WO2018041984A1 - Knochenklammer mit adapter für messhilfen - Google Patents

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WO2018041984A1
WO2018041984A1 PCT/EP2017/071935 EP2017071935W WO2018041984A1 WO 2018041984 A1 WO2018041984 A1 WO 2018041984A1 EP 2017071935 W EP2017071935 W EP 2017071935W WO 2018041984 A1 WO2018041984 A1 WO 2018041984A1
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bone
bracket
clip
sliding
adapter
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PCT/EP2017/071935
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Tobias SCHWÄGLI
Jan Stifter
Thomas Hauri
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Naviswiss Ag
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a bone clip, in particular a surgical
  • Bone clamp equipped with an adapter for a measuring aid for computer-assisted surgery.
  • the invention also relates to a system comprising a bone clip and a measuring aid.
  • Acting forces on measuring aids on long lever arms can generate large torques and thus allow large forces to act on the screwed connections in the bone material.
  • the space available for the measuring aid is limited, which increases the risk of unintentional collisions.
  • the bone clip must therefore lie as flat as possible on the bone.
  • Hip joint surgery may be described with reference to the following disclosures and patents.
  • US5807252 [Aesculap AG] describes a bone screw and US 20150038836 AI [Intellijoint Survivals Inc.] describes a screwed mounting device for a measuring aid, which are bolted directly or by means of adapters at a suitable location with the bone.
  • a disadvantage of this type of fastening technique is that relatively large forces can act on the screw connection or the bone material that can be generated, for example, in a collision on the measuring aid, for example, by accidentally abutment on the measuring aid.
  • the screw connection must therefore be dimensioned accordingly massive, which also results in a large height on the bone.
  • Clamping mechanism consists of interlocking sawtooth-shaped surfaces.
  • the necessary force is generated by a pair of pliers.
  • the actual secure fit on the bone is made possible by spikes or other sharp structures on the clip, which are pressed into the bone surface by the clamping process. In this case too, large forces can act locally on the bone. Minimally invasive interventions may not provide the necessary space. In addition, it is difficult to put this clip flat on the bone, since the clamp can not adapt to the bone when contracting.
  • US8002772 B2 [Kinamed, Inc] describes a clamp having two mutually movable toothed jaw parts which are clamped to the bone by means of an integrated threaded rod. Thanks to the rotating about axes of rotation
  • Jaw parts may adapt to the surface topology of the bone. Thorns or other sharp structures, which are pressed into the bone surface by the clamping process, allow a secure fit of the clamp on the bone. The local force on the bones can be relatively large when clamping.
  • US6711431 B2 [Kinamed Inc.] describes a stiff collar that is temporarily attached to the large trochanter at the femur (femur) by means of strings. The strings are wrapped around the femur. At this collar measuring means are attached. This attachment method protects the bone.
  • the object of the present invention is to further develop bone-fixed bone clips for surgery in such a way that, firstly, the forces of the clip acting on the bone are optimally distributed;
  • Bone clip can attach well to the bone structure when closing, thirdly, the injuries of the bone and the surrounding tissue are kept to a minimum and fourthly, measuring aids in the way of the treating physician in the way.
  • the attachment and removal of the clip on the bone should have ergonomic aspects and The attached clamp should not interfere with accessibility during surgical, in particular minimally invasive, surgery.
  • the proposed surgical bone staple comprises a relatively large proportion of the bone circumference, that the bone staple itself centers around the bone when it is fixed, and that the bone staple has a small height relative to the bone surface.
  • a bone clip for attaching measurement aids to a bone includes a first and a second bracket and an adapter.
  • the adapter includes a pulling mechanism and a locking mechanism. By pressing the
  • Pulling mechanism is the position of the first bracket relative to the second bracket changeable. By operating the pulling mechanism or the locking mechanism, the position of the first bracket relative to the second bracket can be fixed.
  • the first and second brackets each have an inner side which is oriented in the direction of a bone surface of the bone.
  • the first bracket contains one or more thorns on the inside.
  • the second bracket contains a sliding edge on the inside. By means of a spike, a substantially punctiform support on the Bone surface can be realized. By means of a sliding edge, a linear or sheet-like support on the bone surface can be realized.
  • the second bracket has according to one embodiment, a bow axis, wherein the sliding edge is arranged parallel to the bow axis.
  • the sliding edge can be designed as a parallel to the bow axis extending cutting edge.
  • On the first bracket may be mounted at a distance from the mandrel, a sliding edge.
  • the first bracket may have a bow axis, wherein the sliding edge is arranged parallel to the bow axis.
  • the two sliding edges can be parallel to the corresponding bow axes.
  • the two sliding edges and the mandrel may lie in the same plane.
  • the sliding edges can enclose an angle smaller than 90 ° to each other.
  • At least one of the first and second brackets may be shaped to partially enclose the bone.
  • At least one of the first or second brackets may be designed to be at least partially flexible.
  • the first bracket can be connected to the second bracket via an adapter which is designed as a flexible bracket element.
  • a flexible bracket element may be formed on one of the first or second bracket.
  • the locking mechanism comprises first and second sawtooth-like structures, which are arranged on the first and second bracket and are intended for mutual engagement.
  • the pulling mechanism comprises a gear arranged on the first bracket and a rack disposed on the second bracket, the rack and the gear being designed to mesh with each other.
  • the gear may be removably mounted on the first bracket.
  • the adapter includes a fastening device for a measuring aid.
  • the attachment device for the measuring aid may be removable from the first bracket.
  • the measuring aid can be temporarily fixed geometrically defined by means of adapters for measuring purposes on the bone clamp.
  • At least one eyelet for a bone screw may be attached to at least one of the first or second bracket may be provided.
  • the eyelet can be designed to receive a head locking screw.
  • the force of the first and second brackets can be adjusted to the bone by means of a torque measuring device.
  • the torque measuring device may be attached to the pulling mechanism.
  • a plurality of mandrels may form a mandrel group.
  • At least one of the sliding edges may include a plurality of blades, wherein the blades of the sliding edge form a blade group.
  • a system includes a bone clip of any of the foregoing
  • Embodiments comprising an adapter containing a measuring aid.
  • the measurement aid may be releasably attached to the adapter and extending at least over the tissue surface of the patient or protruding beyond the tissue surface of the patient.
  • the measuring aid has a longitudinal dimension which extends from the surface of the first or second bracket to the end of the measuring aid and forms a first lever arm. From the surface of the first or second bracket to the projection point of the track center of the sliding edge, a second lever arm may extend.
  • the longitudinal ratio of the first lever arm to the second lever arm is a maximum of five. According to one
  • the longitudinal ratio of the first lever arm to the second lever arm is a maximum of four. According to a particularly preferred
  • the longitudinal ratio of the first lever arm to the second lever arm is a maximum of three, that is, the first lever arm is substantially three times as long as the second lever arm.
  • the bone staple can be stably aligned by the mandrel and the sliding edge or the sliding edges on the inside of the bone. Thanks to the detachable adapter, the bone clip basically has a very small height relative to the bone surface.
  • FIG. 1 is an outline sketch of a bone clip
  • FIG. 2 a is a side view of a first embodiment of a bone clip
  • 2b is a side view of a second embodiment of a bone clip
  • 2c is a side view of a third embodiment of a bone clip
  • FIG. 2d shows the bone clip according to FIG. 2c, FIG.
  • FIG. 2e shows a detail of the adapter of the bone clip according to FIG. 2c
  • FIG. 2f shows a detail of the adapter of the bone clip according to FIG. 2c
  • FIG. 2e shows a detail of the adapter of the bone clip according to FIG. 2c
  • FIG. 2f shows a detail of the adapter of the bone clip according to FIG. 2c
  • FIG. 2g shows a section through an adapter of the bone clip according to FIG. 2c, FIG.
  • 3a shows a detail of the arrangement of a mandrel
  • 3b shows a detail of the arrangement of a mandrel group
  • FIG. 4a shows a detail of a first embodiment of a sliding edge
  • Fig. 4b shows a detail of a cutting group
  • FIG. 5 is a side view of a fourth embodiment of a bone clip
  • Fig. 6 is a side view of a fifth embodiment of a bone clip
  • Fig. 7 shows a device for releasing a locking mechanism for a
  • FIG. 8 is a side view of a sixth embodiment of a bone clip
  • 9a is a view of a seventh embodiment of a bone clip
  • FIG. 9b another view of the seventh embodiment of a bone clip
  • Fig. 9c is a longitudinal section through the bone clamp after the seventh
  • FIG. 10 is a view of an actuator assembly for a pulling mechanism
  • FIG. 11 is a view of a docking element for a measuring aid according to a first embodiment
  • FIG. 12 is a view of a docking element for a measuring aid according to a second embodiment
  • FIG. 13 is a view of a coupling tool
  • FIG. 14a is a view of an unlocking tool
  • Fig. 14b is a detail of Fig. 14a
  • Fig. 15 shows an embodiment of a holding element for a measuring aid.
  • Fig. 1 shows an outline sketch of an application example of a bone clip 2 using the example of a femur 1 (femur) with the essential elements of a bone clip 2 with a mounted on an adapter 6 measuring aid 7 in a hip operation.
  • the bone clamp 2 is at the height of the line
  • the region 5 for a femoral prosthesis to be implanted is shown in dashed lines. No additional fixing screws may be placed in this area 5.
  • the measuring aid 7 may comprise a marking element and a rod element.
  • the rod element may for example have a length of about 11 cm.
  • the marking element may for example have a substantially rectangular shape. According to one embodiment, the length of the rectangle is approximately 2.5 cm. The width of the rectangle is about 2.5 cm.
  • FIG. 2 a shows the side view of a first exemplary embodiment of a bone clip 2, which is arranged in cross-section 15 of a femur at the height of the large trochanter 3 and femoral neck 4.
  • the bone clamp 2 consists essentially of the two first and second brackets 11 and 12 and an adapter 6.
  • At the edge of the free end of the first bracket 11 is a mandrel 20 on the inside of the first bracket 11.
  • a pulling mechanism 8 for fixing the bone clamp 2 to the bone is arranged.
  • the pulling mechanism 8 causes a contraction of the
  • Bone clip that allows the bone clip to be held on the bone.
  • On the outside of the first bracket 11 is an area with sawtooth-like structures 21 for fixing.
  • Below the pulling mechanism 8 is parallel to the bow axis 24 of the first bracket 11, a cutting edge 22.
  • At the edge of the second bracket 12 is also a cutting edge 23 parallel to the bow axis 25 of bracket 12 is attached.
  • On the inside of the second bracket 12 is an area with sawtooth-like structures 26.
  • the top of the second bracket 12 is formed as a threaded rod 27 for the gear 28 of the pulling mechanism 8.
  • the gear 28 is rotated, for example, with a suitable screwdriver, which is not shown in the figure
  • This pulling mechanism 8 is preferably also used as a setting tool of the bone clip.
  • the two brackets 11, 12 are through
  • the pulling mechanism 8 can be removed as needed from the bone clip 2, thus releasing this space for the surgeon.
  • a device for mounting the measuring aid can be mounted.
  • more than one measuring aid can be attached.
  • this adapter 6 or the measuring aid can be temporarily removed as needed. It is important that the adapter 6 can be re-attached to the attached bone clip 2, so that the same geometric reference of the measuring aid is restored with respect to the bone.
  • the adapter 6 for attaching the measuring aids can simultaneously also
  • the adapter 6 for the measuring aids may be mounted at another suitable location, in particular not directly at the pulling mechanism 8.
  • the attachment of the bone clip 2 will be described.
  • the surgeon places the bone staple 2 on the bone as indicated in FIGS. 1 and 2, for example over the exposed part of the femur, so that the spine 20 of the first strap 11 bears against the bone surface.
  • the second bracket 12 is used on the bone surface.
  • the forces generated by actuation of the pulling mechanism 8 cause, firstly, the mandrel 20 to penetrate the bone surface, second, the sliding edges 22, 23 also begin to penetrate the bone surface as cuts and additionally slide along the bone surface due to the forces acting thereon.
  • the sliding edges 22, 23 is also prevented that the bone clip 2 slips up along the femoral neck 4 and thus can not be fixed at the optimum position.
  • a balance of forces is achieved as soon as the sliding edges 22, 23 no longer move and both the mandrel 20 and the sliding edges 22, 23 have penetrated sufficiently deep into the bone surface.
  • the sliding edges 22, 23 may contain at least one element from the group of edges, edges or ribs.
  • the maximum acting forces can be through an optional
  • Torque measurement can be adjusted and / or controlled by means of a torque measuring device, such as a screwdriver or a torque wrench.
  • a torque measuring device such as a screwdriver or a torque wrench.
  • the teeth of the saw-toothed structures 21, 26 of the locking mechanism 8 intermesh, e.g. catch, the locking mechanism 8 of the bone staple 2 is closed when the second bracket 12 rotates about the pivot point 29 at the sliding edge 23 and thus the saw-tooth-like structure 26 of the second bracket 12 in a form-fitting manner into the saw-tooth-like structure 21 of the first bracket 21
  • the shape of the first and second yokes 11, 12 is important for a tight stapling seat:
  • Sliding edge 23 must not slide away from the bone during contraction. Therefore, the second bracket 12 with the sliding edge 23 must partially surround the bone.
  • the term "partially encompassing” should be understood in particular that at least half of the bone circumference of the first bracket 11 and / or is detected by the second bracket 12. In particular, close the two sliding edges 22, 23, respectively, the associated bow shafts 24 and 25 at an angle less than 90 ° to each other.
  • each of the first or second bracket 11, 12 may be at least partially flexible. If at least one of the first or second brackets 11, 12 contains a flexible material, this flexible material can adapt to the bone surface particularly well.
  • Fig. 2b shows the side view of a second embodiment of a
  • Bone clip 2 which differs from the first embodiment on the one hand in that the adapter 6 is part of at least one of the first and second bracket 11, 12, and different in that the adapter 6 from the first bracket 11 is not removable.
  • the same reference numerals are used for components of the same function.
  • Fig. 2b may find application when the adapter 6 is not an obstacle in the further course of the operation.
  • the adapter 6 may also have a receiving element for a measuring aid 7, which is not shown in the drawing.
  • the first bracket 11 in the state in which the locking mechanism 13 is closed can partially rest on the bone surface, so that the
  • Bone clip 2 can be fixed to the bone even when renouncing the sliding edge 22 stably.
  • the sliding edge 23 can be omitted on the second bracket 12, instead, the sliding edge 22 may be provided on the first bracket 11.
  • Fig. 2c shows a side view of a third embodiment of a
  • Bone clip 2 This embodiment differs from the
  • Pulling mechanism 8 and the locking mechanism 13 includes, wherein the functions of the pulling mechanism 8 and the locking mechanism 13 are coupled.
