DE9418153U1 - Device for dynamic joint fixation - Google Patents
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Description
EFFNER BIOMET GmbH 02. November 1994EFFNER BIOMET GmbH 02. November 1994
D-12247 BerlinD-12247 Berlin
EF4 3.G1AEF4 3.G1A
Vorrichtung zur dynamischen Gelenk-FixationDevice for dynamic joint fixation
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art, vorzugsweise zur Behandlung von Luxaktionen im Bereich des Acromio-clavicular-Gelenkes bzw. gelenknahen Schlüsselbeinfrakturen.The invention relates to a device of the type specified in the preamble of claim 1, preferably for the treatment of luxations in the area of the acromioclavicular joint or clavicle fractures near the joint.
EF4 3.G1A Blatt 2EF4 3.G1A Sheet 2
Aus der europäischen Patentschrift EP-Bl 0 064 546 ist eine Vorrichtung zum Fixieren der Teile eines menschlichen Schulter-Eck-Gelenkes bekannt. Die Vorrichtung weist eine Schlüsselbein und Acromium miteinander verbindende Plattenkqnstruktion auf, wobei beide Platten über ein Gelenk miteinander verbunden sind.From the European patent specification EP-Bl 0 064 546, a device for fixing the parts of a human shoulder-acromial joint is known. The device has a plate construction connecting the collarbone and acromium, where both plates are connected to each other via a joint.
Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß sie nur intern anwendbar ist und ein offener operativer Eingriff mit allen seinen Belastungen für den Patienten {Anästhesie, Infektrisko, längerer stationärer Klinikaufenthalt) erforderlich ist. Die bekannte Vorrichtung gestattet zwar in begrenzten Umfang eine rotatorische Beweglichkeit im Schultereckgelenk, sie läßt jedoch keine Korrektur der Knochenposition und keine translatorische Bewegung der entsprechenden Gliedmaßen zu. Gerade bei älteren Patienten besteht damit durch diese relativ stark eingeschränkte Beweglichkeit der betroffenen Gliedmaßen zusätzlich die Gefahr von irreversiblen Immobilitätsschäden nach erfolgter Ausheilung der Fraktur. Darüberhinaus sind bei Verwendung von Implantaten sehr häufig Frakturen des benutzten Implantats aufgetreten, wodurch in nachteiliger Weise die Durchführung einer Nachoperation unumgänglich ist. Desweiteren eine aufwendige Implantatentfernung.The known device has the disadvantage that it can only be used internally and requires an open surgical procedure with all the associated stresses for the patient (anesthesia, risk of infection, longer hospital stay). The known device does allow a limited degree of rotational mobility in the acromioclavicular joint, but it does not allow correction of the bone position or translational movement of the corresponding limbs. In older patients in particular, this relatively severely restricted mobility of the affected limbs also poses the risk of irreversible immobility damage after the fracture has healed. In addition, fractures of the implant used have occurred very frequently when implants were used, which disadvantageously means that a follow-up operation is unavoidable. Furthermore, the implant removal is complex.
Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung das Ziel zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der die Behandlung von Luxationen ohne offenen operativen Eingriff erheblich vereinfacht durchgeführt werden kann und welche während der Heilungszeit eine Teilbeweglichkeit des be-Based on the shortcomings of the prior art, the invention is based on the aim of creating a device of the type mentioned at the beginning, with which the treatment of dislocations can be carried out in a considerably simplified manner without open surgical intervention and which allows partial mobility of the affected joint during the healing period.
EP43.G1A Blatt 3EP43.G1A Sheet 3
troffenen Gelenkes der verunfallten Gliedmaßen gestattet, die im wesentlichen der Beweglichkeit gesunder Gliedmaßen entspricht.The mobility of the affected joint of the injured limb is permitted, which essentially corresponds to the mobility of healthy limbs.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of claim 1.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, daß erhebliche Vorteile bei der Behandlung von Luxationen erzielbar sind, wenn die entsprechenden Knochenteile durch eine externe Vorrichtung beweglich unter Vorspannung miteinander verbunden werden und dadurch auf einen offenen operativen Eingriff verzichtet werden kann. Die Verbindung der Vorrichtung mit den Knochenteilen erfolgt in vorteilhafter Weise durch Knochenschrauben, welche von außen durch die Haut des Patienten in die jeweiligen Knochenabschnitte eingebracht werden. Das Anbringen der Fixationsvorrichtung erfolgt in Narkose, der Patient kann die medizinische Einrichtung, in welcher die Behandlung erfolgt, kurzfristig wieder verlassen.The invention includes the knowledge that significant advantages can be achieved in the treatment of dislocations if the corresponding bone parts are connected to one another in a movable manner using an external device under pre-tension, thus making open surgery unnecessary. The device is advantageously connected to the bone parts using bone screws which are inserted from the outside through the patient's skin into the relevant bone sections. The fixation device is attached under anesthesia, and the patient can leave the medical facility in which the treatment is taking place at short notice.
