DE4316794C1

DE4316794C1 - Vorrichtung zur Distraktion von Knochen

Info

Publication number: DE4316794C1
Application number: DE4316794A
Authority: DE
Inventors: Joerg Bischof; Jeffrey D Fairley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1993-05-19
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: US5540687A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Distraktion von Knochen im Gesichts-Schädelbereich oder an den Extremitäten menschlicher oder tierischer Körper, insbe sondere zur Behebung von Mittelgesichtsretrusionen bei cra niofazialen Dysostosen, wie bei Morbus Apert oder Morbus Crouzon, bei welchen im frühkindlichen Stadium Schädel nahtverschlüsse imn Alter von 3 bis 6 Monaten operativ zu behandeln sind.

Die herkömmliche Methode zur Beseitigung eines Schädelnaht verschlusses beinhaltet, nach Auftrennung der Kopfhaut, die Resektion der betroffenen Schädelnaht sowie das vorsichtige Herauslösen und Heben beider Stirnbeinplatten (os frontale). Das weitere Vorgehen hängt davon ab, welche Schädelnaht vor zeitig verschlossen ist bzw. welches Syndrom, z. B. Morbus Crouzon oder Morbus Apert, vorliegt. Bei isolierten Nahtver schlüssen ohne Mittelgesichtsbeteiligung wird lediglich die betroffene, vorzeitig verschlossene Naht reseziert. Dabei wird die Stirnbeinplatte neu modelliert und mit einer supra orbitalen Spange aus dem oberen Augenhöhlenbereich unter Ver wendung von resorbierbarem Nahtmaterial zu einem Stück ver bunden. Diese modellierte Einheit wird durch Miniosteosynthese platten und -schrauben zwischen dem processus zygomaticus des os frontale und dem os temporale stabil fixiert.

Bei einem Morbus-Crouzon- oder einem Apert-Syndrom sind meh rere Schädelnähte vorzeitig verschlossen. In diesen Fällen muß nicht nur die Form des Schädels, sondern auch die Mittel gesichtsretrusion behandelt werden. Nach erfolgter Nahtresektion und Herauslösung der Stirnbein platte wird die Mittelgesichtsmobilisation durchgeführt. Dabei werden die knöchernen Verbindungen zwischen Mittelge sicht und Schädelbasis gelöst. Die Stabilisation erfolgt wie oben beschrieben. In der Regel werden die vorgeschriebenen Operationen zwischen dem 3. und 6. Lebensmonat durchgeführt. Die Fixation des Knochens wird nach 6-8 Wochen in einem erneuten Kleineingriff entfernt. Die Entfernung des Metalls soll das weitere Wachstum des Gehirns ermöglichen und somit dem dynamischen Vorschub dienen.

Das Distraktionsgerät soll die Rolle der knöchernen Stabili sation übernehmen und gleichzeitig die Distraktion des Mit telgesichts ermöglichen. Die Distraktion wird bald nach Ein setzen des Gerätes über einen Zeitraum von 6-8 Wochen durch geführt, mit anschließender Entfernung.

Die herkömmliche Distraktion eines Knochens beinhaltet die Positionierung von zwei durch die Haut ragenden Stiften, die über ein von außen angebrachtes Gewinde miteinander in Ver bindung stehen. Diese Stifte stellen, durch ihre Durchdrin gungsstellen, immer eine Infektionsgefahr dar.

Außerordentlich nachteilig ist bei dieser Methode, daß die nach außen durch die Haut ragenden Stifte eine wesentliche Infektionsgefahr an den Durchdringungsstellen der Kopfhaut bildet, die Kinder nur in der Rückenlage liegen können und die Eltern einer psychologisch schweren Belastung ausgesetzt sind.

Aus der US PS 4,931,055 und der DE-PS 31 21 271 C2 sind zwar Distraktionsvorrichtungen zur Veränderung der Knochenstellun gen des menschlichen Körpers bekannt, diese sind jedoch ausschließlich für die Anwendung im Wirbelsäulenbereich bestimmt und geeignet, nicht jedoch für die vorliegenden Zwecke.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung für den vorbeschriebenen Zweck zu schaffen, bei welcher diese subkutan am Schädel fixierbar ist, ohne daß Stifte nach außen stehen, mit welcher aber auch ebenso subku tan im kieferchirurgischen Bereich, z. B. hemifaziale Microsomie (mandibulofaziale Dystosis), Unterkieferasymmetrien ausge glichen oder Verlängerungschirurgie z. B. nach Extremitäten amputationen (Daumen) möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit Hilfe einer Vorrichtung zur schrittweisen Distraktion von Knochen, insbesondere bei craniofazialen Dysostosen mit vorzeitigem Schädelnahtverschluß, bei welcher in einer ersten Hülse mit Innengewinde ein Schraubkopf mit Betätigungsansatz und mit dem Innengewinde kämmenden Außengewinde gehalten und an den Schraubkopf ein Fortsatz angeschlossen ist, der von einer zweiten Hülse überdeckt und in dieser frei drehbar gelagert ist. An der ersten Hülse ist eine erste Montageplatte drehbar angebracht, die Bohrungen für eine Verschraubung mit in dem Knochen vorangebrachten Dübeln aufweist. Am freien Ende des Fortsatzes oder einer diesen umfassenden zweiten Hülse befin det sich mit der Hülse oder auch eigens drehbar gelagert ein zweites Halteelement ebenfalls zur Verschraubung mit dem Kno chen.