  • Each of the first and second stirrups 11, 12 includes a sawtooth-like structure 21, 26.
  • a Saw-tooth-like structure is hereby representative of all tooth forms, which are intended for mutual engagement. In particular, all the tooth shapes that can be used for a thread can be used. However, the sawtooth-like structures 21, 26 do not engage in each other, but are part of an external thread.
  • the first bracket 11 and the second bracket 12 in the region of the adapter 6 semi-circular cross-sections.
  • the saw-toothed structures 21, 26 are threadably mounted on the outer, semi-circular surfaces of the first and second stirrups 11, 12.
  • the flat surfaces of the stirrups 11, 12 are intended to rest on one another, which is shown in FIGS. 2c to 2g. In the locked state are the
  • FIG. 2d shows the bone clip 2 according to FIG. 2c, according to which the
  • Locking mechanism 13 of the adapter 6 is opened. Although the end of the first bracket 11, which contains the first sawtooth-like structure 21, is still on the end of the second bracket 12, which contains the second sawtooth-like structure 26, but the two brackets 11, 12 are free and can from the bone. 1 be removed.
  • the first and second stirrups 11, 12 may be in the present position under a bias applied manually or by means of a setting element before the locking mechanism 13 has been closed.
  • the end of the first bracket 11 can move away from the end of the second bracket 12 and the sliding edge 22 and the mandrel 20 can be released.
  • the brackets 11, 12 of the bone clip can be removed.
  • the sleeve member 9 remains according to the illustration of Fig. 2d connected to the second bracket 12, for the sleeve member 9 according to this embodiment, a recess on the second bracket 12 is provided. The sleeve member is thus removed together with the second bracket 12, which simplifies handling.
  • this sleeve member can also as
  • the sleeve member 9 may be partially screwed onto the second sawtooth-like structure 26 of the second bracket before the first sawtooth-like structure 21 is connected to the sleeve member 9.
  • the Sawtooth-like structures 21, 26 are thus arranged offset to one another according to this illustration.
  • the clamping force the bone clip for bones of different consistency, in particular different hardness can be used. For harder bones, a greater clamping force can be selected, as the sawtooth-like structures have a greater degree of overlap.
  • the adapter 6 can also perform the function of a pulling mechanism 8.
  • FIG. 2e shows a detail of the adapter 6 of the bone clip 2 according to FIG. 2c, wherein the locking mechanism 13 of the adapter 6 is in the locked state, which corresponds to the illustration according to FIG. 2c, but in contrast to FIG. 2c the sleeve element 9 remains connected to the first bracket 11, which is shown in Fig. 2f.
  • the sleeve element 9 is shown cut, the sawtooth-like structures 21, 26 of the first and second yokes 11, 12 are not shown cut.
  • FIG. 2f shows a detail of the adapter 6 of the bone clip 2 according to FIG. 2c, the locking mechanism 13 being in the released state, which corresponds to the illustration according to FIG. 2d, with the difference that the sleeve element 9 is connected to the first bracket 11 remains.
  • FIG. 2g shows a section through an adapter 6 of the bone clip 2 according to FIG. 2c.
  • the sleeve member 9 according to this embodiment for example, a hexagonal cross-sectional area, which for example one for a
  • Wrench has matching size.
  • a cross-sectional area formed as a square or a circular cross-sectional area from which at least one segment is cut away may be used.
  • the first bracket 11 and the second bracket 12 are received in the sleeve member.
  • the thread is schematically indicated by a dashed line.
  • the cross sections of the first and second bracket 11, 12 are according to this embodiment semicircular. If the first and second brackets 11, 12 are arranged opposite one another, the result is a circular cross-sectional area which has an external thread.
  • the external thread of the first and second bracket 11, 12 is particularly suitable for the internal thread of the sleeve member 9.
  • Figures 3a and 3b show some details of the mandrel or mandrel group.
  • One of the tasks of the mandrel 20 is to allow local intrusion into the bone surface upon actuation of the pulling mechanism 8 while minimizing damage to the bone and tissue. After assembly causes the mandrel 20 in the bone 1 a reliable positioning of the bone clamp 2 on the
  • the thus fixed mandrel 20 defines a center of rotation about which the bone staple 2 can rotate during the fastening operation.
  • the rotation about the mandrel 20 is essential to allow the bone staple 2 to move to a stable position and orientation, thanks to the functionality of the sliding edges 22,23. Penetration of the mandrel into the bone surface and rotation about the center of rotation are coupled processes.
  • other elements can be attached, which allow a fixation on the bone.
  • a thorn has the property that he is in the
  • the first bracket 11 may also have a sliding edge to allow the occlusion of the bone on both sides.
  • FIGS 4a, 4b, 4c, 4d show some details of sliding edges 22, 23, which may in particular be formed as cutting edges, which come into contact with the bone surface.
  • the tasks of the sliding edges 22, 23 are, as in the case of the mandrel 20, the local penetration into the bone surface when the pulling mechanism 8 is actuated, with the least possible impairment of the bone and the tissue.
  • the bone staple may move locally in the direction of arrow 30 of the sliding edges 22, 23 over the bone surface.
  • the penetration and Moving the slide edges 22, 23 are generally coupled operations. Instead of a respective sliding edge 22, 23 may each have a plurality of parallel sliding edges 22, 23 may be provided.
  • the length and sharpness of a sliding edge 22, 23 is specifically matched to the bone from which the bone clip is to be applied.
  • the sliding edges 22, 23 may have a straight course or curved inwards or outwards.
  • a straight course is meant in particular that the course of the edge, edge or rib is formed as a straight line.
  • An inward or outward curvature can be understood as a concave or convex curvature of the edge, edge or rib.
  • a sharp-edged design of the sliding edges 22, 23 may be advantageous, for example in the form of a blade.
  • An embodiment with two sliding edges 22, 23 is advantageous for the application of the bone clip on the right or left side of the femur.
  • the sliding edges come into contact with the bone from a slightly different direction, in particular two blades can be designed so that they lie in an optimal position relative to the bone, which also depends on the leg side on which the bone clip is to be mounted.
  • two blades can be designed so that they lie in an optimal position relative to the bone, which also depends on the leg side on which the bone clip is to be mounted.
  • Bone geometry and bone hardness it may be sufficient if the sliding edges have a dull edge, an elongated rib or even a smooth surface, which can slide the first and second bracket 11, 12 in the closing direction along the bone. According to this embodiment is the
  • An attachment site can also be understood as meaning an area of the bone surface in which a contact of the sliding edge with the bone surface takes place, that is, a contact between the bone surface and the sliding edge. Depending on the roughness of the surface of the sliding edge, the static friction may be sufficient to ensure a firm grip of the sliding edge on the bone surface.
  • a point of attachment can also be understood as a point of contact which prevents the position of the bone clip from changing relative to the bone.
  • FIG. 5 shows a view of a bone clip according to a fourth embodiment, which contains some details regarding rotation and translation of the mounted bone clip 2 with respect to the bone 1.
  • the bone clamp 2 is located at three points on the bone, namely at the attachment point 51 through the mandrel 20, at the attachment point 52 by the sliding edge 22 and on the
  • Attachment points 51, 52, 53 prevents rotation about the bone axis 55 and tilting of the bone clip 2 about the two perpendicular to the bone axis 55 axes 56 and 57.
  • the bone axis 55 is shown in Fig. 5 perpendicular to the plane of the drawing. It is important that the mandrel 20 in the bone surface, a rotation of the attached bone clamp 2 to the
  • Bone axis 55 prevents. Second, the three attachment locations 51, 52, 53 prevent translation movements parallel to the three axes 55, 56, and 57.
  • the angle of rotation 58 is no longer so well secured around the bone axis 55, but may be sufficient depending on the bone cross-section. If a sliding edge 22, 23 is replaced by a mandrel 20 or all slide edges 22, 23 replaced by mandrels 20, the bone surface may be bruised when contracting the bone staple. In principle, a mandrel 20 and the two sliding edges 22 and 23 are sufficient to
  • the local forces on the bone surface and tissue, such as muscle attachments can be achieved by increasing the number of mandrels or mandrel groups 20 or cutting or a blade share 22, 23 or by the curved shape of the cutting edges 22, 23, for example according to the in Figs. 3a, 3b and 4a, 4b, 4c, 4d
  • the cross section of the bone clamp 2 is increased or widened by increasing the number of mandrels 20 and sliding edges 22, 23. This can be the ergonomics of
  • the bone clip 2 of FIG. 5 also differs from the previous embodiments in that the adapter 6 is partially flexible.
  • the adapter may comprise an elastic material, which comprises a change in the length of the first and second yokes 11, 12 and / or a change in the angular orientation of the first and second yokes 11, 12.
  • the two brackets 11, 12 can thus be formed as a first and a second bracket member, which is part of the bone clamp 2. As a result, a bone clip is obtained in a particularly simple design.
  • Fig. 6 shows a side view of a fifth embodiment of a
  • FIG. 6 shows the forces acting on the three fastening points 51, 52, and 53 by a force 60 acting on the measuring aid 7.
  • the measuring aid 7 is connected to the attached bone clip 2 by means of the adapter 6 connected.
  • the measuring aid 7 has a
  • the longitudinal dimension 64 extends from the end of the measuring aid 7 to the surface of the second bracket 12 in the point where the longitudinal axis impinges on this surface.
  • Longitudinal dimension of the measuring aid 7 is measured along a longitudinal axis 70.
  • the longitudinal axis also extends through the adapter 6.
  • the projection of the attachment point 53 onto the longitudinal axis 70 results in a projection length 71 in the direction of the longitudinal axis.
  • the projection length 71 has a center of distance which is obtained if the projection length 71 is halved. This distance midpoint corresponds to the lever end point 72 for the second lever arm 69 of the bone clip 2 with respect to the longitudinal axis 70.
  • the first lever arm 64 is at most five times as long as the second lever arm 69.
  • the force acting on the three attachment points 51, 52, 53 on the bone 1 is smaller, the larger the Lever arm 69 of the bone clamp 2 relative to the lever arm 64 of the measuring aid 7, that is, the smaller the aspect ratio.
  • An aspect ratio of at most 2 has proved to be particularly advantageous.
  • Fig. 7 shows an embodiment of a release mechanism to release the attachment of the bone staple 2 to the bone again.
  • the release mechanism according to the present embodiment comprises a lever device 61.
  • Lever 61 is used to release the locking mechanism 13.
  • the toothing of the sawtooth-like structures 21, 26 is achieved by means of the lever device 61.
  • the lever device 61 is between the sawtooth-like structures 21, which are located on the first bracket 11, and the sawtooth-like structures 26, which are located on the second bracket 12, introduced, whereby the distance of the sawtooth-like structures 21 of the first bracket
  • Locking mechanism 13 includes, which is not shown in the figure. It is also conceivable to integrate the release mechanism and the pulling mechanism into an instrument.
  • Fig. 8 shows a side view of a sixth embodiment of a
  • FIG. 8 shows an option for additional fixation of the fastened bone staple 2 in the bone by screwing through eyelets 80 provided therefor.
  • a particularly favorable variant is the use of screws 81, for example a head locking screw, which has a defined orientation and positioning of the fastened Bone clip 2 allowed. When using the screws, it must be ensured that the screws used do not prevent the insertion of the implant.
  • the executed in this embodiment as a femoral clip bone clip 2 is equipped with two eyelets 80, wherein preferably only one of these two eyelets 80 depending on the leg side is used.
  • Fig. 9a and Fig. 9b show a bone clip 2 after a seventh
  • the bone clip 2 may contain a stainless steel.
  • the bone clip 2 may contain a surgical steel or preferably consist of surgical steel.
  • the bone clip 2 for attaching a measuring aid 7 to a bone comprises a first and a second bracket 11,
  • the adapter 6 includes a pulling mechanism 8 and a locking mechanism 13.
  • the pulling mechanism 8 By operating the pulling mechanism 8, the position of the first bracket 11 relative to the second bracket 12 is variable.
  • the locking mechanism 13 By actuating the locking mechanism 13, the position of the first bracket 11 relative to the second bracket 12 can be fixed.
  • the first and second brackets 11, 12 each have an inner side 16, 17, which is aligned in the direction of a bone surface of the bone 1.
  • the first Temple 11 contains on the inside 16 one or more mandrels 20 and a
  • the second bracket 12 includes on the inside 17 a sliding edge 23, which may be formed as a sliding edge pair.
  • the pulling mechanism 8 is not fully shown in Fig. 9a or Fig. 9b, since the pulling mechanism 8 consists of several parts.
  • the items are partially removable from the bone clip 2.
  • the first bracket 11 has a guide element 31, which surrounds the second bracket 12.
  • the guide element 31 includes a first coupling element 32, which is intended for, with a second
  • Coupling member 33 to be connected which is shown in one of Fig. 10, 11 or 12.
  • the first coupling element 32 may be formed according to one embodiment as a bore with an internal thread.
  • the second bracket 12 has a substantially straight bracket portion and a curved bracket portion.
  • the straight bracket portion is provided with a plurality of recesses, which take over the function of a rack 27.
  • the straight bracket portion on the outside has two edges along which the recesses are arranged.
  • the recesses have the shape of notches that run along the two outer edges.
  • the indentations are intended, for example, to receive the teeth of a toothed wheel 28 of an actuating arrangement 35, which is illustrated in FIG. 10.
  • the recesses may, as shown in Fig. 9a, extend over the entire length of the straight bracket portion, they could also be arranged only in a part of the straight bracket portion, which is not shown in the drawing.
  • the first and second hoops 11, 12 can thus be contracted almost to the extent that the length of
  • Bone clip 2 is not significantly larger than the length of the straight
  • Each of the recesses has a first and a second recess wall.
  • the recess wall according to this embodiment has a substantially triangular cross-section. Because two edges of the straight bracket portion each include a series of recesses, a gear 28 may be engaged with each of the two rows of recesses.
  • the actuator assembly 35 can thus in two various positions are mounted on the guide member 31. Depending on the desired application, thus, the actuator assembly 35 can be placed in the appropriate position. This option can greatly facilitate the operation of the pulling mechanism 8 depending on the installation position of the bone clip.
  • the guide element 31 is thus symmetrical with respect to a longitudinal center plane.
  • the guide element 31 is arranged according to this embodiment at the end of a substantially straight bracket portion of the first bracket 11.
  • Fig. 9a the outside of the substantially straight strap portion of the first bracket 11 is shown
  • Fig. 9b the inside of the substantially straight strap portion of the first bracket 11 is shown.
  • Ironing section of the first bracket 11 has a sawtooth-like structure 21.
  • the outside of the substantially straight bracket section is thus provided over its entire width with the sawtooth-like structure 21.
