DE69115302T2 - Intramedulläre Hüftschraube - Google Patents
Intramedulläre HüftschraubeInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Behandeln von Frakturen des Femurs.
- Es gibt eine Anzahl von Vorrichtungen, die zur Behandlung von Frakturen des Femurs verwendet wenden. Frakturen des Halses oder des Kopfes wie auch intertrochantäre Frakturen des Femurs sind erfolgreich mit verschiedenen Kompressionshüftschrauben- Bausätzen behandelt worden, die im allgemeinen eine Kompressionsplatte mit einem Zylinderteil, eine Holzschraube und eine Kompressionsschraube einschließen. Die Kompressionsplatte wird außen am Femur befestigt, wobei das Zylinderteil in ein vorgebohrtes Loch in Richtung des Femurkopfes eingeführt wird. Die Holzschraube, die ein mit Gewinde versehenes Ende und einen glatten Abschnitt aufweist, wird durch das Zylinderteil eingeführt, so daß sie sich quer über den Bruch und in den Femurkopf erstreckt. Die Kompressionsschraube verbindet die Holzschraube mit der Platte. Durch Einstellen der Spannung der Kompressionsschraube kann die Kompression (Einrichtung) der Fraktur eingestellt werden. Der glatte Abschnitt der Holzschraube muß frei sein, um durch das Zylinderteil zu gleiten, um die Einstellung der Kompressionsschraube zu ermöglichen. Da das Zylinderteil lang ist im Vergleich zu seinem Durchmesser, ist die Kraft, die erforderlich ist um zu gleiten und damit die Einrichtung der Fraktur aufrechtzuerhalten, minimal. Jedoch erfordern Kompressionshüftschrauben-Bausätze einen langen Einschnitt im Gewebe um die Fraktur und die Kompressionsplatte, die an der Außenseite des Knochens positioniert ist, wird durch das Aufbringen von Kraft verschoben, wodurch ein langer Momentenhebel entsteht und das Implantat sehr großen Zugkräften ausgesetzt wird.
- Kompressionshüftschrauben-Bausätze sind in den US-Patenten 4432358, 3374786, 2702543, 4530355, 3094120 und 3842825 offenbart. US-Patente 3094120 und 3842825 veranschaulichen die Verwendung von Mehrfachschrauben, um eine Rotation der Holz schraube relativ zur Kompressionsplatte und zum Zylinderteil zu verhindern. Ein chirurgischer Knochenstift, der wie eine Holz schraube und Kompressionsschraube funktioniert, der jedoch keine Kompressionsplatte einschließt, ist in US-Patent 3103926 offenbart.
- Subtrochantäre und femorale Schaftfrakturen sind mit Hilfe von intramedullären Stäben behandelt worden, die in den intramedullären Kanal des Fremurs eingesetzt werden, um die Femurteile, die von Bruch betroffen sind, ruhigzustellen. Ein einzelner winkliger Quernagel oder eine Sicherungsschraube wird durch den Femur und das proximale Ende des intramedullären Stabes eingeführt. Bei einigen Ausführungen können auch ein oder zwei Schrauben durch den Femurschaft und durch das distale Ende des intramedullären Stabes eingeführt werden. Die intramedullären Standardstäbe sind erfolgreich zur Behandlung von Frakturen in unteren Abschnitten des Femurschaftes verwendet worden.
- Der Grosse-Kempf-Nagel, der von Howmedica Company of Rutherford, New Jersey hergestellt wird, soll eine der ersten intramedullären Nagelvorrichtungen sein, die in die Vereinigten Staaten eingeführt worden ist. Der Grosse-Kempf-Nagel weist im intramedullären Schaft ein mit Gewinde versehenes Loch zur Aufnahme der Verriegelungsschraube auf. Die völlig mit Gewinde versehene Schraube kann nicht durch die mit Gewinde versehenen Löcher gleiten, um die Art von Kompression zu ermöglichen, die bei den vorstehend erörterten Kompressionshüftschrauben-Bausätzen vorhanden ist. Weiterhin fällt die Achse des mit Gewinde versehenen Loches mit einer Linie zwischen großem und kleinem Trochanter und nicht in Richtung des Femurhalses zusammen.
