DE69514257T2

DE69514257T2 - Implantat für die Behandlung von Frakturen des Femur

Info

Publication number: DE69514257T2
Application number: DE69514257T
Authority: DE
Inventors: Henrik Hansson; Pehr Lagerman; Lars Tellman
Original assignee: COLLUX FALSTERBO AB
Current assignee: COLLUX FALSTERBO AB
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1995-02-16
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2015-02-17
Also published as: EP0668059A1; DE69514257D1; JPH08508924A; US5728099A; JP2674883B2; CA2142951C; US5973223A; WO1995022293A1; ATE188363T1; CA2142951A1; AU1865595A; ES2141852T3; EP0668059B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Implantate gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Der Begriff femurale Frakturen bzw. Oberschenkelfrakturen wird hier verwendet, um intertrochantarische, subtrochantarische und suprakondyläre Frakturen, d. h. Frakturen an verschiedenen Stellen des Oberschenkelknochens (Femur) zu kennzeichnen.
Um die Heilung von Oberschenkelfrakturen zu beschleunigen, wurden relativ lange verschiedene Typen von Schrauben und Stiften zur Fixierung der losen Knochenteile in solchen gegenseitigen Positionen verwendet, dass das Zusammenwachsen der Knochenteile über die Frakturstellen beschleunigt wird.
Bei intertrochantarischen Frakturen (zwischen den Rollhügeln liegende Frakturen) oder bei Frakturen, welche sowohl trochantarisch als auch subtrochantarisch (unter den Rollhüglen liegende Frakturen) sind, hat der Orthopäde, um die Knochenteile um die Fraktur zu unterstützen, häufig in Übereinstimmung mit bisher verwendeten Techniken gewählt, eine Fixiereinrichtung (Implantat) zu verwenden, welche eine Schraube und eine Winkelplatte, mit welcher die Schraube verbunden ist, umfasst. Die Schraube wird durch eine Bohrung in den Kopf des Oberschenkels eingeführt und wird danach darin in Position geschraubt. Die Platte ist an dem Oberschenkel mittels Schrauben befestigt, die wesentlich kleiner als die vorgenannte Schraube sind. Der Kopf des Femurs und des Femur propriums haben daher gegenseitig fixierte Positionen erhalten, obwohl die Befestigungsvorrichtung eine gewisse, sehr beschränkte Möglichkeit in Längsrichtung zum Hals des Oberschenkels zu gleiten, erlaubt. Andererseits war die an dem Oberschenkel befestigte Platte immer angeordnet, um eine vollständig steife Verbindung der Platte in Längsrichtung des Oberschenkels zu verwirklichen.
Während Operationen, bei welchen solche Fixiereinrichtungen verwendet werden, normalerweise das gewünschte Ergebnis liefern, ist es nicht ungewöhnlich, dass Probleme aufgrund übermäßiger Belastung an der Fixiereinrichtung auftreten. Übermäßig hohe Belastung bringt beispielsweise mit sich, dass die Platten oder ihre Verankerungsschrauben abbrechen, dass die kleineren Verankerungsschrauben aus ihren Löchern im Knochen irgendwann nach der Operation heraustreten, oder dass die große Schraube durch den Hals des Oberschenkels, die Oberflächendefinition des Oberschenkelkopfes in Richtung Hüftgelenk durchschneidet. Solche Probleme sind natürlich äußerst negativ, beinhalten Schmerzen für den Patienten und bringen oft mit sich, dass eine neue Operation durchgeführt werden muss.
Darüber hinaus bringt die in dem direkt vorhergehenden Abschnitt offenbarte Technik den Nachteil mit sich, dass die Fraktur- bzw. Bruchoberflächen, nachdem sie einer Belastung ausgesetzt waren, gelegentlich in Positionen fixiert werden, in welchen die Oberflächen nicht ineinander passen, ein Faktor, welcher den Heilungsprozess sowohl verlängert, als auch verhindert bzw. erschwert. Das resultiert in einer Knochenverkürzung, Lahmheit und Schwierigkeiten beim Laufen.