Dabei wird z. B. zur oben beschriebenen Behandlung von Mit telgesichtsretrusionen bei vorzeitig verschlossenen Schädelnähten die erste Fixierung ebenfalls mit Miniosteosyn theseplatten vorgenommen und gleichzeitig z. B. paarweise das erfindungsgemäße Distraktionsgerät hinter dem arcus zygomaticus des os zygomaticus und der pars squamosa des os temporale bzw. der ala maior des os spheniodale über vorher eingesetzte Dübel, z. B. aus Titan, durch Verschrauben verankert. Nach Entfernung der Miniplatten wird durch eine Stichinzision das Betätigungsende freigelegt und sofort mit der Mobilisation begonnen, die millimeterweise über einige Wochen bis zum Erreichen einer Distraktion von etwa 3 cm fortgesetzt wird.

Die Belastungen für das Kleinkind sind hierbei erheblich geringer als herkömmlich, da die Vorrichtung vollständig unter der Kopfhaut liegt. Die Akzeptanz der Eltern ist natur gemäß größer, die Operationshäufigkeit eingeschränkt und die Infektionsgefahr deutlich verringert.

Im einfachsten Falle ist die zweite Hülse auf den Fortsatz aufgeschoben, so daß dieser zur Ermöglichung eines Vorschubes ohne Verdrehen der Hülse betätigt werden kann. Zur Anbringung am Knochen werden über die Bohrungen die Stellen zum Einsetzen der Dübel markiert, diese gesetzt und die Vorrichtung wird in kürzester Länge mit den Dübeln verschraubt, wobei die Montage platten wegen ihrer Drehbarkeit flach auf der Knochenpartie aufliegen.

Die erste Montageplatte steht dabei vorzugsweise seitlich von der ersten Hülse ab, so daß in Verlängerung der Verschraubung nach hinten ein Freiraum zu ihrer Betätigung durch einen Schraubendreher oder einen Sechskantschlüssel frei bleibt. Die zweite Montageplatte ist seitlich oder vorzugsweise in Verlängerung der Mittelachse der Vorrichtung angebracht, um beim Schub unerwünschte Momente zu vermeiden. Außerdem bietet diese Anbringung die Möglichkeit einer fixierbaren Kugelhal terung und zusätzlich eine kardanische Beweglichkeit um einen weiteren Freiheitsgrad.

Zur Fixierung der Kugel kann dabei der Fortsatz selbst die nen, der beim Einschrauben gegen die Kugel drückt und diese z. B. gegen eine Endeinziehung der zweiten Hülse spannt. Wei terhin kann der Fortsatz von einem Rohr umgeben sein, das von dem Fortsatz oder dem Schraubkopf vorschiebbar ist, wobei das Rohrende einen Kugelbereich umfaßt und diesen gegen die vorzugsweise nach außen erweiterte Einziehung drückt.

In besonders vorteilhafter Weise ist das Rohr gegenüber dem Fortsatz frei drehend mit der zweiten Hülse durch eine Ver schraubung verbunden, wobei zwischen den Hülsen ein Freiraum belassen ist und hier Ausnehmungen in Form eines Sechskants oder von Bohhrungen an dem Rohr angebracht sind, um durch Ein schrauben des Rohrs die Kugel und mit ihr die zweite Montage platte auch in unbelastetem Zustand der Vorrichtung einspan nen zu können. Weiterhin können der Fortsatz und/oder das Rohr mindestens im Bereich des Stoßes zwischen den Hülsen flexibel ausgebildet sein und z. B. aus elastischem Metall oder Spiralen bestehen, über die die notwendigen Kräfte ohne weiteres auf die vordere Montageplatte übertragen werden kön nen. Eine zusätzliche Möglichkeit der Verbesserung der Fixie rung der Kugel besteht in deren Profilierung.