Durch eine parallel zum Gelenk angeordnete Kugelgelenkanordnung kann die natürliche Beweglichkeit des Gelenks erhalten werden, wobei durch die räumlich getrennte Position der Drehpunkte von natürlichem Gelenk und Fixateur bedingten Geometrieabweichungen durch eine Längsverschieblichkeit des Fixateurs unter Vorspannung ausgeglichen werden können. Auf diese Weise wird bei den, den anatomischen Gegebenheiten folgenden, in natürlicher Weise erfolgenden Bewegungen, der für die Heilung notwendige Kompressionsdruck im Gelenkbereich aufrechterhalten.The natural mobility of the joint can be maintained by means of a ball joint arrangement arranged parallel to the joint, whereby geometric deviations caused by the spatially separated position of the pivot points of the natural joint and the fixator can be compensated for by the longitudinal displacement of the fixator under pre-tension. In this way, the compression pressure necessary for healing is maintained in the joint area during movements that occur naturally in accordance with the anatomical conditions.
EF4 3.G1A Blatt 4EF4 3.G1A Sheet 4
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die für die Fixation von Frakturen gelenkbildender Knochen eingesetzte Vorrichtung zwei Fixateurbacken auf, welche durch eine Zugstange miteinander verbunden sind. Die die Plattenbacken verbindende Zugstange gestattet gelenkähnliche Bewegungsanschläge, ist in der körpernahen Backe kugelgelagert, in der körperfernen Backe hülsenartig geführt. Eine in die Hülse integrierte Spannfeder sorgt für den physiologischen Andruck der gelenkbildenden Knochenenden. Damit wird die Aufrechterhaltung einer für den Patienten angenehmen und aus medizinischer Sicht zugleich vorteilhafte Beweglichkeit ermöglicht.According to a preferred embodiment of the invention, the device used for the fixation of fractures of joint-forming bones has two fixator jaws which are connected to one another by a pull rod. The pull rod connecting the plate jaws allows joint-like movement stops, is ball-bearing mounted in the jaw closest to the body and is guided in a sleeve-like manner in the jaw furthest from the body. A tension spring integrated into the sleeve ensures the physiological pressure of the joint-forming bone ends. This enables mobility to be maintained which is comfortable for the patient and at the same time advantageous from a medical point of view.
Gleichzeitig ist eine seitliche Relativverschieblichkeit zwischen den Fixateurbacken in der Horizontalen ausgeschlossen. At the same time, lateral relative displacement between the fixator jaws in the horizontal direction is excluded.
Die Vorspannung der Feder ist einstellbar, so daß unter Ausnutzung der Kennlinie des elastischen Elements eine im wesentlichen axiale Relativbewegung der beiden jeweils mit einem Knochenelement verbundenen Fixateurbacken möglich ist, ohne daß sich in störender Weise ein Spalt zwischen den zur Heilung gegeneinander fixierten Knochenteilen bilden kann.The preload of the spring is adjustable so that, by utilizing the characteristic curve of the elastic element, a substantially axial relative movement of the two fixator jaws, each connected to a bone element, is possible without a gap forming in a disruptive manner between the bone parts fixed against each other for healing.
Durch die Möglichkeit einer dreidimensionalen, dem Bewegungsausmaß eines Schultereckgelenks angepaßten Dreh- und Kippbewegung der Fixateurbacken läßt sich die Vorrichtung zur Gelenkfixation einerseits auf bequeme Weise an die be-0 treffende Körperpartie des verunfallten Patienten anpassen. The possibility of a three-dimensional rotation and tilting movement of the fixator jaws, adapted to the range of motion of an acromioclavicular joint, allows the device for joint fixation to be easily adapted to the affected part of the injured patient's body.