- EP-A-0257118 offenbart eine Vorrichtung zum Behandeln subtrochantärer Frakturen mit einem intramedullären Stab, der wenigstens eine durch ihn hindurchgehende Querbohrung zur Aufnahme einer Knochenschraube und wenigstens eine winklige Bohrung zur Aufnahme einer Femurhalsschraube aufweist. Eine rotationsverhindernde Vorrichtung kann auch vorgesehen sein, um eine Rotation der Halsschraube im Stab zu verhindern.
- EP-A-0321170 offenbart eine Vorrichtung ähnlich der, die in EP- A-02 57118 offenbart ist, wobei sie jedoch zusätzlich am proximalen Ende der Bohrung eine lösbare Anschlußvorrichtung aufweist.
- GB-A-2209947 offenbart eine Vorrichtung zum Behandeln von Frakturen, die einen intramedullären Stab, eine Hüftschraube, die durch ein Befestigungsloch im intramedullären Stab eingeführt werden kann, und einen Schraubensatz aufweist, der in dem intramedullären Stab untergebracht ist, um mit der Hüftschraube in einer von mehreren längsverlaufenden Nuten in der Hüftschraube in Eingriff zu kommen.
- US-Patent No. 3433220 offenbart einen Bausatz mit intramedullärem Stab und Quernagel, der für die Behandlung von Frakturen im oberen Drittel des subtrochantären Abschnittes des Femurs zweckmäßig ist. Der Zickel-Nagel ist ein massiver intramedullärer Nagel, der mit einem einzelnen proximalen Dreiflanschen- Quernagel versehen ist, der in Richtung des Femurkopfes eingeführt wird.
- Der starre Dreiflansch-Quernagel ist zur Verwendung beim Behandeln von Femurhalsfrakturen nicht geeignet, da der Quernagel in seiner Position durch einen Schraubensatz verriegelt werden muß, um eine Rückbewegung zu verhindern. Eine hinreichende Kompression kann nicht erreicht werden. Wie vorstehend festgestellt, hat sich ergeben, daß die gleitende Kompressionsschraube die effektivste für die Behandlung von Femurhalsfrakturen ist.
- Eine Femurfrakturvorrichtung, die einen intramedullären Stab und eine durch den proximalen Abschnitt des Stabes in Richtung des Femurkopfes eingeführte Schraube aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie eine gleitende Kompression von ausgewählten Frakturen ermöglicht, ist in US-Patent No. 4827917. Die in diesem Patent offenbarte Vorrichtung kombiniert die besseren mechanischen und biologischen Eigenschaften der intramedullären Befestigung mit den bewährten Vorteilen der gleitenden Kompressionsschraube.
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, weitere Verbesserungen der Vorteile zu ermöglichen, die durch die in US 4827917 offenbarte Vorrichtung erreicht werden, indem eine genauere Gleitbarkeit und eine sich daraus ergebende Einrichtung der Fraktur ermöglicht wird als dies bisher lediglich mit den konventionellen Kompressionshüftschrauben-Bausätzen möglich war.
- Die vorliegende Erfindung schlägt eine Vorrichtung zum Behandeln von Frakturen des Femurs vor, die eine Holzschraube, eine Hülse und einen intramedullären Stab einschließt. Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Behandeln von Frakturen des Femurs vorgeschlagen mit
- einer Holzschraube, die einen langgestreckten Körper und an einem Ende desselben gebildete Mittel aufweist, welche bei Benutzung mit dem Femurkopf in Eingriff bringbar sind,
- einem intramedullären Stab mit einem proximalen Kopf und einem dazu distalen Stiel, welcher in den intramedullären Kanal des Femur einführbar ist, wobei der Kopf wenigstens eine Durchgang hat, der schräg relativ zur Längsachse des Stabes verläuft derart, daß, wenn der Stab innerhalb des intramedullären Kanals des Femurs seine Position einnimmt, die Achse dieses Durchganges in Richtung des Femurkopfes geneigt ist,
- dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in diesem Durchgang einen Hülse zur gleitbaren Aufnahme der Holzschraube aufweist und daß die Vorrichtung auch Mittel zum Zusammenwirken mit der Holzschraube und der Hülse aufweist, um gleitende Kompressionskräfte auf ausgewählte Frakturen des Femurs aufzubringen, indem ein Gleiten der Holzschraube innerhalb der Hülse bewirkt wird.
