DE9320384U1 - Interference screw - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Interferenzschraube zur endostalen Fixierung eines Ligamentes.The present invention relates to an interference screw for endosteal fixation of a ligament.
Wird ein Ligament oder eine Sehne von einem Knochen abgelöst, dann ist im allgemeinen ein chirurgischer Eingriff erforderlich, um das Ligament oder die Sehne wieder zu befestigen. Häufig wird ein Ersatzligament oder ein Transplantat an dem Knochen befestigt, um ein erneutes Wachstum und eine dauerhafte Befestigung zu erleichtern. Es sind verschiedene Verfahren zur Befestigung eines Transplantates bzw. Ersatzes bekannt, wozu der Einsatz eines chirurgischen Hefters und Nähte über Knöpfen gehören. Derartige Verfahren führen jedoch häufig nicht zu einer so starken Befestigung, daß sie den normalen Zugbelastungen standhält, denen sie unterworfen wird.When a ligament or tendon becomes detached from bone, surgery is generally required to reattach the ligament or tendon. Often, a replacement ligament or graft is attached to the bone to facilitate regrowth and permanent attachment. Various methods are known for attaching a graft or replacement, including the use of a surgical stapler and sutures over buttons. However, such methods often do not result in an attachment strong enough to withstand the normal tensile stresses to which it is subjected.
Eine stärkere Befestigung eines Transplantats erhält man, indem man eine Interferenzschraube zur Anwendung bringt, um ein Transplantatknochenstück an der Wand eines durch den Knochen gebildeten Kanals für das Transplantat festzukeilen. In der Fig. 1 ist dieses Verfahren erläutert, bei dem das Transplantat 2 mit den Knochenstücken 4, 6 an jedem Ende durch einen Transplantatkanal e in die Tibia 10 gezogen wird, indem auf Fäden 12, die an dem vorderen Knochenstück 6 befestigt sind, eine Zugkraft ausgeübt wird. Das vordere Knochenstück 6 wird vorwärts in den Femur 14 bewegt, bis es sich vollständig innerhalb eines in dem Femur ausgebildeten Transplantatkanals befindet. Dann wird, wobei auf das Transplantat 2 über Fäden 12 eine Zugkraft ausgeübt wird, ein Schraubendreher dazu verwendet, um Interferenzschrauben 16 zwischen die Knochenstücke 4, 6 und den Transplantatkanal einzuführen, und zwar zuerst in den Femur und dann in die Tibia. Obgleich die Befestigung mittels einer Interferenzschraube gemäß dem oben beschriebenenA stronger fixation of a graft is obtained by using an interference screw to wedge a graft bone piece to the wall of a graft channel formed through the bone. Figure 1 illustrates this method in which the graft 2 with the bone pieces 4, 6 at each end is pulled through a graft channel e into the tibia 10 by applying a pulling force to sutures 12 attached to the anterior bone piece 6. The anterior bone piece 6 is moved forward into the femur 14 until it is completely within a graft channel formed in the femur. Then, with a pulling force applied to the graft 2 via sutures 12, a screwdriver is used to insert interference screws 16 between the bone pieces 4, 6 and the graft channel, first into the femur and then into the tibia. Although the fastening by means of an interference screw according to the above-described
Verfahren sicherer ist als die Verwendung von chirurgischen Heftern oder ähnlichen, kann das Transplantat versehentlich durch die scharfen Kanten der Interferenzschraube bei deren Einführung und nach der Fixierung zerschnitten oder durchgerieben werden.Although this procedure is safer than using surgical staplers or similar, the graft may be inadvertently cut or abraded by the sharp edges of the interference screw during its insertion and after fixation.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Interferenzschraube zur Fixierung von Ersatzligamenten bzw. Ligamenttransplantaten bereitzustellen, bei der die Wahrscheinlichkeit der Beschädigung des Transplantates während und nach der Fixierung minimiert ist.It is therefore the object of the present invention to provide an interference screw for the fixation of replacement ligaments or ligament transplants, in which the probability of damage to the transplant during and after fixation is minimized.