  • a slot 39 is arranged in the substantially straight strap portion of the bracket 11. This slot 39 extends over a large part of the length of the substantially straight strap portion of the first bracket 11.
  • the substantially straight strap portion of the first bracket 11 has two rows of sawtooth-like structures 21.
  • the substantially straight bracket portion of the first bracket 11 also includes two projections, each having an eyelet 80 for a bone screw.
  • Bone screws which are passed through the two eyelets 80, the bone clamp 2 can be additionally attached to the bone.
  • the eyelets 80 include an internal thread. The bone screws are not shown in this illustration.
  • Fig. 9c shows a longitudinal section through the bone clip 2 according to the seventh embodiment.
  • the longitudinal section is laid along the longitudinal center plane of the first and second bracket 11, 12.
  • the longitudinal center plane can according to this
  • Embodiment be designed as a plane of symmetry.
  • the teeth of the rack 27 may be formed mirror-symmetrically with respect to the longitudinal center plane.
  • the guide member 31 and the sliding member 41 may be mirror-symmetrical with respect to the longitudinal center plane. Therefore, the recesses attached to the edges of the second bracket are not visible in this illustration.
  • the substantially straight strap portion of the second bracket 12 may also have a slight curvature, which in Fig. 9c coincides with the curvature of a substantially straight strap portion of the first bracket 11 5.
  • the essentially straight bow section of the second bow 12 can thus rest on the substantially straight bow section of the first bow 11.
  • the section through the substantially straight strap portion of the first bracket 11 is placed such that the slot 39 is shown cut.
  • the slot 39 extends according to this embodiment of the guide element
  • the slot 39 is intended for receiving a pin member 40, which is part of the locking mechanism 13.
  • the locking mechanism 13 serves as in the previous embodiments to fix the position of the first bracket 11 relative to the second bracket 12.
  • the pin member 40 is at the end of the
  • the end of the second bracket 12 has on the inside a sawtooth-like structure 26 which can engage in the saw-tooth-like structure 21 of the substantially straight bracket portion of the first bracket 11.
  • the pin element 40 can slide in the slot 39. It has in
  • the slot 39 has a shoulder 14 on which the bone-side end of the pin member 40 can serve as a support.
  • the bone-side end of the pin member 40 may be an extension, such as a
  • Substantially straight strap portion of the second bracket 12 predetermined.
  • the sawtooth-like structure 26 thus engages with the sawtooth-like structure 21 of the substantially straight bracket portion of the first bracket 11.
  • the teeth of the saw-toothed structure 26 engage the tooth roots of the saw-toothed structure 21.
  • the sawtooth-like structure 26 may have a single tooth, but it may also have a plurality of teeth to reduce flank pressure on the tooth flank of the counter tooth of the saw-toothed structure 21 ,
  • the sawtooth-like structure 26 may have at least 3 teeth, in particular the sawtooth-like structure 26 may have at least 5 teeth.
  • Each of the teeth may in particular have tooth flanks of different steepness.
  • the steepness of the flank which is directed towards the end of the substantially straight stirrup portion of the second stirrup 12, may be less than the steepness of the flank, which is in the direction of
  • Pulling mechanism 8 is aligned.
  • the steepness of the flank which is directed in the direction of the guide element 31, may be less than the steepness of the flank, which is aligned in the direction of the curved bracket section of the first bracket 11.
  • the saw-toothed structure 21 latches with the sawtooth-like structure 26 in any position adjusted via the pulling mechanism 8.
  • the locking mechanism 13 thus includes the pin member 40 and the
  • the saw-tooth-like structure 26 may be disposed on the end of the substantially straight bracket portion of the second bracket 12.
  • the pin member 40 may be received in a bore in the end of the
  • Substantially straight bracket portion of the second bracket 12 is arranged.
  • the pin member 40 may be connected to a slider 41.
  • the sliding element 25 41 forms a spring-mounted guide of the second bracket 12 on the first bracket 11. This spring-mounted guide has the task of making the entire closing path smooth in the loose state of the bone clip 2.
  • the two sawtooth-like structures 21, 26 are held apart by the sliding member 41 for this purpose.
  • the sliding element 41 has rails on the side facing the first bracket 11. On these rails, the slider 41 can slide along the surface of the first bracket 11.
  • the pin element 40 limits the free path of several cm.
  • the slider 41 may move perpendicular to the ironing surface along the pin member 40. The movement play is in the normal direction to the ironing surface a few millimeters, in particular about one millimeter.
  • the pin element may have on the upper side a nut 42, in which a spring element 43 is held, which rests on the outside of the sliding element 41.
  • the nut 42 may be welded to the pin member 40.
  • Closing operation are moved away by the sliding movement of the first bracket 11, whereby a progressive irreversible latching takes place, which leads to the desired attachment of the bone clamp 2 on the bone.
  • the unlocking tool which may be formed as a lever device 61, as shown in Fig. 14a or Fig. 14b
  • the end of the second bracket 12 can be moved in the direction of the nut 42, whereby the spring element 43 is compressed and the Distance between the two sawtooth-like structures 21, 26 enlarged.
  • the first and second sawtooth-like structures are disengaged, so that the
  • Preload is released and the first bracket 11 moves away from the second bracket 12 can be.
  • the extension of the pin member 40 rests on the shoulder 14 of the substantially straight bracket portion of the first bracket 11.
  • a sliding edge 22 is arranged.
  • the spikes 20 and the sliding edge 23 and the sliding edge 22 are located on the bone surface and can also for better grip in the
  • the bone staple 2 can be removed from the bone 1 without further injury to the bone surface.
  • the sliding edge 23 may comprise a pair of sliding edges. The sliding edges of the pair may be arranged parallel to each other.
  • the guide element 31 or the end of the first bracket 11 may have a sliding edge 22.
  • the sliding edge 22 may be formed as a pair of sliding edges.
  • Actuator assembly 35 is shown in FIG.
  • the actuator assembly 35 includes a second coupling member 33.
  • the actuator assembly 35 is placed on the guide member 31 for actuating the pulling mechanism 8.
  • the actuating arrangement 35 has a recess 34 which is positively connected to the
  • the second coupling element 33 is connectable or connected to the actuating arrangement 35.
  • the second coupling element 33 comprises a threaded pin or a locking screw which can be brought into engagement with the first coupling element 33 designed as a threaded bore or seat element according to this exemplary embodiment, that is to say can be screwed or locked in particular.
  • the second coupling element 33 may be received in a bore 36 of the actuator assembly 35.
  • the bore 36 may include a thread which is not visible in FIG.
  • the coupling element 33 can be actuated with a coupling tool, for example a screwdriver.
  • the actuating arrangement 35 comprises a toothed wheel 28, which engages in the mounted state in the toothed rack 27 mounted on the second bracket 12.
  • the gear 28 may be formed as a pinion.
  • the gear 28 may be disposed on a shaft 37 which is rotatably supported in a housing 38.
  • the shaft 37 may have a recess which is suitable for receiving a clamping tool 65.
  • a clamping tool 65 may have a shape that matches the shape of the recess so that the clamping tool 65 can be inserted exactly into the recess of the shaft 37.
  • the shaft 37 is rotated, which in turn rotatably disposed on the shaft 37 arranged gear 28 in rotation.
  • At least a portion of the teeth of the gear 28 is engaged with the teeth on the rack 27, so that upon rotation of the gear 28, the rack 27 is displaced relative to the guide member 31, so that the first bracket 11 can be moved relative to the second bracket 12.
  • FIG. 11 shows a view of a first exemplary embodiment of a docking element 45 for a measuring aid. This docking element 45 can after removing the
  • Actuator 35 are connected to the guide member 31.
  • the actuating assembly 35 is no longer needed.
  • the actuating arrangement 35 can be removed from the guide element 31 by releasing the coupling element 33 with the coupling tool.
  • the coupling element 32 located on the guide element 31 now stands for
  • the docking element 45 for this purpose also has a coupling element, which is the
  • Coupling element 33 may correspond, so that optionally the docking element 45 or the actuator assembly 35 with the located on the first bracket 11
  • the docking element 45 has according to this embodiment, two openings 46, which serve as slots for a
  • the openings 46 have according to this Embodiment same cross-sectional area, so that a measuring aid can be inserted into each of the two openings.
  • the shape of the openings 46 is
  • FIG. 1 An example of a measuring aid 7 which can be inserted into one of the openings 46, is shown in FIG.
  • An example of an associated male member 76 is shown in FIG.
  • the openings 46 are advantageously arranged in different orientation to each other on the docking element 45. They point according to this
  • Embodiment a certain position to each other, so that the geometric relationship of the openings 46 is defined to each other.
  • the measuring aid can be arranged in different spatial directions and in different orientations. Due to the orientation of the openings, the orientation of the measuring aid 7 is precisely defined, so that their position in space is exactly defined.
  • only a single opening 46 could be provided. According to another not shown
  • Embodiment could also be provided more than two openings 46.
  • the openings 46 have a substantially triangular cross-sectional area.
  • One of the sides of the triangle may have a recess 47, which is intended to receive a correspondingly shaped projection 73 of the plug element 76 (see FIG. 15).
  • the position of the measuring aid is known by the position of the opening 46 and the position of the recess 47.
  • FIG. 12 shows a view of a docking element 45 for a measuring aid 7 according to a second exemplary embodiment, which is embodied mirror-symmetrically with respect to the docking element 45 of FIG. 11.
  • the coupling element 33 corresponds to the coupling element for the docking element 45.
  • the openings 46 of FIG. 12 have the same shape as the openings 46 according to FIG.
  • Recess 47 in Fig. 12 may be configured the same as the recess 47 in Fig. 11.
  • FIG. 13 shows a view of a clamping tool 65.
  • the gear 38 of the actuating arrangement 35 according to FIG. 10 can be actuated with the clamping tool 65.
  • the clamping tool can also be used as a coupling tool when the coupling elements 33 have the same shape as the coupling element for the clamping tool 65 located on the shaft 37
  • the clamping tool 65 may differ from the coupling tool, so that a faulty manipulation is excluded.
  • the clamping tool and coupling tool may also be the same according to an embodiment, not shown.
  • Fig. 14a shows a view of a
  • Lever device 61 which serves as an unlocking tool
  • the lever device 61 is for manually releasing the
  • Locking mechanism 13 is provided.
  • the engaging end 62 is formed claw-shaped.
  • the lever device 61 further has a handle 63.
  • the holding element comprises a plug element 76, a rod element 74 and a
  • the plug element may include a locking element 73.
  • the connecting element 75 serves to receive the measuring aid 7.
  • the connecting element 75 may have a groove which is intended to receive the marking element.

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Abstract

Eine Knochen klammer (2) für die Befestigung einer Messhilfe (7) an einem Knochen (I) umfasst einen ersten und einen zweiten Bügel (11, 12) und einen Adapter (6). Der Adapter (6) umfasst einen Ziehmechanismus (8) und einen Arretiermechanismus (13), wobei durch Betätigung des Ziehmechanismus (8) die Position des ersten Bügels (11) relativ zum zweiten Bügel (12) veränderbar ist, wobei durch Betätigung des Arretiermechanismus (13) die Position des ersten Bügels (11) relativ zum zweiten Bügel (12) festlegbar ist. Der erste und zweite Bügel (11, 12) weisen je eine Innenseite (16, 17) auf, die in Richtung des Knochens (1) ausgerichtet ist, wobei der erste Bügel (II) auf der Innenseite (16) einen oder mehrere Dornen (20) enthält, und wobei der zweite Bügel (12) auf der Innenseite (17) eine Gleitkante (23) enthält.

Description

Knochenklammer mit Adapter für Messhilfen
Die Erfindung betrifft eine Knochenklammer, insbesondere eine chirurgische
Knochenklammer, die mit einem Adapter für eine Messhilfe für die computer-assistierte Chirurgie ausgerüstet ist. Die Erfindung betrifft auch ein System umfassend eine Knochenklammer und eine Messhilfe.
Wichtige Forderungen an solche an Knochen angebrachte Knochenklammern sind, dass die Messhilfe einen während des chirurgischen Eingriffs konstanten geometrischen Bezug zum Knochen beibehält und dass die angebrachte Knochenklammer den chirurgischen Eingriff nicht beeinträchtigt. Insbesondere minimal - invasive Eingriffe stellen hohe Anforderungen bezüglich Design und Ergonomie an Knochenklammer und Messhilfen.
Dabei wird jeweils ein fester geometrischer Bezug der Messhilfe zum Knochen angestrebt. Krafteinwirkungen auf die Messhilfe wie beispielsweise durch nicht beabsichtigtes Anstossen durch den Chirurgen dürfen weder die Position der Messhilfe verändern noch die Befestigung derselben im oder am Knochen beeinträchtigen.
Einwirkende Kräfte auf Messhilfen an langen Hebelarmen können grosse Drehmomente erzeugen und damit grosse Kräfte auf die Einschraubungen im Knochenmaterial einwirken lassen. Insbesondere bei minimalinvasiven Eingriffen ist der für die Messhilfe zu Verfügung stehende Raum begrenzt, was die Gefahr durch nicht beabsichtigte Kollisionen erhöht. Die Knochenklammer muss also möglichst flach auf dem Knochen anliegen.
Der Stand der Technik für die Befestigung von einer Messhilfe an einem Knochen, insbesondere im Bereich vom Oberschenkelhalsknochen bei einer
Hüftgelenksoperation, kann an Hand von folgenden Offenlegungs- und Patentschriften beschrieben werden.
US5807252 [Aesculap AG] beschreibt eine Knochenschraube und US 20150038836 AI [Intellijoint Survivals Inc.] beschreibt eine geschraubte Befestigungsvorrichtung für eine Messhilfe, die direkt oder mittels Adapter an geeigneter Stelle mit dem Knochen verschraubt werden. Nachteilig für diese Art Befestigungstechnik ist, dass relativ grosse Kräfte auf die Verschraubung respektive das Knochenmaterial einwirken können, die beispielsweise bei einem Stossvorgang auf die Messhilfe, beispielsweise durch unabsichtliches Anstossen an der Messhilfe erzeugt werden können. Die Verschraubung muss damit entsprechend massiv dimensioniert sein, was auch in einer grossen Bauhöhe am Knochen resultiert.
