DE3919900A1 - Intramedullaerschiene fuer einen roehrenknochen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Intramedullärschiene für einen Röhrenknochen, die sich an der Innenwand des Markraumes abstützend anlegt.

Zur Stabilisierung von Frakturen an Röhrenknochen ist es bekannt, Markraumnägel in den Markraum einzuschieben, die an der Innenwand des Markraumes anliegen und sich über dessen gesamte Länge erstrecken. Im einfachsten Fall er­ folgt die Stabilisierung der Fragmente durch elastische Verklemmung. Markraumnägel dieser Art schließen jedoch ei­ ne Distraktion oder auch eine Rotation der Fragmente nicht mit absoluter Sicherheit aus.

Diese Nachteile werden bei der sogenannten Verriegelungs­ nagelung vermieden. Proximal und/oder distal der Fraktur können Markraumnägel durch querverlaufende sogenannte Ver­ riegelungsbolzen festgelegt werden, die den Knochen und querverlaufende Bohrungen im Markraumnagel durchsetzen und vorzugsweise in den Markraumnagel und/oder den Knochen eingeschraubt sind. Es ist schwierig, mit dieser Technik die Verriegelungsbolzen in der richtigen Ausrichtung in die Querbohrung einzusetzen. Zum Auffinden der richtigen Lage der Querbohrungen beim eingesetzten Markraumnagel ist ein aufwendiges Zielinstrumentarium erforderlich. Die Ver­ riegelung der Markraumnägel erfolgt aufgrund der vorgege­ benen Lage der Querbohrungen am proximalen und/oder dista­ len Ende des Nagels unabhängig davon, wo die Fraktur liegt. Um die freie Biegelänge möglichst klein zu halten, wäre es dagegen wünschenswert, frakturnah zu verriegeln.

Herkömmliche Metallimplantate müssen nach ein bis zwei Jahren wieder entfernt werden, um Korrosion und Fremdkör­ perreaktionen zu vermeiden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine intramedulläre Schie­ nung zu ermöglichen, die die genannten Nachteile vermeidet und insbesondere die Möglichkeit eröffnet, die Nachopera­ tion zur Entfernung des Metallimplantats zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird bei einer Intramedullärschiene der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schiene aus einem resorbierbaren Kunststoff be­ steht.

An sich sind resorbierbare Kunststoffe als Implantatwerk­ stoff bekannt, beispielsweise zum Ausfüllen des Markraumes eines Röhrenknochens, der einen Knochendefekt aufweist (DE-GM 86 02 133). Das bekannte Implantat dient jedoch le­ diglich der Überbrückung eines Defektes um zu vermeiden, daß in diesem Bereich der gesamte Markraum mit Knochenma­ terial ausgefüllt werden muß, wenn der Defektbereich abge­ deckt wird. Eine Schienungsfunktion einer Fraktur wird durch diese Druckschrift nicht nahegelegt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in den resorbierbaren Kunststoff ebenfalls resorbierbare Verstärkungsfasern ein­ gebettet sind. Dadurch läßt sich die Festigkeit und insbe­ sondere die Steifigkeit derartiger Intramedullärschienen wunschgemäß einstellen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schiene rohrförmig ausgebildet ist, da dadurch einerseits der Materialaufwand gering gehalten werden kann, so daß der biologische Abbau nach Abschluß der Heilungsphase beschleunigt verläuft, während andererseits eine besonders hohe Biege- und Tor­ sionssteifigkeit erreichbar ist. Es ist aber auch möglich, daß die Schiene über den Querschnitt kompakt ausgebildet ist.

