WO2015117996A1

WO2015117996A1 - Anordnung zur innenstabilisierung und/oder -fixierung eines langgestreckten hohlkörpers sowie vorrichtung zum betätigen dieser

Info

Publication number: WO2015117996A1
Application number: PCT/EP2015/052268
Authority: WO
Inventors: Siegbert Gregel
Original assignee: CREADO medtec GmbH
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2015-08-13
Also published as: DE102014101411A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Innenstabilisierung eines Knochens mit einem Stabilisierungselement (10) mit einem einen schraubenförmigen Verlauf aufweisenden langgestreckten ersten Element (12), dessen proximales Ende mit einem ersten Befestigungselement (22) verbunden ist und von dessen distalem Ende (16) ein zweites Element (14) ausgeht, das im Bereich des ersten Befestigungselements mit einem zweiten Befestigungselement (20) verbunden ist. Um die Elemente in gewünschter Drehposition zueienander zu fixieren, ist vorgesehen, dass zur Unverdrehbarkeit des ersten Befestigungselements (22) zu dem zweiten Befestigungselement (20) das das erste Befestigungselement bildende äußere Befestigungselement das das zweite Befestigungselement bildende innere Befestigungselement klemmend fixiert.

Description

Beschreibung

Anordnung zur Innenstabilisierung und/oder -fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers sowie Vorrichtung zum Betätigen dieser

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Innenstabilisierung und/oder -fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers, insbesondere Knochens wie Röhrenknochens oder einer Prothese, umfassend ein Stabilisierungselement mit einem einen schraubenförmigen Verlauf aufweisenden langgestreckten ersten Element, dessen proximales Ende mit einem ersten Befestigungselement verbunden ist und von dessen distalem Ende ein zweites Element ausgeht, das im Bereich des ersten Befestigungselements mit einem zweiten Befestigungselement verbunden ist, wobei das erste Element und das zweite Element vorzugsweise verbindungslos als Abschnitte des Stabilisierungselements ineinander übergehen.

Auch nimmt die Erfindung Bezug auf eine Vorrichtung zum entgegengesetzten Drehen von zwei insbesondere schraubenförmig verlaufenden Elementen eines in einem langgestreckten Hohlkörper wie Knochen oder Prothese eingesetzten Stabilisierungselements, wobei proximale Enden der Elemente von koaxial zueinander angeordneten zylinder- und/oder hohlzylinderförmigen Befestigungselementen ausgehen, die proximal erste Abschnitte zum Wechselwirken mit zweiten Abschnitten der Vorrichtung aufweisen. Zur Stabilisierung von Knochen werden entsprechende der Innenstabilisierung bzw. -fixierung dienende Anordnungen auch als Marknägel bezeichnet, wie dies der EP 1 827 272 Bl (= DE 10 2004 063 396) zu entnehmen ist. Ein entsprechender Marknagel, der zur geschlossenen Reposition einer Fraktur eines Röhrenknochens dient und in dessen Markhöhle eingesetzt wird, kann einen Nagelkern mit im distalen Bereich vorhandenem Kopfstück aufweisen, von dem Bänder ausgehen, die um den Nagelkern herum aufgewickelt sind und im proximalen Bereich des Marknagels drehverriegelt festlegbar sind. Der wirksame Querschnitt der Bänder und damit des Marknagels hängt davon ab, in welchem Umfang die Bänder in oder entgegen der Aufwickelrichtung gedreht werden.

Zwar ist mit diesbezüglichen Marknägeln eine hinreichende Stabilisierung möglich, gleichwenn Probleme beim Einführen des Nagels in einen Knochen bei Vorhandensein des Nagelkerns entstehen können. Auch sind konstruktive Nachteile insoweit gegeben, dass aufgrund der Vielzahl der Bauelemente, die den Marknagel bilden, aufwendige Überprüfungen erforderlich sind.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass ein diesbezüglicher Knochennagel bei der Knocheninnenfixierung bei vorhandenem Nagelkern Nachteile aufweist, insbesondere beim Setzen des Knochennagels.