US2008/0027471 AI [Hauri] beschreibt eine Klammer mit mindestens zwei zueinander beweglichen Kieferpartien, die an den Knochen geklemmt wird. Der
Klemmmechanismus besteht aus ineinandergreifenden sägezahnförmigen Oberflächen. Die dafür notwendige Kraft wird mittels einer Zange erzeugt. Der eigentliche sichere Sitz am Knochen wird durch Dornen oder andere scharfe Strukturen an der Klammer ermöglicht, die durch den Klemmvorgang in die Knochenoberfläche hineingepresst werden. Auch in diesem Fall können grosse Kräfte lokal auf den Knochen einwirken. Minimalinvasive Eingriffe bieten unter Umständen den dafür notwendigen Platz nicht an. Zudem ist es schwierig, diese Klammer flach auf den Knochen zu setzen, da die Klammer sich beim Zusammenziehen nicht dem Knochen anpassen kann.
US8002772 B2 [Kinamed, Inc] beschreibt eine Klammer mit zwei zueinander beweglichen gezähnten Kieferpartien, die an den Knochen mittels einer integrierten Gewindestange geklemmt werden. Dank den um Rotationsachsen drehbaren
Kieferteilen kann sich die Klammer an die Oberflächentopologie des Knochens anpassen. Dornen oder andere scharfe Strukturen, die durch den Klemmvorgang in die Knochenoberfläche hineingepresst werden, ermöglichen einen sicheren Sitz der Klammer am Knochen. Die lokale Krafteinwirkung auf die Knochen kann beim Klemmen relativ gross sein.
US6711431 B2 [Kinamed Inc.] beschreibt einen steifen Kragen, der am grossen Trochanter am Oberschenkelknochen (Femur) mittels Saiten temporär befestigt wird. Die Saiten werden um den Femur herumgeschlungen. An diesen Kragen werden Messmittel befestigt. Diese Befestigungsmethode schont den Knochen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, am Knochen befestigte Knochenklammern für die Chirurgie dahingehend weiterzuentwickeln, dass erstens die auf den Knochen einwirkenden Kräfte der Klammer optimal verteilt werden, zweitens die
Knochenklammer sich beim Schliessen gut an die Knochenstruktur anfügen kann, drittens die Verletzungen des Knochens und des umliegenden Gewebes auf ein Minimum beschränkt und viertens Messhilfen dem behandelnden Arzt nicht bei Durchführung der Operation in den Weg kommen. Zusätzlich soll das Anbringen und das Entfernen der Klammer auf dem Knochen ergonomische Aspekte aufweisen und darf die befestigte Klammer die Zugänglichkeit beim chirurgischen, insbesondere minimal-invasiven Eingriff nicht beeinträchtigen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die vorgeschlagene chirurgische Knochenklammer einen relativ grossen Anteil des Knochenumfangs umfasst, dass sich die Knochenklammer bei deren Fixierung selber um den Knochen zentriert und dass die Knochenklammer eine geringe Höhe bezüglich der Knochenoberfläche aufweist.
Wenn der Begriff„beispielsweise" in der nachfolgenden Beschreibung verwendet wird, bezieht sich dieser Begriff auf Ausführungsbeispiele und/oder Ausführungsformen, was nicht notwendigerweise als eine bevorzugtere Anwendung der Lehre der Erfindung zu verstehen ist. In ähnlicher Weise sind die Begriffe„vorzugsweise",„bevorzugt" zu verstehen, indem sie sich auf ein Beispiel aus einer Menge von Ausführungsbeispielen und/oder Ausführungsformen beziehen, was nicht notwendigerweise als eine bevor- zugte Anwendung der Lehre der Erfindung zu verstehen ist. Dementsprechend können sich die Begriffe„beispielsweise",„vorzugsweise" oder„bevorzugt" auf eine Mehrzahl von Ausführungsbeispielen und/oder Ausführungsformen beziehen.
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung enthält verschiedene Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemässe Knochenklammer. Die Beschreibung einer bestimmten Kno- chenklammer ist nur als beispielhaft anzusehen. In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe„enthalten",„umfassen",„aufweisen" als„enthalten, aber nicht beschränkt auf.." interpretiert.
Eine Knochenklammer für die Befestigung von Messhilfen an einem Knochen umfasst einen ersten und einen zweiten Bügel und einen Adapter. Der Adapter umfasst einen Ziehmechanismus und einen Arretiermechanismus. Durch Betätigung des
Ziehmechanismus ist die Position des ersten Bügels relativ zum zweiten Bügel veränderbar. Durch Betätigung des Ziehmechanismus oder des Arretiermechanismus ist die Position des ersten Bügels relativ zum zweiten Bügel festlegbar. Der erste und der zweite Bügel weisen je eine Innenseite auf, die in Richtung einer Knochenoberfläche des Knochens ausgerichtet ist. Der erste Bügel enthält auf der Innenseite einen oder mehrere Dornen. Der zweite Bügel enthält auf der Innenseite eine Gleitkante. Mittels eines Dorns kann eine im Wesentlichen punktförmige Auflage auf der Knochenoberfläche realisiert werden. Mittels einer Gleitkante kann eine linienförmige oder flächenförmige Auflage auf der Knochenoberfläche realisiert werden.
Der zweite Bügel weist nach einem Ausführungsbeispiel eine Bügelachse auf, wobei die Gleitkante parallel zu der Bügelachse angeordnet ist. Insbesondere kann die Gleitkante als eine parallel zur Bügelachse verlaufende Schneide ausgestaltet sein. Auf dem ersten Bügel kann in einem Abstand zum Dorn eine Gleitkante angebracht sein.
Der erste Bügel kann eine Bügelachse aufweisen, wobei die Gleitkante parallel zu der Bügelachse angeordnet ist. Nach einem Ausführungsbeispiel können die beiden Gleitkanten parallel zu den entsprechenden Bügelachsen verlaufen. Nach einem Ausführungsbeispiel können die beiden Gleitkanten und der Dorn in der gleichen Ebene liegen. Die Gleitkanten können einen Winkel kleiner als 90° zueinander einschliessen.
Nach einem Ausführungsbeispiel kann zumindest einer der ersten und zweiten Bügel so geformt sein, dass er den Knochen teilweise umfassen kann.
Nach einem Ausführungsbeispiel zumindest einer der ersten oder zweiten Bügel zumindest teilweise flexibel ausgebildet sein. Insbesondere kann der erste Bügel mit dem zweiten Bügel über einen Adapter, der als flexibles Bügelelement ausgebildet ist, miteinander verbunden sein. Alternativ kann zusätzlich zum Adapter ein flexibles Bügelelement an einem der ersten oder zweiten Bügel ausgebildet sein.
Nach einem Ausführungsbeispiel umfasst der Arretiermechanismus erste und zweite sägezahnartige Strukturen, die auf dem ersten und zweiten Bügel angeordnet sind und zum gegenseitigen Eingriff bestimmt sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel umfasst der Ziehmechanismus ein Zahnrad, welches auf dem ersten Bügel angeordnet ist und eine Zahnstange, welche auf dem zweiten Bügel angeordnet ist, wobei die Zahnstange und das Zahnrad zum gegenseitigen Eingriff bestimmt sind. Nach einem Ausführungsbeispiel kann das Zahnrad abnehmbar auf dem ersten Bügel angeordnet sein.
Nach einem Ausführungsbeispiel enthält der Adapter eine Befestigungsvorrichtung für eine Messhilfe. Die Befestigungsvorrichtung für die Messhilfe kann vom ersten Bügel abnehmbar sein. Insbesondere kann die Messhilfe mittels Adapter temporär für Messzwecke an der Knochenklammer geometrisch definiert befestigt werden.
Mindestens eine Öse für eine Knochenschraube kann an zumindest einem der ersten oder zweiten Bügel vorgesehen sein. Die Öse kann zur Aufnahme einer Kopfverriegelungsschraube ausgebildet sein.
Nach einem Ausführungsbeispiel kann die Krafteinwirkung der ersten und zweiten Bügel auf den Knochen mittels einer Drehmomentmessvorrichtung einstellbar sein. Die Drehmomentmessvorrichtung kann am Ziehmechanismus angebracht sein.
Nach einem Ausführungsbeispiel können mehrere Dornen eine Dorngruppe ausbilden.
Nach einem der Ausführungsbeispiele kann zumindest eine der Gleitkanten mehrere Schneiden enthalten, wobei die Schneiden der Gleitkante eine Schneidengruppe ausbilden. Ein System umfasst eine Knochenklammer nach einem der vorhergehenden
Ausführungsbeispiele umfassend einen Adapter, der eine Messhilfe enthält. Die Messhilfe kann lösbar am Adapter angebracht sein und sich zumindest über die Gewebeoberfläche des Patienten erstrecken oder über die Gewebeoberfläche des Patienten hinausragt. Die Messhilfe weist insbesondere eine Längsabmessung auf, die sich von der Oberfläche des ersten oder zweiten Bügels zu dem Ende der Messhilfe erstreckt und einen ersten Hebelarm ausbildet. Von der Oberfläche des ersten oder zweiten Bügels bis zum Projektionspunkt des Streckenmittelpunkts der Gleitkante kann sich ein zweiter Hebelarm erstrecken. Vorteilhafterweise beträgt das Längsverhältnis des ersten Hebelarms zum zweiten Hebelarm maximal fünf. Gemäss einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Längsverhältnis des ersten Hebelarms zum zweiten Hebelarm maximal vier. Gemäss einem besonders bevorzugten
Ausführungsbeispiel beträgt das Längsverhältnis des ersten Hebelarms zum zweiten Hebelarm maximal drei, das heisst der erste Hebelarm ist im Wesentlichen dreimal so lang wie der zweite Hebelarm. Die vorgeschlagene Knochenklammer nach einem der vorhergehenden
Ausführungsbeispiele kann insbesondere einen relativ grossen Anteil des
Knochenumfangs umgreifen. Die Knochenklammer kann durch den Dorn und die Gleitkante oder die Gleitkanten auf der Innenseite des Knochens stabil ausgerichtet werden. Dank des abnehmbaren Adapters weist die Knochenklammer grundsätzlich eine sehr geringe Höhe bezüglich der Knochenoberfläche auf. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels für eine Knochenklammer am Oberschenkelknochen bei einer Hüftoperation, welches in den Zeichnungen dargestellt wird, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Übersichtsskizze einer Knochenklammer, Fig. 2a eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 2b eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 2c eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 2d die Knochenklammer gemäss Fig. 2c,
Fig. 2e ein Detail des Adapters der Knochenklammer gemäss Fig. 2c, Fig. 2f ein Detail des Adapters der Knochenklammer gemäss Fig. 2c,
Fig. 2g einen Schnitt durch einen Adapter der Knochenklammer gemäss Fig. 2c,
Fig. 3a ein Detail der Anordnung eines Dorns,
Fig. 3b ein Detail der Anordnung einer Dorngruppe,
Fig. 4a ein Detail eines ersten Ausführungsbeispiels einer Gleitkante, Fig. 4b ein Detail einer Schneidengruppe,
Fig. 4c ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Gleitkante,
Fig. 4d ein Detail eines dritten Ausführungsbeispiels einer Gleitkante,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer, Fig. 7 eine Vorrichtung zum Lösen eines Arretierungsmechanismus für eine
Knochenklammer,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 9a eine Ansicht eines siebenten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer,
Fig. 9b eine andere Ansicht des siebenten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer, Fig. 9c einen Längsschnitt durch die Knochenklammer nach dem siebenten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 eine Ansicht einer Betätigungsanordnung für einen Ziehmechanismus,
Fig. 11 eine Ansicht eines Andockelements für eine Messhilfe gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 12 eine Ansicht eines Andockelements für eine Messhilfe gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 13 eine Ansicht eines Kopplungswerkzeugs,
Fig. 14a eine Ansicht eines Entriegelungswerkzeugs, Fig. 14b ein Detail von Fig. 14a,
Fig. 15 ein Ausführungsbeispiel für ein Halteelement für eine Messhilfe.
Fig. 1 zeigt eine Übersichtsskizze eines Anwendungsbeispiels einer Knochenklammer 2 am Beispiel eines Oberschenkelknochens 1 (Femur) mit den wesentlichen Elementen einer Knochenklammer 2 mit einer an einem Adapter 6 befestigten Messhilfe 7 bei einer Hüftoperation. Die Knochenklammer 2 befindet sich auf Höhe der Linie
Schenkelhals 4 zum grosser Trochanter 3, d.h. im Fussbereich des Schenkelhalses 4. Der Bereich 5 für eine zu implantierende Femurprothese ist gestrichelt eingezeichnet. In diesem Bereich 5 dürfen keine zusätzlichen Befestigungsschrauben gesetzt werden.
Die Positionierung der Knochenklammer 2 erfolgt über ein geeignetes Setzinstrument, mit welchem die Knochenklammer 2 gehalten und in Position gebracht werden kann, was zeichnerisch nicht dargestellt ist. Vorzugsweise kann über dieses Setzinstrument auch der Ziehmechanismus 8 oder der Arretiermechanismus 13, wie in Fig. 2a gezeigt, der Knochenklammer 2 betätigt werden. Die Knochenklammer 2 ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass sie nicht über Weichteilstrukturen gesetzt werden muss. Beispielsweise kann die Messhilfe 7 ein Markierungselement und ein Stabelement umfassen. Das Stabelement kann beispielsweise eine Länge von ungefähr 11 cm aufweisen. Das Markierungselement kann beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen. Gemäss einem Ausführungsbeispiel beträgt die Länge des Rechtecks ungefähr 2.5 cm. Die Breite des Rechtecks beträgt ungefähr 2.5 cm. Fig. 2a zeigt die Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Knochenklammer 2, welche im Querschnitt 15 eines Oberschenkelknochens auf Höhe des grossen Trochanters 3 und Schenkelhalses 4 angeordnet ist. Die Knochenklammer 2 besteht im Wesentlichen aus den beiden ersten und zweiten Bügeln 11 und 12 und einem Adapter 6. Am Rand des freien Endes des ersten Bügels 11 befindet sich ein Dorn 20 auf der Innenseite des ersten Bügels 11. Am anderen Ende des ersten Bügels 11 ist ein Ziehmechanismus 8 zur Befestigung der Knochenklammer 2 am Knochen angeordnet. Der Ziehmechanismus 8 bewirkt ein Zusammenziehen der
Knochenklammer, wodurch die Knochenklammer auf dem Knochen gehalten werden kann. Auf der Aussenseite des ersten Bügels 11 befindet sich ein Bereich mit sägezahnartigen Strukturen 21 zur Fixierung. Unterhalb des Ziehmechanismus 8 befindet sich parallel zur Bügelachse 24 des ersten Bügels 11 eine Schneide 22. Am Rand des zweiten Bügels 12 ist ebenfalls eine Schneide 23 parallel zur Bügelachse 25 von Bügel 12 befestigt. Auf der Innenseite des zweiten Bügels 12 befindet sich ein Bereich mit sägezahnartigen Strukturen 26. Die Oberseite des zweiten Bügels 12 ist als Gewindestange 27 für das Zahnrad 28 des Ziehmechanismus 8 ausgebildet. Das Zahnrad 28 wird beispielsweise mit einem geeigneten Schraubendreher gedreht, was in der Figur nicht dargestellt ist Dieser Ziehmechanismus 8 dient vorzugsweise auch als Setzinstrument der Knochenklammer. Die beiden Bügel 11, 12 werden durch
Führungsmechanismen auch im nicht montierten Zustand zusammengehalten was nicht in der Figur dargestellt ist.