- Mittel, wie eine Kompressionsschraube, die von der Holzschraube aufgenommen wird, sind vorzugsweise für das Zusammenwirken mit der Holzschraube und der Hülse vorgesehen, um eine gleitende Kompressionskraft auf ausgewählte Frakturen des Femurs aufzubringen. Die Hülse kann eine am Inneren der Hülse angebrachte Eingriffoberfläche aufweisen, die dem Zusammenwirken mit einer am Körper der Holzschraube gebildeten komplementären Eingriffoberfläche dient, um eine Rotation der Holzschraube innerhalb der Hülse zu verhindern.
- Die intramedulläre Hüftschraube gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben und erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 im Schnitt die Seitenansicht einer intramedullären Hüftschraube gemäß der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2 im Schnitt die Seitenansicht des intramedullären Stabes gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 im Schnitt die Seitenansicht der Hülse gemäß Fig. 1
- Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3,
- Fig. 5 die Seitenansicht der Holzschraube gemäß Fig. 1 Fig. 6 die Seitenansicht der Kompressionsschraube der Fig. 1.
- Die Fig. 1-6 erläutern die bevorzugte Ausführungsform der Komponenten der intramedullären Hüftschraube 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die intramedulläre Hüftschraube 10 weist allgemein einen Stab 20, eine Hülse 40 und eine Holzschraube 60 auf. Eine Feststellschraube 80 und eine Kompressionsschraube 90 sind bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls vorgesehen. Die intramedulläre Hüftschraube 10 kann aus jedem geeigneten festen, biokompatiblen Material hergestellt werden. Rostfreier Stahl, Titan oder Chrom-Kobalt werden bevorzugt.
- Gemäß Fig. 2 weist der intramedulläre Stab 20 einen proximalen Kopf 22 und einen zum Kopf distalen Schaft 24 und wahlweise eine Längsbohrung 26 auf. Der Kopf 22 weist einen Durchgang 28 auf, der sich durch den Stab 20 erstreckt. Die Achse des Durchgangs 28 ist relativ zur Längsachse des Stabes 20 abgewinkelt und bei Benutzung auf den Femurkopf gerichtet. Der Winkel beträgt vorzugsweise zwischen 30º und 50º. Die Bohrung 26 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Stabes 20, kann sich jedoch auch nur über eine Teillänge des Stabes erstrecken.
- Der Stab 20 ist weiterhin mit einer Gewinde aufweisenden Senkbohrung 30 mit Schlitzen 34 an der Öfnung zur Aufnahme einer Feststellschraube 80 und der Klauen eines Werkzeuges versehen, um den Stab 20 innerhalb des Femurs auszurichten. Bei einer Ausführungsform des Stabes 20 sind Löcher 32 (zwei sind dargestellt) vorhanden, durch welche Bolzen, Schrauben, Nägel oder irgendwelche anderen geeigneten bekannten Verankerungsmittel hindurchgeführt werden können, um den Schaft 24 des Stabes 20 innerhalb des intramedullären Kanals des Femurs in seiner Position zu halten. Die Löcher 32 erstrecken sich quer zur Bohrung 26, vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Stabes 20. Es können mehrere Löcher 32 entlang der Längserstreckung des Schaftes 24 vorhanden sein, um ein Verankern in jeder oder mehreren gewünschten Stellen zu ermöglichen. Bei einer anderen Ausführungsform des Stabes 20 brauchen keine Löcher 32 vorhanden zu sein.