Der DE 38 35 682 C2 ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung von Röhrenknochenbrüchen sowie von Gelenken zu entnehmen. Hierzu wird ein Stabilisierungselement in Form einer Schraubenfeder benutzt, die eine Einrichtung zur Tordierung und Fixierung im tordierten Zustand aufweist. Dabei kann der wirksame Durchmesser der Schraubenfeder an den Hohlraum im Knochen angepasst werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur Innenstabilisierung und/oder -fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers, insbesondere eines Knochens zuvor beschriebener Art so weiterzubilden, dass im Vergleich zu den bekannten Konstruktionen eine Vereinfachung insbesondere in Bezug auf die Fixierung der den schraubenförmigen Verlauf aufweisenden Elemente erfolgt. Auch soll sichergestellt sein, dass im erforderlichen Umfang die Kräfte eingeleitet werden können, um die erforderliche Stabilisierung bzw. Fixierung des Hohlkörpers sicherzustellen. Aufgabe ist es auch, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit der problemlos ein Stabilisierungselement, insbesondere eine Anordnung zuvor beschriebener Art in einen Hohlkörper wie Knochen eingesetzt und fixiert bzw. wieder gelöst werden kann. Die Aufgabe wird bezüglich der Anordnung zur Innenstabilisierung erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass zur Unverdrehbarkeit des ersten Befestigungselements zu dem zweiten Befestigungselement das das erste Befestigungselement bildende äußere Befestigungselement das das zweite Befestigungselement bildende innere Befestigungselement klemmend fixiert. Vorzugsweise weist das erste Befestigungselement zumindest im proximalen Bereich eine Hohlzylinder-Geometrie mit vom proximalen Rand ausgehenden Schlitzen auf, die sich zu ihren freien Enden hin konisch erweitern, wobei zur Ermöglichung des Verdrehens des ersten Befestigungselements zu dem zweiten Befestigungselement zueinander in die Schlitze ein diese spreizendes Element eines Werkzeugs eingreift.

Abweichend von vorbekannten Konstruktionen werden nicht zwei insbesondere einen schraubenförmigen bzw. zylindrisch spiralförmigen Verlauf aufweisende Elemente benötigt, um in Abhängigkeit von deren wirksamen Durchmesser insbesondere einen Knochen zu stabilisieren bzw. durch einen Bruch getrennte Knochenteile zueinander zu fixieren, sondern es wird ein einziges Element benutzt, das entsprechend der gewünschten Länge in zwei Abschnitte unterteilt wird, die verbindungslos ineinander übergehen, also nicht mechanisch durch ein Verbindungselement verbunden sind. Auch bedarf es keines als Seele wirkenden Nagelkerns. Ungeachtet dessen können die ineinander übergehenden Elemente gegeneinander verdreht werden, und zwar über die in deren jeweiligem proximalen Ende vorhandenen Befestigungselemente, die koaxial zueinander angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind.

Um mit konstruktiv einfachen Maßnahmen nach Einstellung des wirksamen Querschnitts des Stabilisierungselementes ein Verdrehen der Befestigungselemente zueinander zu verhindern, ist vorgesehen, das zur Unverdrehbarkeit des ersten Elements zu dem zweiten Element das äußere Befestigungselement das innere Befestigungselement klemmend fixiert. Dabei geht von dem äußeren Befestigungselement das erste Element aus, das das zweite Element umgibt und somit mit dem inneren Befestigungselement verbunden ist. Das äußere oder erste Befestigungselement weist eine Hohlzylindergeometrie mit vom proximalen Rand ausgehenden Schlitzen auf, die sich zu ihren freien Enden konisch erweitern, wobei zur Ermöglichung des Verdrehens der Befestigungselemente zueinander in die Schlitze ein diese spreizendes Werkzeug eingreift, um die Klemmwirkung aufzuheben, mittels der die Unverdrehbarkeit zwischen den Befestigungselementen erfolgt.

Das Werkzeug selbst sollte gegeneinander verdrehbare Betätigungselemente, wie Hohlzylinderelemente, aufweisen, die formschlüssig in Bereiche des ersten bzw. zweiten Befestigungselementes eingreifen, um ein Drehen und damit ein Ausdehnen oder Zusammenziehen zu ermöglichen.

Ferner sollte das äußere Befestigungselement ein Gewinde aufweisen, auf das bei fixiertem ersten und zweiten Befestigungselement ein Schutzelement wie Überwurfmutter schraubbar ist. Auf das Gewinde ist auch das Werkzeug schraubbar, so dass sich eine stabile Einheit aus Werkzeug und Befestigungselementen mit den von diesen ausgehenden Helices ergibt.