Die gesamte Vorrichtung weist einen geringen Durchmesser von wenigen Millimetern auf, so daß die darüberliegende Haupt partie nur gering belastet ist. Als Werkstoffe kommen die in der Medizin verwendeten inerten Metalle (Titan) oder auch Hart kunststoffe in Frage.

Eine andere Möglichkeit der Gestaltung des Halteelements an der zweiten Hülse besteht darin, die Hülse als Sacklochdübel mit selbstschneidendem Außengewinde zu versehen, wobei diese z. B. in den Jochbogen eingefügt wird und der Fortsatz in dieser unter Schub frei drehbar gehalten ist. Dies hat den Vorteil, daß die gesamte Vorrichtung noch näher am Schädel anliegt und besonders wenig aufträgt. Im Falle der Verwendung einer fixierbar gelagerten Kugel greift hierbei als Verlänge rung des Fortsatzes das Zwischenstück in den Sacklochdübel ein, wobei natürlich die zweite Montageplatte fehlt.

Da die Knochenpartie um die Dübel nicht eben ist, wird letzt lich vorgeschlagen, zur Erhöhung der Flächenpressung zwischen die Montageplatten und den Knochen elastische Unterlagen ein zubringen, die sich den Unebenheiten des Knochens anzupassen in der Lage sind. Da vorliegend relativ kleine Drehmomente übertragen werden müssen, besteht ferner die Möglichkeit, an der Vorrichtung einen Elektromotor anzubringen und diesen, d. h. den erforderlichen Vorschub, ferngesteuert (Funk) zu be wirken.

An Hand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfin dung an Hand eines Beispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,

Fig. 2 eine Variante und

Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel.

In Fig. 1 ist in starker Vergrößerung eine erste Hülse 1 dargestellt, die ein Innengewinde aufweist. In dieser Hülse ist ein Schraubkopf 2 mit Betätigungsansatz 3 für einen Schraubendreher oder als Innensechskant für einen Sechs kantschlüssel sowie einem Außengewinde eingeschraubt. Der Schraubkopf 2 weist einen Fortsatz 4 auf, der in einer sepa raten zweiten Hülse 5 frei drehbar angeordnet ist, wobei der Fortsatz 4 mit geringem Spiel an der Innenwandung der zweiten Hülse anliegt und das freie Ende des Fortsatzes 4 die zweite Hülse 5 beim Drehen das Betätigungsansatzes 2 entsprechend der Gewindesteigung vortreibt. An der ersten Hülse 1 ist auf einem Stift 14 eine erste Montageplatte 6 mit Bohrungen 7 drehbar gelagert und durch eine Sicherungsscheibe 15 gesi chert.

Ebenso befindet sich an der zweiten Hülse 5 endseitig und vorzugsweise koaxial ein Stift 16, auf dem z. B. unter Zwi schenlage einer Distanzscheibe 17 und durch eine Sicherungs scheibe 18 eine zweite Montageplatte 8 mit Bohrungen 9 dreh bar gelagert ist.

Fig. 2 zeigt die Möglichkeit, die zweite Montageplatte 8 kardanisch beweglich und in gewünschter Lage fixierbar auszu bilden.

Dazu weist die zweite Hülse 5 endseitig eine Einziehung 12 mit einem konischen Durchbruch 19 auf. Im Inneren der Hülse befindet sich eine Kugel 10, mit der über ein Zwischenstück 20 die zweite Montageplatte 8 verbunden ist. Im einfachsten Falle drückt zur Festlegung der Kugel 10 der Fortsatz 4 bei dessen Vorschub nach der Anbringung an der betreffenden Kno chenpartie auf diese - die profiliert ausgebildet sein kann - und klemmt sie zwischen sich und die innere Öffnungskante des Durchbruches 19.

An Stelle des stangenartigen Fortsatzes 4 kann dessen Funktion auch ein Rohr 11 übernehmen, wobei dieses dann mit dem Schraubkopf 2 einstückig verbunden ist, so daß dann das Rohr ende wie dargestellt die Kugel 10 klemmt.