Vorzugsweise hat die Schiene mehrere im Querschnitt vor­ stehende Bereiche, die im wesentlichen linienförmig an der Innenwand des Markraumes anliegen. Durch diese linienför­ mige Anlage an der Innenwand des Markraumes wird zwar die Intramedullärschiene sicher im Querschnitt der Knochen­ fragmente fixiert, andererseits ermöglicht die nur linien­ förmige Anlage jedoch eine einwandfreie Versorgung im Be­ reich der Markrauminnenwand, da nur linienförmig eine Ab­ stützung erfolgt, während alle anderen Bereiche der Mark­ rauminnenwand zugänglich bleiben. Die vorstehenden Berei­ che können beispielsweise durch die Eckbereiche der im Querschnitt im wesentlichen polygon geformten Schiene ge­ bildet sein, bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden die vorstehenden Bereiche durch rippenförmige Vorsprünge an der Außenfläche der Schiene gebildet.

Wesentlich ist, daß sich die Schiene an der Innenwand des Markraumes allseits derart abstützt, daß ihre Position quer zur Längsrichtung fixiert ist, da die Schiene die ge­ genseitige Ausrichtung und Fixierung der durch Fraktur ge­ trennten Fragmente allein übernimmt.

Ein besonderer Vorteil der Verwendung des resorbierbaren Kunststoffes ist nicht nur die biologische Abbaubarkeit nach Abschluß der Heilungsphase, sondern die Verwendung dieses Kunststoffes ermöglicht es auch, an beliebiger Stelle Verriegelungsbolzen einzusetzen. Der Chirurg kann während der Operation in dem von ihm gewünschten Bereich des Röhrenknochens, gegebenenfalls frakturnah, sowohl den Knochen als auch das Kunststoffmaterial der Intramedullär­ schiene mit einer Durchgangsbohrung versehen, so daß ein Verriegelungsbolzen entweder in der Intramedullärschiene befestigt oder durch diese hindurchgesteckt werden kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auch dieser Verriegelungs­ bolzen aus einem resorbierbaren Kunststoff besteht, so daß auch diesbezüglich keine Notwendigkeit einer Reoperation gegeben ist.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt an der Außenseite des Knochens eine plat­ tenförmig ausgebildete Schiene an, die durch den Verriege­ lungsbolzen gegen die Außenwand des Knochens gedrückt ist. Es wird also in diesem Falle der Knochen nicht nur von der Innenseite des Markraumes her durch die Intramedullär­ schiene geschient, sondern zusätzlich auch durch eine außen anliegende, plattenförmig ausgebildete Schiene, die durch eine oder vorzugsweise mehrere Verriegelungsbolzen von außen her gegen den Knochen gedrückt wird. Vorzugswei­ se besteht auch diese plattenförmige Schiene aus resor­ bierbarem Kunststoff, wobei gegebenenfalls ebenfalls re­ sorbierbare Fasern eingebettet sein können.

Während es grundsätzlich möglich ist, daß die plattenför­ mig ausgebildete Schiene mit einer Intramedullärschiene zusammen verwendet wird, die den gesamten Markraum annä­ hernd ausfüllt und sich gegen seitliche Verschiebung fi­ xiert im Markraum abstützt, ist es bei einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, daß die intramedulläre Schiene bei Verwendung einer äußeren, plattenförmigen Schiene den Markraum nur teilweise ausfüllt und als an der der plat­ tenförmigen Schiene zugewandten Seite des Markraumes an der Innenwand anliegendes Stützelement ausgebildet ist. In diesem Falle übernimmt also nicht die intramedulläre Schiene allein die Ausrichtung und gegenseitige Fixierung der Fragmente, sondern in diesem Falle sind an der Innen­ seite und an der Außenseite des Knochens im wesentlichen plattenförmige Elemente angeordnet, die durch querverlau­ fende Verriegelungsbolzen gegeneinander gespannt werden. Diese Lösung hat den Vorteil, daß ein großer Teil des Markraumes völlig unbeeinträchtigt von der Intramedullär­ schiene bleibt, so daß in diesem Bereich eine noch zusätz­ lich verbesserte Versorgung des körpereigenen Gewebes si­ chergestellt ist.

