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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine multifunktionelle Fixationsvorrichtung
zur Reduktion und Stabilisierung von Frakturen, insbesondere zur
Verwendung mit der Kirschner-Draht-Technik.
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Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf eine (externe, interne und hybride)
multifunktionelle Fixationsvorrichtung, welche zur Stabilisierung
nach der Reduktion von Frakturen durch die Kirschner-Draht-Technik
geeignet ist und somit die Verwendung dieser Technik auch für multiple
Frakturen, Diaphysenfrakturen, Epiphysenfrakturen, einfache Frakturen
und Trümmerfrakturen
ermöglicht.
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Wie
allgemein bekannt ist, ist der Einsatz der Kirschner-Draht-Technik
derzeit zur Reduktion und Stabilisierung von Frakturen weit verbreitet.
Diese Technik sieht das Einführen
von Metalldrähten
oder Pins in das Knochengewebe unter Röntgenkontrolle nach Reposition
der Fraktur vor. Diese Drähte
oder Pins umfassen Stahldrähte
mit einem Gewindeende, welche verwendet werden, um eine größere Fixationsstabilität zu erhalten,
insbesondere im Fall der Osteoporose-Osteosynthese.
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Diese
Drähte
weisen am Ende, das in das Knochengewebe eingeführt wird, eine „angespitzte" Form auf oder, wie
in der vorliegenden Erfindung, die Form eines „Flötenmundstücks", um das Durchdringen des Diaphysenkanals
zu erleichtern und die falsche Perforationsrichtung zu vermeiden.
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Das
Einführen
dieser Drähte
oder Pins in das Knochengewebe geschieht durch eine leichte Rotationsbewegung
unter Einsatz geeigneter Spindeln oder Bohrmaschinen. Dann werden
die Teile der Drähte
oder Pins, die aus der Epidermis des Pa tienten herausragen, mit
geeigneten Fixationsvorrichtungen von außen blockiert.
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Die
oben erwähnten
Drähte
können
unterschiedliche Durchmesser aufweisen, um für das zur Behandlung vorgesehene
Knochensegment geeignet zu sein, wie z. B. Mittelhandknochen, Mittelfußknochen,
Oberarmknochen, Speiche, Finger- oder Zehenglied, Elle, Schienbein,
Oberschenkelknochen etc..
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Derzeit
existieren verschiedene Arten von äußeren Fixationsvorrichtungen
auf dem Markt, die exklusiv zur inneren Synthese von Meta-Epiphysenfrakturen
(Knochenenden) realisiert wurden. Unter den letztgenannten Vorrichtungen
ist eine erste Art von Vorrichtung als ein Paar plattenförmiger Elemente
realisiert, die einen oder mehr Fixierungsstifte bereitstellen.
Diese Elemente stellen zwei oder mehr parallele Kanäle bereit.
Der Chirurg positioniert nach Einführung der Drähte in das
Knochengewebe zwei Drähte
auf einem Paar von Kanälen
an einem dieser plattenförmigen
Elemente und positioniert dann das zweite Element darüber. Schließlich fixiert
er diese beiden Elemente mit Schrauben.
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Diese
Lösung
erfordert bei der Anwendung, dass die Drähte im Wesentlichen parallel
zueinander ausgerichtet sind. Daher ist diese Technik nur bei Epiphysenfrakturen
von Nutzen. Wenn eine multiple Fraktur behandelt werden muss, erlaubt
diese Fixationsvorrichtung keine Brücken-Schnellverbindungen. Mit
anderen Worten, sie sind besonders ungeeignet zur Anwendung bei
Diaphysenfrakturen und Frakturen kleiner Segmente wie z. B. Fingerendglieder.
Insbesondere können
sie nur zur so genannten inneren Synthese verwendet werden, d. h.
wenn Drähte
in den Diaphysenkanal eingeführt
werden. Sie können für die äußere Synthese
nicht einfach angewendet werden, aber in besonderen Fällen und
mit großer Schwierigkeit,
d. h. in solchen Fälle,
die das Einführen
von Drähten
und Pins außer halb
des Diaphysenkanals erfordern und solchen, die Brückenverbindungen
erfordern, oder wenn eine Vielzahl von Drähten verwendet wird, die auf
unterschiedlichen Ebenen oder Segmenten positioniert werden.
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Es
sollte angemerkt werden, dass es die oben erwähnte Lösung erfordert, dass der Chirurg die
Drähte
biegt, um sie mit einer geeigneten Zange parallel auszurichten.