Der Ziehmechanismus 8 kann bedarfsweise von der Knochenklammer 2 abgenommen werden, um damit diesen Raum für den Chirurgen freizugeben.
Anstelle des Ziehmechanismus 8 kann eine Vorrichtung für die Befestigung der Messhilfe montiert werden. Je nach Ausgestaltung des Adapters 6 kann mehr als eine Messhilfe befestigt werden. Auch dieser Adapter 6 oder die Messhilfe kann temporär bedarfsweise entfernt werden. Wichtig dabei ist, dass der Adapter 6 so wieder an der befestigten Knochenklammer 2 angebracht werden kann, so dass der gleiche geometrische Bezug der Messhilfe bezüglich des Knochens wiederhergestellt ist. Der Adapter 6 für die Befestigung der Messhilfen kann gleichzeitig auch den
Ziehmechanismus 8 der Knochenklammer 2 enthalten. Der Adapter 6 für die Messhilfen kann an einem anderen geeigneten Ort angebracht sein, insbesondere nicht direkt beim Ziehmechanismus 8. Im Folgenden wird die Befestigung der Knochenklammer 2 beschrieben. Der Chirurg setzt die Knochenklammer 2 wie in den Figuren 1 und 2 angedeutet so auf den Knochen, beispielsweise über das freigelegte Teil des Femurs, dass der Dorn 20 des ersten Bügels 11 an die Knochenoberfläche anliegt. Mittels des Ziehmechanismus 8 wird der zweite Bügel 12 an die Knochenoberfläche herangezogen. Alternativ ist es möglich, die Knochenklammer 2 in geschlossenem Zustand in das OP-Feld einzuführen und dann erst vor dem beschriebenen Anbringen zu öffnen. Die durch Betätigung des Ziehmechanismus 8 generierten Kräfte bewirken, dass erstens der Dorn 20 beginnt, in die Knochenoberfläche einzudringen, dass zweitens die Gleitkanten 22, 23 ebenfalls beginnen, als Schneiden in die Knochenoberfläche einzudringen und zusätzlich entlang der Knochenoberfläche aufgrund der wirkenden Kräfte entlang gleiten. Durch die Gleitkanten 22, 23 wird auch verhindert, dass die Knochenklammer 2 entlang des Schenkelhalses 4 nach oben rutscht und somit nicht an der optimalen Position befestigt werden kann. Ein Gleichgewicht der Kräfte wird erreicht, sobald die Gleitkanten 22, 23 sich nicht mehr bewegen und sowohl der Dorn 20 als auch die Gleitkanten 22, 23 ausreichend tief in die Knochenoberfläche eingedrungen sind. Die Gleitkanten 22, 23 können mindestens ein Element aus der Gruppe der Kanten, Schneiden oder Rippen enthalten. Die maximalen wirkenden Kräfte können durch eine optionale
Drehmomentmessung mittels einer Drehmomentmessvorrichtung, beispielsweise eines Schraubendrehers oder einem Drehmomentschlüssel eingestellt und/oder kontrolliert werden. In der letzten Phase des Zusammenziehens beginnen die Zähne der sägezahnartigen Strukturen 21, 26 des Arretiermechanismus 8 ineinander einzugreifen, beispielsweise sich zu verhaken: der Arretiermechanismus 8 der Knochenklammer 2 wird geschlossen, wenn der zweite Bügel 12 sich um den Drehpunkt 29 bei der Gleitkante 23 dreht und damit die sägezahnartige Struktur 26 des zweiten Bügels 12 formschlüssig in die sägezahnartige Struktur 21 des ersten Bügels 21 hinein
gezwungen wird. Das Ergebnis ist eine starre Knochenklammer, die Dank
ausreichender Verankerung durch den oder die Dorne 20 oder die Gleitkanten 22, 23 im Knochen 1 einen festen geometrischen Bezug zum Knochen 1 hat. Die Form der ersten und zweiten Bügel 11, 12 ist für einen festen Klammersitz wichtig : Die
Gleitkante 23 darf während des Zusammenziehens nicht vom Knochen weggleiten. Deshalb muss der zweite Bügel 12 mit der Gleitkante 23 den Knochen teilweise umgreifen. Unter dem Begriff «teilweise umgreifen» soll insbesondere verstanden werden, dass mindestens die Hälfte des Knochenumfangs vom ersten Bügel 11 und/oder vom zweiten Bügel 12 erfasst wird. Insbesondere schliessen die beiden Gleitkanten 22, 23, respektive die zugehörigen Bügelachsen 24 und 25 einen Winkel kleiner als 90° zueinander ein.
Eine besonders geringe Höhe der montierten Knochenklammer 2 wird durch eine leicht gebogene Bügelform erreicht, die der Knochenoberfläche angepasst ist. Zudem kann jeder der ersten oder zweiten Bügel 11, 12 zumindest teilweise flexibel sein. Wenn zumindest einer der ersten oder zweiten Bügel 11, 12 ein flexibles Material enthält, kann sich dieses flexible Material der Knochenoberfläche besonders gut anpassen.
Fig. 2b zeigt die Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer
Knochenklammer 2, welches sich vom ersten Ausführungsbeispiel einerseits dahingehend unterscheidet, dass der Adapter 6 Bestandteil zumindest eines der ersten und zweiten Bügels 11, 12 ist, sowie dahingehend unterscheidet, dass der Adapter 6 vom ersten Bügel 11 nicht abnehmbar ist. Für Bauteile gleicher Funktion werden gleiche Bezugszeichen verwendet. Für die Bauteile gleicher Funktion, die in
Zusammenhang mit vorherigen Ausführungsbeispielen bereits beschrieben worden sind, wird auf die Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele verwiesen. Die in Fig. 2b dargestellte Variante kann Anwendung finden, wenn der Adapter 6 im weiteren Verlauf der Operation kein Hindernis darstellt. Der Adapter 6 kann auch ein Aufnahmeelement für eine Messhilfe 7 aufweisen, was zeichnerisch nicht dargestellt ist. Das
Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2b enthält keine Gleitkante 22. Zur Stabilisierung kann der erste Bügel 11 im Zustand, in welchem der Arretiermechanismus 13 geschlossen ist auf der Knochenoberfläche teilweise aufliegen, sodass die
Knochenklammer 2 auch bei Verzicht auf die Gleitkante 22 stabil am Knochen befestigt werden kann. Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch die Gleitkante 23 auf dem zweiten Bügel 12 entfallen, stattdessen kann die Gleitkante 22 auf dem ersten Bügel 11 vorgesehen sein.
Fig. 2c zeigt eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer
Knochenklammer 2. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den
vorhergehenden Ausführungsbeispielen dahingehend, dass der Adapter 6 den
Ziehmechanismus 8 und den Arretiermechanismus 13 enthält, wobei die Funktionen des Ziehmechanismus 8 und des Arretiermechanismus 13 gekoppelt sind. Jeder der ersten und zweiten Bügel 11, 12 enthält eine sägezahnartige Struktur 21, 26. Eine sägezahnartige Struktur steht hierbei stellvertretend für sämtliche Zahnformen, welche zu einem gegenseitigen Eingriff bestimmt sind. Insbesondere können sämtliche Zahnformen verwendet werden, die für ein Gewinde zum Einsatz kommen können. Allerdings greifen die sägezahnartigen Strukturen 21, 26 nicht ineinander ein, sondern sind Teil eines Aussengewindes. Wie in Fig. 2e dargestellt ist, weisen der erste Bügel 11 und der zweite Bügel 12 im Bereich des Adapters 6 halbkreisförmige Querschnitte auf. Die sägezahnartigen Strukturen 21, 26 sind als Gewinde auf den äusseren, halbkreisförmigen Oberflächen der ersten und zweiten Bügel 11, 12 angebracht. Die ebenen Oberflächen der Bügel 11, 12 sind dazu bestimmt, aufeinander aufzuliegen, was in den Fig. 2c bis Fig. 2g gezeigt ist. Im arretierten Zustand sind die
sägezahnartigen Strukturen 21, 26 zumindest grösstenteils in einem Innengewinde eines Hülsenelements 9 aufgenommen.
Fig. 2d zeigt die Knochenklammer 2 gemäss Fig. 2c, gemäss welcher der
Arretiermechanismus 13 des Adapters 6 geöffnet ist. Das Ende des ersten Bügels 11, welches die erste sägezahnartige Struktur 21 enthält, liegt zwar noch auf dem Ende des zweiten Bügels 12, welches die zweite sägezahnartige Struktur 26 enthält, auf, allerdings liegen die beiden Bügel 11, 12 frei und können vom Knochen 1 abgenommen werden. Der erste und der zweite Bügel 11, 12 können in der vorliegenden Stellung unter einer Vorspannung stehen, die manuell oder mittels eines Setzelements aufgebracht worden ist, bevor der Arretiermechanismus 13 geschlossen worden ist. Wenn also der Arretiermechanismus 13 nunmehr gelöst wird, kann sich das Ende des ersten Bügels 11 vom Ende des zweiten Bügels 12 wegbewegen und die Gleitkante 22 sowie der Dorn 20 können gelöst werden. Die Bügel 11, 12 der Knochenklammer können abgenommen werden. Das Hülsenelement 9 bleibt gemäss der Darstellung der Fig. 2d mit dem zweiten Bügel 12 verbunden, für das Hülsenelement 9 wird gemäss diesem Ausführungsbeispiel eine Ausnehmung am zweiten Bügel 12 vorgesehen. Das Hülsenelement wird somit gemeinsam mit dem zweiten Bügel 12 entnommen, was die Handhabung vereinfacht.
Da das Hülsenelement 9 auf dem zweiten Bügel 12 frei beweglich ist, wenn der Arretiermechanismus geöffnet ist, kann dieses Hülsenelement auch als
Ziehmechanismus gebraucht werden. Das Hülsenelement 9 kann teilweise auf die zweite sägezahnartige Struktur 26 des zweiten Bügels aufgeschraubt werden, bevor die erste sägezahnartige Struktur 21 mit dem Hülsenelement 9 verbunden wird. Die sägezahnartigen Strukturen 21, 26 sind somit gemäss dieser Darstellung zueinander versetzt angeordnet. Je mehr die beiden sägezahnartigen Strukturen im arretierten Zustand des Arretiermechanismus 13 überlappen, desto grösser ist die Klemmkraft, das heisst, desto tiefer dringen die Gleitkante 23 und der Dorn 20 in die Knochenoberfläche ein. Durch die Anpassung der Klemmkraft kann die Knochenklammer für Knochen unterschiedlicher Konsistenz, insbesondere unterschiedlicher Härte zum Einsatz kommen. Für härtere Knochen kann eine grössere Klemmkraft gewählt werden, indem die sägezahnartigen Strukturen einen grösseren Überlappungsgrad aufweisen. Somit kann der Adapter 6 gemäss der vorliegenden Konfiguration auch die Funktion eines Ziehmechanismus 8 entfalten.
Fig. 2e zeigt ein Detail des Adapters 6 der Knochenklammer 2 gemäss Fig. 2c, wobei der Arretiermechanismus 13 des Adapters 6 sich im arretierten Zustand befindet, was der Darstellung gemäss Fig. 2c entspricht, wobei allerdings im Unterschied zu Fig. 2c das Hülsenelement 9 mit dem ersten Bügel 11 verbunden bleibt, was in Fig. 2f dargestellt ist. In der Darstellung gemäss Fig. 2e ist nur das Hülsenelement 9 geschnitten dargestellt, die sägezahnartigen Strukturen 21, 26 der ersten und zweiten Bügel 11, 12 sind nicht geschnitten dargestellt.
Fig. 2f zeigt ein Detail des Adapters 6 der Knochenklammer 2 gemäss Fig. 2c, wobei der Arretiermechanismus 13 sich im gelösten Zustand befindet, was der Darstellung gemäss Fig. 2d entspricht, mit dem Unterschied, dass das Hülsenelement 9 mit dem ersten Bügel 11 verbunden bleibt.
Fig. 2g zeigt einen Schnitt durch einen Adapter 6 der Knochenklammer 2 gemäss Fig. 2c. In dieser Schnittdarstellung wurde auf die Darstellung von Schraffuren verzichtet, damit die wesentlichen Teilelemente des Adapters 6 besser zur Geltung kommen. Das Hülsenelement 9 weist gemäss diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise eine sechseckige Querschnittsfläche auf, welche für beispielsweise eine für einen
Schraubenschlüssel passende Grösse aufweist. Auch eine Querschnittsfläche, die als Vierkant ausgebildet ist oder eine kreisförmige Querschnittsfläche, von welcher mindestens ein Segment weggeschnitten ist, kann verwendet werden. Der erste Bügel 11 und der zweite Bügel 12 sind im Hülsenelement aufgenommen. Das Gewinde ist schematisch durch eine strichlierte Linie angedeutet. Die Querschnitte des ersten und zweiten Bügels 11, 12 sind gemäss diesem Ausführungsbeispiel halbkreisförmig. Werden die ersten und zweiten Bügel 11, 12 gegenüberliegend zueinander angeordnet, ergibt sich in Summe eine kreisförmige Querschnittsfläche, welche ein Aussengewinde aufweist. Das Aussengewinde der ersten und zweiten Bügel 11, 12 ist insbesondere zum Innengewinde des Hülsenelements 9 passend. Fig. 3a und Fig. 3b zeigen einige Details des Dorns oder der Dorngruppe. Eine der Aufgaben des Dorns 20 besteht darin, das lokale Eindringen in die Knochenoberfläche beim Betätigen des Ziehmechanismus 8 unter möglichst geringer Beeinträchtigung des Knochens und Gewebes zu ermöglichen. Nach der Montage bewirkt der Dorn 20 im Knochen 1 eine zuverlässige Positionierung der Knochenklammer 2 an der
Dornenstelle. Zweitens definiert der so fixierte Dorn 20 ein Drehzentrum, um das sich die Knochenklammer 2 beim Befestigungsvorgang drehen kann. Die Drehung um den Dorn 20 ist wesentlich, damit sich die Knochenklammer 2 dank der Funktionalität der Gleitkanten 22, 23 in eine stabile Position und Orientierung begeben kann. Das Eindringen des Dorns in die Knochenoberfläche und die Drehung um das Drehzentrum sind gekoppelte Vorgänge. Anstelle eines einzigen Dorns 20 können auch zwei oder mehr Dornen 20 vorhanden sein, die eine Dorngruppe ausbilden, was in Fig. 3b dargestellt ist. Anstelle von oder in Ergänzung zu dem Dorn oder den Dornen 20 können auch andere Elemente angebracht sein, welche eine Fixierung am Knochen ermöglichen. Ein Dorn hat insbesondere die Eigenschaft, dass er in die
Knochenoberfläche eindringt. Der Dorn 20 bleibt somit während des
Befestigungsvorgangs der Knochenklammer 2 sowie während des Lösevorgangs der Knochenklammer 2 im Knochen 1 ortsfest. Je nach Knochenoberfläche und erwarteter Knochenhärte, sowie der Knochengeometrie kann auch eine flache Ausführung, z.B. mit einer aufgerauten Oberfläche, vorgesehen werden. Zusätzlich zum Dorn 20 kann der erste Bügel 11 auch eine Gleitkante aufweisen, um ein Umschliessen des Knochens auf beiden Seiten zuzulassen.