- Im Kopf 22 des Stabes 20 können Zusatzlöcher 36 vorgesehen sein, durch welche zusätzliche Stifte (nicht dargestellt) hindurchgeführt werden können, um zusätzliche Befestigung zu bewirken. Die Zusatzlöcher 36, wenn vorhanden, sind kleiner als der Durchgang 28. Wenn sie oberhalb des Durchganges 28 angeordnet sind, müssen sie gegenüber der Mitte versetzt sein, um den Bereich für die Feststellschraube 80 freizuhalten.
- Die Hülse 40 weist, wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, eine zentrale Bohrung 42 auf. Die Hülse 40 wird vom Durchgang 28 des Stabes aufgenommen und ist länger als der Durchgang 28. Die Länge der Hülse 40 ist größer als ihr Durchmesser bei den relativen Proportionen, die typisch für die Zylinderteile von Kompressionsplatten bei bekannten Vorrichtungen sind. Die Bohrung 42 ist vorzugsweise mit Paßfedern versehen. Fig. 4 zeigt, daß die Bohrung 42 einander gegenüberliegende ebene Oberflächen 44 aufweist. Die äußere Oberfläche der Hülse 40 ist vorzugsweise mit Rillen 50 zwecks Zusammenwirken mit der Feststellschraube 80 versehen.
- Die Holzschraube 60 weist einen langgestreckten Körper 62 und ein mit Gewinde versehenes Ende 64 auf. Der Körper 62 ist vorzugsweise ebenfalls mit Paßfedern versehen und weist zu diesem Zweck einander gegenüberliegende ebene Oberflächen 66 auf, die mit den ebenen Oberflächen 44 der Hülse 40 zusammenwirken und zu diesen komplementär sind. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird die Holzschraube 60 gleitbar von der Hülse 40 aufgenommen. Die Oberflächen 44 und 66 wirken zusammen, um ein Rotieren der Holzschraube 60 innerhalb der Hülse 40 zu verhindern, wobei die Holzschraube 60 jedoch axial innerhalb des Hülsees gleiten kann. Der äußere Durchmesser der Gewindegänge am mit Gewinde versehenen Ende 64 ist vorzugsweise größer als der Durchmesser des Grundkörpers 62. Der Außendurchmesser der Hülse 40 ist vorzugsweise etwa gleich dem Außendurchmesser der Gewindegänge an der Holzschraube 60. Die Dimensionen des mit Gewinde versehenen Endes 64 erlauben einen größeren Angriff am Femurkopf, welche Tatsache insbesondere vorteilhaft bei der Behandlung älterer Menschen oder solcher Patienten ist, die an einer degenerativen Knochenkrankheit leiden.
- Die Holzschraube 60 weist auch eine innere Gewindebohrung 68 zur Aufnahme der mit Gewinde versehenen Kompressionsschraube 90 auf. Letztere wirkt mit der Holzschraube 60 und der Hülse 40 zusammen, um Druckgleitkräfte auf die Fraktur aufzubringen.
- Kompressionsschraube 90 weist einen mit Gewinde versehenen Schaft 92 und einen Kopf 94 mit flachem Boden auf, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Bohrung 42 der Hülse 40. Somit drückt, wenn die Kompressionsschraube 90 innerhalb der Holzschraube 60 angezogen wird, der Kopf 94 gegen das Ende der Hülse 40, um die Kompression zu bewirken, die bisher nur bei einem Kompressionshüftschrauben-Bausatz mit außen am Knochen befindlicher Kompressionsplatte vorhanden war.
- Die Feststellschraube 80 hat vorzugsweise einen glatten Schaft 82, einen ebenen Endabschnitt 84 und einen mit Gewinde versehenen Kopfabschnitt 86. Der flache Endabschnitt 84 ist ein bevorzugtes Mittel, um, wenn vorhanden, mit der Rille 50 der Hülse 40 in Eingriff zu kommen, um eine bessere mechanische Verriegelung der Komponenten zu bewirken. Das Gewinde am Kopfabschnitt 86 kommt mit dem Gewinde in der Senkbohrung 30 des Stabes 20 in Eingriff.