Bei besonders empfindlichen Frakturen oder bei sehr kleinen Knochen,
ist es sehr mühsam,
den gebrochenen Knochen festzuhalten, während Drähte oder Pins gebogen werden.
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Desweiteren
ist ein Draht-Blockiersystem, welches im Voraus auf das Element
gelegt werden muss, ziemlich unpraktisch, langsam und nicht vielseitig
einsetzbar, wenn man außerdem
berücksichtigt,
dass viele Frakturreduktionen in der Erste-Hilfe-Abteilung des Krankenhauses
und somit unter Notfallbedingungen durchgeführt werden.
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Wenn
die Brückenfixierung
nicht durchgeführt
werden kann, ist es nicht möglich,
das Problem, dass der Knochen relativ zu den Drähten oder Pins verrutscht,
was bei Epiphysenfrakturen ebenfalls vorkommt, in den Griff zu bekommen.
Dieses Problem bringt es im Allgemeinen mit sich, dass der Chirurg viele
Kontrollen der Fraktur durchführt,
um ein Ausbrechen zu verhindern.
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Eine
alternative, aber im Wesentlichen ähnliche Lösung, da sie sich für die Meta-Epiphysenfrakturen
und möglicherweise
auch für
retrograde Arten einiger davon (Schulter) eignet, stützt sich
auf den Einsatz von pyramidenförmigen
Befestigungselementen. Diese Lösung
erlaubt die Fixierung jeder lateralen Oberfläche dieser Pyramide mit nur
einem Draht innerhalb eines geeigneten Kanals. Jede Oberfläche dieser
Pyramide stellt weiterhin eine Draht-Blockierschraube bereit.
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Diese
Lösung
löst das
Problem, dass der Chirurg mit Drähten
arbeitet, um sie parallel entlang der Kanäle der Pyramidenoberfläche zu legen,
und das der unbequemen Positionierung für den Patienten nicht vollständig.
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Es
ist offensichtlich, dass die oben genannten Verfahren viel Zeit
des Chirurgen in Anspruch nehmen und nicht in jeder Situation und
für jede
Art von Fraktur ein optimales Ergebnis sicherstellen.
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Ein
Beispiel für
eine Fixationsvorrichtung zur Osteosynthese ist aus der Patentanmeldung
DE 41 03 494 C1 bekannt
(der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf diesem Dokument), welche
eine externe Fixationsvorrichtung zur gegenseitigen Fixierung von Knochen
oder Knochenfragmenten durch Knochenschrauben offenbart, die in
die Knochen eingeführt werden
können,
wobei diese Schrauben einen Stamm aufweisen, der nach außen aus
den Knochen herausragt sowie einen Halterahmen auf welchem Haltevorrichtungen
zum starren Festhalten der Stämme
dieser Knochenschrauben bereitgestellt sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stämme
lösbar
mit den spitzen Abschnitten der in die Knochen eingeführten Schrauben
verbunden sind.
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EP 350 925 A1 ,
welche wiederum Teil des Stands der Technik darstellt, beschreibt
eine externe Befestigungsvorrichtung für einen Knochenbruch zur mechanischen
Befestigung der Bruchstücke
eines gebrochenen Knochens. Diese Befestigungsvorrichtung hat knochenunterstützende Stangen,
welche quer in die gebrochenen Teile eingeführt werden und außerhalb
des Knochens zwischen zwei Klemmbacken zusammengehalten werden können, welche
mit Nuten versehen sind und zusammen das erste schwenkbare Element
eines Scharniers bilden, dessen zweites Schwenkelement mit Verbindungsstangen
zur mechanischen Verbindung verschiedener Scharniere bereitgestellt
ist. Das zweite Schwenkelement besteht aus zwei Klemmbacken mit
zu den Verbindungsstangen komplementären Nuten.
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Ein
Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist,
dass sie dem Chirurgen nicht ermöglichen,
die Drähte
zuverlässig,
entfernbar und verschiebbar mit der Fixationsvorrichtung zu verbinden,
so dass er die bevorzugte Position der Vorrichtung nach der Verbindung
mit den Drähten
vor dem endgültigen
Festziehen bestimmen kann.
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Ferner
ist ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen, dass sie
nur mit wenigen Drähten verbunden
werden können.
Daher können
sie nicht in komplexen externen Fixationsstrukturen verwendet werden.
