DE2617384B2

DE2617384B2 - Vorrichtung zum Befestigen und Andrücken eines Knochenfragments am zugehörigen Hauptknochen

Info

Publication number: DE2617384B2
Application number: DE2617384A
Authority: DE
Inventors: Rowland W. Dr. Bangor Me. Pritchard (V.St.A.)
Original assignee: Bio-Dynamics Inc Indianapolis Ind (vsta)
Current assignee: Bio-Dynamics Inc Indianapolis Ind (vsta)
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1979-04-26
Also published as: US3990438A; DE2617384C3; CH608956A5; GB1534071A; DE2617384A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen und Andrücken eines Knochenfragments am zugehörigen Hauptknochen, insbesondere eines Ellbogenknochenfragments mit der Elle eines menschlichen Unterarms, mit einem langgestreckten Verankerungsteil, das ein mit Außengewinde versehenes distales Ende zum Einschrauben in eine sich durch den Knochenmarkkanal erstreckende Hauptknochenbohrung, ein mit einer koaxialen Gewindebohrung versehenes, mit einem Eindrehwerkzeug verbindbares proximales Ende sowie einen mittleren Verbindungsabschnitt von geringerer Querabmessung als das distale Ende aufweist, und mit einer Befestigungsschraube, die einen mit der Gewindebohrung des Verankerungsteils verschraubbaren Gewindeschaft und ein gegenüber diesem radial vorspringenden Kopf aufweist, der mit einer Vertiefung zum Ansetzen eines Eindrehwerkzeugs versehen ist.

Eine solche Vorrichtung ist bereits bekannt (FR-Zusatz-PS 85 276). Die bekannte Vorrichtung weist jedoch außer dem Verankerungsteil und der Befestigungsschraube eine Hülse und eine Feder auf. Diese Vorrichtung wird derart benutzt, daß zunächst das Verankerungsteil mit seinem selbstschneidenden Außengewinde in den Knochenmarkkanal eingeerweiterten koaxialen Knochenfragmentkanal eingeführt wird und darauf die Befestigungsschraube mit der aufgeschobenen Feder durch eine zentrale Öffnung eines an der engeren Stirnseite der Hülse vorgesehenen Hülsenbodens in die Gewindebohrung des Verankerungsteils eingeschraubt wird, wobei die Feder zwischen dem von der Hülse aufgenommenen Kopf der Befestigungsschraube und dem Hülsenboden eingespannt wird, so daß die Hülse im Andrücksinn

ίο vorgespannt wird. Dabei weist die Hülse an ihrem hinteren bzw. äußeren Ende einen Außenflansch auf, der sich am Knochenfragment bzw. der dem Knochenfragment benachbarten äußeren Körperpartie abstützt

Bei dieser bekannten vierteiligen Vorrichtung stützt sich der Kopf der Befestigungsschraube nicht am Knochen ab. Das Anbringen der Vorrichtung ist dadurch erschwert, daß die Hülse einen über das distale Ende des Verankerungsteils hinausgehenden Durchmesser aufweist und daher eine entsprechend vergrö-Berte Aufnahmebohrung erfordert Ferner ragt nach dem Anbringen der Vorrichtung der Außenflansch der Hülse sowie das äußerste Hülsenende nach außen über den Knochen vor, so daß diese vorspringenden Vorrichtungsteile störend wirken und insbesondere bei einer Anordnung nahe einem Gelenk die Gelenkbetätigung behindern. Schließlich ist nach dem Einschrauben des Veran!.:erungsteils in den Knochenmarkkanal das Verankerungsteil nur im Eiereich des der Befestigungsschraube angewandten distalen Endes in radialer Richtung fest fixiert, da das proximale Ende des Verankerungsteils den Durchmesser des mittleren Verbindungsabschnitts des Verankerungsteils aufweist, so daß das proximale Ende des Verankerungsteils insbesondere bei langem Verankerungsteil und einer gewissen Biegsamkeit oder Elastizität des mittleren Verbindungsabschnitts begrenzte Radialbewegungen innerhalb der Knochenbohrung ausführen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung einfacher und so auszubilden, daß sie sich müheloser und ohne vorspringende Vorrichtungsteile anbringen läßt, wobei zugleich die Lagefixierung des Knochenfragments gegenüber dem Hauptknochen verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das proximale Ende des Verankerungsteils als Führungsabschnitt mit einem gegenüber dem mittleren Verbindungsabschnitt vergrößerten Außendurchmesser ausgebildet ist und daß der Kopf der Befestigungsschraube in Anlage an das Knochenfragment in dieses

so versenkbar ausgebildet ist.