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Schraube mit einem abgerundeten rückwärtigen Ende bzw. einem abgerundeten rückwärtigen Kopf (d.h. am Ende der Schraube sind keine Schraubengänge vorhanden) gelöst. Dadurch wird ein unbeabsichtigtes Schneiden oder Durchreiben des Transplantates durch die Schraube nach Einsetzen dieser Schraube verhindert. Das vordere bzw. führende Ende der Schraube verjüngt sich vorzugsweise, während das rückwärtige Ende bzw. hintere Ende vorzugsweise mit einem inversen Sechskant zur Aufnahme eines Sechskantschraubendrehers ausgestattet ist. Die Schraube ist vorzugsweise kanüliert und kann so durch einen Führungsstift geführt werden. Zum Drehen der Schraube wird ein kanülierter Sechskantschraubendreher zur Anwendung gebracht.According to the invention, this object is achieved by providing a screw with a rounded rear end or a rounded rear head (i.e. there are no screw threads at the end of the screw). This prevents the screw from accidentally cutting or rubbing through the transplant after insertion of this screw. The front or leading end of the screw is preferably tapered, while the rear end or rear end is preferably equipped with an inverted hexagon for receiving a hexagon screwdriver. The screw is preferably cannulated and can thus be guided through a guide pin. A cannulated hexagon screwdriver is used to turn the screw.
Die Interferenzschraube ist vorzugsweise aus Titan gefertigt, obwohl auch andere harte Metalle, beispielsweise Titanlegierungen, rostfreier Stahl und rostfreie Stahllegierungen, und bestimmte bioabbaubare Materialien, die hinsichtlich Härte, Zugfestigkeit und Druckfestigkeit speziell ausgestaltet sind, Anwendung finden können.The interference screw is preferably made of titanium, although other hard metals, such as titanium alloys, stainless steel and stainless steel alloys, and certain biodegradable materials specially designed for hardness, tensile strength and compressive strength, may also be used.
Die erfindungsgemäße Interferenzschraube kann in eine zylindrische, kanülierte Hülse zum Schutz des Ligamenttransplantates beim Einführen der Interferenzschraube plaziert werden. Diese Hülse ist derart ausgestaltet, daß sie an einem Ende einen Ausschnitt aufweist, der sich zweckmäßigerweise bis zu der Hälfte des Umfanges der Hülse erstreckt. Dieser Ausschnitt macht zweckmäßigerweise ein Drittel aus. AufgrundThe interference screw according to the invention can be placed in a cylindrical, cannulated sleeve to protect the ligament transplant when the interference screw is inserted. This sleeve is designed in such a way that it has a cutout at one end which expediently extends up to half the circumference of the sleeve. This cutout expediently makes up one third. Due to
dieses Ausschnittes ist es möglich, daß die Interferenzschraube beim Einführen bezüglich der Kanalwand des Knochens freiliegt, während gleichzeitig diejenige Seite der Schraube, welche dem Transplantat gegenüber liegt, geschützt ist. Dadurch wird das Transplantat beim Einführen der Schraube vor den Schraubengängen bzw. Schraubenwindungen geschützt. Die Hülse kann gewünschtenfalls auf ihrer Außenoberfläche mit einer schraubengangförmigen kontinuierlichen Rippe ausgestaltet sein, um die Einführung durch Drehen und die Entfernung der Hülse zu erleichtern.This cutout allows the interference screw to be exposed to the canal wall of the bone during insertion, while at the same time protecting the side of the screw opposite the graft. This protects the graft from the screw threads when the screw is inserted. If desired, the sleeve can be designed with a continuous rib in the shape of a screw thread on its outer surface to facilitate insertion by turning and removal of the sleeve.