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Die
Lösung
gemäß der vorliegenden
Erfindung sieht eine Fixationsvorrichtung vor, welche eine laterale
und provisorische Verbindung ermöglicht, und
dem Chirurgen ermöglicht,
komplexe Strukturen mühelos
zu realisieren.
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Angesichts
des oben Beschriebenen ist der Bedarf einer zur Verfügung stehenden
Fixationsvorrichtung, welche die oben erwähnten Nachteile überwindet
und für
jede Situation geeignet ist, offensichtlich.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ausführung innerer, äußerer und
hybrider Synthese durch einen Schnellverschlussmechanismus zu ermöglichen
und so eine große
Vielseitigkeit zu gewährleisten.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
von Anschlussstücken,
die mit der äußeren Fixationsvorrichtung
in Verbindung stehen und somit die Verwendungsmöglichkeiten erweitern.
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Daher
ist die spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine multifunktionale
Fixationsvorrichtung zur Re duktion und Stabilisation von Frakturen,
die insbesondere mit Kirschnerdraht-Technik zu verwenden ist, wobei
diese Technik mindestens zwei in das Knochengewebe eingeführte Drähte vorsieht. Die
Vorrichtung der Erfindung ist in Anspruch 1 offenbart. Weitere Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
definiert.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun zu veranschaulichenden aber nicht
limitierenden Zwecken gemäß ihren
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, unter besonderer Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen,
wobei:
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1 eine
Seitenansicht in Explosionsdarstellung einer äußeren Fixationsvorrichtung
zur Reduktion von Frakturen gemäß der Erfindung
zeigt;
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2 eine
Seitenansicht der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 1 beim
Fixieren eines Kirschner-Drahtes zeigt;
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3 eine
perspektivische Ansicht der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 1 beim
Fixieren von zwei Kirschner-Drähten
zeigt;
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4 eine
Draufsicht eines ersten oberen Elements der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 1 ist;
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5 eine
Draufsicht eines Blockierelements der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 1 zeigt;
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6 eine
Unteransicht eines zweiten Elements der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 1 zeigt;
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7 zwei
Tools zum Anwenden der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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8 eine
Seitenansicht in Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform
einer äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß der Erfindung
zeigt, welche zwei Blockierelemente umfasst;
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9 eine
Seitenansicht der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß 8 zeigt;
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10 die
Anwendung der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung bei der Osteosynthese des Mittelhandknochens und der Elle
zeigt;
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11a eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform
eines Befestigungselements zur Fixierung von Drähten und Pins zeigt; und
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11b eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Befestigungselements zur Fixierung von Drähten und Pins zeigt.
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Bezugnehmend
auf 1 ist eine Ausführungsform der äußeren Fixationsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung zu sehen. Diese Vorrichtung 1 stellt eine Schraube 2 bereit,
ein Blockierelement 3 und ein Gewindeelement 4.
Dieses Blockierelement 3 wird zwischen der Schraube 2 und dem
Gewindeelement 4 positioniert und stellt parallele laterale
Auflagerungen 5 für
Drähte
oder Pins bereit, so dass, wenn die Schraube 2 auf dem
Gewinde 4 angezogen wird, die Auflagerungen 5 die
Fixierungsdrähte
oder Pins festklemmen.
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Bei
einer detaillierteren Betrachtung der 1, 2 und 3 ist
festzustellen, dass die Schraube 2 eine Innensechskantschraube
mit einem kuppelförmigen
Kopf 6 ist, an dessen Oberseite ein Loch für einen
Innensechskantschlüssel
bereitgestellt ist. Das Gewinde des Stamms 8 der Schraube 2 kann
je nach Anwendungsbedarf unterschiedliche Länge und Steigung aufweisen.
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Das
Gewindeelement 4 weist ein laterales Gewindeloch 9 auf,
in welches ein Tool mit einem Gewindeende eingeführt wird, welches dazu geeignet ist,
das Gewinde 4 während
der Osteosynthese-Operation zu halten und anomale Rotation beim
Festklemmen zu verhindern.
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Das
Blockierelement 3 weist laterale Auflagerungen 5 mit
geeigneten Größen zur
Fixierung von unterschiedlichen Drähten oder Pins 10 auf.
Jede dieser Auflagerungen 5 wird von einer oberen und einer
unteren Nut 5' gebildet,
die nach Einführung
eines Drahtes 10 den Draht einrasten lassen, um somit die
Einführung
in Operationsposition sicher zu machen.