Auch die außen am Knochen anliegende plattenförmige Schie­ ne kann zur Verbesserung der Gewebeversorgung im Anlagebe­ reich zusätzlich mit Längsnuten versehen sein, die zudem eine erhöhte Flexibilität der äußeren plattenförmigen Schiene und damit ein besseres Anliegen an der Außenfläche des Röhrenknochens ermöglichen.

Neben der biologischen Abbaubarkeit und der Möglichkeit, Verriegelungsbolzen an beliebigen Stellen in die Schienen einzusetzen, hat die Verwendung des resorbierbaren Kunst­ stoffmaterials auch den Vorteil, daß die Kunststoffim­ plantate aufgrund ihres Verformungsvermögens der individu­ ellen Oberflächenstruktur des Markraumes besser angepaßt werden können und außerdem eine elastische Verklemmung der Intramedullärschiene im Markraum ermöglichen.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor­ men der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch einen Röhren­ knochen mit einer kreiszylindrischen, rohr­ förmigen Intramedullärschiene;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einer rohr­ förmigen, im Querschnitt im wesentlichen dreieckigen Intramedullärschiene;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit einer im Querschnitt viereckigen Intramedullärschiene;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einer kom­ pakten, mit Rippen versehenen Intramedullär­ schiene;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 mit einer im Querschnitt massiven, dreieckförmigen Intra­ medullärschiene;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 mit einer im Querschnitt massiven, viereckigen Intrame­ dullärschiene und mit einer den Knochen und die Intramedullärschiene durchsetzenden Ver­ riegelungsschraube;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 eines abgewan­ delten Ausführungsbeispiels einer Fraktur­ schienung mit außenliegender, plattenförmi­ ger Schiene, innenliegender Stützschiene und Verriegelungsstift mit radiären Sägezahnra­ stungen;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7 mit einer im Querschnitt abgeänderten inneren Schiene und Verriegelungsschraube und

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 7 mit einer wei­ teren im Querschnitt abgeänderten inneren Schiene und Verriegelungsschraube.

Zwei durch eine Fraktur voneinander getrennte Fragmente eines Röhrenknochens 1 werden für den Heilungsprozeß durch eine Schienung relativ zueinander dauerhaft fixiert, bis durch die natürliche Knochenbildung die Fraktur überbrückt und die beiden Knochenfragmente wieder dauerhaft miteinan­ der verbunden sind. Um die Fragmente für diesen Heilungs­ prozeß relativ zueinander zu fixieren, wird bei den Aus­ führungsbeispielen der Fig. 1 bis 6 in den Markraum 2 eine Intramedullärschiene 3 eingesetzt, die sich über ei­ nen wesentlichen Teil der Knochenlänge erstreckt und bei­ derseits der Fraktur der beiden Fragmente in den Markraum des Knochens hineinragt. Diese Intramedullärschiene 3 liegt an der Innenwand 4 des Markraumes 2 in mehreren Be­ reichen linienförmig an, so daß die Knochenfragmente quer zur Längsrichtung der Intramedullärschiene 3 im wesentli­ chen unverschieblich festgelegt sind. Um dies zu errei­ chen, können Intramedullärschienen mit unterschiedlicher Querschnittsform Verwendung finden. Diese können im Quer­ schnitt beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein (Fig. 1) oder eine im wesentlichen polygone Querschnittsstruktur haben, beispielsweise dreieckig (Fig. 2) oder viereckig (Fig. 3), wobei die verbindenden Seiten zwischen den Eckbereichen 5 konkav oder konvex ausgebildet sein können, wie dies an den unterschiedlichen Beispielen der Fig. 2 und 3 dargestellt ist.

Bei allen Strukturen können die Intramedullärschienen 3 rohrförmig ausgebildet sein, das heißt mit einem hohlen Innenraum, wie dies an den Beispielen der Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, sie können aber im Querschnitt auch kom­ pakt oder massiv sein, wie dies in den Ausführungsbei­ spielen der Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Insbesondere bei derart massiven Intramedullärschienen 3 kann ein linien­ förmiges Anliegen der Schiene an der Innenwand 4 des Mark­ raumes 2 auch dadurch erreicht werden, daß die Intramedul­ lärschiene 3 auf ihrer Außenseite rippenförmige Vorsprünge 6 trägt (Fig. 4).