Das Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt die oben angegebenen Nachteile, welche den im Stand der Technik verwendeten Implantaten inhärent sind und macht es möglich, den natürlichen Heilungsprozess des menschlichen Körpers besser auszunützen. Das Implantat bringt auch mit sich, dass der Körper, falls erforderlich, die wechselseitigen Positionen der Bruchstücke korrigiert, so dass die Bruchstücke, sobald die Operation beendet worden ist und der Patient durch Gehen dem Bereich einer Belastung aussetzt, optimalere Positionen ein nehmen, welche für den Heilungsprozess und das Zusammenwachsen günstig sind. Das wird bewirkt, indem das Implantat eine Konstruktion aufweist, welche sowohl Kontraktions- als auch Separierbewegungen in axialer Richtung des Oberschenkelschaftes und in Richtung des Loches bzw. der Bohrung, die in dem Oberschenkelkopf ausgebildet ist, erlaubt. Darüber hinaus erlaubt das Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung Bewegungen transversal der Längsrichtung des Oberschenkelschaftes bis zu einem Grad, welcher einer maximalen Versetzung der Bruchflächen in Bezug zueinander von bis zu etwa 7 mm entspricht.
Es sind nicht nur diese Kräfte, welche bei einer Normalbelastung auftreten, welchen das Implantat ausgesetzt ist. Wenn der Patient während der Operation narkotisiert ist, sind die Muskeln vollständig entspannt bzw. erschlafft, wenn jedoch der Patient aus der Narkose nach der Operation erwacht, treten beträchtliche Muskelkontraktionen auf. Das bringt wesentliche Druckkräfte auf die Fraktur mit sich. In einem solchen Fall werden die Kräfte im wesentlichen entlang der axialen Richtung des Oberschenkelschaftes gerichtet. Das Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung ist von einer solchen Konstruktion, dass diese Bewegungen, welche durch die Muskelkontraktion verursacht werden, durch das Implantat absorbiert und kontrolliert werden.
Wie oben erwähnt wurde, ist es wichtig, dass das Implantat eine Bewegung entlang dem Schaft des Oberschenkels ermöglicht. Der einzige Typ eines gewinkelten Implantats für Brüche des Oberschenkels, dessen wir bewusst sind, und das eine Gleitbewegung im Wege der Einleitung offenbart, ist in der US-PS 4,628,923 offenbart. Die Gleitbewegung ist jedoch durch die Verwendung einer distalen Schraube beschränkt. Bewegung transversal zur Richtung des Oberschenkelschaftes ist in der Patentschrift weder erwähnt noch beabsichtigt. Die oben beschriebene gewünschte Funktion in dem Implantat wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, indem eine Technik verwendet wird, wie sie im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 offenbart ist.
Unter Anwendung der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Implantat erhalten werden, das flexibel ist, indem es bei vielen verschiedenen Bruchbildungen verwendet werden kann und womit die natürliche Heilungskraft des menschlichen Körpers unterstützt wird, anstelle, wie in einigen Fällen der Ausführungsform von Implantaten des Standes der Technik, die natürlichen Heilungsbedingungen zu verschlechtern und zu behindern.
Um einen Operationsschnitt, der so klein wie möglich ist, zu schaffen, muss der an dem Oberschenkelschaft befestigte Abschnitt eine axiale Ausdehnung in Längsrichtung des Oberschenkelschaftes aufweisen, die so gering wie möglich ist.
Das Implantat gemäß der US-PS 4,628,923 leidet unter dem Nachteil, dass der Operationsschnitt relativ lang sein wird, da das Implantat eine Konstruktion aufweist, welche es erfordert, dass der Operationsschnitt länger als das Halte- bzw. Brückenelement selbst ausgeführt wird. Der Grund für diesen langen Operationsschnitt ist, dass Platz vorhanden sein muss, um es zu ermöglichen, eine Druckschraube oder eine sogenannte distale Schraube, die in axialer Richtung des Halteelementes angeordnet ist, zu betätigen, was den Operationsschnitt um etwa 5 cm oder mehr verlängert. Ein noch weiterer Nachteil ist, dass die Feststellung der Rotationsbewegung zwischen zusammenwirkenden Teilen des Implantates kompliziert ist, indem der kreisförmige Querschnitt eine Lösung erfordert, bei welcher Rotationsbewegungen verhindert werden, wobei das für ein Implantat gemäß der US-PS mittels einer Zunge und Rille erhalten wird.
Bei einer Ausführungsform des Implantates gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Implantat eine Konstruktion auf, welche es mit sich bringt, dass, wenn es eine bestimmte Länge des Oberschenkelschaftes überbrücken muss, der Vorteil erreicht werden wird, dass die erforderliche Länge des Implantates geringer als die Länge ist, die bei dem Implantat gemäß der US- PS 4, 628,923 erforderlich ist. Das wird erreicht, indem der Gleitabschnitt des zweiten Teiles so angeordnet ist, dass das untere Ende des Gleitabschnittes über das untere Ende des Gleitabschnitt des zweiten Teiles hinausgleiten kann.
