DE4340398C2

DE4340398C2 - Vorrichtung zur in einer Ebene beweglichen passiven Verbindung von zwei Knochen in einer Ebene

Info

Publication number: DE4340398C2
Application number: DE4340398A
Authority: DE
Inventors: Jeffrey D Dr Fairley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 1993-11-26
Publication date: 1997-06-19
Anticipated expiration: 2013-11-27
Also published as: US5749873A; DE4340398A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur in einer Ebene beweglichen passiven Verbindung von zwei Knochen in einer Ebene.

Sie dient insbesondere der mobilen Fixierung von Knochen, insbesondere im Gesichts- und Schädelbereich oder an den Extremitäten menschlicher oder tierischer Körper, um das dynamische Knochenwachstum oder erwünschte Bewegungen der Knochen nach operativen Eingriffen, wie z. B. operativen Eingriffen zur Behebung von Mittelgeschichtsretrusionen, nicht zu behindern.

Herkömmliche Vorrichtungen zur Fixierung von Knochen können zwischen starren Fixierungen und variablen Fixierungen unter gliedert werden.

Distraktionsgeräte sind beispielsweise aus der DE 31 21 271 C2 bekannt geworden. Diese ermöglichen aber nicht, ein Mitwachsen der Knochen zu kompensieren bzw. hervorzurufen.

Bei starren Fixierungen werden Platten durch Befestigungs elemente mit dem Knochen fest verbunden und fixieren so die Position der Knochen. Die Fixierungsplatten werden unter dem Gewebe direkt am Knochen angebracht und, soweit erforderlich, nach Erfüllung ihrer Aufgabe wieder entfernt. Dabei besteht jedoch der Nachteil, daß die Fixierungsplatten ein Auseinanderdriften der Knochen während des Wachstums verhindern. Insbesondere bei der Behebung von Mittelge sichtsretrusionen und Schädelnahtsynostosen sind jedoch Spielräume, die ein Wachsen des Knochens ermöglichen, unbe dingt erforderlich.

Bei variablen Fixierungen werden durch die Haut ragende Stifte am Knochen befestigt. Durch eine außerhalb des Körpers angeordnete verstellbare Verbindungsstange zwischen den Stiften kann der Abstand der Stifte so variiert werden, daß eine Anpassung der Fixierung an den momentanen Wachstumsprozeß ermöglicht wird. Nachteilig ist jedoch, daß durch die aus der Haut ragenden Stifte ein sehr hohes Infektionsrisiko besteht. Insbesondere Infektionen, die am menschlichen Schädel nach operativen Eingriffen entstehen, können zu lebensbedrohlichen Situationen führen. Außerdem ist bei der Verwendung solcher Fixierungsvorrichtungen eine sehr hohe psychologische Belastung der Patienten und deren Angehörigen zu beobachten.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, die Knochen an der Nahtstelle zu fixieren und andererseits das Knochenwachstum, in eine durch die Vorrichtung vorgegebene Richtung, zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für kraniofaziales Wachstum, wie es bei Kleinkindern, die an Morbus apert oder Morbus couzon oder sonstigen Schädelnahtsynostosen leiden, auftritt.

Folglich umfaßt die Vorrichtung zur mobilen Fixierung von Knochen mindestens zwei miteinander verbundene Montageplatten, die über geeignete Fixierungs-Mittel an den jeweiligen Knochen befestigt sind. Die Montageplatten sind über zwei Verbindungselemente so miteinander verbunden, daß Bewegungen in einer Ebene problemlos möglich werden.

Ein Vorteil ist, daß die durch einen operativen Eingriff direkt am Knochen angebrachte Vorrichtung keine Bauteile hat, die aus der Haut ragen. Dadurch verringert sich das Infektionsrisiko deutlich. Außerdem ist vorteilhaft, daß durch die Verschieblichkeit der Montageplatten zueinander ein Auseinanderdriften der Knochen ermöglicht wird, die Knochen jedoch gleichzeitig fixiert und stabil bleiben können.

Sämtliche Bestandteile der Vorrichtung müssen aus körper verträglichen Materialien (wie z. B. Edelmetallen, Keramiken, Kunststoffen, Gold-Vitallium-Legierungen, Titan, Vanadin, Edelstähle, Legierungen derselben etc.) bestehen, um Ab wehrreaktion des menschlichen oder tierischen Körpers zu verhindern. Gleichzeitig müssen die Werkstoffe osseointe grierbar sein, damit der Knochen ungestört wachsen kann. Bei einer Ausführungsform werden die beiden Montageplatten über einen in einem Führungsschlitz verschieblich aufgenommenen Führungsstift fest miteinander verbunden. Dadurch ist eine Bewegung in Längsrichtung und eine rotatorische Bewegung um die Achse des Führungsstiftes möglich. Die Montageplatten werden so eingebaut, daß die erste Montageplatte an einem Knochen und die zweite Montageplatte am zweiten Knochen durch Einrichtungen über geeignete Mittel, wie Schrauben, befestigt sind.