Weist das erste Element einen schraubenförmigen Verlauf auf, ohne dass hierdurch zwingend vorgegeben ist, das das Element über seine Länge einen gleichbleibenden Durchmesser besitzt, so kann das zweite Element geradlinig verlaufen, quasi als Seele des ersten Elements wirken. Insbesondere ist jedoch vorgesehen, dass auch das zweite Element einen schraubenförmigen Verlauf aufweist, wobei dessen wirksamer Durchmesser von dem des ersten Elements abweicht. Dabei sollten die Elemente derart zueinander konstruktiv ausgelegt sein, dass ein Element von dem anderen Element umgeben ist, so dass das innen verlaufende Element das äußere Element abstützt und somit dieses und damit auch den Hohlkörper wie Knochen stabilisiert.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise zwei Abschnitte eines einstückigen Stabilisierungselements zur Innenstabilisierung und/oder Fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers, insbesondere eines Knochens, benutzt. Bezüglich des Begriffs Stabilisierungselement ist anzumerken, dass dieser nicht einschränkend zu verstehen ist, da sowohl eine Stabilisierung als auch eine Fixierung möglich sein soll. Um das Stabilisierungselement herzustellen, ist insbesondere vorgesehen, dass zunächst das innere Element gewickelt wird, und zwar ausgehend vom proximalen Ende bis zum distalen Ende, also Umkehrpunkt, um sodann das gegenläufig zu wickelnde zweite Element herzustellen, das das erste Element umgibt.

Die Fixierung der freien Enden des Stabilisierungselements, also der proximalen Enden des ersten und zweiten Elements, erfolgt sodann in dem ersten und zweiten Befestigungselement. Das erste und zweite Element kann auch vereinfacht als Helix bezeichnet werden, ohne dass jedoch eine konstante Steigung und/oder ein gleichbleibender Durchmesser vorliegen müssen, wie dies bei einer Helix der Fall ist. Vielmehr wird der Begriff Helix als Umschreibung eines schraubenförmigen bzw. zylindrisch-spiralförmigen Verlaufs bezeichnet, wobei Durchmesser und/oder Steigung entlang des jeweiligen Elementes variieren können.

Um die Helices gegeneinander verdrehen zu können, also den wirksamen Durchmesser zu verändern, sind erwähntermaßen die Befestigungselemente, von denen das erste und zweite Element ausgehen, koaxial zueinander angeordnet und gegeneinander verdrehbar.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das proximale Ende des ersten und/oder zweiten Elementes einen gekröpften bzw. gebogenen bzw. kurvenartigen Verlauf aufweist, der in einer geometrisch angepassten Aussparung in dem ersten und/oder zweiten Befestigungselement fixiert ist. Somit besteht die Möglichkeit, ohne Schweißen - wie dies nach dem Stand der Technik erforderlich ist - die Elemente in dem Befestigungselementen zu fixieren, wobei sich zusätzlich aufgrund der relativ großen Länge, über die die Elemente mit den Befestigungselementen verbunden sind, die Möglichkeit der Übertragung hoher Drehmomente ergibt, ein weiterer Vorteil gegenüber vorbekannten Konstruktionen.

Um das proximale Ende des inneren oder zweiten Elements sicher mit dem inneren oder zweiten Befestigungselement zu verbinden, ist bevorzugterweise vorgesehen, dass das innere Befestigungselement aus einem eine Kegelstumpfgeometrie aufweisenden inneren ersten Abschnitt und einen diesen umgebenden hohlzylinderförmigen äußeren zweiten Abschnitt besteht, zwischen denen das proximale Ende des ersten Elementes fixiert ist, wobei vorzugsweise die Aussparung zur Aufnahme des proximalen Abschnitts im inneren oder ersten Abschnitt des Befestigungselements vorgesehen ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Stabilisierungselement im Querschnitt eine Kreisgeometrie aufweist und vorzugsweise aus einem gebogenen Draht aus biokompatiblem Material, insbesondere aus einem Material aus der Gruppe Stahl, Titan, Kunststoff besteht. Somit ist auf einfache Weise ein einstückiges Stabilisierungselement wickelbar, das aus zwei Abschnitten besteht, von denen sich ein erster Abschnitt von proximal nach distal und der zweite Abschnitt von distal nach proximal erstreckt. Die Anzahl der Windungen kann der Aufgabenstellung und dem Einsatzzweck entsprechend festgelegt werden. Gleiches gilt in Bezug auf die Steifigkeit.

Nach einem selbständigen Lösungsvorschlag zeichnet sich die Vorrichtung zum entgegengesetzten Drehen von zwei insbesondere schraubenförmig verlaufenden Elementen einer Anordnung zur Innenstabilisierung, vorzugsweise zuvor beschriebener Art, dadurch aus, dass die Vorrichtung einen Halteabschitt mit einem ersten Hohlzylinderabschnitt vorzugsweise mit einer ersten Handhabe aufweist, dass der erste Hohlzylinderabschnitt koaxial einen zweiten Hohlzylinderabschnitt und einen wellen- oder hohlzylinderförmigen inneren Abschnitt umgibt, dass der zweite Hohlzylinderabschnitt mit dem inneren Abschnitt über ein Verbindungselement verbunden ist derart, dass beim Drehen des inneren Abschnitts im Uhrzeigersinn der zweite Hohlzylinderabschnitt entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und umgekehrt, und dass distale Enden des zweiten Hohlzylinderabschnitts und des inneren Abschnitts die zweiten Abschnitte aufweisen, die mit den ersten Abschnitten der Befestigungselemente wechselwirken.