Es gibt eine Reihe von teils gegensätzlichen Anforderungen, die an ein Implantat zur Fixierung von Femurbrüchen gerichtet bzw. gestellt werden. Das Grunderfordernis ist, dass das Implantat ausreichend leistungsfähig sein muss, um jene Kräfte absorbieren zu können, denen es erwartungsgemäß ausgesetzt sein wird, ohne ein Brechen zu riskieren. Für den Orthopäden ist es wichtig, dass das Implantat einfach zu handhaben ist, so dass er/sie sich einfach auf das Anbringen konzentrieren kann. Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird daher das Implantat so angeordnet, dass es den gegeneinander gleitbaren Teilen möglich ist, vorübergehend und einstellbar miteinander verbunden zu werden, bis das Implantat sich an Ort und Stelle befindet.
Es gibt weitere Erfordernisse, denen das Implantat folgen sollte, so sollte es so dicht wie möglich am Knochen anliegen und so wenig wie möglich vom Oberschenkel abstehen, damit der Patient nicht unter größerem Unbehagen leidet, als absolut erforderlich ist.
Falls erforderlich, sollte zur Vermeidung des Risikos, das der Orthopäde die verschiedenen Implantatteile zu weit von einander anordnet, was darin resultieren könnte, dass so große Drehmomentkräfte anliegen, dass ein Risiko des Brechens vorhanden ist, das Implantat bei einer Ausführungsform mit einem mechanischen Stopp versehen werden, der eine Gleitbewegung über eine bestimmte kritische Position hinaus verhindert. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Punkt, welcher bei einer Gleitbewegung nicht überschritten werden darf, durch Markierungen angezeigt.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des Implantates gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass die Halteplatte so ausgestaltet ist, dass die Schrauben, die in dem Oberschenkel befestigt werden, kreuzweise angeordnet sein werden, was die Stabilität verbessert.
Zweckdienliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Die vorliegende Erfindung wird nun unten genauer beschrieben werden, mit Hilfe von Ausführungsformen, die in den Zeichnungen gezeigt sind. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine Planansicht von oben einer Ausführungsform des Implantats;
Fig. 1a eine Planansicht von oben, welche die Beweglichkeit des Implantats zeigt;
Fig. 2 eine auseinandergezogene Ansicht einer Vorrichtung von Fig. 1 von der Seite gesehen;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1 oder Fig. 1a;
Fig. 4 eine Vorderansicht eines Details der Ausführungsformen von Fig. 1 oder Fig. 1a;
Fig. 5a, b, 6a, b verschiedene Verfahren einer vorübergehenden Feststellung der Gleitbewegung zwischen den verschiedenen Teilen, die bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 oder 1a beinhaltet sind;
Fig. 7a eine genaue Ansicht einer Feststelleinrichtung;
Fig. 7b eine genaue Ansicht der Anordnung von Markierungen;
Fig. 8 ein Querschnitt, entsprechend dem von Fig. 3, einer alternativen Ausführungsform;
Fig. 9 ein Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung, befestigt an einem Oberschenkel;
Fig. 10 ein Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 9.
Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform (Fig. 1 und 2) besteht das Implantat aus drei Hauptteilen, nämlich einem ersten Teil, der ein Winkelelement 1 bildet, einem zweiten Teil, der einen Halter 2 bildet und einen dritten Teil in Form einer Verankerungseinrichtung 3, die in den Figuren in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt ist, worin sie in Form einer Schraube (große Schraube)3 vorliegt, nachfolgend als Hauptschraube 3 bezeichnet.
Das Winkelelement 1 weist einen ersten Abschnitt auf, der im wesentlichen aus einem kurzen Rohr (Buchse) 10 besteht und einen zweiten Abschnitt, welcher im wesentlichen aus einem Gleitstück 11 besteht. Der Bereich 14, in dem sich das kurze Rohr 10 mit dem Gleitstück 11 vereinigt, zeigt das Winkelelement 1 einen Abschnitt 16, der im Verhältnis zu dem Gleitstück 11 verdickt ist. Der verdickte Abschnitt bildet den oberen Bereich des Gleitstückes. Die zentrale Ausnehmung 13 des kurzen Rohres 10 ist zur Aufnahme der Hauptschraube 3, vorzugsweise passgenau, angeordnet. Die eine Öffnung 47 der zentralen Ausnehmung ist in dem verdickten Abschnitt 16 angeordnet. Das Gleitstück 11 soll im wesentlichen parallel in dem Schaft des Oberschenkels angeordnet werden. Der Abschnitt zwischen dem Übergangsbereich 14 und dem unteren Ende 15 des Gleitstückes bildet den Gleitabschnitt 11 des ersten Teiles 1.