Hierbei wird auf eine Hülse sowie auf die Verwendung einer Feder verzichtet, so daß eine zweiteilige Vorrichtung aus Verankerungsteil und Befestigungsschraube vorgesehen ist. Eine vergleichbare Vorrichtung in zweiteiliger Ausführung ist allerdings bereits bekannt (US-PS 2t 21 193). Hier ist ein mit dem Verankerungsteil verbindbares Schraubteil vorgesehen, das einen radial erweiterten Kopf aufweist, der in Einbaulage nach außen über den Knochen vorspringt und daher trotz der vorgesehenen Abrundung des Kopfes unter Vermeidung von scharfen Kanten störend wirkt. Ferner wird das proximale Ende des Verankerungsteils von einem vergleichsweise dünnen Schaft mit Außengewinde gebildet, der sowohl wegen seines geringen Durchmessers wie auch wegen des unglatten Außenumfangs keine Führung an der Wand der Knochenbohrung erfährt. Daher wird durch diese

schraubt wird, worauf die Hülse in einen entsprechend bekannte Ausbildung die Ei fir.dungsaufgabe nicht

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gelöst

Es ist auch bekannt, ein in einem Knochenkanal einschraubbares Befestigungsteil mit einem sich konisch nach außen erweiternden Senkkopf zj versehen (FR-Zusatz-PS 85 276, F ig. 3). Dieses Befestigungsteil dient jedoch nicht dazu, ein Knochenfragment am Knochen zu befestigen, sondern außerhalb einer Bruchstelle eine Schiene auf der Außenseite eines Schenkels zu fixieren. Dementsprechend handelt es sich um eine einstückige Vorrichtung in Form einer Befestigungsschraube, die durch eine Schienenöffnung hindurch in den Knochen eingeschraubt wird, wobei der Senkkopf nicht in Anlage an den Knochen kommt, sondern im wesentlichen innerhalb der entsprechend konisch geformten Schienenöffnung liegt Somit ist lediglich eine teilweise äußerliche Übereinstimmung mit der erfindungsgemäßen Ausbildung vorhanden.

öei der aus nur zwei Teilen bestehenden erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Vergrößerung des Außendurchmessers des proximalen Endes des Verankerungsteils dieses auch am proximalen Ende ebenso wie am distalen Ende in radialer Richtung innerhalb des Knochenmarkkanals im wesentlichen spielfrei gelagert, wodurch die Verankerung verbessert wird. Dabei kann eine besonders gute Ausrichtung und Fixierung des Knochenfragments erhalten werden, wenn ein Verankerungsteil von solcher Länge gewählt wird, daß sch sein proximales Ende teilweise innerhalb des Hauptknochens und teilweise innerhalb des Knochenfragments erstreckt. Ferner dient der Kopf der Befestigung- w schraube, deren Gewindeschaft im wesentlichen von der Gewindebohrung des Verankerungsteils aufgenommen wird, dem direkten Andrücken des Knochenfragments, wobei die Versenkung des Schraubenkopfes in das Knochenfragment der Grund dafür ist, daß keinerlei »■> Vorrichtungsteile nach außen vorstehen und Gelenkbetätigungen behindern. Dieser Umstand bewirkt in Verbindung mit dem festen Verspannen des Knochenfragments mit dem Hauptknochen in gesicherter gegenseitiger Ausrichtung dahingehend, daß in vorteilhafter Weise eine frühe Belastung des Knochens bzw. Betätigung des Gelenks möglich wird.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Befestigungsschraube eine Flachkopfschraube. In diesem Falle ist bereits eine geringe v> Versenkung des Schraubenkopfes ausreichend, um jegliches störende Vorspringen zu verhindern.

Zweckmäßigerweise ist der Gewindeschaft der Befestigungsschraube mit einem flexiblen Sicherungspfropfen versehen. Dadurch wird einer unerwünschten ω Lockerung der Verspannung des Knochenfragments mit dem Hauptknochen entgegengewirkt. Schraubensicherungen in Form von flexiblen Materialpficpfen, die in eine Aussparung des Gewindeschafts eingesetzt werden, sind bei nicht der Knochenbefestigung dienen- Ti den Schrauben allgemein bekannt (DE-AS 17 50 346).