EF4 3.G1A Blatt 5EF4 3.G1A Sheet 5
Um eine sichere Verbindung der Fixateurbacken mit den zu fixierenden Knochen zu gewährleisten, werden sogenannte Schanzsche Schrauben extern durch die Haut in den jeweiligen Knochen geschraubt und die aus dem Körper des Patienten ragenden Enden der Schrauben an den beiden Fixateurbacken befestigt. Die Fixateurbacken weisen aus diesem Grund mehrere Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der freien Enden der Schanzschen Schrauben. Durch Arretierungsschrauben, welche quer zur Längsachse der Durchgangsbohrungen in die Fixateurbacken einbringbar sind, können die Schraubenenden in der erforderlichen Position in den Durchgangsbohrungen mit ausreichender Festigkeit fixiert werden.In order to ensure a secure connection between the fixator jaws and the bones to be fixed, so-called Schanz screws are screwed externally through the skin into the respective bones and the ends of the screws protruding from the patient's body are attached to the two fixator jaws. For this reason, the fixator jaws have several through holes to accommodate the free ends of the Schanz screws. The screw ends can be fixed in the required position in the through holes with sufficient strength using locking screws that can be inserted into the fixator jaws at right angles to the longitudinal axis of the through holes.
Entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Durchgangsbohrungen für die Schanzschen Schrauben mit einem Gewinde versehen, so daß die Verwendung der Verspannmittel in vorteilhafter Weise entfällt. Darüberhinaus ist eine vorteilhafte Ausführung der Fixateurbacken möglich, wonach das erste, die Gelenkkugel tragende Fixateurbacken an seinem freien Ende um ein bestimmtes Maß beidseitig eingezogen und das zweite, die Gewindestange aufnehmende Fixateurbacken dreieckförmig ausgebildet ist.According to another embodiment of the invention, the through holes for the Schanz screws are provided with a thread, so that the use of the clamping means is advantageously eliminated. In addition, an advantageous design of the fixator jaws is possible, according to which the first fixator jaw carrying the joint ball is retracted on both sides by a certain amount at its free end and the second fixator jaw receiving the threaded rod is triangular in shape.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung zur Fixation von Knochen ist vorzugsweise für eine Behandlung von Luxationen im Sinne einer Acromio-claviatur-Sprengung geeignet. Da die Fixationsvorrichtung gelenkübergreifend ausgebildet ist, könnten mit adeguaten Konstruktionen auch andere Bandkapselverletzungen und Speichenbrüche dynamisch versorgt werden.The device for fixating bones described above is preferably suitable for treating dislocations in the sense of an acromioclavicular fracture. Since the fixation device is designed to span the joints, other ligament capsule injuries and radius fractures could also be treated dynamically with adequate constructions.
EF43.G1A Blatt 6EF43.G1A Sheet 6
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are described in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention using the figures. They show:
Figur 1 einen Längsschnitt durch die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Draufsicht in montierter Form,Figure 1 is a longitudinal section through the preferred embodiment of the invention in plan view in assembled form,
Figuren 2 und 3 je eine Variante der beiden Fixateurbacken der Ausführung gemäß Figur 1.Figures 2 and 3 each show a variant of the two fixator jaws of the design according to Figure 1.
Bei dem in Figur 1 wiedergegebenen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Knochenfixation in Ansicht von oben sind zwei, im wesentlichen als flache Elemente ausgebildete Fixateurbacken 2 und 3 vorgesehen, welche durch eine Zugstange 4 miteinander verbunden sind. Beide Fixateurbacken 2, 3 weisen jeweils mehrere Durchgangsbohrungen 9, 10 auf, in welchen (in Figur 1 mit der Position 18 bezeichnete) Schraubmittel arrettiert werden, welche zuvor mit den zu fixierenden Knochen verbunden worden sind. Als Schraubmittel sind insbesonders Schanzsche Schrauben günstig, die von außen durch die Haut der verunfallten Person mit dem jeweiligen Knochen verschraubt werden. Zur Arretierung der in den Durchgangsbohrungen 9, 10 befindlichen Endabschnitten der Schanzschen Schrauben sind (nicht dargestellte) Bolzen vorgesehen, die in sich quer zu den Durchgangsbohrungen 9, 10 erstreckende Gewindebohrungen 11.1 und 11.2 verschraubt werden.In the longitudinal section through an embodiment of the device 1 according to the invention for bone fixation shown in Figure 1 in a view from above, two fixator jaws 2 and 3 are provided, which are essentially designed as flat elements and are connected to one another by a pull rod 4. Both fixator jaws 2, 3 each have several through holes 9, 10 in which screw means (designated in Figure 1 with position 18) are locked, which have previously been connected to the bones to be fixed. Schanz screws are particularly suitable as screw means, which are screwed to the respective bone from the outside through the skin of the injured person. To lock the end sections of the Schanz screws located in the through holes 9, 10, bolts (not shown) are provided, which are screwed into threaded holes 11.1 and 11.2 extending transversely to the through holes 9, 10.