Zweckmäßigerweise ist ein Führungsstift vorgesehen. In diesem Falle ist die Interferenzschraube mit einer Kanüle versehen und wird mittels des Führungsstiftes in die vorgesehene Position zwischen dem Ersatzknochenstück und dem Knochen geführt.A guide pin is usefully provided. In this case, the interference screw is provided with a cannula and is guided into the intended position between the replacement bone piece and the bone using the guide pin.
Die Hülse ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial oder aus einem anderen weichen Material hergestellt, welches in der Lage ist, die Schraube in geeigneter Weise zu halten.The sleeve is preferably made of a plastic material or another soft material which is able to hold the screw in a suitable manner.
Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Interferenzschraube werden die folgenden Stufen durchgeführt:When using the interference screw according to the invention, the following steps are carried out:
Bohren eines Transplantatkanals durch benachbarte Knochenmassen, Erstrecken eines Ersatzligamentes mit Knochenstücken in den Transplantatkanal unter Spannung zwischen benachbarten Knochenmassen, Einführen der kanülierten Hülse in den Ligamentkanal in eine derartige Drehposition, daß das Transplantat durch die Hülse geschützt und bedeckt und die Knochenkanalwand durch den Ausschnitt an dem vorderen Ende der Hülse freiliegt, Einführen der Interferenzschraube in die Kanüle der Hülse, Eindrehen der Interferenzschraube zwischen die mittels des Ausschnitts freiliegende Kanalwand und dem Knochenstückabschnitt des Transplantats und Entfernen der Hülse.Drilling a graft canal through adjacent bone masses, extending a replacement ligament with bone fragments into the graft canal under tension between adjacent bone masses, inserting the cannulated sleeve into the ligament canal in a rotational position such that the graft is protected and covered by the sleeve and the bone canal wall is exposed through the cutout at the front end of the sleeve, inserting the interference screw into the cannula of the sleeve, screwing the interference screw between the canal wall exposed by the cutout and the bone fragment portion of the graft, and removing the sleeve.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Führungsstift in den Transplantatkanal vor der Positionierung der kanülierten Hülse eingeführt. Die Interferenzschraube weist eine Kanüle auf bzw. ist kanüliert und wird mit HilfeIn another embodiment of the invention, a guide pin is inserted into the graft channel prior to positioning the cannulated sleeve. The interference screw has a cannula or is cannulated and is inserted with the aid of
des Führungsstiftes beim Einführen und Drehen der Interferenzschraube geführt.of the guide pin when inserting and turning the interference screw.
Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Interferenzschraube in die Kanüle der Hülse eingesetzt, bevor die Hülse in ihre Position gebracht wird. Die Schraube und die Hülse werden dann gleichzeitig in ihre Position gebracht.In another embodiment, the interference screw is inserted into the cannula of the sleeve before the sleeve is placed in position. The screw and sleeve are then placed in position simultaneously.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of the invention with reference to the drawings.
Fig. 1 zeigt ein typisches Transplantat, das zwischenFig. 1 shows a typical transplant placed between
zwei zuvor geschnittenen Knochenstücken befestigt ist und in einen Transplantatkanal positioniert ist.attached to two previously cut pieces of bone and positioned in a graft channel .
Fig. 2 zeigt eine kanülierte Hülse, die zum Einführen einer Interferenzschraube dient, welche zwischenFig. 2 shows a cannulated sleeve used to insert an interference screw, which is placed between
die Knochenmasse und das korrespondierende Knochenstück eingetrieben wird.the bone mass and the corresponding bone piece are driven in.
Fig. 3 zeigt die kanülierte Hülse zusammen mit derFig. 3 shows the cannulated sleeve together with the
Interferenzschraube, die an dem Ausschnitt freiliegt und kanüliert ist, so daß ein FührungsInterference screw that is exposed at the cutout and cannulated so that a guide
stift eingeführt werden kann.pin can be inserted.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der kanülierten Hülse zusammen mit der Interferenzschraube die in den Ausschnitt eingesetzt werden soll.Fig. 4 shows a side view of the cannulated sleeve together with the interference screw to be inserted into the cutout.