Das kurze Rohr 10 ist unter einem Winkel α bezüglich zu dem Gleitstück (siehe Fig. 2) angeordnet. Normalerweise ist der Winkel α von einer Größenordnung von 120-150º. Vorzugsweise variiert der Winkel α zwischen 130º und 140º und beträgt in der Regel etwa 135º. Bei weiteren Ausführungsformen, welche für spezielle Typen von Frakturen und Knochengrößen gedacht sind, variiert der Winkel weiter.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist das Gleitstück 11 in der veranschaulichten Ausführungsform geneigte Seitenwände 12 auf, wobei die Breite des Gleitstückes, das chirurgisch mit dem Implantat eingeführt wird, sich in Richtung vom Oberschenkel weg verjüngt.
Bei der in den Fig. 1, 1a und 9 veranschaulichten Ausführungsform zeigt der Halter 2 einen Kanal 21 (siehe Fig. 4) von einer Querschnittskonfiguration, welche der Querschnittskonfiguration des Gleitstückes 11 entspricht, d. h. der Kanal zeigt Seitenwände 22, welche zueinander geneigt sind. Der Kanal 21 bildet den Gleitabschnitt 21 des zweiten Teiles 2. Der Halter 2 weist darüber hinaus eine Anzahl von Flanschabschnitten 24 auf, durch welche Bohrungen 25 zur Aufnahme von Schrauben 5 vorgesehen sind, welche in dem Oberschenkel befestigt werden sollen. Diese Schrauben sind kleiner als die Hauptschraube 3 und werden nachfolgend als Verankerungsschrauben 5 bezeichnet. Der Kanal 21 an dem Halter 2 ist durchgehend, d. h. er weist kein Stop-Widerlager am Ende der Kanäle 20, 23 auf, wobei die gesamte Kanallänge bei dieser Ausführungsform zur Anpassung des Gleitstückes 11 verwendet werden kann, was mit sich bringt, dass der Operationsschnitt kurz gehalten werden wird. Die Abwesenheit von Stop-Widerlagern bringt mit sich, dass ein und derselbe Halter 2 für Winkelelemente 1 mit verschiedenen Längen des Gleitstückes 11 verwendet werden kann.
Eine gewünschte Funktion des Durchganges des Halters ist es, das Winkelelement daran zu hindern, den Durchgang in einer transversalen Richtung des Oberschenkelschaftes zu verlassen.
Diese Funktion wird bei den gezeigten Ausführungsformen durch die Querschnitte der Gleitteile 11, 11a, 21, 21a des Winkelelementes 1 bzw. der Halter 2, 2a erreicht. Jedoch sind die Querschnitte nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Formen beschränkt, da diese Funktion durch eine Anzahl von Querschnitten erreicht wird, wie polygonale, runde oder ovale Querschnitte. Wenn ein runder bzw. kreisförmiger Querschnitt verwendet wird, sind die Gleitteile mit einer Art von Führung versehen, um zu verhindern, dass das Winkelelement in dem Halter rotiert. Ein Beispiel einer geeigneten Führung ist, dass einer der Teile mit einem Vorsprung versehen ist, der in eine Rille bzw. einen Kanal, der in dem Kanal, der in dem anderen Teil vorgesehen ist, eindringt. Bei einigen Ausführungsformen ist der Durchgang oder Kanal 21 des Halters verschlossen, d. h. abgedeckt, während er bei anderen Ausführungsformen offen ist, wie in den Figuren gezeigt.