Alle Intramedullärschienen sind aus einem resorbierbaren Kunststoffmaterial hergestellt, welches nach einiger Zeit im Körper biologisch abgebaut und resorbiert wird. Als ge­ eignete Kunststoffe können zum Beispiel Homopolymere oder Copolymere auf der Basis von Lactid- und/oder Glykolid-Mo­ nomeren eingesetzt werden.

Intramedullärschienen dieser Bauart fixieren die Fragmente allein durch die Klemmwirkung relativ zueinander, wobei vorteilhaft ist, daß sich die Schienen durch die in gewis­ sen Grenzen gegebene elastische Verformbarkeit des Kunst­ stoffmaterials optimal an die individuelle Innenwandstruk­ tur des Markraumes 2 anpassen.

Eine zusätzliche Fixierung läßt sich durch sogenannte Ver­ riegelungsbolzen 7 erreichen, die durch eine Bohrung 8 durch den Knochen hindurch in die Intramedullärschiene 3 eingeführt sind. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 weist die im Querschnitt massiv ausgebildete Intramedullär­ schiene 3 eine mit der Bohrung 8 im Knochen ausgerichtete Durchgangsbohrung 9 auf, mit der wiederum eine weitere Bohrung 10 im Knochen ausgerichtet ist. Der Verriegelungs­ nagel 7 durchsetzt die Bohrungen 8 und 9 und ist mit einem Gewinde 11 in die Bohrung 10 des Knochens eingeschraubt. Die miteinander ausgerichteten Bohrungen 8, 9 und 10 kann der Chirurg bei der Operation nach dem Einsetzen der In­ tramedullärschiene 3 an der von ihm gewünschten Stelle und auch in der von ihm gewünschten Häufigkeit mittels eines Bohrers herstellen, so daß diese Schiene dem Chirurgen ei­ ne sehr große Variation für das Einsetzen von Verriege­ lungsbolzen bietet. Er ist nicht darauf angewiesen, be­ reits vorgefertigte Bohrungen 9 in der Schiene in kompli­ zierter Weise mit einer speziellen Zieleinrichtung aufzu­ finden.

Selbstverständlich wäre es auch möglich, den Verriege­ lungsbolzen 7 unmittelbar in die Intramedullärschiene 3 einzuschrauben.

Verriegelungsbolzen dieser Art können als Schrauben (Fig. 6, 8, 9), aber auch als Blindnieten, Stifte mit Wider­ haken Fig. 7) oder dergleichen ausgebildet sein, wesent­ lich ist nur, daß mit ihnen durch eine Bohrung im Knochen hindurch eine Querfixierung der Intramedullärschiene möglich ist. Auch diese Verriegelungsbolzen bestehen aus resorbierbarem Kunststoffmaterial, so daß sie sich nach erfolgter Heilung im Körper selbst abbauen.

Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 bis 9 sind die Intramedullärschienen 3 weniger als selbständiger, all­ seits an der Markrauminnenwand anliegender Stützkörper ausgebildet, sondern vielmehr als Gegenschiene für eine äußere, plattenförmige Schiene 12, die durch Verriege­ lungsbolzen 7 mit der innenliegenden Intramedullärschiene 3 zusammengespannt sind und somit die Wand des Knochens 1 von beiden Seiten her zwischen sich fixieren. Das Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 7 zeigt einen Verriegelungsbolzen mit radiären Sägezahnrastungen 15, die in die komplementär ausgeformten Rasten der Intramedullärschiene 3 eingreifen und den Bolzen festlegen. Die äußere Schiene 12 weist auf der am Knochen anliegenden Seite in Längsrichtung verlau­ fende Nuten 13 auf, durch die eine im wesentlichen linien­ förmige Anlage am Knochen erreicht wird, so daß die dazwi­ schenliegenden Bereiche versorgt werden können. Außerdem fördern diese Nuten 13 die Flexibilität der Schienen 12, die dadurch optimal an die jeweilige Außenkontur des Kno­ chens angepaßt werden können.

