DE60208880T2

DE60208880T2 - Vorrichtung zur fixierung des sternums

Info

Publication number: DE60208880T2
Application number: DE60208880T
Authority: DE
Inventors: P. James HEARN
Original assignee: Synthes AG Chur
Current assignee: Synthes GmbH
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: MXPA03007507A; WO2002067795A8; AR032833A1; US8876824B2; CA2439094A1; US20050124996A1; WO2002067795A1; ATE316356T1; US20120271311A1; NO20033733L; US20020143336A1; US8221421B2; DE60208880D1; EP1365693A1; EP1365693B1; US6872210B2; BR0207532A; JP4215511B2; NO20033733D0; CA2439094C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen chirurgische Vorrichtungen und insbesondere Vorrichtungen zur erneuten Annäherung von zwei oder mehr Teilen des Sternums eines Patienten.
Viele chirurgische Eingriffe erfordern, dass zwei oder mehr Teile eines Sternums erneut aneinander angenähert oder aneinander fixiert werden, wie z. B. eine Sternumrekonstruktion und Reparatur einer Sternumverletzung. Außerdem werden verschiedene Arten von chirurgischen Eingriffen derzeit durchgeführt, um Krankheiten zu untersuchen, zu diagnostizieren und zu behandeln, die Gewebe oder Organe betreffen, die sich in der Brusthöhle eines Patienten befinden, wie z. B. das Herz und die Lunge. Diese Eingriffe erfordern typischerweise eine teilweise oder mittige Sternotomie, um zur Brusthöhle des Patienten Zugang zu erlangen. Eine teilweise oder mittige Sternotomie ist ein Eingriff, bei dem eine Säge oder ein anderes geeignetes Schneidinstrument verwendet wird, um einen longitudinalen Mittellinien-Einschnitt entlang eines Abschnitts oder der gesamten axialen Länge des Sternums des Patienten herzustellen, was ermöglicht, dass zwei gegenüberliegende Sternumhälften seitlich getrennt werden. Eine große Öffnung in die Brusthöhle wird folglich erzeugt, durch die ein Chirurg direkt das Herz und andere Brustkorborgane, -gefäße oder -gewebe sichtbar machen und an diesen arbeiten kann. Nach dem chirurgischen Eingriff innerhalb der Brusthöhle müssen die zwei getrennten Sternumhälften wieder aneinander angenähert werden.
Die Sternumfixation wurde herkömmlich unter Verwendung von Edelstahldrähten durchgeführt, die um oder durch die Sternumhälften gewickelt und dann miteinander verdrillt werden, um die zwei Hälften zusammenzupressen. Andere Verfahren zur Sternumfixation umfassen die Verwendung von Band- oder Riemenanordnungen. Solche Anordnungen umfassen typischerweise einen Verriegelungsmechanismus, der einen Riemen in der Konfiguration einer geschlossenen Schleife um die Sternumhälften befestigt. Obwohl die Verwendung von Stahldrähten und Riemenanordnungen für die Sternumfixation umfangreich akzeptiert wurde, weisen diese Vorrichtungen eine Anzahl von Nachteilen auf. Stahldrähte sind beispielsweise für einen Bruch anfällig, sind schwierig zu manövrieren und um das Sternum anzuordnen und weisen häufig scharfe Enden auf, die die Handschuhe oder Finger des Chirurgen durchbohren können. Stahldraht- und Bandan ordnungen sehen auch eine unzureichende oder ungleichmäßige Klemmkraft an den Sternumhälften vor, was folglich zu einer Nicht-Vereinigung des Sternums führt. Die Stahldraht- und Bandanordnungen sehen auch unzureichende Klemmkräfte in allen drei planaren Richtungen vor, was folglich zu Heilungsproblemen führt, die durch ungewollte Knochenbewegungen verursacht werden, die zu Kratzen und Reiben des umgebenden Gewebes oder Knochens führen.
Verschiedene andere Verfahren zur Sternumfixation wurden für die erneute Annäherung der Sternumhälften entwickelt. Ein Verfahren verwendet Platten, die an beiden Sternumhälften über der Sternotomie angeordnet werden und daran mittels Schrauben durch den Knochen auf beiden Seiten der Sternotomie fixiert werden. Dieses Verfahren ist jedoch nicht optimal, da es eine direkte Fixation der Platten am Knochen mit Schrauben erfordert, was einen Neueintritt in die Brusthöhle durch die Sternotomie im Fall eines medizinischen Notfalls äußerst schwierig macht.
Ein weiteres Verfahren verwendet eine Sternumklemme mit einem Paar von gegenüberliegenden im Allgemeinen J-förmigen Klemmelementen, die relativ zueinander seitlich einstellbar sind, aber mit einem Satz von Maschinenschrauben starr verbunden werden können. Ähnlich der Verwendung von Platten, die vorstehend erörtert wurde, sieht dieses Verfahren keinen schnellen Zugang zu den Organen und/oder Geweben innerhalb der Brusthöhle des Patienten vor.