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Die
Drähte 10 werden
lateral eingeführt,
wie in genauerem Detail in 3 zu sehen
ist. Diese Lösung
ermöglicht
das Vormontieren der äußeren Fixationsvorrichtung
vor der Einführung
von Drähten
oder Pins 10. Dadurch dass das Gewindeelement und folglich
die gesamte äußere Fixationsvorrichtung durch
ein Tool durch das Gewindeloch 9 blockiert wird, ist es
möglich,
Drähte
oder Pins 10 infolge des durch die Nuten 5' verursachten
Einrastens leicht in die Auflagerungen 5 einzuführen und
somit die korrekte Einführung
von Drähten
oder Pins 10 sicherzustellen; dann wird eine Innensechskantschraube 2 mit
einem geeigneten Tool festgezogen.
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Die
Auflagerungen 5 weisen einen Schlitz 5'' auf, der sich beim Anziehen der
Schraube 2 mit dem Gewindeelement 4 schließt, sowie
obere und untere Kanäle 5''',
welche für
das Schließen
der Auflagerungen 5 des Blockierelements 3 auf
den Drähten
oder Pins 10 sorgen.
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Nach
dem Schrauben der Schraube 2 auf das Gewindeelement 4 ist
es möglich,
eine weitere Schraube (nicht gezeigt) in das Gewindeloch 9 einzuführen, welche
auch dazu verwendet werden kann, die Schraube 2 durch senkrechten
Kontakt mit dem Gewindestamm 8 zu blockieren, um so ein
Lockern der Fixationsvorrichtung 1 zu verhindern.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist es möglich,
einen Durchgangskanal (nicht gezeigt in den 1, 2, 3)
parallel zum Durchmesser des Gewindeelements 4 und senkrecht
zu dem Loch 9 bereitzustellen. Dieser Kanal kann zur Einführung eines
Drahtes 10 unter besonderen chirurgischen Bedingungen (wie
im Falle einer Patellafraktur oder Sehnenverletzungen) verwendet
werden. Dieser weitere Draht 10 könnte mit einer Schraube (nicht
gezeigt) fixiert werden, welche in das Loch 9 geschraubt wird.
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4 zeigt
die obere Fassung 7 zur Einführung eines Innensechskantschlüssels. In
der gezeigten Ausführungsform
weist die Fassung 7 einen dreieckigen Umfang auf.
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5 zeigt
eine Draufsicht des Blockierelements 3, wobei die Kanäle 5''' und
das Loch 11 zum Hindurchführen des Gewindestamms 8 der
Schraube 2 gut zu erkennen sind.
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6 zeigt
eine Unteransicht des Gewindeelements 4, wobei besonders
das Loch 9 und der mögliche
Kanal 9' (dargestellt
durch eine gestrichelte Linie) gut zu erkennen sind.
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7 zeigt
ein Tool 12 mit einem Gewindeende 12', das zum Einführen in
das Loch 9 des Gewindeelements 4 vorgesehen ist.
Weiterhin zeigt diese Figur einen Innensechskantschlüssel 13 zum
Drehen des Kopfes 6 der Schraube 2 über die
Fassung 7.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsform der äußeren Fixationsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Insbesondere kann man eine Schraube 2, ein Gewindeelement 4 und
ein Paar Blockierelemente 3 übereinander sehen.
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In
der gezeigten Ausführungsform
kann das Gewindeelement 4 einen längeren Gewindestamm 8 aufnehmen.
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9 zeigt
die äußere Fixationsvorrichtung von 8 in
montierter Form. Insbesondere kann man sehen, dass zwei Blockierelemente 3 in
jedem Winkel zueinander gedreht werden können. Es ist daher möglich, Paare
von Drähten
oder Pins 10 in einem abweichenden Winkel zu blockieren.
Dies ermöglicht
eine große
Vielseitigkeit der äußeren Fixationsvorrichtung 1 und
ermöglicht
somit die Reduktion einfacher Epiphysenfrakturen oder Epiphysen-Trümmerfrakturen,
einfacher Diaphysenfrakturen oder Diaphysen-Trümmerfrakturen selbst mit Brückenverbindungen.
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Bezogen
auf 10 ist eine Vielzahl dieser äußeren Fixationsvorrichtungen 1 zur
Reduktion einer Fraktur des Handwurzelknochens 14 und einer multiplen
Fraktur der Elle 15 zu sehen.
