som hindrar glidbenets ll ände 15 1.0 1.5 20 25 9 =5Û1 673 från att hamna för högt i spåret 21. I utföringsformen enïigt fig 7a utgörs detta stopp av en fjäderförspänd 26 tapp 27 som samverkar med en spärröppning 17 i gïidbenet 11. Denna spärranordning kan även fun- gera som ett tiïïfäiïigt stopp för gïidröreïsen enligt ovan.

I stäiïet för ett mekaniskt stopp har i utföringsformen visad i fig 7b gïidben 11 och håïïare 2 försetts med markeringar 18. 28 viïka inte får passera varandra för att man inte ska11 riskera sönderbryt- ning en1igt ovan. Markeringarna utgörs av ritsar. inïägg med avvikan- de färg etc. I en alternativ utföringsform förses endast ett av g1id- partierna 11, 22 med en markering medan det andra g1idpartiets ände utgör en andra markering.

I beskrivningen ovan av den visade utföringsformen har vi utgått från den situation när impïantatet används för fixering av intertrokantära 42 och subtrokantära 43 frakturer. Såsom angivet i beskrivningsinïed- ningen är benimplantatet eniigt föreïiggande uppfinning även använd- bart för suprakondyiära frakturer varvid dock hy1san 10 kommer att hamna ïängst ner, vinkein a är då ca 90°.

När det i beskrivningen används uttryck såsom övre, nedre etc avser därför dessa endast riktningar i de figurer det hänvisas ti11. Även om beskrivningen ovan har inriktats på femurfrakturer är det uppenbart för fackmannen att impïantat enïigt föreïiggande uppfinning är tänkbara att använda även vid frakturer på andra ben, såsom över- armsben och underben.

Claims (1)

10 15 25 35 501 673 /0 KRAV Benimpiantat för fixering av femurfrakturer och iiknande bestående av en första dei (1), en andra dei (2) och en skruv (3), där den första deien (1) innefattar en hylsa (10) för införande i en kanai upptagen i iårbenshuvudet, vi1ken hyïsa (10) är permanent fixerad i en vinkeï (Q) tiïi ett gïidben (11), vi1ket g1idben (11) är avsett att vara utsträckt iängs femurskaftet och som biidar ett glidparti (11), varvid den andra deïen (2) innefattar ett giidparti (21) som samverkar axie11t gïidbart med den första deiens (1) gïidparti (ll) och viiken andra dei (2) uppvisar öppningar (25) för att ta emot benskruvar (5) avsedda att fästas i femurskaftet, och där skruven (3) är anordnad för att tas emot av hyïsan (10) och skruvas in i ïårbenshuvudet. k ä n n e t e c k n a t därav. att gïidbenets (11) nedre ände (15) fritt kan passera den nedre änden (23) av den andra delens (2) giidparti (21) och att giidbenet (11) i ett över- gângsområde (14) ti11 hyisan (10) uppvisar en tvärsnittsändring viïken vid en förutbestämd position hindrar fortsatt reïativ giid- röre1se för den andra deïens (2) gïidparti (21) i riktning mot hyï- san (10). Benimpïantat enïigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att den andra delen utgörs av en hå11are (2) med gïidparti i form av ett uppåt. dvs riktat från 1årbenet, öppet spår. Benimpïantat enïigt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att spåret är utsträckt iängs håiïarens (2) he1a axie11a utsträckning. Benimplantat eniigt krav 2 e11er 3, k ä n n e t e c k n a t där- av, att håiiarens (2) spår i tvärsnitt uppvisar iutande inre sido- väggar (22), där spårets bredd avtar uppåt, dvs riktat från iårbe- net. Benimpïantat enïigt krav 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att den första deiens (1) gïidparti (11) har en tvärsnittsform med 1u- tande sidoväggar (12), för gïidpassning i hâïïarens (2) spår. 10 15 25 10. 11. 12. ll 501 -673 Benimpïantat enïigt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att ett spår är anordnat på den första de1ens (1) giidben (11) viiket spår axie11t gïidbart omsïuter den andra deïens (2) gïidparti (29). Benimpiantat enïigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att en anordning tiilhandahåïïs för att ti11fä11igt fixera den första deïens (1) g1idparti (11) i förhåïiande ti11 den andra deïens (2) gïidparti (21). Benimpïantat en1igt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att anordningen för tiïifäiïig fixering består av en öppning (16) för att ta emot en 1åsskruv (6) anordnad invid den nedre änden av den första deiens (1) gïidparti (11) och där öppningen (16) för att ta emot ïåsskruven (6) är så orienterad att ïåsskruvens (6) spets iå- ser mot den andra deïens (2) g1idparti(21). Benimpïantat en1igt krav 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att anordningen för ti11fä11ig fixering består av friktionsytor (fig 6a,b) anordnade på sidor vända mot varandra hos de första (1) och andra (2) deïarnas giidpartier (11, 21). Benimpïantat enïigt något av föregående krav. k ä n n e t e c k- n a t därav. att den första deïens (1) och den andra deïens (2) gïidpartier (11, 21) hindras från att gïida isär. Benimpïantat enïigt krav 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att för att hindra isärgiidning är den ena deiens giidparti försett med en fjäderförspänd tapp (27) som samverkar med en öppning (17) i den andra deïens giidparti. Benimpiantat enïigt krav 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att för att förhindra isärg1idning är respektive g1idparti (11,21) hos den första (1) och den andra (2) deïen försedd med markeringar (18, 28) viika ej ska11 passera varandra vid app1iceringen av benimp1an- tatet. 10 15 25 501 13. 14. 15. 673 /1 Benimp1antat enïigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att vinke1n (d) me11an den första delens (1) hyïsa (10) och g11dpart1 (11) varierar me11an 120° och 150° och företrä- desvis me11an 130° och 140° och som regel är ca 135°. Benimpïantat en11gt något av krav l-12, k ä n n e t e c k n a t därav, att vínke1n (d) me11an den första deïens (1) hylsa (10) och gïidparti (11) varierar me11an 80° och 100° och företrädesvis meï- 1an 90° och 100° och som rege1 är ca 90 °. Ben1mp1antat enïigt något av föregående krav, k ä n n e t e c k- n a t därav, att den andra deïens (2) axíeïïa utsträckning är ïíka med e11er understiger den axie11a utsträckningen för den första de- ïens (1) gïidparti (11).