Dabei greifen insbesondere die zweiten Abschnitte formschlüssig in die ersten Abschnitte ein, um ein sicheres Erfassen und damit Drehen der Befestigungselemente zu ermöglichen.

Bevorzugterweise ist der innere Abschnitt wie die Welle mit einer zweiten Handhabe verbunden, die gegenüber dem Halteabschnitt der Vorrichtung drehbar ist. Die zweite Handhabe bzw. der innere Abschnitt ist über ein Getriebe wie Zahnradgetriebe mit dem zweiten Hohlzylinderabschnitt verbunden derart, dass die erforderliche gegensinnige Drehung der Befestigungselemente und damit der Elemente der Vorrichtung zur Innenstabilisierung ermöglicht wird.

Um ein unkontrolliertes Zurückdrehen der Elemente auszuschließen, sieht die Erfindung des Weiteren vor, dass von dem Halteabschnitt eine mit dem zweiten Hohlzylinderabschnitt oder dem inneren Abschnitt wechselwirkende Rücklauf sperre ausgeht. Hierdurch ist sichergestellt, dass beim Spannen der die Innenstabilisierung bildenden Elemente wie Helices und Loslassen der zweiten Handhabe ein Zurückdrehen der Elemente ausgeschlossen ist. Soll die in dem Hohlkörper vorhandene Innenstabilisierung entfernt werden, so wird die Rücklauf sperre gelöst, um die Elemente derart gegeneinander zu drehen, dass deren wirksamer Gesamtaußendurchmesser verkleinert wird. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern auch aus dem der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Stabilisierungselementes,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Stabilisierungselementes in seinem distalen Bereich,

Fig. 3 einen Ausschnitt des Stabilisierungselementes in seinem proximalen

Bereich,

Fig. 4 einen proximalen Bereich des Stabilisierungselementes

Befestigungselementen, einen der Fig. 4 entsprechenden Ausschnitt mit einem Abschnitt eines Werkzeugs, Fig. 6 Prinzipdarstellungen der Befestigungselemente mit proximalen Enden des

Stabilisierungselementes,

Fig. 6, 7 Prinzipdarstellungen des ein proximales Ende des Stabilisierungselementes aufnehmenden inneren Befestigungselementes,

Fig. 8 einen Ausschnitt des Stabilisierungselements mit den

Befestigungselementen, Fig. 9 eine Prinzipdarstellung eines Stabilisierungselementes und

Fig. 10 eine Prinzipdarstellung eines Werkzeugs.

In den Fig. 1 bis 9 sind wesentliche Merkmale einer Anordnung zur Innenstabilisierung bzw. -fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers, insbesondere eines Knochens zu entnehmen, die bei Einsatz in Knochen auch als Marknagel bezeichnet wird, da dieser in die Markhöhle eines Röhrenknochens z. B. zur Reposition einer Fraktur eingesetzt wird.

Insbesondere ist die Anordnung zum Einsetzen und damit Stabilisieren von Röhrenknochen wie Femur, Tibia, Humerus, Radius oder Ulna bestimmt.

Um die erforderliche Stabilität zu erzielen, wird ein im wirksamen Querschnitt veränderbares Stabilisierungselement 10 benutzt, das aus einem ersten oder äußeren Abschnitt 12 und einem inneren oder zweiten Abschnitt 14 besteht, die im distalen Bereich 16 ineinander übergehen, also Abschnitte eines einstückigen Elementes sind, insbesondere in Form eines gewickelten Drahtes aus biokompatiblem Material wie Edelstahl oder Titanlegierungen oder Titan. Dabei verläuft der innere Abschnitt 14 innerhalb des äußeren oder ersten Abschnitts 12, wobei zum Fixieren des Stabilisierungselementes 10 in einem Knochen oder einem anderen langgestreckten Hohlkörper der innere Abschnitt 14 sich an dem äußeren Abschnitt 12 abstützt.

Um ein Anliegen an der Innenwandung des Knochens zu ermöglichen, werden der erste und der zweite Abschnitt 12, 14 zueinander verdreht, also der wirksame Außendurchmesser vergrößert. Damit der äußere Abschnitt 12 durch den inneren Abschnitt 14 durch dessen Anliegen an ersterem stabilisiert wird, ist es von Vorteil, wenn die Anzahl der Wicklungen relativ groß ist. So sollten pro Zentimeter, betrachtet in Längsachsenrichtung des Stabilisierungselementes, 1 bis 20 Wicklungen vorhanden sein. Auch besteht die Möglichkeit, die Steigung entlang des ersten und zweiten Abschnitts 12, 14 zu variieren, um entsprechend der Geometrie des Hohlraums ein sicheres Anliegen des ersten Abschnitts 12 an der Knocheninnenwandung und somit eine hinreichende Stabilisierung sicherzustellen.