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßenFig. 5 shows a side view of the inventive
InterferenzschraubeInterference screw
Fig. 6 zeigt eine kanülierte Interferenzschraube einer weiteren erfindungsgemäßen AusführungsformFig. 6 shows a cannulated interference screw of a further embodiment according to the invention
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine zylindrische kanülierte Hülse I5 die eine Interferenzschraube 16 aufnimmt, welche zur endostalen Fixierung eines Ersatzligamentes oder eines Transplantates 2 dient.Fig. 2, 3 and 4 show a cylindrical cannulated sleeve 15 which receives an interference screw 16, which serves for the endosteal fixation of a replacement ligament or a transplant 2.
• ··
• ♦··· ·•♦··· ·
Die Hülse 1 besitzt an einem Ende einen Kopf 3 und an dem anderen Ende einen Ausschnitt 17. Der Ausschnitt 17, der sich bis zur Hälfte über den Umfang (vorzugsweise 1 Drittel) der zylindrischen Hülse 1 erstreckt, macht es möglich, daß die Interferenzschraube in die Knochenmasse oder Tibia IO eingetrieben wird, während das Transplantat gleichzeitig vor einer unbeabsichtigten Schädigung, beispielsweise Durchreiben oder Schneiden, durch die Schraubengänge 19 geschützt wird. Die Hülse weist vorzugsweise eine kontinuierliche schraubengangähnliche Rippe 5 auf ihrer Außenoberfläche auf, wodurch es möglich ist, die Hülse in ihre Position und auch wieder aus ihrer Position zu drehen. Die Hülse ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gefertigt.The sleeve 1 has a head 3 at one end and a cutout 17 at the other end. The cutout 17, which extends halfway around the circumference (preferably 1 third) of the cylindrical sleeve 1, enables the interference screw to be driven into the bone mass or tibia IO while at the same time protecting the graft from inadvertent damage, such as chafing or cutting, by the screw threads 19. The sleeve preferably has a continuous screw thread-like rib 5 on its outer surface, whereby it is possible to rotate the sleeve into and out of position. The sleeve is preferably made of a plastic material.
Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß sich die Interferenzschraube 16 an ihrem vorderen Ende verjüngt bzw. konisch ausgestaltet ist, während das hintere Ende einen abgerundeten Rand bzw. abgerundete Kanten 21 besitzt und mit einem inversen Sechskant 7 ausgestattet ist, der einen Sechskantschraubendreher bzw. Sechskant-Stiftschlüssel aufnehmen kann. Durch den abgerundeten hinteren Rand 21 wird eine unbeabsichtigte Schädigung des Transplantates nach der Fixierung verhindert.From Fig. 5 it can be seen that the interference screw 16 is tapered or conical at its front end, while the rear end has a rounded edge or rounded edges 21 and is equipped with an inverted hexagon 7 which can accommodate a hexagon screwdriver or hexagon key. The rounded rear edge 21 prevents unintentional damage to the transplant after fixation.
Die Interferenzschraube ist vorzugsweise aus Titan gefertigt, obwohl auch andere harte Metalle verwendet werden können. Dazu zählen beispielsweise Titanlegierungen, rostfreie Stahllegierungen und bestimmte bioabbaubare Materialien, die hinsichtlich Härte, Zugfestigkeit und Druckfestigkeit speziell ausgestaltet sind.The interference screw is preferably made of titanium, although other hard metals can also be used. These include, for example, titanium alloys, stainless steel alloys and certain biodegradable materials that are specially designed for hardness, tensile strength and compressive strength.