- Andere Ausführungsformen der intramedullären Hüftschraube 10 gemäß vorliegender Erfindung können einen Stab 20 mit unterschiedlichen Längen aufweisen. Der Stab 20 kann, wie gezeigt, eine innere Bohrung, eine Teilbohrung oder einen massiven Querschnitt aufweisen, abgesehen vom Durchgang 28 und irgendwelchen Löchern 32 oder 36. Die intramedulläre Hüftschraube 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einen Patienten unter Anwendung jeder geeigneten bekannten Technik eingesetzt werden. Allgemein wird der intramedulläre Kanal des Femurs zunächst unter Verwendung eines geeigneten Werkzeuges mittels Bohren erweitert, um einen Raum zum Einführen des Stabes 20 herzustellen. Der Raum wird vorzugsweise um etwa einen Millimeter überbohrt, um genügend Raum für den Blutdurchfluß nach Einsetzen des Stabes 20 zu ermöglichen. Ein Führungsstift oder -draht wird wahlweise in den aufgebohrten intramedullären Kanal des Femurs eingesetzt. Dann wird der Stab 20 in die gewünschte Position eingeführt. Wenn der Stab 20 eine Bohrung 26 aufweist, wird der Stab 20 über den Führungsdraht eingeführt. Die Position sollte dann durch übliche Bildverstärkertechniken bestätigt werden.
- Wenn der Stab 20 richtig orientiert ist, wird die Holzschraube 60 zum Durchgang 28 durch ein geeignetes übliches Werkzeug ausgerichtet. Die Stelle wird in geeigneter Weise aufgebohrt und die Holzschraube 60 durch den Durchgang 28 mit Hilfe eines Führungsdrahtes und geeigneter üblicher Werkzeuge eingesetzt. Das mit Gewinde versehene Ende 64 der Holzschraube 60 kommt mit dem Femurkopf in Eingriff. Der glatte langgestreckte Körper 62 gleitet ohne weiteres innerhalb des Durchganges 28.
- Die Hülse 40 wird über den Körper 62 der Holzschraube im Durchgang 28 des Stabes 20 eingesetzt. Die Oberflächen 44 der Hülse 40 sind zu den Oberflächen 66 des Körpers 62 ausgerichtet. Die Feststellschraube 80 wird dann durch das obere Ende des Stabes 20 eingesetzt und angezogen, bis eine Kante des unteren Abschnittes 84 mit einer Rille 50 an der Hülse 40 in Eingriff kommt, um die Hülse 40 innerhalb des Durchganges 28 zu sichern.
- Die Komprssionsschraube 90 wird dann wahlweise in die Bohrung 68 der Holzschraube 60 eingesetzt und mit einem geeigneten Werkzeug angezogen, bis der ebene Bodenabschnitt des Kopfes 94 gegen das Ende der Hülse 40 drückt. Die Kompressionschraube 90 wird angezogen, um mit der Holzschraube 60 und der Hülse 40 zusammenzuwirken, um die gewünschte Druckkraft auf die Fraktur aufzubringen. Der glatte langgestreckte Körper 62 der Holz schraube 60 kann frei innerhalb der Bohrung 42 der Hülse 40 gleiten.
- Falls gewünscht, werden Löcher mit geeigneten Werkzeugen gebohrt, um einen Durchgang durch den Knochen zum Einsetzen von Verankerungsmitteln durch die Löcher 32 im Schaft 24 des Stabes 20 herzustellen. In ähnlicher Weise werden, falls erwünscht, Löcher von geeigneter Größe gebohrt, um das Einsetzen von Verankerungsstiften in den Zusatzlöchern 36 des Kopfes 22 des Stabes 20 zu ermöglichen.