Der erste und der zweite Abschnitt 12, 14 weist eine schraubenförmige Geometrie auf, ohne dass die Steigung in Längsrichtung des Stabilisierungselementes 10 und/oder der Durchmesser gleich sein muss. Aus Gründen der Vereinfachung werden jedoch der erste und zweite Abschnitt 12, 14 nachstehend als innere und äußere Helix bezeichnet.

Zur Herstellung des Stabilisierungselementes 10 ist insbesondere vorgesehen, dass zunächst die innere Helix, also das zweite Element 14, beginnend vom proximalen Bereich zum distalen Bereich 16 hin gewickelt wird, um sodann nach Ausbildung eines Übergangs 18 die äußere Helix 12 von distal nach proximal zu wickeln. Die proximalen Enden werden sodann von Befestigungselementen 20, 22 aufgenommen, die Teil einer Fixier- und Spanneinrichtung 26 sind. Die Befestigungselemente 20, 22 sind prinzipiell den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist. Erkennbar sind auch die innere und äußere Helix 12, 14, die jedoch von den Befestigungselementen 20, 22 gelöst sind, um erkennbar zu machen, dass in diesen Nuten 28, 30 ausgebildet sind, in denen proximale Endabschnitte der Helices 12, 14 einbringbar sind und somit die Helices 12,14 fixiert werden können. Insbesondere den Fig. 2 und 3 ist der Verlauf der Helices 12, 14 im distalen Bereich (Fig. 2) und proximalen Bereich (Fig. 3) zu entnehmen.

Ein Stabilisierungselement über seine gesamte Länge ist rein prinzipiell der Fig. 9 zu entnehmen. Auch wenn in der diesbezüglichen Darstellung Steigung und Durchmesser von innerem und äußerem Helix 12, 14 gleich dargestellt sind, ist dies erwähntermaßen nicht zwingend erforderlich.

Die proximalen Enden der Helices 12, 14 werden in den Befestigungselementen 20, 22 fixiert. Dabei ist in Bezug auf das als zweites Befestigungselement bezeichnete innere Befestigungselement 20 entsprechend der Fig. 6, 7 vorgesehen, dass dieses aus einem inneren kegelstumpfförmigen Abschnitt 32 und einem äußeren auf diesen insbesondere durch Pressen und/oder Kleben befestigten äußeren Abschnitt 34 besteht, der umfangsseitig eine Geometrie eines Zylinders aufweist. In dem inneren Abschnitt 32 ist die Nut 28 eingebracht, die in ihrem Endbereich 36 bogenförmig verläuft, um ein sicheres Fixieren des proximalen Endes 38 des entsprechend gebogenen inneren oder zweiten Elementes 14 des Stabilisierungselementes 10 zu gewährleisten. Die Nut 28 ist in der Fig. 6 und der proximale Abschnitt 38 in der Fig. 7 dargestellt. Das die äußere Helix 14 aufnehmende als erstes Befestigungselement 22 bezeichnete Element weist entsprechend die Nut 30 auf, um den proximalen Endbereich der äußeren Helix 14 zu fixieren.

Das äußere Befestigungselement 22 ist erkennbar koaxial zu dem inneren Befestigungselement 20 angeordnet, wobei eine Verdrehbarkeit zueinander erfolgt. Dies ist erforderlich, damit entsprechend der Drehrichtung die Durchmesser des inneren und äußeren Elementes 12, 14, also der inneren Helix 14 und der äußeren Helix 12, entsprechend dem Einsatzbereich gedehnt oder zusammengezogen werden kann. Hierzu ist es auch erforderlich, dass die Helices einen entgegengesetzt gerichteten schraubenförmigen Verlauf aufweisen. Im Ausführungsbeispiel weist der äußere erste Abschnitt 12 - in Richtung des distalen Bereichs 16 des Stabilisierungselements 10 betrachtet - einen im Uhrzeigersinn verlaufenden schraubenförmigen Verlauf und die innere Helix eine entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufende schraubenförmige Geometrie auf.