Das Rohr 11 ist jedoch besonders vorteilhaft über ein Außen gewinde mit einem Innengewinde der zweiten Hülse 5 ver schraubt und weist zwischen erster 1 und zweiter Hülse 5 Aus nehmungen 13, etwa als Außensechskant zum Ansatz eines Maul schlüssels oder z. B. in Form von mehreren radial verteilten Bohrungen, zur schrittweisen Drehung mit Hilfe eines Dornes auf. Eine gleiche Ausnehmung 13 kann auch an der zweiten Hülse 5 angeordnet sein. Das Rohr 11 kann gegen den Schraubkopf 2 an liegen, um derart den Schub auf die zweite Montageplatte 8, die hier fest mit dem Zwischenstück 20 verbunden ist, zu übertragen, hierzu kann jedoch auch endseitig im Rohr, etwas zurückgesetzt, eine eingelötete Anlagescheibe 21 dienen, ge gen die das Ende des Fortsatzes 4 drückt. Der Fortsatz 4 kann drehbar in das Rohr 11 eingeclipst sein (umlaufende radiale Nut und Feder), um die Teile gegeneinander festzulegen. Bei der vorliegenden Variante gleitet der Fortsatz 4 über seine gesamte Länge im Rohr 11, so daß die Teile auch gut durch Reibung aneinander gehalten werden.

Fig. 3 zeigt eine seitliche Schädelansicht, bei der die Schläfenfontanelle A mit Hilfe zweier Schnitte B und C aufge trennt ist. Zwei erfindungsgemäße Distraktionsvorrichtungen sind am Jochbein (os zygomaticum) D mit Hilfe der zweiten Montageplatten 8 und am Schläfenbein mit Hilfe der ersten Montageplatten 6 über darunterliegende selbstschneidende Dübel einsätze angeschraubt. Über die Betätigungsansätze 3 kön nen die zweiten Hülsen 5 nach vorn verschoben werden, um die Schnitte B und C schrittweise voneinander zu entfernen.

Am Unterkiefer (mandibula) E ist eine weitere Möglichkeit des Einsatzes der erfindungsgemäßen Vorrichtung angedeutet.

Bezugszeichenliste

1 erste Hülse
2 Schraubkopf
3 Betätigungsansatz
4 Fortsatz
5 zweite Hülse
6 erste Montageplatte
7 Bohrungen
8 zweite Montageplatte
9 Bohrungen
10 Kugel
11 Rohr
12 Einziehung
13 Ausnehmung
14 Stift
15 Sicherungsscheibe
16 Stift
17 Distanzscheibe
18 Sicherungsscheibe
19 Durchbruch
20 Zwischenstück
21 Anlagescheibe

Claims

1. Vorrichtung zur schrittweisen Distraktion von Knochen, insbesondere bei craniofazialen Dysostosen mit vorzeitigem Schädelnahtverschluß, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale

a) in einer ersten Hülse (1) mit Innengewinde ist ein Schraubkopf (2) mit Betätigungsansatz (3) und mit dem Innengewinde kämmenden Außengewinde gehalten;
b) an den Schraubkopf (2) ist ein Fortsatz (4) ange schlossen, der von einer zweiten Hülse (5) überdeckt und in dieser frei drehbar gelagert ist;
c) an der ersten Hülse (1) ist eine erste Montage platte (6) drehbar angebracht, die Bohrungen (7) für eine Verschraubung mit in dem Knochen ange brachten Dübeln aufweist;
d) am Fortsatz (4) oder der diesen umfassenden zwei ten Hülse (5) befinden sich Halteelemente zur Befestigung im oder am Knochen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Montageplatte (6) seitlich an der ersten Hülse (1) angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß als Halteelement an der zweiten Hülse eine zweite Montageplatte (8) mit Bohrungen (9) ebenfalls zur Verschraubung mit dem Knochen angebracht ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Montageplatte (8) koaxial zum Fortsatz (4) angeordnet ist, kardanisch gelagert und fixierbar am Ende der zweiten Hülse (5) gehalten ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Montageplatte (8) über ein Zwischenstück (20) mit einer Kugel (10) verbunden ist, und mit Hilfe eines Rohres (11) gegen eine Einziehung (12) der zweiten Hülse (5) festlegbar ist, wobei die Einziehung vorzugsweise nach außen konisch erweitert ist (19).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (4) im Rohr (11) frei drehend gehalten ist, daß das Rohr (11) ein Außenge winde, die zweite Hülse (5) ein Innengewinde aufweist, die beide miteinander kämmen und daß das Rohr (11) zwi schen der ersten (1) und der zweiten Hülse (5) Ausneh mungen (13) zum Ansatz eines Schraubenschlüssels oder eines Dornes aufweist, um die Kugel (10) zwischen dem Ende des Rohres (11) und der Einziehung (12) in gewünschter Stellung zu klemmen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (10) mit Profilierungen versehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (4) und/oder das Rohr (11) mindestens im Bereich des Stoßes zwischen der ersten (1) und der zweiten Hülse (5) flexibel ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Hülse (5) als Sacklochdübel mit einem Außengewinde als Halte element insbesondere zum Einschrauben in den Jochbogen aus gebildet ist.