Eine nochmals weitere Fixationsvorrichtung umfasst ein Paar von hakenförmigen Klemmen, die zusammen gleiten und sich relativ zueinander unter Verwendung einer Sperrklinkenanordnung in der Position verriegeln. Die Sperrklinkenanordnung stellt beschleunigte Zugänge zur Brusthöhle bereit, ist jedoch unhandlich zu verwenden und ist auf die offenbarten hakenförmigen Klemmelemente begrenzt.
Verschiedene Sternumfixationsvorrichtungen sind bereits auf dem Fachgebiet bekannt, z. B. diejenige, die im US-Patent Nr. 6 051 007, CHAPMAN, offenbart ist. Dieses Dokument offenbart eine Sternumverschlussvorrichtung, die mit zwei hakenförmigen Elementen versehen ist, die in einer solchen Weise gegenseitig verschiebbar sind, dass der Raum zwischen den Haken vergrößert oder am Knochen festgeklemmt werden kann. Der Nachteil dieser bekannten Sternumfixationsvorrichtung ist in der Tatsache zu sehen, dass die Vorrichtung nur mittels der Haken am Knochen festgeklemmt wird und nicht z. B. mittels Knochenschrauben starr befestigt wird. Dies ermöglicht keine Stabilisierung des Sternums in allen drei planaren Richtungen.
Daher ist es erwünscht, eine Sternumfixationsvorrichtung zu schaffen, die das Sternum in allen drei planaren Richtungen fixiert, ein schnelles und leicht zu verwendendes Schnellauslösemerkmal aufweist und in mehreren verschiedenen Konfigurationen arbeitet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist auf eine Sternumfixationsvorrichtung zum Befestigen von Teilen eines Sternums gerichtet. Die Sternumfixationsvorrichtung umfasst eine erste Platte und eine zweite Platte. Die erste Platte besitzt eine obere Oberfläche und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche, wobei zumindest ein Loch die obere und die für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche durchdringt, um einen Befestigungsmittelkopf eines Knochenbefestigungsmittels aufzunehmen, und eine erste longitudinale Bohrung, die eine Achse definiert, die im Wesentlichen quer zu dem mindestens einen Loch orientiert ist. Das mindestens eine Loch kann mit einem Gewinde versehen sein, um einen mit Gewinde versehenen Befestigungsmittelkopf aufzunehmen. Die zweite Platte weist eine obere Oberfläche und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche, ein Befestigungsbauteil zur Fixation am Sternum und eine zweite longitudinale Bohrung auf. Die erste und die zweite Platte sind so dimensioniert, dass sie zusammenpassen, so dass die erste und die zweite longitudinale Bohrung aufeinander ausgerichtet sind, um das ausklinkbare Bauteil aufzunehmen, und die Entfernung des ausklinkbaren Bauteils aus der ersten und der zweiten longitudinalen Bohrung die Separation der zwei Teile des Sternums ermöglicht. Die erste und die zweite Platte passen derart zusammen, dass sie sich nicht relativ zueinander um das ausklinkbare Bauteil drehen können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das ausklinkbare Bauteil ein Stift, der ein einzackiger Stift sein kann. Der Stift kann eine auseinander gespreizte Spitze aufweisen. Alternativ ist das ausklinkbare Bauteil ein zweizackiger Stift, der bezüglich einer Berührungslinie zwischen der ersten und der zweiten Platte abgewinkelt sein kann. Das ausklinkbare Bauteil kann auch ein Nocken oder ein Vierteldrehungs-Befestigungsmittel sein und die erste und die zweite Platte können mit zusammenpassenden Sätzen von Sperrzähnen versehen sein, die mit dem ausklinkbaren Bauteil zusammenwirken, um zu ermöglichen, dass der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Platte verändert werden kann.