Um in gewünschtem Umfang die Helices 12, 14 in ihrem jeweiligen Umfang zu reduzieren bzw. zu vergrößern, werden entsprechend die Befestigungselemente 20, 22 zueinander gedreht. Hierzu kann ein Werkzeug vorgesehen sein, von dem ein Abschnitt 40 dargestellt ist. Dieser weist eine rohrförmige Geometrie mit stirnseitigen Vorsprüngen 41, 43 auf, die in entsprechende eine konische Geometrie aufweisende Schlitze 42, 45 des äußeren Befestigungselementes 22 eingreifen, die in Richtung distal in Längsschlitze 47, 49 übergehen. Hierdurch erfolgt ein Spreizen des Befestigungselementes 22 in einem Umfang, dass die Befestigungselemente 20, 22 gegeneinander verdreht werden können; denn das äußere Befestigungselement 22 ist in den von den Schlitzen 42, 45, 47, 49 begrenzten Abschnitten nach innen vorgespannt derart, dass das innere Befestigungselement 20 klemmend fixiert wird mit der Folge, dass eine Unverdrehbarkeit zwischen den Befestigungselementen 20, 22 gegeben ist. Dies ist erforderlich, um nach Entfernen des Werkzeug bzw. des Abschnitts 40 des Werkzeugs sicherzustellen, dass ein Entspannen der Helices 12, 14 und somit Drehen dieser aufgrund der herrschenden Spannung und damit eine Querschnittsverringerung des im gewünschten Umfang gespreizten Stabilisierungselementes 10 unterbleibt.

Das die Schlitze 42, 45, 47, 49 aufweisende eine Hohlzylindergeometrie aufweisende äußere Befestigungselement 22 kann von einer nicht dargestellten Hülse umgeben sein, die in Richtung des Stabilisierungselementes 10 über das Befestigungselement 22 geschoben werden kann, um auf ein in dessen Umfangsfläche vorhandenes Außengewinde 44 geschraubt zu werden. Somit ergibt sich eine stabile Einheit aus Werkzeug, Befestigungselementen 20, 22 und dem Stabilisierungselementen 10 mit der Folge, dass ein problemloses Einsetzen der Anordnung in einen Hohlraum wie Markkanal eines Knochens möglich ist. Des Weiteren ist darauf hinzuweisen, dass zumindest eine der Helices 12, 14 derart gewickelt sein kann, dass im zusammengezogenen Zustand eine Zugfederwirkung erreichbar ist, um eine Kompression eines Frakturspaltes zu erreichen.

Erwähntermaßen können die Helices - in Längsrichtung betrachtet - in ihren Steigungen variieren. So kann z. B. im Mittenbereich zwischen proximalem und distalem Bereich der Abstand der Windungen größer als insbesondere im distalen Bereich sein.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Helices 12, 14 umfangsseitig strukturiert sind, um eine gewünschte Rotations Stabilität sicherzustellen, da aufgrund der Strukturierung ein quasi Verhaken mit der Innenwandung des Knochens erfolgen kann.

Wie sich insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ergibt, sollte das Stabilisierungselement 10, also dessen Abschnitte 12, 14 ein gewickelter Draht sein mit einem kreisrunden Querschnitt. Als Materialien kommen alle geeigneten biokompatiblen Materialien wie Stahl, Titan oder geeignete Kunststoffe in Frage.

Bevorzugterweise kann die äußere Helix 12 einen Außendurchmesser zwischen 6 mm und 10 mm und einen Innendurchmesser zwischen 5 mm und 7 mm aufweisen. Die innere Helix 14 kann Außendurchmesser zwischen 5 mm und 7 mm bei Innendurchmessern zwischen 4 mm und 6 mm aufweisen, jeweils im entspannten Zustand. Der Durchmesser der gebogenen Drähte zur Bildung der Helices 12, 14 kann zwischen 0,6 mm und 1 mm liegen. Bevorzugte Gangabstände hinsichtlich der äußeren Helix 12 liegen zwischen 2 mm und 3 mm und der inneren Helix zwischen 0,5 mm und 1 mm.

All diese Zahlen sind rein beispielhaft zu verstehen und nicht schutzeinschränkend. Losgelöst hiervon sollte der Außendurchmesser der inneren Helix 14 im entspannten Zustand kleiner als der Innendurchmesser der äußeren Helix 12 sein.

Der Fig. 10 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 100, d. h. eines Werkzeuges zu entnehmen, mit dem die Befestigungselemente 20, 22 erfasst werden können, um diese und damit die Helices 12, 14 gegeneinander zu drehen.

Das Werkzeug 100 weist einen rohrförmigen Halteabschnitt 102 auf, von dem eine Handhabe in Form z. B. zweier Knebel 104 abragt. Koaxial und innerhalb des Abschnitts 102 verläuft ein als zweiter Hohlzylinderabschnitt bezeichneter Hohlzylinder 106, der koaxial eine als innerer Abschnitt bezeichnete Welle 108 umgibt.