Ferner ist es von Vorteil, wenn das proximale Ende des Verankerungsteils einen stirnseitigen Schlitz für den Anschluß des Eindrehwerkzeugs aufweist. Dadurch wird das Anbringen der erfindungsgemäßen Vorrich- bo tung vereinfacht, weil dann das Verankerungsteil und die Befestigungsschraube mit demselben Werkzeug in die Einbaulage gebracht werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Bruch an der Elle eines menschlichen Vorderarms*

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, in dem man das Knochen- und Muskelgewebe in der Umgebung der ESruchstelle erkennt;

Fig.3 den in Fig.2 gezeigten Teil eines menschlichen Arms, bei dem das Bruchstück zum Zweck des Anlegens einer Bohrung in seiner Lage gehalten wird;

Fig.4 das Einbohren eines Innengewindes in den Markkanal der Elle;

F i g. 5 das Einführen des Halteteils einer Vorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 6 die Vorrichtung zum Fixieren und Verspannen eines Knochenbruchstücks mit einem Hauptknochen nach ihrer Implantation;

Fig.7 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Druckstücks und des Halteteils der Vorrichtung; und

Fig.8 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines auch in Fig.5 gezeigten Implantationswerkzeugs.

In F i g. 1 ist ein in der Nähe des Ellbogenvorsprungs der Elle 12 operativ angelegter Einschnitt 11 zu erkennen. Ferner sind die Speiche 14 und der Oberarmknochen 17 dargestellt. Ein Knochenfragment 113 ist im Bereich des Ellbogenvorsprungs von der Elle 12 längs einer Bruchlinie 116 abgebrochen.

F i g. 2 zeigt die Bruchstelle nach ihrer Freilegung zusammen mit einem Teil des Ellbogengelenks und den zugehörigen Bändern und Muskeln. Das Knochenfragment 13 ist von der Elle 12 getrennt dargestellt. In F i g. 3 wird das Knochenfragment 13 mit Hilfe von Zangen 18 gegenüber der Elle 12 in seiner Lage gehalten, und eine nicht dargestellte Bohrmaschine wird in Verbindung mit einem Bohrer 19 mit einem Durchmesser von 6,35 mm benutzt, um das Knochenfragment 13 von der Außenseite her mit einer Bohrung zu versehen, die später das Halteteil bzw. die Halteschraube der Vorrichtung zum Fixieren und Verspannen des Knochenfragments aufnimmt.

F i g. 4 zeigt, auf welche Weise der Knochenmarkkanal der Elle 12 mit Hilfe eines Gewindebohrers 21 auf eine möglichst große Länge mit einer Gewindebohrung versehen wird. Die richtige Länge der zu verwendenden Halteschraube läßt sich mit Hilfe von Markierungen ablesen, mit denen der Gewindebohrer 21 versehen ist. Die Tiefe der Gewindebohrung ist gewöhnlich um etwa 12,7 mm größer als die Länge der zu verwendenden Halteschraube. Fig.5 veranschaulicht das Eindrehen der Halteschraube 22 in den mit Innengewinde versehenen Markkanal der Elle 12. Hierbei dient eine nicht dargestellte Bohrmaschine dazu, mit Hilfe eines Bohrfutters 23 eine zum Eindrehen der Halteschraube dienende Einrichtung anzutreiben, zu de·· ein äußeres Gehäuseteil 26 und ein inneres Bauteil 24 gehören, welch letzteres in das Bohrfutter 23 eingespannt ist, und das an seinem äußeren Ende einen vom Kopf der Halteschraube 22 aufnehmbaren Gewindeabschnitt aufweist. Das Gehäuseteil 26 wird in Anlage an der Halteschraube 22 gehalten und ist mit zwei aus F i g. 5 ersichtlichen Ansätzen 27 versehen, die sich in Eingriff mit entsprechenden Schlitzen im Kopf der Halteschraube 22 bringen lassen.

Die Einrichtung 24 zum Einbauen der Vorrichtung ist mit weiteren Einzelheiten in Fig.8 dargestellt. Der Kopfabschnitt 42 wird von dem Bohrfutter 23 aufgenommen und ist mit einer Verlängerungswelle 41 verbunden, die an ihrem freien Ende 39 mit Außengewinde versehen ist. Der Gewindeabschnitt 39 wird vom Kopf der Halteschraube 22 aufgenommen. Ferner ist ein

äußeres Rohr 38 vorhanden, das mit den Ansätzen 27 versehen ist, welche sich in Eingriff mit den genannten Schlitzen der Halteschraube 22 bringen lassen.