- Die intramedulläre Hüftschraube 10 der vorliegenden Erfindung hat einen Vorteil gegenüber üblichen Kompressionsschrauben-Bausätzen, da sie einen viel kleineren Einschnitt für das Einsetzen erfordert, wodurch das zusätzliche Trauma im Bereich der Fraktur verringert wird. Das Hindurchführen von Holzschraube 60 und Hülse 40 durch einen intramedullären Stab reduziert den zur Wirkung kommenden Hebelarm erheblich und verringert daher die Belastungen, welche das Implantat tragen muß. Verringerung der Belastung des Implantats reduziert die Möglichkeit eines Implantatversagens. Die Konstruktion der intramedullären Hüftschraube 10 bewirkt im Vergleich mit bisher verfügbaren femoralen Frakturvorrichtungen eine verbesserte Kompression der Fraktur dadurch, daß ein größerer Gleitbereich für die Holzschraube 60 vorgesehen ist. Die Länge der Hülse 40 durch welchen der Körper 62 der Holzschraube 60 gleitet, ist größer als der vergleichbare Gleitbereich, der beispielsweise in der femoralen Frakturvorrichtung vorhanden ist, die im vorstehend erörterten US-Patent Nr. 4827917 beschrieben wird. Die Kompressionsschraube 90 im Zusammenwirken mit Hülse 40 und Holzschraube 60 führt zu den gleichen Vorteilen einer gleitenden Kompression, die bei Kompressionshüftschrauben-Bausätzen vorhanden ist, und zu denselben Fixierungsvorteilen bei intramedullären Stäben, während die bei Kompressionshüftschrauben-Bausätzen auf das Implantat einwirkenden hohen Zugkräfte beseitigt werden.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Behandeln von Frakturen des Femurs mit
einer Holzschraube (60) mit einem langgestreckten Körper und an
einem Ende desselben gebildeten Mitteln (64), die bei Benutzung
mit dem Femurkopf in Eingriff bringbar sind;
einem intramedullären Stab (20) mit einem proximalen Kopf (22)
und einem dazu distalen Schaft (24), welcher bei Benutzung in
den intramedullären Kanal des Femurs einführbar ist, wobei der
Kopf wenigstens einen Durchgang (28) aufweist, der schräg
relativ zur Längsachse des Stabes (20) angeordnet ist derart, daß
wenn der Stab (20) seine Position innerhalb des intramedullären
Kanals des Femurs einnimmt, die Achse des Durchganges (28)
gegen den Femurkopf geneigt ist;
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine hohle Hülse
(40) in dem Durchgang (28) zum gleitbaren Aufnehmen der
Holzschraube (60) aufweist und daß die Vorrichtung auch Mittel (90)
zum Zusammenwirken mit dieser Holzschraube (60) und der Hülse
(40) aufweist, um gleitende Druckkräfte auf ausgewählte
Frakturen des Femur aufzubringen, indem ein Gleiten der Holzschraube
(60) innerhalb der Hülse (40) bewirkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine erste
Eingriffoberfläche, die an der inneren Oberfläche der Hülse
(40) gebildet ist, und eine komplementäre Eingriffoberfläche
aufweist, die außen am Körper der Holzschraube (60) angebracht
ist, wobei erste und komplementäre Eingriffoberflächen so
konfiguriert sind, daß sie zusammenwirken, um eine Rotation der
Holzschraube (60) zu verhindern, wenn die Holzschraube (60) in
der Hülse (40) eingesetzt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher
der Stab eine Längsbohrung (26) aufweist, die sich wenigstens
teilweise durch diesen erstreckt.
4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, mit
Eingriffmitteln (50), die außen an der Hülse (40) angeordnet
sind, und einer Feststellschraube (80), die durch die Bohrung
(26) des Stabes einführbar ist, um mit den Eingriffmitteln (50)
zwecks Verriegelung in Eingriff gebracht zu werden.
5. Vorrichtung nach einem der vorherigen AnsPrüche, bei welcher
die Hülse (40) länger ist als der Durchgang (28), der sich
durch den intramedullären Stab (20) zur Aufnahme der Hülse (40)
erstreckt.
6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, bei welcher
das mit der Holzschraube (60) und der Hülse (40)
zusammenwirkende Mittel eine Kompressionsschraube (90) ist und die
Holzschraube (60) zur Aufnahme der Kompressionsschraube (90)
innenseitig mit einem Gewinde versehen ist.
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