Das Befestigungsbauteil kann ein mit Gewinde versehenes Durchgangsloch sein, das durch die obere und die für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche der zweiten Platte verläuft, um einen mit Gewinde versehenen Befestigungsmittelkopf aufzunehmen. Um den Herausziehwiderstand des Befestigungsmittels zu erhöhen, kann das mindestens eine Gewindeloch von der zweiten Platte weg abgewinkelt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Befestigungsbauteil ein hakenförmiges Bauteil für den Eingriff mit einem Zwischenrippenraumabschnitt des Sternums. Vorzugsweise umfasst das Befestigungsbauteil mindestens zwei hakenförmige Bauteile, die um einen einstellbaren seitlichen Abstand voneinander entfernt sind. Alternative Ausführungsformen umfassen mehrere Kombinationen von Befestigungsmitteln und hakenförmigen Befestigungsbauteilen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer nicht erfindungsgemäßen Sternumfixationsvorrichtung;
2 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 1 in auseinandergezogener Anordnung;
3 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 1 mit einem U-förmigen ausklinkbaren Bauteil;
4 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 3 in auseinandergezogener Anordnung;
5 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 1 mit unterschiedlich geformten ersten und zweiten zusammenpassenden Abschnitten;
6–7 sind perspektivische Ansichten der Sternumfixationsvorrichtung von 5 in auseinandergezogener Anordnung, die Variationen der ersten und zweiten zusammenpassenden Abschnitte und des ausklinkbaren Bauteils zeigen;
8 ist eine Seitenaufrissansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 5, wobei das ausklinkbare Bauteil bezüglich einer Berührungslinie zwischen der ersten und der zweiten Platte abgewinkelt ist;
9 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 1 mit unterschiedlich geformten ersten und zweiten zusammenpassen den Abschnitten;
10–12 sind Seitenaufrissansichten der Sternumfixationsvorrichtung von 5 mit zusätzlichen ersten und zweiten Befestigungsbauteilen;
13 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 5 mit zusätzlichen ersten und zweiten Befestigungsbauteilen;
14 ist eine perspektivische Ansicht einer Sternumfixationsvorrichtung von 1 mit einem alternativen ausklinkbaren Bauteil;
15 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Sternumfixationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit hakenförmigen Befestigungsbauteilen;
16 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 15 mit einstellbar beabstandeten hakenförmigen Bauteilen;
17 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 15 mit einem ersten und einem zweiten Befestigungsbauteil mit einer Kombination von Haken und mit Gewinde versehenen Befestigungsmittellöchern;
18 ist eine perspektivische Ansicht der Sternumfixationsvorrichtung von 15 mit einer alternativen Ausführungsform des ausklinkbaren Bauteils; und
19 ist eine Seitenaufrissansicht eines Knochenbefestigungsmittels mit einem mit Gewinde versehenen Kopfabschnitt zur Verwendung bei einer Ausführungsform des ersten und des zweiten Befestigungsbauteils gemäß der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 und 2 zeigen eine nicht erfindungsgemäße erste erläuternde Sternumfixationsvorrichtung, die als Sternumfixationsvorrichtung 10 gezeigt ist. Die Sternumfixationsvorrichtung 10 umfasst eine erste und eine zweite zusammenpassende Platte 12, 14, die durch ein ausklinkbares Bauteil 16 aneinander befestigt sind. Die erste Platte 12 und die zweite Platte 14 können verwendet werden, um zwei oder mehr Teile eines Sternums wieder aneinander anzunähern oder aneinander zu befestigen, indem jede Platte an einem Teil des Sternums befestigt wird. Die Sternumfixationsvorrichtung 10 kann aus einem beliebigen geeigneten bioverträglichen Material konstruiert werden, einschließlich, jedoch nicht be grenzt auf bioresorbierbare Materialien, strahlungsdurchlässige Materialien, Allotransplantatmaterialien, Edelstahl und Titan.
Die erste Platte 12 umfasst eine obere Oberfläche 18 und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche 20 und ein erstes Befestigungsbauteil 22 zur Befestigung am Sternum. Das erste Befestigungsbauteil 22 ist als Vielzahl von Gewindelöchern gezeigt, die so konfiguriert sind, dass sie einen mit Gewinde versehenen Kopfabschnitt 44 eines Befestigungsmittels, wie z. B. einer Knochenschraube 42, aufnehmen, wie in 19 gezeigt. Das Befestigungsmittel kann alternativ einen länglichen Schaft mit daran ausgebildeten Zacken besitzen, die das Befestigungsmittel im Knochen verankern. Die zweite Platte 14 umfasst eine obere Oberfläche 24 und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche 26 und ein zweites Befestigungsbauteil 28, das auch als Vielzahl von Gewindelöchern zum Aufnehmen eines mit Gewinde versehenen Kopfabschnitts einer Knochenschraube 42 gezeigt ist. Alternativ können die Löcher des ersten und des zweiten Befestigungsbauteils 22, 28 keine Gewinde aufweisen und einen Kopfabschnitt ohne Gewinde von einem Befestigungsmittel aufnehmen. Die für den Kontakt mit dem Sternum bestimmten Oberflächen 20, 26 können ausgebogen sein oder mit verschiedenen anderen Oberflächenbehandlungen versehen sein, die einem üblichen Knochenplattierungsfachmann bekannt sind, um die Kontaktfläche zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14 und den jeweiligen Teilen des Sternums zu minimieren.