Der zweite Hohlzylinderabschnitt 106 weist an seinen Enden konisch verlaufende zahnförmige Vorsprünge 109 auf, die in die in den Figuren dargestellten eine konische Geometrie aufweisende Schlitze 42, 45 des äußeren Befestigungselements 20 eingreifen, um zum einen den Bereich des äußeren Befestigungselementes 22 zu spreizen, der das innere Befestigungselement 20 umgibt, um somit ein Verdrehen gegeneinander zu ermöglichen, und zum anderen das Befestigungselement 22 formschlüssig zu erfassen, um dieses drehen zu können. Die Welle 108 weist distal einen mittig verlaufenden Schlitz 110 auf, der in einen entsprechend angepassten Steg des inneren Befestigungselementes 20 formschlüssig eingreift. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass das innere Befestigungselement 20 einen Schlitz entsprechend der Fig. 4 aufweist, in den ein von der Welle 108 abragender Steg eingreift.

Der Abschnitt 40 in Fig. 5 entspricht somit distalem Bereich des die Vorsprünge 109 aufweisenden zweiten Hohlzylinderabschnitts 106. Die Welle 108 ist mit einer zweiten Handhabe 111 verbunden und weist ein Zahnrad wie Kegelrad 114 auf, das mit einem in der Handhabe 111 drehbar gelagerten Zahnrad 112 und einem von dem zweiten Hohlzylinderabschnitt 106 im Bereich der Handhabe 111 verlaufenden Zahnrad 116 Wechsel wirkt. Hierdurch wird ein Getriebe zur Verfügung gestellt, das beim Drehen der Handhabe 111 die Zahnräder 114, 116 in entgegengesetzte Drehbewegung und damit entsprechend die Welle 108 und der zweite Hohlzylinderabschnitt 106 versetzt werden. Da diese mit den Befestigungselementen 20, 22 formschlüssig verbunden ist, werden entsprechend die Helices 12, 14 entgegengesetzt zueinander verdreht.

Um beim Spannen der Helices 12, 14 sicherzustellen, dass aufgrund der sich beim Vergrößern des wirksamen Durchmessers der Helices 12, 14 aufbauenden Spannungen z. B. beim Loslassen der Handhabe 110 ein Zusammenziehen unterbleibt, geht von dem Halteelement 112 eine Rücklauf sperre 118 aus, die mit einem entsprechenden Gegenelement 120 wechselwirkt, das mit dem zweiten Hohlzylinderabschnitt 106 verbunden ist. Es wird eine Art Ratsche gebildet, deren Funktion dann aufgehoben wird, wenn die der Innenstabilisierung dienenden Helices 12, 14 aus einem Hohlkörper wieder herausgezogen werden sollen, also der wirksame Durchmesser der Helices 12, 14 reduziert werden muss.

Die formschlüssig in die Schlitze 42, 45 eingreifenden geometrisch angepassten als Zähne bezeichneten Vorsprünge 109 des zweiten oder äußeren Hohlzylinderabschnitts 106 sowie der von der Welle 108 distal abragende und in das innere Befestigungselement 20 eingreifende Steg bzw. der Schlitz 110 werden als zweite Abschnitte bezeichnet. Die die konische Geometrie aufweisenden Schlitze 42, 45 sowie der Längsschlitz 113 bzw. Steg werden als erste Abschnitte bezeichnet.

Selbstverständlich werden auch andere Geometrien der ersten und zweiten Abschnitte von der Erfindung erfasst.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Innenstabilisierung und/oder -fixierung eines langgestreckten Hohlkörpers, insbesondere Knochens wie Röhrenknochens oder einer Prothese, mit einem Stabilisierungselement (10) mit einem einen schraubenförmigen Verlauf aufweisenden langgestreckten ersten Element (12), dessen proximales Ende mit einem ersten Befestigungselement (22) verbunden ist und von dessen distalem Ende (16) ein zweites Element (14) ausgeht, das im Bereich des ersten Befestigungselements mit einem zweiten Befestigungselement (20) verbunden ist, wobei das erste Element (12) und das zweite Element (14) vorzugsweise verbindungslos als Abschnitte des Stabilisierungselements (10) ineinander übergehen,

dadurch gekennzeichnet ,

dass zur Unverdrehbarkeit des ersten Befestigungselements (22) zu dem zweiten Befestigungselement (20) das das erste Befestigungselement bildende äußere Befestigungselement das das zweite Befestigungselement bildende innere Befestigungselement klemmend fixiert.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Befestigungselement (22) zumindest im proximalen Bereich eine Hohlzylinder-Geometrie mit vom proximalen Rand ausgehenden Schlitzen (42) aufweist, die sich zu ihren freien Enden hin konisch erweitern, wobei zur Ermöglichung des Verdrehens des ersten Befestigungselements (22) zu dem zweiten Befestigungselement (20) zueinander in die Schlitze ein diese spreizendes Element (40) eines Werkzeugs eingreift.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das zweite Element (14) einen schraubenförmigen Verlauf mit einem wirksamen Durchmesser aufweist, der von dem des ersten Elementes (12) abweicht.

4. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das erste Element (12) einen dem zweiten Element (14) entgegengerichteten schraubenförmigen Verlauf aufweist.

5. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das erste und das zweite Befestigungselement (22, 20) koaxial zueinander angeordnet und gegeneinander verdrehbar sind.

6. Anordnung nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet ,

dass das Werkzeug gegeneinander verdrehbare Betätigungselemente wie Hohlzylinderelemente aufweist, die formschlüssig in proximale Bereiche des ersten bzw. zweiten Befestigungselements (22, 20) eingreifen.

7. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das äußere Befestigungselement (22) ein Gewinde (44) aufweist, auf das bei zueinander fixiertem ersten und zweiten Befestigungselement (22, 20) ein

Schutzelement wie Überwurfmutter schraubbar ist.

Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das proximale Ende des ersten und/oder zweiten Elementes (12, 14) einen gekröpften Verlauf aufweist, das in einer geometrisch angepassten Aussparung (28, 30) des ersten und/oder zweiten Befestigungselements (22, 20) fixiert ist.

9. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,

dass das innere Befestigungselement (20) aus einem eine Kegelstumpf geometrie aufweisenden inneren ersten Abschnitt (32) und einem diesen umgebenden hohlzylinderförmigen zweiten Abschnitt (34) besteht, zwischen denen das proximale

Ende (38) des zweiten Elementes (14) fixiert ist, wobei vorzugsweise in dem ersten Abschnitt die Aussparung (28) zur Aufnahme des den gekröpften Verlauf aufweisenden proximalen Endes des zweiten Elements vorgesehen ist. 10. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass das Stabilisierungselement (10) aus einem im Querschnitt eine Kreisgeometrie aufweisenden Element wie aus einem gebogenen Draht aus insbesondere biokompatiblem Material, vorzugsweise aus einem Material aus der Gruppe Stahl, Titan, Kunststoff besteht.

Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet ,

dass in Längsrichtung des ersten und/oder zweiten Elements (12, 14) betrachtet die Steigung des schraubenförmigen Verlaufs variiert.

12. Vorrichtung (100) zum entgegengesetzten Drehen von zwei insbesondere schraubenförmig verlaufenden Elementen (12, 14) eines in einem langgestreckten Hohlkörper wie Knochen oder Prothese eingesetzten Stabilisierungselementes (10), wobei proximale Enden der Elemente von koaxial zueinander angeordneten zylinder- und/oder hohlzylinderförmigen Befestigungselementen (20, 22) ausgehen, die proximal erste Abschnitte (42, 45, 113) zum Wechselwirken mit zweiten Abschnitten (108, 110) der Vorrichtung (100) aufweisen,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Vorrichtung (100) einen Halteabschnitt (102) mit einem ersten

Hohlzylinderabschnitt (102) aufweist, dass der erste Hohlzylinderabschnitt koaxial einen zweiten Hohlzylinderabschnitt (106) und einen wellen- oder hohlzylinderförmigen inneren Abschnitt (108) umgibt, dass der zweite Hohlzylinderabschnitt mit dem inneren Abschnitt über eine Verbindungseinrichtung (112, 114, 116) verbunden ist derart, dass bei Drehen des inneren Abschnitts im Uhrzeigersinn der zweite Hohlzylinderabschnitt entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird und umgekehrt, und dass distale Enden des zweiten Hohlzylinderabschnitts und des inneren Abschnitts die zweiten Abschnitte (108) aufweisen, die mit den von den Befestigungselementen (20,22) ausgehenden ersten

Abschnitten (42, 45, 110) wechselwirken.

Vorrichtung nach zumindest Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet ,

dass der innere Abschnitt (108) insbesondere in Form einer Welle mit einer Handhabe (111) verbunden ist, die gegenüber dem Halteabschnitt (102) drehbar ist.

Vorrichtung nach zumindest Anspruch 12 oder 13,

dadurch gekennzeichnet ,

dass die Handhabe (111) mit dem inneren Abschnitt (108) und dem zweiten Hohlzylinderabschnitt (106) über ein Getriebe wie Zahnradgetriebe verbunden ist.

Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14,

dadurch gekennzeichnet ,

dass von dem Halteabschnitt (102) eine mit dem zweiten Hohlzylinderabschnitt (106) oder dem inneren Abschnitt (108) wechselwirkende Rücklaufsperre (118) ausgeht.

16. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 15,

dadurch gekennzeichnet ,

dass von dem Halteabschnitt (102) eine weitere Handhabe (104) ausgeht.