Fig. 4a, Fig. 4b, Fig. 4c, Fig. 4d zeigen einige Details von Gleitkanten 22, 23, die insbesondere als Schneiden ausgebildet sein können, die mit der Knochenoberfläche in Berührung kommen. Die Aufgaben der Gleitkanten 22, 23 sind wie beim Dorn 20 das lokale Eindringen in die Knochenoberfläche beim Betätigen des Ziehmechanismus 8 unter möglichst geringer Beeinträchtigung des Knochens und des Gewebes. Allerdings kann sich die Knochenklammer während der Befestigung lokal in Pfeilrichtung 30 der Gleitkanten 22, 23 über die Knochenoberfläche bewegen. Das Eindringen und Verschieben der Gleitkanten 22, 23 sind im allgemeinen gekoppelte Vorgänge. Anstelle je einer Gleitkante 22, 23 können auch je mehrere parallele Gleitkanten 22, 23 vorgesehen sein. Die Länge und Schärfe einer Gleitkante 22, 23 ist spezifisch auf den Knochen abgestimmt, aus welchem die Knochenklammer angebracht werden soll. Die Gleitkanten 22, 23 können einen geraden Verlauf aufweisen oder nach innen oder aussen gekrümmt sein. Unter einem geraden Verlauf ist insbesondere gemeint, dass der Verlauf der Kante, Schneide oder Rippe als eine Gerade ausgebildet ist. Eine Krümmung nach innen oder aussen kann als eine konkave oder konvexe Krümmung der Kante, Schneide oder Rippe verstanden werden. Gerade für eine Anwendung der Knochenklammer am Schenkelhals 4 wird eine sehr hohe Knochenhärte erwartet, so dass hier eine scharfkantige Ausführung der Gleitkanten 22, 23 von Vorteil sein kann, beispielsweise in Form einer Klinge. Eine Ausführung mit zwei Gleitkanten 22, 23 ist von Vorteil für die Anwendung der Knochenklammer auf der rechten oder linken Seite des Femurs. Je nach Seite kommen die Gleitkanten aus einer leicht anderen Richtung mit dem Knochen in Kontakt, insbesondere können zwei Klingen so gestaltet sein, dass diese in einer optimalen Position zum Knochen liegen, welche auch von der Beinseite abhängt, auf welcher die Knochenklammer angebracht werden soll. Je nach
Knochengeometrie und Knochenhärte kann es ausreichend sein, wenn die Gleitkanten eine stumpfe Kante, eine längliche Rippe oder auch nur eine glatte Oberfläche aufweisen, welche den ersten bzw. zweiten Bügel 11, 12 in Schliessrichtung entlang des Knochens gleiten lässt. Gemäss diesem Ausführungsbeispiel liegt die
Schliessrichtung im Wesentlichen in der Zeichnungsebene, wobei die Zeichnungsebene die Ebene aufspannt, in welcher sämtliche Befestigungsstellen am Knochen angeordnet sind. Das heisst in einer Richtung, die normal zur Zeichnungsebene gerichtet ist, kann kein Gleitvorgang erfolgen. Unter einer Befestigungsstelle kann auch ein Bereich der Knochenoberfläche verstanden werden, in welchem eine Berührung der Gleitkante mit der Knochenoberfläche erfolgt, das heisst ein Kontakt zwischen Knochenoberfläche und Gleitkante erfolgt. In Abhängigkeit von der Rauigkeit der Oberfläche der Gleitkante kann die Haftreibung ausreichend sein, um einen festen Halt der Gleitkante auf der Knochenoberfläche zu gewährleisten. Somit kann unter einer Befestigungsstelle auch eine Berührungsstelle verstanden werden, welche verhindert, dass sich die Position der Knochenklammer relativ zum Knochen ändert. Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer Knochenklammer gemäss eines vierten Ausführungsbeispiels, welches einige Details betreffend Rotation und Translation der montierten Knochenklammer 2 bezüglich dem Knochen 1 enthält. Die Knochenklammer 2 liegt an drei Stellen am Knochen an, nämlich an der Befestigungsstelle 51 durch den Dorn 20, an der Befestigungsstelle 52 durch die Gleitkante 22 und an der
Befestigungsstelle 53 durch die Gleitkante 23. Die Anordnung der drei
Befestigungsstellen 51, 52, 53 verhindert eine Rotation um die Knochenachse 55 und Verkippungen der Knochenklammer 2 um die beide senkrecht zur Knochenachse 55 stehenden Achsen 56 und 57. Die Knochenachse 55 steht gemäss der Darstellung in Fig. 5 senkrecht zur Zeichnungsebene. Wichtig dabei ist, dass der Dorn 20 in der Knochenoberfläche eine Rotation der befestigten Knochenklammer 2 um die
Knochenachse 55 verhindert. Zweitens verhindern die drei Befestigungsstellen 51, 52, 53 Translationsbewegungen parallel zu den drei Achsen 55, 56 und 57.
Wird der Dorn 20 durch eine Gleitkante 22, 23, beispielsweise eine Kante oder
Schneide ersetzt, ist der Rotationswinkel 58 um die Knochenachse 55 herum nicht mehr so gut gesichert, kann aber je nach Knochenquerschnitt ausreichend sein. Wird eine Gleitkante 22, 23 durch einen Dorn 20 ersetzt oder werden alle Gleitkanten 22, 23 durch Dorne 20 ersetzt, wird die Knochenoberfläche beim Zusammenziehen der Knochenklammer möglicherweise zerschrammt. Im Prinzip reichen ein Dorn 20 und die beiden Gleitkanten 22 und 23 aus, um
Rotationen und Translationen der befestigten Knochenklammer zu verhindern. Die lokalen Kräfte auf die Knochenoberfläche und Gewebe, wie Muskelansätze lassen sich durch Erhöhung der Anzahl der Dorne oder Dorngruppen 20 oder Schneiden oder einer Schneidenschar 22, 23 oder durch die gekrümmte Form der Schneiden 22, 23 beispielsweise gemäss den in den Fig. 3a, 3b und 4a, 4b, 4c, 4d gezeigten
Ausführungsbeispielen reduzieren.
Der Querschnitt der Knochenklammer 2 wird durch Erhöhung der Anzahl Dorne 20 und Gleitkanten 22, 23 vergrössert oder verbreitert. Dies kann die Ergonomie der
Klammerhandhabung erhöhen. Die Knochenklammer 2 der Fig. 5 unterscheidet sich auch dahingehend von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, dass der Adapter 6 teilweise flexibel ausgebildet ist. Insbesondere kann der Adapter einen elastisches Material umfassen, welches eine Änderung der Länge des ersten und zweiten Bügels 11, 12 und/oder eine Änderung der Winkelausrichtung des ersten und zweiten Bügels 11, 12 umfasst. Die beiden Bügel 11, 12 können somit als ein erstes und ein zweites Bügelelement ausgebildet sein, welches Bestandteil der Knochenklammer 2 ist. Hierdurch wird eine Knochenklammer in einer besonders einfachen Bauart erhalten.
Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels einer
Knochenklammer 2. Der erste und zweite Bügel 11, 12 sind über den Adapter 6 koppelbar. Der Adapter 6 enthält eine Andockvorrichtung für eine Messhilfe 7. Fig. 6 zeigt die Kräfteeinwirkung auf die drei Befestigungsstellen 51, 52, und 53 durch eine auf die Messhilfe 7 einwirkende Kraft 60. Die Messhilfe 7 ist mittels des Adapters 6 mit der befestigten Knochenklammer 2 verbunden. Die Messhilfe 7 hat eine
Längsabmessung, welche einem ersten Hebelarm 64 entspricht. Die Längsabmessung 64 erstreckt sich vom Ende der Messhilfe 7 bis zur Oberfläche des zweiten Bügels 12 in dem Punkt, in welchem die Längsachse auf diese Oberfläche auftrifft. Die
Längsabmessung der Messhilfe 7 wird entlang einer Längsachse 70 gemessen. Die Längsachse verläuft auch durch den Adapter 6. Die Projektion der Befestigungsstelle 53 auf die Längsachse 70 ergibt in Richtung der Längsachse eine Projektionslänge 71. Die Projektionslänge 71 weist einen Streckenmittelpunkt auf, der erhalten wird, wenn man die Projektionslänge 71 halbiert. Dieser Streckenmittelpunkt entspricht dem Hebelendpunkt 72 für den zweiten Hebelarm 69 der Knochenklammer 2 in Bezug auf die Längsachse 70. Das Längenverhältnis von erstem Hebelarm 64 zu zweitem
Hebelarm 69 der Knochenklammer 2 beträgt vorzugsweise maximal 5. Das heisst, der erste Hebelarm 64 ist maximal fünfmal so lang wie der zweite Hebelarm 69. Die Krafteinwirkung auf die drei Befestigungsstellen 51, 52, 53 auf dem Knochen 1 ist umso kleiner, je grösser der Hebelarm 69 der Knochenklammer 2 bezogen auf den Hebelarm 64 der Messhilfe 7 ist, das heisst je kleiner das Längenverhältnis ist. Ein Längenverhältnis von maximal 2 hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Lösemechanismus, um die Befestigung der Knochenklammer 2 am Knochen wieder zu lösen. Der Lösemechanismus umfasst nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Hebelvorrichtung 61. Die
Hebelvorrichtung 61 wird eingesetzt, um den Arretiermechanismus 13 zu lösen. Dazu wird beispielsweise die Verzahnung der sägezahnartigen Strukturen 21, 26 mittels der Hebelvorrichtung 61 gelöst. Die Hebelvorrichtung 61 wird zwischen die sägezahnartigen Strukturen 21, die sich auf dem ersten Bügel 11 befinden, und die sägezahnartigen Strukturen 26, die sich auf dem zweiten Bügel 12 befinden, eingeführt, wodurch der Abstand der sägezahnartigen Strukturen 21 des ersten Bügels
11 von den sägezahnartigen Strukturen 26 des zweiten Bügels 12 vergrössert wird. Hierdurch gelangen deren Zähne ausser Eingriff, sodass der erste Bügel 11 wieder relativ zum zweiten Bügel 12 verschiebbar ist. In Fig. 7 sind der erste und zweite Bügel 11, 12 nicht vollständig dargestellt, für den Ziehmechanismus 8 wird beispielsweise auf die Darstellung gemäss Fig. 2 verwiesen. Optional kann ein versehentliches Lösen durch eine Abdeckung des Klammerbereichs verhindert werden, welcher den
Arretiermechanismus 13 enthält, was nicht in der Figur eingezeichnet ist. Auch ist es denkbar, den Lösemechanismus und den Ziehmechanismus in ein Instrument zu integrieren.
Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels einer
Knochenklammer 2. Fig. 8 zeigt eine Option für eine zusätzliche Fixierung der befestigten Knochenklammer 2 im Knochen mittels Verschraubung durch dafür vorgesehene Ösen 80. Als besonders günstige Variante gilt der Einsatz von Schrauben 81, beispielsweise einer Kopfverriegelungsschraube, die eine definierte Orientierung und Positionierung der befestigten Knochenklammer 2 erlaubt. Beim Einsatz der Schrauben ist zu beachten, dass die eingesetzten Schrauben nicht das Einsetzen des Implantats verhindern. Die in diesem Ausführungsbeispiel als Femurklammer ausgeführte Knochenklammer 2 ist mit zwei Ösen 80 ausgestattet, wobei vorzugsweise jeweils nur eine dieser beiden Ösen 80 je nach Beinseite zur Anwendung kommt.
Fig. 9a und Fig. 9b zeigen eine Knochenklammer 2 nach einem siebenten
Ausführungsbeispiel. Die Knochenklammer 2 kann einen rostfreien Stahl enthalten. Insbesondere kann die Knochenklammer 2 einen Chirurgenstahl enthalten oder vorzugsweise aus Chirurgenstahl bestehen. Die Knochenklammer 2 für die Befestigung einer Messhilfe 7 an einem Knochen umfasst einen ersten und einen zweiten Bügel 11,
12 und einen Adapter 6. Der Adapter 6 umfasst einen Ziehmechanismus 8 und einen Arretiermechanismus 13. Durch Betätigung des Ziehmechanismus 8 ist die Position des ersten Bügels 11 relativ zum zweiten Bügel 12 veränderbar. Durch Betätigung des Arretiermechanismus 13 ist die Position des ersten Bügels 11 relativ zum zweiten Bügel 12 festlegbar. Der erste und zweite Bügel 11, 12 weisen je eine Innenseite 16, 17 auf, die in Richtung einer Knochenoberfläche des Knochens 1 ausgerichtet ist. Der erste Bügel 11 enthält auf der Innenseite 16 einen oder mehrere Dorne 20 und eine
Gleitkante 22, die als Gleitkantenpaar ausgebildet ist. Der zweite Bügel 12 enthält auf der Innenseite 17 eine Gleitkante 23, die als Gleitkantenpaar ausgebildet sein kann.
Der Ziehmechanismus 8 ist in Fig. 9a oder Fig. 9b nicht vollständig dargestellt, da der Ziehmechanismus 8 aus mehreren Einzelteilen besteht. Die Einzelteile sind teilweise von der Knochenklammer 2 abnehmbar. Der erste Bügel 11 weist ein Führungselement 31 auf, welches den zweiten Bügel 12 umgreift. Das Führungselement 31 enthält ein erstes Kopplungselement 32, welches dazu bestimmt ist, mit einem zweiten
Kopplungselement 33 verbunden zu werden, welches in einer der Fig. 10, 11 oder 12 dargestellt ist. Das erste Kopplungselement 32 kann nach einem Ausführungsbeispiel als eine Bohrung mit einem Innengewinde ausgebildet sein.