Die erste Platte 12 umfasst ferner eine Reihe von ersten Verbindungsabschnitten 30, die mit entsprechenden zweiten Verbindungsabschnitten 32 an der zweiten Platte 14 verschachtelt sind. Eine erste longitudinale Bohrung 34 erstreckt sich durch die ersten Verbindungsabschnitte 30 und eine zweite longitudinale Bohrung 36 erstreckt sich durch die zweiten Verbindungsabschnitte 32, so dass, wenn die erste Platte 12 und die zweite Platte 14 benachbart zueinander angeordnet werden, wobei die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32 verschachtelt sind, die erste und die zweite longitudinale Bohrung 34, 36 im Wesentlichen ausgerichtet sind und das ausklinkbare Bauteil 16 aufnehmen können. Alternativ könnten die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32 mit mehreren Sätzen von ausgerichteten longitudinalen Bohrungen versehen sein, um zu ermöglichen, dass der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungsbauteil 22, 28 verändert wird, um sich an einen Bereich von Sternumgrößen anzupassen.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist das ausklinkbare Bauteil 16 als länglicher Stift mit einem gekrümmten Griffabschnitt 35 gezeigt. Das ausklinkbare Bauteil 16 könnte alternativ einen T-förmigen Griffabschnitt aufweisen. Wenn es in die ausgerichtete erste und zweite longitudinale Bohrung 34, 36 eingesetzt wird, befestigt das ausklinkbare Bauteil 16 die erste und die zweite Platte 12, 14 aneinander. Wie in 2 gezeigt, wird, wenn das ausklinkbare Bauteil 16 aus der ersten und der zweiten longitudinalen Bohrung 34, 36 entfernt wird, ermöglicht, dass die erste und die zweite Platte 12, 14 sich voneinander trennen. Folglich kann das ausklinkbare Bauteil 16 aus der ersten und der zweiten longitudinalen Bohrung 34, 36 entfernt werden, um schnell und bequem Zugang zur Brusthöhle zu erlangen. Dieser Schnellauslösemechanismus kann beispielsweise im Fall eines medizinischen Notfalls nützlich sein.
Erste und zweite Verbindungsabschnitte 30, 32 können derart konfiguriert sein, dass die erste und die zweite Platte 12, 14 sich nicht relativ zueinander um das ausklinkbare Bauteil 16 drehen können, was folglich eine erhöhte Stabilisierung der zwei Teile des Sternum vorsieht. Wie in 2 gezeigt, überlappen die ersten und die zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32 ebenso wie sie verschachtelt sind, wobei somit die Platten derart aneinander befestigt werden, dass sie sich nicht relativ zueinander drehen. Als Alternative zur Überlappung der Verbindungsabschnitte kann das ausklinkbare Bauteil 16 so konfiguriert sein, dass es eine relative Drehung zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14 verhindert. Das ausklinkbare Bauteil 16 und die erste und die zweite longitudinale Bohrung 34, 36 können beispielsweise zusammenpassende vieleckige Querschnitte, wie z. B. rechteckig, quadratisch oder dreieckig, aufweisen, die eine Drehung von beiden Platten 12, 14 relativ zum ausklinkbaren Bauteil 16 und folglich relativ zueinander verhindern. Die zusammenpassenden Querschnitte können auch eiförmig sein. Alternativ kann das ausklinkbare Bauteil 16 ein Stift mit mehreren Zacken sein und die ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32 können mit mehreren Sätzen von ausgerichteten longitudinalen Bohrungen versehen sein. Ein üblicher Knochenplattierungsfachmann wird jedoch wissen und erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Konfigurationen verwendet werden kann, um die Drehung zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14 zu verhindern.
Mit Bezug auf 3 und 4 ist eine Variation der Sternumfixationsvorrichtung 10 mit dem ausklinkbaren Bauteil 16 in Form eines U-förmigen Stifts mit beabstandeten Schenkelabschnitten 37, 39 gezeigt. Die erste und die zweite Platte 12, 14 weisen erste und zweite Verbindungsabschnitte 30, 32 auf, die derart beabstandet sind, dass eine zentrale Öffnung 33 zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14 festgelegt ist. Die zentrale Öffnung 33 dient zum Minimieren der Menge an implantiertem Material, das das Sternum berührt. Eine dritte longitudinale Bohrung 38 erstreckt sich durch den ersten passenden Abschnitt 30 und eine vierte longitudinale Bohrung 40 erstreckt sich durch den zweiten passenden Abschnitt 32. Die dritte und die vierte longitudinale Bohrung 38, 40 sind derart angeordnet, dass, wenn die erste Platte 12 und die zweite Platte 14 benachbart zueinander angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32 verschachtelt sind, die erste und die zweite longitudinale Bohrung 34, 36 ebenso wie die dritte und die vierte longitudinale Bohrung 38, 40 im Wesentlichen ausgerichtet sind. Folglich kann jeder der Schenkelabschnitte 37, 39 des ausklinkbaren Bauteils in einem der ausgerichteten Paare von Bohrungen aufgenommen werden, um die erste und die zweite Platte 12, 14 aneinander zu befestigen. Die beabstandete Beziehung der Schenkelabschnitte 37, 39 und der jeweiligen Sätze von ausgerichteten longitudinalen Bohrungen verhindert, dass sich die erste und die zweite Platte 12, 14 relativ zueinander um das ausklinkbare Bauteil 16 drehen, wobei folglich die Sternumfixationsvorrichtung 10 stabilisiert wird.