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Im
Falle der Fraktur des Handwurzelknochens 14 ist es möglich, drei
L-förmige
Pins 10' anzuwenden,
von den zwei mit einem Ende an dem Handwurzelknochen 14 befestigt
sind und das andere mit einem Ende an der Speiche 15' befestigt ist.
Die Struktur wird mit einem Drahtstück 10'' vervollständigt. Diese
Struktur setzt sich aus zwei äußeren Fixationsvorrichtungen 1 zusammen,
von denen eine zwei Blockierelemente 3 bereitstellt.
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Bezogen
auf die Reduktion der multiplen Fraktur der Elle 15 ist
die Anwendung von äußeren Fixationsvorrichtungen 1 gemäß des inneren
und äußeren Synthesemodus
zu sehen. Insbesondere wird der Draht oder der Pin 10a im
Wesentlichen entlang des gesamten Diaphysenkanals eingeführt, durch beide
Frakturabschnitte 16, 17, nach Reduktion der multiplen
Fraktur. Die Drähte
oder Pins 10b, 10c und 10d werden nicht
ent lang des Diaphysenkanals der Elle implantiert, sondern eher senkrecht
dazu. Der Draht oder Pin 10a und die Drähte oder Pins 10b, 10c und 10d werden
mit Drähten 10e und 10f durch äußere Fixationsvorrichtungen 1 verbunden.
Letztere stellt zwei Blockierelemente 3 bereit, die im
Wesentlichen senkrecht positioniert sind.
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Bei
dieser Anwendung stellen die äußeren Fixationsvorrichtungen 1 jeweils
zwei übereinander positionierte
Blockierelemente 3 bereit und ermöglichen das Blockieren von
zwei einzelnen Drähten/Pins
oder von zwei Paaren von zueinander abweichenden Drähten/Pins.
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Mit
diesem System können
stabile Strukturen geschaffen werden, die insbesondere das Verrutschen
der Drähte
relativ zum Knochen verhindern.
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Schließlich sind
in den 11a und 11b Befestigungselemente 18 zu
sehen, welche eine Schraube 19 und einen Körper 20 bereitstellen
und somit jeweils zwei oder mehr eventuell parallele oder übereinander
liegende offene oder geschlossene Löcher 21 bereitstellen.
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Diese
Befestigungselemente 18 sind von Nutzen, wenn sie zusammen
mit äußeren Fixationsvorrichtungen 1 verwendet
werden, insbesondere zur Fixierung herausstehender Teile von Drähten oder Pins 10,
zur Herstellung stabilerer Konstruktionen, wenn eine Vielzahl von
Drähten
oder Pins 10 eingesetzt werden, z. B. bei Patellafrakturen,
oder um Enden von Drähten
oder Pins 10 abzudecken, die den Patienten kratzen könnten, und
um die Einführung von
Sehnen bzw. Vorspanngliedern ("tendons") in den Knochen
zu unterstützen.
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Basierend
auf der obigen Beschreibung kann festgestellt werden, dass das Basismerkmal
der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung von Fixationsvorrichtungen
ist, die mit Kirschnerdraht-Technik verwendet werden können und
schnell und effizient sind, und die mit bekannten chirurgischen
Tools verwendet werden können,
die für
moderne perkutane und minimal-invasive Osteosynthese-Techniken geeignet
sind, die zur arthroskopischen Behandlung von Knorpelerkrankungen
oder als Führung
zur Implantation größerer Synthesemittel
wie z. B. Schrauben, Platten etc. verwendet werden können.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass es möglich ist
zwei oder mehr voneinander abweichende Drähte zu fixieren, wobei Manipulation
derselben vermieden wird, und dass eine höhere Präzision und schnellere Ausführungsgeschwindigkeit
während
der chirurgischen Intervention möglich
gemacht werden.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Fixationsvorrichtung
eine Vielzahl gleichzeitiger Konstruktionen in jeder Ebene ermöglicht (dreidimensional).
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Fixationsvorrichtung
sowohl im pädiatrischen
als auch im veterinärmedizinischen
Bereich wirksam eingesetzt werden kann.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zu veranschaulichenden aber nicht limitierenden
Zwecken gemäß ihren
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, es versteht sich jedoch, dass Modifikationen und/oder
Veränderungen
von Fachleuten vorgenommen werden können, ohne vom relevanten Schutzumfang,
wie er in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist, abzuweichen.