Ferner besteht die Möglichkeit, durch Verwendung geeigneter das Verbindungselement aufweisender Spannvorrichtungen (wie Druckfedern, Magneten, etc.) die Montageplatten gezielt so zu bewegen, daß die Vorrichtung nicht nur zur Fixierung von Knochenbrüchen, sondern auch zur Distraktion von Knochen verwendet werden kann.

Weitere Ziele, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, durch die nachfolgende Beschreibung einer Ausführungsform der Vorrichtung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erste Montageplatte einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht der ersten Montageplatte der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die zweite Montageplatte gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A der zweiten Montageplatte der zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die aus der ersten und zweiten Montageplatte zusammengesetzte zweite Ausführungs form der Erfindung; und

Fig. 7 eine Seitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung im zusammengebauten Zustand.

Fig. 1 zeigt eine erste und eine zweite Montageplatte 10, 20, die geeignete erste und zweite Fixierungsmittel 11, 21 aufweisen und durch geeignete Mittel, wie etwa Schrauben, am Knochen lösbar befestigt sind. Ein an einem ersten und zweiten Verbindungselement-Anschluß 12, 22 befestigtes Verbindungselement 30 ermöglicht eine Bewegung der ersten und zweiten Montageplatten 10, 20 zueinander um eine voreingestellte Länge in einer Ebene.

In Fig. 2 und 3 wird eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt. Dabei wird eine erste Montageplatte 40, die mindestens zwei erste Fixierungsmittel 41 aufweist, durch geeignete Mittel, wie Schrauben, lösbar in bekannter Weise am Knochen befestigt. Zusätzlich ist mindestens ein Führungs stift 60 in einem vorgegebenen Abstand zu dem mindestens zwei Fixierungsmitteln 41 angeordnet. Der Führungsstift 60 dient als Verbindungselement zur zweiten Montageplatte 50.

Fig. 4 zeigt die zweite Montageplatte 50, die mindestens zwei Fixierungsmittel 51 aufweist, durch die die zweite Montageplatte 50 über geeignete Mittel, wie Schrauben, fest mit dem Knochen verbunden wird, wobei zwischen zwei Fixierungsmitteln 51 eine Öffnung 52 angeordnet ist, die einen sich längs erstreckenden länglichen Führungsschlitz umfaßt, der ein im Schnitt im wesentlichen T-förmiges Profil aufweist - siehe Fig. 4.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die aus der ersten und zweiten Montageplatte 40, 50 zusammengesetzte Vorrichtung. Dabei wirkt der mindestens eine Führungsstift 60 so mit dem Führungsschlitz 52 der zweiten Montageplatte 50 zusammen, daß eine Verschiebung in Längsrichtung in einer Ebene um einen vorgegebenen Betrag erfolgen kann. Bei bestimmten Anforderungen an die Vorrichtung kann auch eine Drehung der ersten Montageplatte 40 zur zweiten Montageplatte 50 in der Verschiebungsebene erwünscht sein. In der vorgestellten Ausführungsform weist die erste Montageplatte 40 nur einen Führungsstift 60 auf, der verschiebbar im T-förmigen Führungsschlitz 52 der zweiten Montageplatte 50 aufgenommen ist (Fig. 5). Durch Verwendung nur eines Führungsstiftes 60 ist eine Drehung der Montageplatten 40, 50 zueinander in der Verschiebungsebene um die Achse 60a des Führungsstiftes 60 möglich (Fig. 3).

Eine weitere mögliche Ausführungsform (Fig. 1) ist ein Verbindungs element 30, das eine Teleskopstange aufweist. Die Tele skopstange ist über das erste und zweite Anschlußteil 12, 22 an den an den Knochen lösbar befestigten Montageplatten 10, 20 angebracht. Diese Teleskopstange läßt im wesentlichen lineare Bewegungen der ersten und zweiten Montageplatte 10, 20 zu. Durch Verwendung mindestens eines drehbaren Gelenks beim ersten oder zweiten Anschlußteil 12, 22 sind auch rotatorische Bewegungen innerhalb der Bewegungsebene möglich.

Beim operativen Eingriff wird die zusammengesetzte Vorrichtung so an der Trennstelle des Knochens angeordnet, daß die erste Montageplatte 10 am ersten Knochen und die zweite Montageplatte 20 am zweiten Knochen durch geeignete Mittel, wie Schrauben, an den Knochen befestigt werden, wobei die Montageplatten 10, 20 so weit wie möglich zusammengeschoben sind. Durch das Verbindungselement 30 aufweisende Spannvorrichtungen lassen sich die Montageplatten 10, 20 vorspannen und so können Kräfte, die dem Knochen entgegenwirken oder den Knochen strecken, eingestellt werden.