EF4 3.G1A Blatt 7EF4 3.G1A Sheet 7
Der erste Fixateurbacken 2 weist die Form eines Kreisringabschnittes auf, welcher mit der Zugstange 4 über eine Kugelgelenk 5 verbunden ist. Dazu ist an dem ersten Fixateurbacken 2 eine halbkugelartige Ausnehmung vorgesehen, welche eine mit der Zugstange 4 starr verbundene Kugel 5.1 aufnimmt. Ein sphärisch ausgeformter Flansch 5.2 umschließt den aus der Kalotte herausragenden Abschnitt der Kugel 5.1 und wird an dem Fixateurbacken 2 durch Verschrauben befestigt. D;irch Anziehen der (nicht dargestellten) Schrauben kann die Beweglichkeit der Kugel 5.1 innerhalb des Gelenks 5 eingeschränkt und die Position der Zugstange 4 (und damit auch die des zweiten Fixateurbackens 3) unter Berücksichtigung der Anatomie des Patienten festgelegt werden.The first fixator jaw 2 has the shape of a circular ring section, which is connected to the pull rod 4 via a ball joint 5. For this purpose, a hemispherical recess is provided on the first fixator jaw 2, which accommodates a ball 5.1 rigidly connected to the pull rod 4. A spherically shaped flange 5.2 encloses the section of the ball 5.1 protruding from the cap and is attached to the fixator jaw 2 by screwing. By tightening the screws (not shown), the mobility of the ball 5.1 within the joint 5 can be restricted and the position of the pull rod 4 (and thus also that of the second fixator jaw 3) can be determined taking into account the patient's anatomy.
Der zweite Fixateurbacken 3 ist quaderförmig ausgebildet und weist eine Längsbohrung 12 auf, welche sich auf der Mittelachse und quer sowohl zu den Durchgangsbohrungen 9, 10 als auch zu den Gewindebohrungen 11. l und 11.2 erstreckt. Diese Längsbohrung ist als abgesetzte Durchgangsbohrung ausgebildet und nimmt das dem Kugelgelenk 5 gegenüberliegende, ein Gewinde tragende Ende 4.1 der Zugstange 4 auf. Auf das Ende 4.1 der zylinderförmigen Zugstange 4 ist ein hohlzylindrisch ausgebildeter Einstellkörper 7 aufgeschraubt. Dieser ragt einseitig aus dem Fixateurbacken 3 heraus und kann mittels einer Sechskant-(Inbus)-Ausnehmung 8 auf einfache Weise verdreht werden. Eine zwischen den Fixateurbacken 2, 3 befindliche Abflachung 4.2 der zylindrischen Zugstange dient dem manuellen Fixieren der Zugstange 4 durch einen (nicht dargestellten) Schraubenschlüssel, wenn der Einstellkörper 7 justiert werden soll.The second fixator jaw 3 is cuboid-shaped and has a longitudinal bore 12 which extends along the central axis and transversely to both the through-holes 9, 10 and the threaded holes 11.1 and 11.2. This longitudinal bore is designed as a stepped through-hole and accommodates the threaded end 4.1 of the pull rod 4 opposite the ball joint 5. A hollow cylindrical adjustment body 7 is screwed onto the end 4.1 of the cylindrical pull rod 4. This protrudes from the fixator jaw 3 on one side and can be easily rotated using a hexagon (Allen) recess 8. A flattening 4.2 of the cylindrical pull rod located between the fixator jaws 2, 3 is used to manually fix the pull rod 4 using a wrench (not shown) when the adjustment body 7 is to be adjusted.