Der zweite Bügel 12 weist einen im Wesentlichen geraden Bügelabschnitt und einen gekrümmten Bügelabschnitt auf. Der gerade Bügelabschnitt ist mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen versehen, welche die Funktion einer Zahnstange 27 übernehmen. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der gerade Bügelabschnitt auf der Aussenseite zwei Kanten auf, entlang derer die Ausnehmungen angeordnet sind. Die Ausnehmungen haben die Form von Einkerbungen, die entlang der beiden äusseren Kanten verlaufen. Die Einkerbungen sind beispielsweise zur Aufnahme der Zähne eines Zahnrads 28 einer Betätigungsanordnung 35 bestimmt, die in Fig. 10 dargestellt ist. Die Ausnehmungen können sich wie in Fig. 9a gezeigt, über die gesamte Länge des geraden Bügelabschnitts erstrecken, sie könnten auch nur in einen Teil des geraden Bügelabschnitts angeordnet sein, was zeichnerisch nicht dargestellt ist. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können der erste und zweite Bügel 11, 12 somit fast soweit zusammengezogen werden, dass die Länge der
Knochenklammer 2 nicht wesentlich grösser ist als die Länge des geraden
Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12.
Jede der Ausnehmungen weist je eine erste und zweite Ausnehmungswand auf. Die Ausnehmungswand hat gemäss diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt. Weil zwei Kanten des geraden Bügelabschnitts je eine Reihe von Ausnehmungen enthalten, kann ein Zahnrad 28 mit jeder der beiden Reihen von Ausnehmungen in Eingriff gebraucht werden. Die Betätigungsanordnung 35 kann somit in zwei verschiedenen Stellungen auf dem Führungselement 31 angebracht werden. Je nach der gewünschten Anwendung kann somit die Betätigungsanordnung 35 in der geeigneten Position aufgesetzt werden. Diese Wahlmöglichkeit kann die Betätigung des Ziehmechanismus 8 je nach Einbaulage der Knochenklammer wesentlich vereinfachen. Das Führungselement 31 ist somit symmetrisch bezüglich einer Längsmittenebene.
Das Führungselement 31 ist gemäss diesem Ausführungsbeispiel am Ende eines im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 angeordnet. In Fig. 9a ist die Aussenseite des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 gezeigt, in Fig. 9b ist die Innenseite des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 gezeigt. Die Aussenseite des im Wesentlichen geraden
Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 weist eine sägezahnartige Struktur 21 auf. Die Aussenseite des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts ist somit über ihre gesamte Breite mit der sägezahnartigen Struktur 21 versehen. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in dem im Wesentlichen geraden Bügelabschnitt des Bügels 11 ein Langloch 39 angeordnet. Dieses Langloch 39 erstreckt sich über einen grossen Teil der Länge des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11. Somit weist der im Wesentlichen gerade Bügelabschnitt des ersten Bügels 11 zwei Reihen von sägezahnartigen Strukturen 21 auf.
Der im Wesentlichen gerade Bügelabschnitt des ersten Bügels 11 enthält auch zwei Vorsprünge, welche je eine Öse 80 für eine Knochenschraube aufweisen. Mit
Knochenschrauben, welche durch die beiden Ösen 80 geführt werden, kann die Knochenklammer 2 zusätzlich am Knochen befestigt werden. Die Ösen 80 enthalten ein Innengewinde. Die Knochenschrauben sind in dieser Darstellung nicht gezeigt.
Die Funktion der sägezahnartigen Struktur 21 sowie des Langlochs 39 ist am Besten in der Darstellung gemäss Fig. 9c sichtbar und wird an dieser Stelle beschrieben.
Fig. 9c zeigt einen Längsschnitt durch die Knochenklammer 2 nach dem siebenten Ausführungsbeispiel. Der Längsschnitt ist entlang der Längsmittenebene des ersten und zweiten Bügels 11, 12 gelegt. Die Längsmittenebene kann gemäss diesem
Ausführungsbeispiel als eine Symmetrieebene ausgebildet sein. Insbesondere kann die Verzahnung der Zahnstange 27 spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Längsmittenebene ausgebildet sein. Auch das Führungselement 31 sowie das Gleitelement 41 können spiegelsymmetrisch bezüglich der Längsmittenebene sein. Daher sind die an den Kanten des zweiten Bügels angebrachten Ausnehmungen in dieser Darstellung nicht sichtbar. Der im Wesentlichen gerade Bügelabschnitt des zweiten Bügels 12 kann auch eine leichte Krümmung aufweisen, welche in Fig. 9c mit der Krümmung eines im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 5 übereinstimmt. Der im Wesentlichen gerade Bügelabschnitt des zweiten Bügels 12 kann somit auf dem im Wesentlichen geraden Bügelabschnitt des ersten Bügels 11 aufliegen. Der Schnitt durch den im Wesentlichen geraden Bügelabschnitt des ersten Bügels 11 ist derart gelegt, dass das Langloch 39 geschnitten dargestellt ist. Das Langloch 39 erstreckt sich gemäss diesem Ausführungsbeispiel vom Führungselement
10 31 bis zum Bogen, in welchem der gekrümmte Bügelabschnitt des ersten Bügels 11 beginnt. Das Langloch 39 ist zur Aufnahme eines Stiftelements 40 bestimmt, welches Bestandteil des Arretiermechanismus 13 ist. Der Arretiermechanismus 13 dient wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dazu, die Position des ersten Bügels 11 relativ zum zweiten Bügel 12 zu fixieren. Das Stiftelement 40 ist an dem Ende des
15 zweiten Bügels 12 befestigt. Am Ende des zweiten Bügels 12 kann eine Bohrung
vorgesehen sein, die zur Aufnahme des Stiftelements 40 dient. Das Ende des zweiten Bügels 12 weist auf der Innenseite eine sägezahnartige Struktur 26 auf, welche in die sägezahnartige Struktur 21 des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 eingreifen kann. Das Stiftelement 40 kann im Langloch 39 gleiten. Es hat in
20 Normalrichtung zur Bewegungsrichtung ein Spiel, sodass es um einige mm in
Normalrichtung zur Bewegungsrichtung beweglich ist. Diese Beweglichkeit ermöglicht das Lösen des Arretiermechanismus. Das Langloch 39 weist einen Absatz 14 auf der dem knochenseitigen Ende des Stiftelements 40 als Auflage dienen kann. Das knochenseitige Ende des Stiftelements 40 kann eine Erweiterung, beispielsweise einen
25 Wulst oder einen Konus umfassen. In Fig. 9c ist der Arretiermechanismus in seinem arretierten Zustand dargestellt, daher liegt die Erweiterung des Stiftelements 40 nicht auf dem Absatz 14 auf.
Wenn der Ziehmechanismus 8 betätigt wird, schiebt sich der im Wesentlichen gerade Bügelabschnitt des zweiten Bügels 12 über den im Wesentlichen geraden
30 Bügelabschnitt des ersten Bügels 11. Durch das Führungselement 31 und das im
Langloch 39 entlanggleitende Stiftelement 40 ist die Vorschubrichtung des im
Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12 vorgegeben. Die sägezahnartige Struktur 26 kommt somit mit der sägezahnartigen Struktur 21 des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 in Eingriff. Die Zähne der sägezahnartigen Struktur 26 verrasten in den Zahngründen der sägezahnartigen Struktur 21. Die sägezahnartige Struktur 26 kann einen einzigen Zahn aufweisen, sie 5 kann aber auch eine Mehrzahl von Zähnen aufweisen, um die Flankenpressung auf die Zahnflanke des Gegenzahns der sägezahnartigen Struktur 21 zu vermindern.
Vorteilhafterweise kann die sägezahnartige Struktur 26 mindestens 3 Zähne aufweisen, insbesondere kann die sägezahnartige Struktur 26 mindestens 5 Zähne aufweisen. Jeder der Zähne kann insbesondere Zahnflanken unterschiedlicher Steilheit aufweisen. 10 Insbesondere kann für die sägezahnartige Struktur 26 die Steilheit der Flanke, die in Richtung des Endes des im wesentlichen geraden Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12 gerichtet ist, geringer sein, als die Steilheit der Flanke, die in Richtung des
Ziehmechanismus 8 ausgerichtet ist.
Insbesondere kann für die sägezahnartige Struktur 21 die Steilheit der Flanke, die in 15 Richtung Führungselements 31 gerichtet ist, geringer sein, als die Steilheit der Flanke, die in Richtung des gekrümmten Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 ausgerichtet ist.
Daher verrastet die sägezahnartige Struktur 21 mit der sägezahnartigen Struktur 26 in jeder Position, die über den Ziehmechanismus 8 eingestellt wird.
Der Arretiermechanismus 13 enthält somit das Stiftelement 40 sowie die
20 sägezahnartige Struktur 26. Die sägezahnartige Struktur 26 kann auf dem Ende des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12 angeordnet sein. Das Stiftelement 40 kann in einer Bohrung aufgenommen sein, im Ende des im
Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12 angeordnet ist.
Das Stiftelement 40 kann mit einem Gleitelement 41 verbunden sein. Das Gleitelement 25 41 bildet eine federnd gelagerte Führung des zweiten Bügels 12 auf dem ersten Bügel 11 aus. Diese federnd gelagerte Führung hat die Aufgabe, im losen Zustand der Knochenklammer 2 den gesamten Schliessweg leichtgängig zu machen. Die beiden sägezahnartigen Strukturen 21, 26 werden hierzu durch das Gleitelement 41 auseinander gehalten.
30 Das Gleitelement 41 weist auf der dem ersten Bügel 11 zugewendeten Seite Schienen auf. Auf diesen Schienen kann das Gleitelement 41 entlang der Oberfläche des ersten Bügels 11 gleiten. Das Stiftelement 40 limitiert den freien Weg von mehreren cm. Zusätzlich kann sich das Gleitelement 41 senkrecht zur Bügeloberfläche entlang dem Stiftelement 40 bewegen. Das Bewegungsspiel beträgt in der Normalrichtung zur Bügeloberfläche einige Millimeter insbesondere etwa einen Millimeter.
Das Stiftelement kann auf der Oberseite eine Mutter 42 aufweisen, in welcher ein Federelement 43 gehalten ist, welches auf der Aussenseite des Gleitelements 41 aufliegt. Die Mutter 42 kann mit dem Stiftelement 40 verschweisst sein. Das
Federelement 43 drückt das Gleitelement 41 gegen die äussere Oberfläche des Endes des zweiten Bügels 12. Diese Druckkraft wird auf die sägezahnartige Struktur 26 übertragen, die somit in die sägezahnartige Struktur 21 des ersten Bügels 11 einrastet. Durch das Federelement 43 wird somit der im Wesentlichen gerade Abschnitt des ersten Bügels 11 gegen das Ende des zweiten Bügels 12 gedrückt, sodass die sägezahnartige Struktur 21 in die korrespondierende sägezahnartige Struktur 26 eingreift. Wenn der Ziehmechanismus 8 betätigt wird, verschieben sich die beiden sägezahnartigen Strukturen 21, 26 entlang deren weniger steilen Flanke und drücken das Federelement 43 zusammen. Sobald der nächste Zahngrund erreicht ist, wird das Federelement 43 wieder entlastet, sodass die beiden sägezahnartigen Strukturen ineinander verrasten. Das Ende des zweiten Bügels kann somit während des
Schliessvorgangs durch die Schiebebewegung vom ersten Bügel 11 wegbewegt werden, wodurch eine fortschreitende irreversible Verrastung erfolgt, die zu der gewünschten Befestigung der Knochenklammer 2 am Knochen führt.
Wenn die Knochenklammer 2 wieder vom Knochen entfernt werden soll, muss die Verrastung mit einem eigens dafür entwickelten Entriegelungswerkzeug gelöst werden. Ein versehentliches unerwünschtes Lösen der Knochenklammer 2 ist somit
ausgeschlossen, da die beiden sägezahnartigen Strukturen 21, 26 durch das
Federelement 43 im Eingriff gehalten werden. Mittels des Entriegelungswerkzeugs, welches als eine Hebelvorrichtung 61 ausgebildet sein kann, wie sie in Fig. 14a oder Fig. 14b gezeigt ist, kann das Ende des zweiten Bügels 12 in Richtung der Mutter 42 bewegt werden, wodurch das Federelement 43 zusammengedrückt wird und sich der Abstand der beiden sägezahnartigen Strukturen 21, 26 vergrössert. Hierdurch gelangen die ersten und zweiten sägezahnartigen Strukturen ausser Eingriff, sodass die
Vorspannung gelöst wird und der erste Bügel 11 vom zweiten Bügel 12 wegbewegt werden kann. Die Erweiterung des Stiftelements 40 liegt auf dem Absatz 14 des im Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 auf.