Immer noch mit Bezug auf 3 und 4 liegen das erste und das zweite Befestigungsbauteil 22, 28 in Form einer Vielzahl von Gewindelöchern vor, die dazu konfiguriert sind, einen Gewindekopf 44 einer Knochenschraube 42 aufzunehmen. Um die Tendenz zu verringern, dass die Knochenschrauben 42 aus dem Sternum herausgezogen werden, können die Gewindelöcher des ersten Befestigungsbauteils 22 und des zweiten Befestigungsbauteils 28 derart abgewinkelt sein, dass die mit Gewinde versehenen Spitzenabschnitte 46 von gegenüberliegenden Knochenschrauben, beispielsweise der Knochenschrauben 42a und 42b, zueinander hin abgewinkelt sind.
5–12 zeigen verschiedene zusätzliche Variationen einer Sternumfixationsvorrichtung 10. In jeder der gezeigten Variationen sind die erste und die zweite Platte 12, 14 in der Größe verringert, so dass sie das erste und das zweite Befestigungsbauteil 22, 28 umreißen, wodurch die Menge an Material verringert wird, das das Sternum berührt. Mit Bezug auf 5, 6 und 7 können der erste und der zweite Verbindungsabschnitt 30, 32 jeweils daran ausgebildete Vorsprünge und/oder Vertiefungen aufweisen, um zu verhindern, dass sie sich relativ zueinander drehen. Wie in 6 gezeigt, umfasst der zweite Verbindungsabschnitt 32 Quervorsprünge 48 und eine Nut 50 und der erste Verbindungsabschnitt 30 weist passende Nuten 52 und einen Vorsprung 54 auf, die daran ausgebildet sind, welche zusammenwirken, um eine Drehung zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14 zu verhindern. Das ausklinkbare Bauteil 16 weist einen elastisch aufgeweiteten oder auseinander gespreizten Spitzenabschnitt 56 auf, der einen Widerstand dagegen bereitstellt, dass das ausklinkbare Bauteil 16 aus der ersten und der zweiten longitudinalen Bohrung 34, 36 heraus gelangt. Das ausklinkbare Bauteil 16 kann alternativ ein Kegelstift sein. Wie in 7 gezeigt, können die Vorsprünge 48 und Nuten 52 parallel zu den Verbindungsabschnitten orientiert sein, ein üblicher Knochenplattierungsfachmann wird jedoch wissen und erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Konfigurationen von zusammenpassenden Vorsprüngen und/oder Vertiefungen am ersten und zweiten zusammenpassenden Teil 30, 32 ausgebildet sein können, um eine Drehung zwischen ihnen zu verhindern.
8 zeigt eine Variation einer Sternumfixationsvorrichtung 10, wobei die erste und die zweite longitudinale Bohrung 34, 36 in einem Winkel 58 zur Schnittlinie 57 der ersten und der zweiten Platte 12, 14 orientiert sind. Wenn das ausklinkbare Bauteil 16 in der ausgerichteten ersten und zweiten longitudinalen Bohrung 34, 36 (in 8 verborgen) aufgenommen ist, verhindert die schräge Orientierung des ausklinkbaren Bauteils 16 bezüglich der Schnittlinie 57 die Drehung zwischen der ersten und der zweiten Platte 12, 14. 9 zeigt eine weitere Variation der Sternumfixationsvorrichtung 10 mit einem ausklinkbaren Bauteil 16 in Form eines U-förmigen Stifts, wie vorstehend mit Bezug auf 3 und 4 erörtert. Das ausklinkbare Bauteil 16 könnte alternativ ein V-förmiger Stift, ein T-förmiger Stift oder irgendeine andere bekannte Form, die einem üblichen Fachmann bekannt ist, sein. 10 zeigt eine Variation einer Sternumfixationsvorrichtung 10 mit einem ersten und einem zweiten Befestigungsbauteil 22, 28 mit jeweils drei mit Gewinde versehenen Befestigungsmittel- oder Schraubenlöchern und einem schrägen ausklinkbaren Bauteil 16. 11 zeigt eine weitere Variation mit einem U-förmigen ausklinkbaren Bauteil 16 mit einem vergrößerten ringförmigen Griffabschnitt 35. 12 zeigt noch eine weitere Variation, bei der das erste Befestigungsbauteil 22 und das zweite Befestigungsbauteil 28 jeweils sechs mit Gewinde versehene Befestigungsmittel- oder Schraubenlöcher zum Aufnehmen eines Gewindekopfs 44 eines Knochenbefestigungsmittels oder einer Knochenschraube 42 umfassen. 13 zeigt eine Variation, bei der das erste Befestigungsbauteil 22 und das zweite Befestigungsbauteil 28 in einem H-förmigen Muster angeordnet sind.