Bei der in der Fig. 6 gezeigten weiteren Ausführungsform ist die Interferenzschraube 16' kanüliert, so daß sie einen Führungsstift 20 (in Fig. 3 gezeigt) aufnehmen kann. Der Führungsstift 20 ist zwischen dem Transplantatknochenstück und dem Femur 14 angeordnet, um die Hülse 1 und die kanülierte Schraube 16' in ihre Position zu führen. Ein kanülierter Sechskantschraubendreher wird verwendet, um die kanülierte Schraube einzutreiben.In the further embodiment shown in Fig. 6, the interference screw 16' is cannulated so that it can receive a guide pin 20 (shown in Fig. 3). The guide pin 20 is arranged between the graft bone piece and the femur 14 to guide the sleeve 1 and the cannulated screw 16' into position. A cannulated hex screwdriver is used to drive the cannulated screw.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Interferenzschraube wird nachstehend in Verbindung mit der Fig. 2 näher beschrieben, wobei darauf hingewiesen wird, daß die endostale Fixierung eines Ersatzligamentes oder eines Transplantates im Stand der Technik beschrieben ist, man vergleiche beispielsweise Kurosaka et al. "A Biochemical Comparison of Different Surgical Techniques of Graft Fixation in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction" Am. Jour. Sports Med., Band 15, Nr. 3, Seiten 225-229. Auf die dortige Offenbarung wird hiermit ausdrücklich Bezug genommen.The use of the interference screw according to the invention is described in more detail below in connection with Fig. 2, whereby it is pointed out that the endosteal fixation of a replacement ligament or a transplant is described in the prior art, compare for example Kurosaka et al. "A Biochemical Comparison of Different Surgical Techniques of Graft Fixation in Anterior Cruciate Ligament Reconstruction" Am. Jour. Sports Med., Volume 15, No. 3, pages 225-229. The disclosure therein is hereby expressly referred to.
Gewöhnlich wird zuerst ein Transplantatkanal 8 durch die benachbarten Knochen, in diesem Fall die Tibia 10 und den Femur 14, gebohrt. Ein Transplantat 2 (vorzugsweise eine patellare Sehne), das zwischen zwei zuvor geschnittenen Knochenstücken befestigt ist, wird unter Spannung innerhalb des Transplantatkanales 8 zwischen der Tibia 10 und dem Femur 14 eingesetzt. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Interferenzschraube wird dann ein Führungsstift 20 per Hand zwischen dem Knochenstück 6 und dem Transplantatkanal 8 benachbart dem Femur 14 in Position gebracht. Die kanülierte Hülse 1 wird über den Führungsstift 20 geschoben und in eine derartige Position geführt, daß das Transplantat 2 durch die Hülse 1 abgedeckt ist, während der Transplantatkanal im Femur 14 mittels des Ausschnittes 17 freiliegt. Die kanülierte Interferenzschraube 16' wird dann auf den Führungsstift aufgesetzt und in die Kanüle 13 der Hülse 1 eingeführt. Die Interferenzschraube 16' wird in den Transplantatkanal 8 zwischen den Femur 14 und das Knochenstück 6 eingetrieben. Bei der Einführung der Schraube bedeckt die Hülse 1 das Transplantat 2, wodurch das Transplantat von einer unbeabsichtigten Schädigung geschützt wird, die durch die Schraubengänge 19 hervorgerufen werden könnte. Die kanülierte Hülse 1 wird dann durch Drehen mit Hilfe der schraubengangähnlichen Rippe 5 entfernt, und der Führungsstift 20 wird ebenfalls entfernt. Eine ähnliche Interferenzschraube wird zwischen die Tibia IO auf die gleiche Art und Weise eingetrieben, um das gegenüberliegende Ende des Transplantates zu befestigen.Typically, a graft channel 8 is first drilled through the adjacent bones, in this case the tibia 10 and the femur 14. A graft 2 (preferably a patellar tendon) secured between two previously cut pieces of bone is inserted under tension within the graft channel 8 between the tibia 10 and the femur 14. Using the interference screw of the invention, a guide pin 20 is then manually positioned between the piece of bone 6 and the graft channel 8 adjacent the femur 14. The cannulated sleeve 1 is slid over the guide pin 20 and guided into such a position that the graft 2 is covered by the sleeve 1 while the graft channel in the femur 14 is exposed by means of the cutout 17. The cannulated interference screw 16' is then placed on the guide pin and inserted into the cannula 13 of the sleeve 1. The interference screw 16' is driven into the graft channel 8 between the femur 14 and the bone piece 6. As the screw is inserted, the sleeve 1 covers the graft 2, thus protecting the graft from inadvertent damage that could be caused by the screw threads 19. The cannulated sleeve 1 is then removed by turning it with the aid of the screw thread-like rib 5, and the guide pin 20 is also removed. A similar interference screw is driven between the tibia IO in the same manner to secure the opposite end of the graft.