Auf der Innenseite 16 des gekrümmten Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 sind zwei Dornen 20 angeordnet. Auf der Innenseite 17 des gekrümmten Bügelabschnitts des zweiten Bügels 12 ist eine Gleitkante 23 angeordnet. Auf der Innenseite des im
Wesentlichen geraden Bügelabschnitts des ersten Bügels 11 ist eine Gleitkante 22 angeordnet. Die Dornen 20 und die Gleitkante 23 sowie die Gleitkante 22 befinden sich auf der Knochenoberfläche und können auch zum besseren Halt in die
Knochenoberfläche eindringen, wodurch ein Verrutschen der Knochenklammer 2 ausgeschlossen werden kann, wenn sich die ersten und zweiten sägezahnartigen Strukturen 21, 26 im Eingriff befinden. Wenn der Lösemechanismus betätigt wird, kann sich auch die Distanz zwischen den Dornen 20 und der Gleitkante 23 bzw. der
Gleitkante 22 vergrössern. Die Knochenklammer 2 kann vom Knochen 1 entfernt werden, ohne dass eine weitere Verletzung der Knochenoberfläche erfolgt. Die Gleitkante 23 kann ein Paar von Gleitkanten umfassen. Die Gleitkanten des Paars können parallel zueinander angeordnet sein. Das Führungselement 31 oder das Ende des ersten Bügels 11 kann eine Gleitkante 22 aufweisen. Wenn die Knochenklammer 2 spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Längsmittenebene ist, wie in Fig. 9a bis 9c gezeigt ist, kann auch die Gleitkante 22 als ein Paar von Gleitkanten ausgebildet sein. Ein Ausführungsbeispiel für eine zu einem Ziehmechanismus 8 gehörige
Betätigungsanordnung 35 ist in Fig. 10 gezeigt. Die Betätigungsanordnung 35 enthält ein zweites Kopplungselement 33. Die Betätigungsanordnung 35 wird zur Betätigung des Ziehmechanismus 8 auf das Führungselement 31 aufgesetzt. Hierzu weist die Betätigungsanordnung 35 eine Ausnehmung 34 auf, die formschlüssig mit dem
Führungselement 31 (siehe Fig. 9a-9c) verbunden werden kann, sodass das die Betätigungsanordnung 35 eine definierte Position in Bezug auf das Führungselement 31 einnimmt. Das zweite Kopplungselement 33 ist mit der Betätigungsanordnung 35 verbindbar oder verbunden. Das zweite Kopplungselement 33 umfasst nach einem Ausführungsbeispiel einen Gewindestift oder eine Arretierschraube, der oder die mit dem gemäss diesem Ausführungsbeispiel als Gewindebohrung oder als Sitzelement ausgebildeten ersten Kopplungselement 33 in Eingriff bringbar ist, das heisst insbesondere einschraubbar oder arretierbar ist. Das zweite Kopplungselement 33 kann in einer Bohrung 36 der Betätigungsanordnung 35 aufgenommen sein. Die Bohrung 36 kann ein Gewinde enthalten, welches in Fig. 10 nicht sichtbar ist. Das Kopplungselement 33 kann mit einem Kopplungswerkzeug betätigt werden, beispielsweise einem Schraubendreher. Die Betätigungsanordnung 35 umfasst ein Zahnrad 28, welches im montierten Zustand in die auf dem zweiten Bügel 12 angebrachte Verzahnung der Zahnstange 27 eingreift. Das Zahnrad 28 kann als Ritzel ausgebildet sein. Das Zahnrad 28 kann auf einer Welle 37 angeordnet sein, welche drehbar in einem Gehäuse 38 gelagert ist. Die Welle 37 kann eine Ausnehmung aufweisen, die zur Aufnahme eines Spannwerkzeugs 65 geeignet ist. Ein Spannwerkzeug 65 kann eine Form aufweisen, die zu der Form der Ausnehmung passend ist, sodass das Spannwerkzeug 65 genau in die Ausnehmung der Welle 37 eingeführt werden kann. Durch Drehung des Spannwerkzeugs 65 wird die Welle 37 in Drehung versetzt, welche wiederum das drehfest auf der Welle 37 angeordnete Zahnrad 28 in Drehung versetzt. Zumindest ein Teil der Zähne des Zahnrads 28 steht im Eingriff mit der Verzahnung auf der Zahnstange 27, sodass bei Drehung des Zahnrads 28 die Zahnstange 27 relativ zum Führungselement 31 verschoben wird, sodass der erste Bügel 11 relativ zum zweiten Bügel 12 verschoben werden kann.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels für ein Andockelement 45 für eine Messhilfe. Dieses Andockelement 45 kann nach Abnahme der
Betätigungsanordnung 35 mit dem Führungselement 31 verbunden werden. Wenn die Knochenklammer 2 auf dem Knochen befestigt ist, das heisst der Arretiermechanismus 13 sich in der Einbauposition befindet, wird die Betätigungsanordnung 35 nicht mehr benötigt. Die Betätigungsanordnung 35 kann durch Lösen des Kopplungselements 33 mit dem Kopplungswerkzeug vom Führungselement 31 abgenommen werden. Das auf dem Führungselement 31 befindliche Kopplungselement 32 steht nunmehr zur
Verfügung, um das Andockelement 45 anzukoppeln. Vorteilhafterweise weist das Andockelement 45 hierzu ebenfalls ein Kopplungselement auf, welches dem
Kopplungselement 33 entsprechen kann, sodass wahlweise das Andockelement 45 oder die Betätigungsanordnung 35 mit dem auf dem ersten Bügel 11 befindlichen
Führungselement 31 verbunden werden können. Das Andockelement 45 weist gemäss diesem Ausführungsbeispiel zwei Öffnungen 46 auf, die als Steckplätze für eine
Messhilfe verwendet werden können. Die Öffnungen 46 haben gemäss diesem Ausführungsbeispiel dieselbe Querschnittsfläche, sodass eine Messhilfe in jede der beiden Öffnungen eingesteckt werden kann. Die Form der Öffnungen 46 ist
vorzugsweise korrespondierend zu der Form des zur Verbindung mit dem
Andockelement 45 bestimmten Steckelements 76 der Messhilfe. Ein Beispiel für eine Messhilfe 7, welche in eine der Öffnungen 46 eingesteckt werden kann, ist in Fig. 15 gezeigt. Ein Beispiel für ein zugehöriges Steckelement 76 ist in Fig. 15 gezeigt.
Die Öffnungen 46 sind vorteilhafterweise in unterschiedlicher Ausrichtung zueinander auf dem Andockelement 45 angeordnet. Sie weisen gemäss diesem
Ausführungsbeispiel eine bestimmte Position zueinander auf, sodass der geometrische Bezug der Öffnungen 46 zueinander definiert ist. Das heisst, die Messhilfe kann in unterschiedlichen Raumrichtungen und in unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet werden. Durch die Ausrichtung der Öffnungen ist die Ausrichtung der Messhilfe 7 genau definiert, sodass deren Position im Raum exakt definiert ist. Selbstverständlich könnte nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch nur eine einzige Öffnung 46 vorgesehen werden. Gemäss einem weiteren nicht dargestellten
Ausführungsbeispiel könnten auch mehr als zwei Öffnungen 46 vorgesehen sein.
Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Öffnungen 46 eine im Wesentlichen dreieckförmige Querschnittsfläche auf. Eine der Seiten des Dreiecks kann eine Ausnehmung 47 aufweisen, welche zur Aufnahme eines entsprechend geformten Vorsprungs 73 des Steckelements 76 (siehe Fig. 15) bestimmt ist. Die Position der Messhilfe ist durch die Lage der Öffnung 46 und die Lage der Ausnehmung 47 bekannt.
Fig. 12 zeigt eine Ansicht eines Andockelements 45 für eine Messhilfe 7 gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches spiegelsymmetrisch zum Andockelement 45 der Fig. 11 ausgestaltet ist. Das Kopplungselement 33 entspricht dem Kopplungselement für das Andockelement 45. Die Öffnungen 46 der Fig. 12 weisen dieselbe Form auf wie die Öffnungen 46 gemäss Fig. 11. Insbesondere kann auch die entsprechende
Ausnehmung 47 in Fig. 12 gleich ausgestaltet sein wie die Ausnehmung 47 in Fig. 11.
Fig. 13 zeigt eine Ansicht eines Spannwerkzeugs 65. Mit dem Spannwerkzeug 65 kann vorteilhafterweise das Zahnrad 38 der Betätigungsanordnung 35 gemäss Fig. 10 betätigt werden. Das Spannwerkzeug kann auch als Koppelungswerkzeug verwendet werden, wenn die Koppelungselemente 33 dieselbe Form aufweisen wie das auf der Welle 37 befindliche Kopplungselement für das Spannwerkzeug 65. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann sich das Spannwerkzeug 65 vom Kopplungswerkzeug unterscheiden, sodass eine Fehlmanipulation ausgeschlossen ist. Das Spannwerkzeug und Kopplungswerkzeug kann nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel auch dasselbe sein. Fig. 14a zeigt eine Ansicht einer
Hebelvorrichtung 61, die als Entriegelungswerkzeug dazu dient, den
Arretiermechanismus 13 zu lösen, wenn die Knochenklammer 2 vom Knochen 21 entfernt werden soll. Die Hebelvorrichtung 61 ist zum manuellen Lösen des
Arretiermechanismus 13 vorgesehen. Hierzu weist die Hebelvorrichtung 61 ein
Eingriffsende 62 auf, welches in Fig. 14b im Detail gezeigt ist. Gemäss dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Eingriffsende 62 klauenförmig ausgebildet. Die Hebelvorrichtung 61 weist ferner einen Haltegriff 63 auf.
Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Halteelement für eine Messhilfe 7. Das Halteelement umfasst ein Steckelement 76, ein Stabelement 74 und ein
Verbindungselement 75. Das Steckelement kann ein Arretierelement 73 enthalten. Das Verbindungselement 75 dient zur Aufnahme der Messhilfe 7. Das Verbindungselement 75 kann eine Nut aufweisen, welche zur Aufnahme des Markierungselements bestimmt ist.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass viele weitere Modifikationen zusätzlich zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich sind, ohne vom erfinderischen Konzept abzuweichen. Selbstverständlich ist es möglich, insbesondere die Ausführungsbeispiele Knochenklammer sowie des Systems, insbesondere deren ersten und zweiten Bügel, Adapter, Messhilfen, Ziehmechanismen oder Arretiermechanismen beliebig miteinander zu kombinieren, um für die entsprechende Anwendung optimalen Eigenschaften der Knochenklammer oder des Systems zu erzielen. Der Gegenstand der Erfindung wird somit durch die vorangehende Beschreibung nicht eingeschränkt und ist durch den Schutzbereich bestimmt, der durch die Ansprüche festgelegt ist. Für die Interpretation der Ansprüche oder der Beschreibung ist die breitest mögliche Lesart der Ansprüche massgeblich. Insbesondere sollen die Begriffe„enthalten" oder„beinhalten" derart interpretiert werden, dass sie sich auf Elemente, Komponenten oder Schritte in einer nicht-ausschliesslichen Bedeutung beziehen, wodurch angedeutet werden soll, dass die Elemente, Komponenten oder Schritte vorhanden sein können oder genutzt werden können, dass sie mit anderen Elementen, Komponenten oder Schritten kombiniert werden können, die nicht explizit erwähnt sind. Wenn die Ansprüche sich auf ein Element oder eine Komponente aus einer Gruppe beziehen, die aus A, B, C... N Elementen oder Komponenten bestehen kann, soll diese Formulierung derart interpretiert werden, dass nur ein einziges Element dieser Gruppe erforderlich ist, und nicht eine Kombination von A und N, B und N oder irgendeiner anderen Kombination von zwei oder mehr Elementen oder Komponenten dieser Gruppe.

Claims

Ansprüche
1. Knochenklammer (2) für die Befestigung einer Messhilfe (7) an einem Knochen (1), wobei die Knochenklammer (2) einen ersten und einen zweiten Bügel (11, 12) und einen Adapter (6) umfasst, wobei der Adapter (6) einen
Ziehmechanismus (8) und einen Arretiermechanismus (13) umfasst, wobei durch Betätigung des Ziehmechanismus (8) die Position des ersten Bügels (11) relativ zum zweiten Bügel (12) veränderbar ist, wobei durch Betätigung des Arretiermechanismus (13) die Position des ersten Bügels (11) relativ zum zweiten Bügel (12) festlegbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Bügel (11, 12) je eine Innenseite (16, 17) aufweisen, die in Richtung einer Knochenoberfläche des Knochens (1) ausgerichtet ist, wobei der erste Bügel (11) auf der Innenseite (16) einen oder mehrere Dorne (20) enthält, und wobei der zweite Bügel (12) auf der Innenseite (17) eine Gleitkante (23) enthält.
2. Knochenklammer nach Anspruch 1, wobei der zweite Bügel (12) eine
Bügelachse (25) aufweist, wobei die Gleitkante (23) parallel zu der Bügelachse (25) angeordnet ist.
3. Knochenklammer nach Anspruch 2, wobei die Gleitkante (23) als parallel zur Bügelachse (25) verlaufende Schneide ausgestaltet ist.
4. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem ersten Bügel (11) in einem Abstand zum Dorn (20) eine Gleitkante (22) angebracht ist.
5. Knochenklammer nach Anspruch 4, wobei der erste Bügel (12) eine Bügelachse (24) aufweist, wobei die Gleitkante (24) parallel zu der Bügelachse (24) angeordnet ist.
6. Knochenklammer nach Anspruch 5, wobei die beiden Gleitkanten (22, 23) parallel zu den entsprechenden Bügelachsen (24, 25) verlaufen.
7. Knochenklammer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die beiden
Gleitkanten (22, 23) und der Dorn (20) in der gleichen Ebene liegen.
8. Knochen klammer nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Gleitkanten (22, 23) einen Winkel kleiner als 90° zueinander einschliessen.
9. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der ersten und zweiten Bügel (11, 12) so geformt ist, dass er den
Knochen teilweise umfassen kann.
10. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der ersten oder zweiten Bügel (11, 12) oder der Adapter (6) zumindest teilweise flexibel ausgebildet ist.
11. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Arretiermechanismus (13) erste und zweite sägezahnartige Strukturen (21, 26) umfasst, die auf dem ersten und zweiten Bügel (11, 12) angeordnet sind und zum gegenseitigen Eingriff bestimmt sind.
12. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Ziehmechanismus (8) ein Zahnrad (28) umfasst, welches auf dem ersten Bügel (11) angeordnet ist und eine Zahnstange (27) umfasst, welche auf dem zweiten
Bügel (12) angeordnet ist, wobei die Zahnstange (27) und das Zahnrad (28) zum gegenseitigen Eingriff bestimmt sind.
13. Knochenklammer nach Anspruch 12, wobei das Zahnrad (28) abnehmbar auf dem ersten Bügel (11) angeordnet ist.
14. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der
Adapter (6) eine Befestigungsvorrichtung für eine Messhilfe (7) enthält.
15. Knochenklammer nach Anspruch 14, wobei die Befestigungsvorrichtung für die Messhilfe (7) oder die Messhilfe (7) vom ersten Bügel (11) abnehmbar ist.
16. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
mindestens eine Öse (80) für eine Knochenschraube (81) an zumindest einem der ersten oder zweiten Bügel (11, 12) vorgesehen ist.
17. Knochenklammer nach Anspruch 16, wobei die Öse (80) zur Aufnahme einer Kopfverriegelungsschraube ausgebildet ist.
18. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Krafteinwirkung der ersten und zweiten Bügel (11, 12) auf den Knochen (1) mittels einer Drehmomentmessvorrichtung einstellbar ist.
19. Knochenklammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Dornen (20) eine Dorngruppe ausbilden.
20. Knochenklammer einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Gleitkanten (22, 23) mehrere Schneiden enthält, wobei die Schneiden der Gleitkante eine Schneidengruppe ausbilden.
21. System enthaltend eine Knochenklammer (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei am Adapter (6) eine Messhilfe (7) angebracht ist, wobei die
Messhilfe (7) eine Längsabmessung aufweist, die sich von der Oberfläche des ersten oder zweiten Bügels (11, 12) zu dem Ende der Messhilfe (7) erstreckt und einen ersten Hebelarm (64) ausbildet, wobei von der Oberfläche des ersten oder zweiten Bügels bis zum Projektionspunkt des Streckenmittelpunkts der Gleitkante (23) ein zweiter Hebelarm (69) ausgebildet wird, wobei das
Längsverhältnis des ersten Hebelarms (64) zum zweiten Hebelarm (69) maximal fünf beträgt.
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