14 zeigt ein nicht erfindungsgemäßes alternatives ausklinkbares Bauteil 116, das ein Paar von Vierteldrehungs-Befestigungsmitteln oder -Schrauben oder anderen Schrauben des Nockentyps zeigt, die einem üblichen Fachmann bekannt sind. Die ersten Verbindungsabschnitte 130 weisen jeweils eine Senkbohrung 134 zum Aufnehmen eines Kopfs 135 des ausklinkbaren Bauteils 116 auf und die zweiten Verbindungsabschnitte 132 weisen jeweils eine Gewindebohrung oder Nockenoberfläche 136 (in 14 verborgen) zum Aufnehmen eines mit Gewinde versehenen Abschnitts oder eines Nockenabschnitts 137 (in 14 verborgen) des ausklinkbaren Bauteils 116 auf, oder umgekehrt. Die ersten Verbindungsabschnitte 130 überlappen die zweiten Verbindungsabschnitte 132 oder umgekehrt, so dass das ausklinkbare Bauteil 116 durch die Senkbohrung 134 eingesetzt werden kann und durch eine Nockenoberfläche 136 aufgenommen werden kann, um die erste und die zweite Platte 12, 14 aneinander zu befestigen. Um die erste und die zweite Platte 12, 14 zu trennen, wird das ausklinkbare Bauteil 116 um einen vorbestimmten Winkel von vorzugsweise weniger als 360 Grad, wie beispielsweise neunzig Grad, gedreht, um den Nockenabschnitt 137 des ausklinkbaren Bauteils 116 von der Nockenoberfläche 136 zu lösen und zu ermöglichen, dass die erste und die zweite Platte 12, 14 auseinander gelangen.
Mit Bezug auf 15–18 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Sternumfixationsvorrichtung 210 gezeigt. Die Sternumfixationsvorrichtung 210 umfasst eine erste und eine zweite Platte 212, 214, die durch ein ausklinkbares Bauteil 216 aneinander befestigt sind. Die erste Platte 212 umfasst eine obere Oberfläche 218 und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche 220 und ein erstes Befestigungsbauteil 222. Wie nachstehend genauer erörtert wird, ist das erste Befestigungsbauteil 222 eine Vielzahl von Haken, die so konfiguriert und dimensioniert sind, dass sie mit dem Sternum zwischen den Zwischenrippenräumen in Eingriff stehen. Die zweite Platte 214 umfasst eine obere Oberfläche 224 und eine für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche 226 und ein zweites Befestigungsbauteil 228. Das zweite Befestigungsbauteil 228 ist eine Vielzahl von Löchern zum Aufnehmen eines Knochenbefestigungsmittels oder einer Knochenschraube 242, wobei die Löcher vorzugsweise mit einem Gewinde versehen sind, um einen Gewindekopf 224 der Knochenschraube 242 auf zunehmen.
Die erste Platte 212 umfasst ferner einen ersten Verbindungsabschnitt 230, der mit dem entsprechenden zweiten Verbindungsabschnitt 232 an der zweiten Platte 214 überlappt. Ein länglicher Schlitz 234 erstreckt sich durch den zweiten Verbindungsabschnitt 232 und ist so dimensioniert, dass er das ausklinkbare Bauteil 216, das ein Nocken ist, wie in 15 gezeigt, oder ein Vierteldrehungs-Befestigungsmittel oder eine Vierteldrehungs-Schraube, wie in 16 gezeigt, aufnimmt. Wie in 15 gezeigt, kann das ausklinkbare Bauteil 216 ein im Allgemeinen rechteckiger Nocken sein, der zwischen einer Blockierposition und einer Deblockierposition drehbar ist und eine erste Abmessung 260 aufweist, die durch den Schlitz 234 hindurchtreten kann, wenn er parallel dazu orientiert ist, aber nicht durch den Schlitz 234 hindurchtreten kann, wenn er zu diesem im Wesentlichen quer liegt. Wenn sich das ausklinkbare Bauteil 216 in der Blockierposition befindet, ist die erste Abmessung 260 folglich im Wesentlichen quer zum länglichen Schlitz 234 orientiert und verriegelt die erste und die zweite Platte 212, 214 aneinander. Wenn das ausklinkbare Bauteil 216 in die Deblockierposition gedreht wird, ist die erste Abmessung 260 auf den länglichen Schlitz 234 ausgerichtet und ermöglicht die Separation der ersten und der zweiten Platte. 17 zeigt das ausklinkbare Bauteil 216 als Vierteldrehungsschraube mit einem Kopf 235 und einem Gewindeabschnitt 237 (verborgen). Der Gewindeabschnitt 237 verläuft durch den länglichen Schlitz 234 und kommt mit der Gewindebohrung 236 (verborgen) im ersten Verbindungsabschnitt 230 in Eingriff und der Kopf 235 kommt mit der oberen Oberfläche 224 des zweiten Verbindungsabschnitts 232 in Eingriff, um die erste und die zweite Platte 212, 214 aneinander zu verriegeln. Gemäß beiden Konfigurationen des ausklinkbaren Bauteils 216, des Nocken oder der Vierteildrehungsschraube, können die erste und die zweite Platte 212, 214 durch Drehen des ausklinkbaren Bauteils 216 um einen vorbestimmten Winkel von vorzugsweise weniger als 360 Grad, wie beispielsweise neunzig Grad, getrennt werden, um das ausklinkbare Bauteil 216 aus dem länglichen Schlitz 234 zu befreien und zu ermöglichen, dass sich die erste und die zweite Platte 212, 214 trennen. Ein üblicher Fachmann wird wissen und erkennen, dass eine beliebige Anzahl von Nocken- oder Vierteldrehungsschrauben-Konfigurationen verwendet werden können, um die erste und die zweite Platte 212, 214 lösbar aneinander zu verriegeln.