Bei einer alternativen Ausführungsform wird die Interferenzschraube 16 in die Kanüle 13 der Hülse 1 eingelegt, bevor die Hülse 1 zwischen dem Transplantat 2 und dem Femur 14 derart positioniert wird, daß die Hülse 1 und die Schraube 16 gleichzeitig zwischen dem Transplantat 2 und dem Femur 14 positioniert werden.In an alternative embodiment, the interference screw 16 is inserted into the cannula 13 of the sleeve 1 before the sleeve 1 is positioned between the transplant 2 and the femur 14 such that the sleeve 1 and the screw 16 are simultaneously positioned between the transplant 2 and the femur 14.
Erfindungsgemäß wird eine feste Interferenzverbindung zwischen dem Transplantatknochenstück 6 und dem Femur 14 und zwischen dem Transplantatknochenstück 4 und der Tibia IO hergestellt, wodurch eine schnelle Rückgewinnung der Mobilität und ein schnelles Heilen ermöglicht werden. Die durch die vorliegende Erfindung ermöglichte Befestigung führt zu einer besseren Zugfestigkeit und Kompressionsfestigkeit sowie zu einer verbesserten effektiven Steifigkeit verglichen mit anderen Vorgehensweisen zum Ersatz eines Ligamentes.According to the invention, a strong interference bond is created between the graft bone piece 6 and the femur 14 and between the graft bone piece 4 and the tibia 10, thereby enabling rapid recovery of mobility and healing. The fixation enabled by the present invention results in better tensile and compressive strength as well as improved effective stiffness compared to other approaches to ligament replacement.
Das vorherige Beispiel dient lediglich illustrativen Zwecken, da die vorliegende Erfindung nicht auf irgendeiner Art von Ligamentersatz beschränkt ist. Für den Fachmann sind mit Sicherheit eine Vielzahl von verschiedenen Verfahren denkbar, bei denen die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise Anwendung finden kann.The previous example is for illustrative purposes only, as the present invention is not limited to any type of ligament replacement. The person skilled in the art will certainly be able to imagine a variety of different methods in which the present invention can be advantageously applied.
Claims (4)
5 dadurch gekennze ichnet,Expectations,
5 characterized by
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/836,721 US5211647A (en) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | Interference screw and cannulated sheath for endosteal fixation of ligaments |
| EP93100681A EP0556571B1 (en) | 1992-02-19 | 1993-01-18 | Apparatus for endosteal fixation of a substitute ligament by screw insertion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9320384U1 true DE9320384U1 (en) | 1994-06-01 |
Family
ID=26133049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19939320384 Expired - Lifetime DE9320384U1 (en) | 1992-02-19 | 1993-01-18 | Interference screw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9320384U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10014617A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Tutogen Medical Gmbh | Orthopedic interference screw especially useful in crucial ligament repair has both the screw body and head made from human or animal bone preferably obtained by dehydration |
-
1993
- 1993-01-18 DE DE19939320384 patent/DE9320384U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10014617A1 (en) * | 2000-03-24 | 2001-09-27 | Tutogen Medical Gmbh | Orthopedic interference screw especially useful in crucial ligament repair has both the screw body and head made from human or animal bone preferably obtained by dehydration |
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