Um Abwehrreaktionen des menschlichen oder tierischen Körpers zu verhindern, müssen sämtliche Bestandteile der Vorrichtung aus körperverträglichen Materialien wie z. B. Edelmetallen, Keramiken, Kunststoffen, Gold-Vitallium-Legierungen, Titan, Vanadin, Edelstählen oder Legierungen derselben etc. bestehen. Gleichzeitig müssen die Werkstoffe osseo integrierbar sein, damit der Knochen ungestört wachsen kann.

Claims

1. Vorrichtung zur in einer Ebene beweglichen passiven Ver bindung von zwei Knochen in einer Ebene, die aufweist:

- eine erste Montageplatte (10, 40), die mit ihrer Unterseite durch Fixierungs-Mittel (11, 41) lösbar am Knochen befestigbar ist und einen ersten Verbindungselement-Anschluß (12, 42) aufweist;
- eine zweite Montageplatte (20, 50), die mit ihrer Unter seite durch Fixierungsmittel (21, 51) lösbar am Knochen befestigbar ist und einen zweiten Verbindungselement-Anschluß (22, 52) aufweist; und
- ein Verbindungselement (30, 60), das so mit den Verbin dungselement-Anschlüssen (12, 42; 22, 52) verbunden ist, daß die Montageplatten (10, 20; 40, 50) im einoperierten Zustand zueinander im wesentlichen in einer Ebene und bis zu einem vorherbestimmten Abstand eingeschränkt passiv be weglich sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere Montageplatte, die ein drittes Verbindungselement (30) und einen weiteren Verbindungselement-Anschluß aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierungsmittel (11, 21, 41, 51) Öffnungen für Befestigungsmittel aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel Schrauben sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Verbindungselement mindestens ein Führungsstift (60) an der ersten Montageplatte (40) ist;
- das eine Ende des Führungsstiftes (60) über den ersten Verbindungselement-Anschluß (42) an der ersten Montage platte (40) fixiert ist, und
- der zweite Verbindungselement-Anschluß (52) eine sich in Längsrichtung der zweiten Montageplatte (50) parallel zur Oberseite erstreckende Führung-Vertiefung (52), in der das andere Ende des Führungsstiftes (60) verschiebbar geführt ist, so daß gleichzeitig in einer Ebene eine lineare Bewegung der ersten und zweiten Montageplatten (40, 50) zuein ander und eine rotatorische Bewegung um die Achse (60a) des Führungsstiftes (60) möglich ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß

- die erste Montageplatte (40) mindestens zwei Führungs stifte (60) aufweist;
- das jeweilige eine Ende der Führungsstifte (60) über den ersten Verbindungselement-Anschluß (42) an der ersten Montage platte (40) fixiert ist; und
- der zweite Verbindungselement-Anschluß (52) eine sich in Längsrichtung der zweiten Montageplatte (50) parallel zur Oberseite erstreckende Führungs-Vertiefung (52) ist, in der die jeweiligen anderen Enden der Führungsstifte (60) verschiebbar geführt sind, so daß eine Bewegung der ersten Montageplatte (40) relativ zur zweiten Montageplatte (50) nur in Längsrichtung möglich ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch ge kennzeichnet, daß der erste Verbindungselement-Anschluß (42) mindestens eine sich durch die erste Montageplatte erstreckende Öffnung (42) aufweist, in der das Ende des mindestens einen Führungsstiftes (60) fixiert ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Führungs-Vertiefung (52) zur Aufnahme des Führungsstiftes (60) ein im Querschnitt im wesentlichen T-förmiger Führungsschlitz ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verbindungselement (30) eine Teleskop stange ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopstange (30) im wesentlichen drehfest mit dem ersten und zweiten Verbindungselement-Anschluß (12, 22) verbunden ist, so daß eine Bewegung der ersten Montageplatte (10) relativ zur zweiten Montageplatte (20) nur in Längsrichtung möglich ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich net, daß mindestens einer der Verbindungselement-Anschlüsse (12, 22) ein Gelenk aufweist, an dem die Teleskopstange (30) angebracht ist, so daß eine zusätzliche Rotationsbewegung der ersten und zweiten Montageplatte (10, 20) in einer Ebene mög lich ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, daß das Verbindungselement (30) eine Spann vorrichtung aufweist, die die Montageplatten (10, 20) zuein ander vorspannt.

13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff für die Vorrichtung osseo integrationsfähige Materialien umfaßt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe für die Vorrichtung aus einer Gruppe ausgewählt sind, die körperverträgliche Materialien, Edelmetalle, Keramiken, Kunststoffe, Gold-Vitallium-Legierungen, Titan, Vanadin, Edelstähle sowie Legierungen derselben umfaßt.