Mit Bezug auf 15–17 können die ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 230, 232 jeweils eine Reihe von Quersperrzähnen 262, 264 aufweisen, die daran definiert sind und zusammenwirken, um die erste und die zweite Platte 212, 214 aneinander zu verriegeln. Die Position des zweiten Verbindungsabschnitts 232 kann bezüglich des ersten Verbindungsabschnitts 232 schrittweise verändert werden, vorausgesetzt, dass das ausklinkbare Bauteil 216 innerhalb der Grenzen des länglichen Schlitzes 234 gehalten wird, wobei die Position durch die Zusammenwirkung der Quersperrzähne 262, 264 verriegelt werden kann, welche durch das ausklinkbare Bauteil 216 zusammengepresst werden. Somit können die erste und die zweite Platte 212, 214 in veränderlichen Abständen voneinander aneinander verriegelt werden, was ermöglicht, dass die Sternumfixationsvorrichtung 210 bei Sterna verschiedener Größen verwendet wird.
18 zeigt eine Variation der Sternumfixationsvorrichtung 210, bei der das ausklinkbare Bauteil 216 ein U-förmiger Stift ist, der in Sätzen von im Wesentlichen ausgerichteten longitudinalen Bohrungen 234 (verborgen), 236 und 238 (verborgen), 240 aufgenommen ist, die in verschachtelten ersten und zweiten Verbindungsabschnitten 230, 232 angeordnet sind, wie vorstehend mit Bezug auf die Sternumfixationsvorrichtung 10 beschrieben. Ein üblicher Fachmann wird erkennen, dass alle Konfigurationen des ausklinkbaren Bauteils 16 und der ersten und zweiten Verbindungsabschnitte 30, 32, wie vorstehend mit Bezug auf die Sternumfixationsvorrichtung 10 beschrieben, auch bei der Sternumfixationsvorrichtung 210 verwendet werden können.
Mit Rückbezug auf 15 ist das erste Befestigungsbauteil 222 als Paar von seitlich beabstandeten, im Allgemeinen gekrümmten Haken zum Eingriff mit den Zwischenrippenräumen des Sternums eines Patienten gezeigt. Das erste Befestigungsbauteil 222 kann C-förmige, J-förmige, L-förmige oder beliebig anders geformte Haken aufweisen, die auf dem Fachgebiet als zum Eingriff mit den Zwischenrippenräumen eines Sternums geeignet bekannt sind. Ein üblicher Fachmann wird erkennen, dass das erste Befestigungsbauteil 222 eine beliebige Anzahl von Haken aufweisen kann, die zum Eingriff mit einer beliebigen jeweiligen Anzahl von Zwischenrippenräumen konfiguriert sind. Außerdem kann das erste Befestigungsbauteil 222 mit verschiedenen unterschiedlichen Abmessungen hergestellt werden, wie z. B. der Größe der Haken und des seitlichen Abstandes zwischen diesen, um sich an Sterna mit verschiedenen Größen und Proportionen anzupassen. 16 zeigt eine Variation eines ersten Befestigungsbauteils 222, bei dem die Anzahl der Haken 270 und der seitliche Abstand zwischen ihnen einstellbar sind. Die erste Platte 212 weist eine longitudinale Anordnung von Monta geöffnungen 272 auf, die darin definiert sind, um Montagebolzen 274 aufzunehmen, die die Haken an der ersten Platte 212 befestigen, was folglich ermöglicht, dass die Montageposition der Haken angepasst wird, so dass sie veränderlichen Abständen zwischen Zwischenrippenräumen entspricht. Die Montagebolzen 274 werden vorzugsweise in die Montageöffnungen 272, beispielsweise durch zylindrisches oder kugeliges Einsenken bzw. Ansenken der Öffnungen 272, versenkt, um die Menge an Material, das über die obere Oberfläche 218 hervorragt, zu verringern. Mit Bezug auf 17 und 18 kann das erste Befestigungsbauteil 222 spitze, selbstschneidende Spitzenabschnitte 276 aufweisen, die beim Einfügen der Haken durch weiches Gewebe und Muskeln, die in den Zwischenrippenräumen zu finden sind, unterstützen. Das erste Befestigungsbauteil 222 kann außerdem Öffnungen 278 (in 17 gezeigt) aufweisen, die darin definiert sind, um Stifte aufzunehmen, die verwendet werden können, um das Befestigungsbauteil 222 im Zwischenrippenraum zu stabilisieren.