Aus F i g. 6 und 7 ergeben sich weitere Einzelheiten der Vorrichtung zum Fixieren und Verspannen eines Knochenfragments mit dem zugehörigen Hauptknochen. In F i g. 6 nimmt die Vorrichtung ihre endgültige Lage nach der Implantation ein, während sie in F i g. 7 in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung gezeigt ist. Die Vorrichtung setzt sich aus der Halteschraube 22 und einem Druckstück bzw. einer Druckschraube 20 zusammen. Die Halteschraube 22 weist an einem Ende einen Gewindeabschnitt 28 auf, der sich in den mit Innengewinde versehenen Markkanal der EHe Ϊ2 einschrauben iäßi. Ferner gehören zu der Halteschraube 22 ein Schaftabschnitt 29 und ein verdickter Kopf 31 mit einer öffnung zum Aufnehmen der Druckschraube 20. Die öffnung des Kopfes 31 ist mit einem Innengewinde 37 zum Aufnehmen der Druckschraube 20 versehen, und der Mündung dieser Öffnung sind zwei Schlitze 32 benachbart, die das Eindrehen der Halteschraube 22 in den Markkanal der Elle erleichtern.

Die Druckschraube 20 ist als Flachkopfschraube mit einem Kopf 35 und einem Gewindeschaft 34 ausgebildet. Nachdem die Halteschraube gemäß F i g. 6 in den Markkanal der Elle 12 eingedreht worden ist, wird die Druckschraube 20 in die Bohrung eingeführt, mit der das Ellbogenbruchstück 13 versehen worden ist, um dann in den Kopf 31 der Halteschraube 22 eingeschraubt zu werden. Der Kopf 35 der Druckschraube 20 kommt dann zur Anlage an dem Knochenfragment 13, und beim weiteren Eindrehen der Druckschraube in das Gewinde 37 der Haiteschraube 22 wird das Knochenfragment mit der Elle 12 verspannt, um fest in seiner Lage gehalten zu werden. Die Druckschraube 20 ist mit einem Schlitz 36 zum Aufnehmen der Klinge eines Schraubendrehers versehen, damit sie gegenüber dem Kopf 31 der Halteschraube 22 festgezogen werden kann; außerdem ist in die Druckschraube 20 ein Sicherungspfropfen 33 aus Nylon eingebaut, um ein Lockern der Druckschraube gegenüber dem Gewinde 37 des Kopfes 31 nach dem Einbau zu verhindern.

Es werden Halteschrauben 22 von unterschiedlicher Länge bereitgehalten, deren Länge zwischen etwa 63,5 und etwa 130,7 mm in Schritten von etwa 6,35 mm abgestuft ist. Die Druckschraube 20 ist etwa 12,7 rnrn lang, sie hat einen flachen Kopf, und in ihren Gewindeabschnitt ist, wie erwähnt, ein Sicherungspfropfen aus Nylon eingebaut. Gemäß F i g. 6 ermöglicht es die flache Form des Kopfes 35 der Druckschraube 20, die Druckschraube so anzuordnen, daß sie nach dem Implantieren der Vorrichtung gegenüber dem Ellbogenfragment 13 nicht vorspringt Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, das Ellbogenfragment zuverlässig und starr zu fixieren, so daß aktive Bewegungen des Ellbogengelenks etwa 5 bis 6 Tage nach der Implantation möglich sind. Im Gegensatz hierzu ist es bei den bis jetzt bekannter Vorrichtungen zum Einrichten von Brüchen des Ellbogengelenks erforderlich, einen über das Ellbogengelenk hinausreichenden Gipsverband anzulegen, dei erst nach 6 bis 8 Wochen abgenommen werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Befestigen und Andrücken eines Knochenfragments am zugehörigen Hauptknochen, insbesondere eines Ellbogenknochenfragments mit der Elle eines menschlichen Unterarms, mit einem langgestreckten Verankerungsteil, das ein mit Außengewinde versehenes distales Ende zum Einschrauben in eine sich durch den Knochenmarkkanal erstreckende Hauptknochenbohrung, ein mit einer koaxialen Gewindebohrung versehenes, mit einem Eindrehwerkzeug verbindbares proximales Ende sowie einen mittleren Verbindungsabschnitt von geringerer Querabmessung als das distale Ende aufweist, und mit einer Befestigungsschraube, die einen mit der Gewindebohrung des Verankerungsteils verschraubbaren Gewindeschaft und einen gegenüber diesem radial vorspringenden Kopf aufweist, der mit einer Vertiefung zum Ansetzen eines Eindrehwerkzeugs versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das proximale Ende (31) des Verankerungsteils (22) als Führungsabschnitt mit einem gegenüber dem mittleren Verbindungsabschnitt (29) vergrößerten Außendurchmesser ausgebildet ist und daß der Kopf (35) der Befestigungsschraube (20) in Anlage an das Knochenfragment (13) in dieses versenkbar ausgebildet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (20) eine Flachkopfschraube ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeschaft (34) der Befestigungsschraube (20) mit einem flexiblen Sicherungspfropfen (33) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das proximale Ende (31) des Verankerungsteils (22) einen stirnseitigen Schlitz (32) für den Anschluß des Eindrehwerkzeugs aufweist.