Die im Markraum angeordnete Intramedullärschiene 3 kann im Querschnitt hantelförmig ausgebildet sein, wie dies in Fi­ gur 7 dargestellt ist, es sind aber auch andere Ausgestal­ tungen möglich, bei denen der Markraum nur teilweise von der Schiene erfüllt wird, beispielsweise im wesentlichen halbkreisförmige (Fig. 9) oder rechteckige (Fig. 8) Querschnitte, wobei bei rechteckigen Querschnitten die Eckbereiche 14 in Form von Ausbauchungen 14 abgerundet sind.

Wie sich am Ausführungsbeispiel der Fig. 7 zeigt, kann aber die Intramedullärschiene 3 auch bei Verwendung einer äußeren Schiene 12 einen solchen Querschnitt haben, daß diese Schiene als selbständiger Stützkörper die Fragmente des Knochens gegeneinander fixieren kann, in diesem Falle dient die äußere Schiene 12 nur einer zusätzlichen Stabi­ lisierung im Frakturbereich.

Claims (15)

1. Intramedullärschiene für einen Röhrenknochen, die sich an der Innenwand des Markraumes abstützend an­ lehnt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (3) aus ei­ nem resorbierbaren Kunststoff besteht.

2. Schiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den resorbierbaren Kunststoff ebenfalls re­ sorbierbare Verstärkungsfasern eingebettet sind.

3. Schiene nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie rohrförmig ausgebildet ist.

4. Schiene nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie über den Querschnitt massiv ausgebildet ist.

5. Schiene nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere im Quer­ schnitt vorstehende Bereiche (5) aufweist, die im wesentlichen linienförmig an der Innenwand (4) des Markraumes (2) anliegen.

6. Schiene nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Bereiche (5) durch die Eckbe­ reiche der im Querschnitt im wesentlichen polygon geformten Schiene (3) gebildet sind.

7. Schiene nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Bereiche durch rippenförmige Vorsprünge (6) an der Außenfläche der Schiene (3) gebildet sind.

8. Schiene nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schiene (3) an der Innenwand des Markraumes (2) allseits derart abstützt, daß ihre Position quer zur Längsrichtung fixiert ist.

9. Schiene nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schiene (3) quer zur Längsrichtung der Schiene (3) verlaufende, die Kno­ chenwand durchsetzende Verriegelungsbolzen (7) ein­ gesetzt sind.

10. Schiene nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (7) die Schiene (3) durchsetzt und in gegenüberliegenden Wänden des Knochens (1) festgelegt ist.

11. Schiene nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (7) aus einem resorbierbaren Kunststoff besteht.

12. Schiene nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des Knochens (1) eine plattenförmig ausgebildete Schiene (12) anliegt, die durch den Verriegelungsbolzen (7) ge­ gen die Außenwand des Knochens (1) gedrückt ist.

13. Schiene nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmige Schiene (12) aus resorbier­ barem Kunststoff besteht und gegebenenfalls mit ebenfalls resorbierbaren Fasern verstärkt ist.

14. Schiene nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie bei Verwendung einer äußeren, plattenförmigen Schiene (12) den Markraum (2) nur teilweise ausfüllt und als an der der plattenförmi­ gen Schiene (12) zugewandten Seite des Markraumes (2) an der Innenwand (4) anliegendes Stützelement ausgebildet ist.

15. Schiene nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die außen am Knochen (1) anlie­ gende, plattenförmige Schiene (12) an der knochen­ seitigen Anlagefläche Längsnuten (13) aufweist.