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EF4 3.G1A Blatt 8EF4 3.G1A Sheet 8
im Inneren des Fixateurbackens 3 ist eine gerade Schraubenfeder 6 vorgesehen, welche sich mit einem Ende auf einem ringförmigen Absatz der abgesetzten Durchgangsbohrung abstützt und mit ihrem anderen Ende in Wirkungseingriff mit der Stirnfläche des ein Innengewinde aufweisenden Einstellkörpers 7 steht. Die entsprechende Federkraft ist dadurch so gerichtet, daß sie bestrebt ist, die Fixateurbacken 2, 3 aufeinander zu zu bewegen, d.h. die Enden der frakturierten Knochenteile zu komprimieren. Dadurch werden die Knochenfragmente auch dann fixiert gehalten, wenn der Patient seine Gliedmaßen gebraucht und dadurch Gelenkdistraktionen möglich wären. Jede den Abstand der Fixateurbacken vergrößernde Bewegung führt zu einer Vergrößerung der Vorspannkraft. Diese kann zusätzlich indivuell eingestellt werden. Wird dabei die Schraubenfeder 6 durch Verdrehen des Einstellkörpers 7 zusammengedrückt, so erhöht sich die Vorspannkraft zusätzlich. Durch Auswahl der Federkonstanten der Schraubenfeder 6 bzw. die Veränderung von deren Vorspannung durch entsprechende Einstellung ist die Verschieblichkeit der Zugstange 4 in dem Fixateurbacken 3 bzw. die relative Beweglichkeit der frakturierten Gliedmaßen und auch die Anpreßkraft an den Knochenenden an die physiologischen Gegebenheiten des Patienten auf einfache Weise individuell anpaßbar.A straight helical spring 6 is provided inside the fixator jaw 3, one end of which rests on an annular shoulder of the stepped through-hole and the other end of which is in operative engagement with the front face of the adjusting body 7, which has an internal thread. The corresponding spring force is thus directed in such a way that it strives to move the fixator jaws 2, 3 towards one another, i.e. to compress the ends of the fractured bone parts. This keeps the bone fragments fixed even when the patient uses his limbs and joint distractions are possible. Any movement that increases the distance between the fixator jaws leads to an increase in the pre-tensioning force. This can also be individually adjusted. If the helical spring 6 is compressed by turning the adjusting body 7, the pre-tensioning force increases further. By selecting the spring constant of the helical spring 6 or changing its preload by appropriate adjustment, the displaceability of the pull rod 4 in the fixator jaw 3 or the relative mobility of the fractured limbs and also the contact pressure at the bone ends can be easily individually adapted to the physiological conditions of the patient.
Die externe Fixation gegeneinander verrenkter Knochen mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ermöglicht eine quasiambulante Behandlung des Patienten und macht einen offenen operativen Eingriff mit allen seinen Risiken, einschließlich eines stationären Klinik-Aufenthalts überflüssig. Die sofort nach Befestigen der Vorrichtung l möglicheThe external fixation of bones that are dislocated against each other using the device 1 according to the invention enables a quasi-outpatient treatment of the patient and makes an open surgical procedure with all its risks, including an inpatient hospital stay, superfluous. The immediate fixation after fastening the device 1
EF43.G1A Blatt 9EF43.G1A Sheet 9
Teilbeweglichkeit des betreffenden Körperabschnitts beugt in vorteilhafter Weise Immobilisationsschäden vor und ist für den Patienten während der Dauer der Knochenheilung nicht nur praktikabel sondern wird auch als sehr angenehm empfunden.Partial mobility of the affected body part advantageously prevents damage caused by immobilization and is not only practical for the patient during the bone healing process but is also perceived as very pleasant.
In den Figuren 3 und 4 sind materialsparende Ausführungsformen der Fixateurbackener 2' und 3' als Längsschnitt schematisiert dargestellt. Dabei ist das erste, in seiner vertikalen Projektion kreisbogenförmige Fixateurbacken 2' an seinem freien Ende beidseitig in Bezug auf die Mittelachse um eine jeweils gleich große Längenabmessung eingezogen. Der zweite Fixateurbacken 31 weist in seiner vertikalen Projektion eine dreieckförmige Ausgestaltung auf, wobei sich die der Aufnahme der Gewindestange der Koppelvorrichtung dienende Bohrung 12 gegenüber der der Grundkante des Dreiecks geneigt angeordnet ist.In Figures 3 and 4, material-saving embodiments of the fixator jaws 2' and 3' are shown schematically as a longitudinal section. The first fixator jaw 2', which is circular in its vertical projection, is drawn in at its free end on both sides in relation to the central axis by an equal length dimension. The second fixator jaw 3 1 has a triangular design in its vertical projection, with the bore 12 used to receive the threaded rod of the coupling device being arranged at an angle to the base edge of the triangle.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its implementation to the preferred embodiment given above. Instead, a number of variants are conceivable which make use of the solution presented even in fundamentally different embodiments.
Claims (18)
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Publications (1)
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Citations (3)
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1994
- 1994-11-02 DE DE9418153U patent/DE9418153U1/en not_active Expired - Lifetime
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