Obwohl es ersichtlich ist, dass die hierin offenbarten erläuternden Ausführungsformen der Erfindung die vorstehend angegebenen Aufgaben erfüllen, ist zu erkennen, dass zahlreiche Modifikationen und andere Ausführungsformen von Fachleuten erdacht werden können. Wie in 17 gezeigt, kann die Sternumfixationsvorrichtung 210 beispielsweise ferner ein drittes Befestigungsbauteil 280, ein Gewindeloch zum Aufnehmen eines mit Gewinde versehenen Kopfabschnitts 244 eines Knochenbefestigungsmittels oder einer Knochenschraube 242 und ein viertes Befestigungsbauteil 282, einen Zwischenrippenraumhaken, umfassen. Ein üblicher Fachmann wird erkennen, dass die Sternumfixationsvorrichtung 210 eine beliebige Anzahl und Kombination von Befestigungsbauteilen wie z. B. Haken und Knochenschrauben und ausklinkbaren Bauteilen, wie z. B. Stiften, U-förmigen Stiften und Nockenelementen, umfassen kann.

Claims

Eine Sternumfixationsvorrichtung (210) zur Befestigung von Teilen eines Sternums umfassend: A) eine erste Platte (212) mit einer oberen Oberfläche (218) und einer für den Kontakt mit dem Sternum bestimmten Oberfläche (220); B) eine zweite Platte (214) mit mindestens einem hakenförmigen Bauelement zur Fixation am Sternum; und C) einem ausklinkbaren Bauteil (216) zum Zusammenhalten der ersten und zweiten Platte (212; 214); und D) das ausklinkbare Bauteil (216) ist bewegbar mit mindestens einer der ersten und zweiten Platte (212; 214) verbunden, so dass es zur Separation der zwei Teile des Sternum bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass E) die erste Platte (212) mindestens ein die obere und die für den Kontakt mit dem Sternum bestimmte Oberfläche (218; 220) durchdringendes Loch zur Aufnahme eines Befestigungsmittels umfasst.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (212) zusätzlich mindestens eine erste longitudinale Bohrung (236) umfasst, welche eine im wesentlichen quer zu dem mindestens einen durchgehenden Loch orientierte Achse definiert, und die zweite Platte (214) zusätzlich mindestens eine zweite longitudinale Bohrung (240) umfasst, und die erste und zweite Platte (212; 214) so dimensioniert sind, dass sie so zusammenpassen, dass die mindestens erste und zweite longitudinale Bohrung (236; 240) zueinander ausgerichtet sind um das ausklinkbare Bauteil (216) so aufzunehmen, dass eine Entfernung des ausklinkbaren Bauteils (216) von den ersten und zweiten und zweiten longitudinalen Bohrungen (236; 240) eine Separation der zwei Teile des Sternums gestattet.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausklinkbare Bauteil (216) mindestens ein Schnellauslöse-Befestigungsmittel umfasst und eine vorbestimmte Drehung des mindestens einen Schnellauslöse-Befestigungsmittels eine Separation der zwei Teile des Sternums gestattet.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausklinkbare Bauteil (216) einen an einer der ersten oder zweiten Platte (212; 214) angeordneten Nocken umfasst, welcher zwischen einer Blockier- und einer Deblockierposition bewegbar ist, und wobei die andere Platte zusätzlich eine Öffnung zur Aufnahme mindestens eines Teils des Nockens umfasst, so dass in der Blockierposition des Nockens die erste und zweite Platte (212; 214) zusammengehalten werden, und in der Deblockierposition des Nockens die erste und zweite Platte (212; 214) separierbar sind.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich auf jeder der ersten und zweiten Platte (212; 214) angeordnet einen Satz von zusammenpassenden Sperrzähnen (262; 264) umfasst, welche dazu geeignet sind, die erste und zweite Platte (212; 214) in einem vorbestimmten Abstand zueinander zu fixieren.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Platte (214) zur Fixation am Sternum zusätzlich mindestens zwei hakenförmige Bauteile umfasst, wobei der Abstand zwischen den hakenförmigen Bauteilen einstellbar ist.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (212) zur Fixation am Sternum zusätzlich mindestens ein hakenförmiges Bauteil umfasst.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Loch ein Gewinde aufweist.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Platte (212; 214) so zusammenpassen, dass sie nicht um das ausklinkbare Bauteil relativ zueinander rotierbar sind.
Sternumfixationsvorrichtung (210) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ausklinkbare Bauteil (216) ein Stift mit auseinander gespreizter Spitze ist.