Die axiale Länge des Halters 2 ist bei den in den Fig. 1, 1a, 9 und 10 veranschaulichten Ausführungsform kürzer als die axiale Länge des Gleitabschnittes 11 des ersten Teiles, wodurch der Operationsschnitt kurz gehalten werden kann. Ein weiteres Merkmal der veranschaulichten Ausführungsform, welches einen kurzen Operationsschnitt möglich macht, ist, dass die Bohrung 25 für die unterste Verankerungsschraube 5 in einer Entfernung von der unteren Kante 23 des Halters 2 angeordnet ist. Der Operatiosschnitt muss nicht länger sein, als dass er Zugriff zum Einschrauben der untersten Verankerungsschraube 5 liefert. Solche Teile des Implantats, welche weiter unten angeordnet sind, können in Stellung bewegt werden, ohne das Erfordernis, einen Schnitt für den Bereich unter der untersten Verankerungsschraube durchzuführen. Das wird bewirkt, indem das Gewebe vorübergehend unter den Bereich der untersten Schraube hochgehoben wird, wonach das Implantat zwischen dem hochgehobenen Gewebe eingeführt wird.
Obwohl die Halter 2, 2a in den veranschaulichten Ausführungsformen mit Bohrungen 25 für vier oder sechs Verankerungs schrauben 5 versehen sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf Implantate beschränkt, welche ausschließlich Halter mit dieser Anzahl von Bohrungen umfassen. Wenn erforderlich, kann eine größere Anzahl von Bohrungen, beispielsweise acht oder zehn usw. verwendet werden.
Bei dem veranschaulichten Beispiel besteht die Verankerungseinrichtung aus einer Hauptschraube 3 mit einem Gewinde 31 und einem Schaft 32, welche in das kurze Rohr 10 passen. Die Hauptschraube 3 ist, falls erforderlich, feststellbar bezüglich dem kurzen Rohr 10 mittels einer Klemmschraube 4 angeordnet, die in eine Gewindeöffnung (nicht gezeigt) im Ende des Schraubenschaftes 32 eingeschraubt ist. Die gezeigte Hauptschraube 3 sollte nur als Beispiel einer Ausführungsform betrachtet werden und unter der Voraussetzung, dass die Erfindung nicht von der genauen Ausgestaltung der Hauptschraube 3 abhängig ist, wird diese nicht genauer beschrieben werden. Es ist offensichtlich, dass die Verankerungseinrichtung verschiedenste Ausgestaltungen aufweisen kann, beispielsweise ein Nagel, ein Stift, ein Bolzen, der mit vorspringenden Verankerungsmitteln an seinem Ende versehen ist, etc.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel, wie ein Implantat gemäß der Erfindung am Oberschenkel einer Femurfraktur befestigt wird, die sowohl eine intertrochantarische 42 als auch eine subtrochantarische 43 Fraktur umfasst. Wie aus der Figur ersichtlich ist, wird die Hauptschraube 3 in einem Kanal durch den Hals des Oberschenkels 44 und des Oberschenkelkopfes 41 befestigt und der Halter 2 wird mit Hilfe von Verankerungsschrauben 5 mit dem Schaft 40 des Oberschenkels befestigt. Fig. 1a veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, worin der Querschnitt des Gleitabschnittes 21 des Halters 2 und der Gleitabschnitt 11 des Winkelelementes 1 so bemessen sind, dass ein bestimmtes Spiel zwischen beiden Gleitabschnitten existiert. Die konischen Querschnitte bringen mit sich, dass das Spiel am größten ist, wenn das Gleitstück 11 am proximalsten Ende vom Boden 46 des Kanals 21 ist. Die Abmessungsunterschie de der Querschnitte werden so ausgewählt, dass die maximal ermöglichte Versetzung der Öffnung 47 aus der neutralen Position weniger als etwa 7 mm, vorzugsweise weniger als etwa 5 mm und in der Regel weniger als etwa 3 mm beträgt. Die minimal erlaubte Versetzung der Öffnung 47 aus der neutralen Position beträgt wenigstens 0,1 mm, vorzugsweise wenigsten 0,2 mm und in der Regel wenigstens 0,3 mm. Das Spiel, das zum Gleiten erforderlich ist, beträgt normalerweise etwa 0,02 mm.
Durch Zusammenwirken zwischen dem Gleitabschnitt 11 des Gleitstücks und dem Gleitabschnitt 21 des Halters 2 ist es möglich, dass das Winkelelement 1 sich axial entlang dem Oberschenkelschaft 40 bewegt. Bei der in Fig. 1a veranschaulichten Ausführungsform ist auch eine etwas beschränkte Bewegung in Ebenen möglich, welche im wesentlichen rechtwinklig zur axialen Richtung des Gleitstückes verlaufen. Die Teile werden aus einem Material gefertigt, das eine niedrige Reibung zwischen den verschiedenen Gleitabschnitten der Teile liefert, beispielsweise oberflächenbehandelter Edelstahl.
Die Bewegung transversal des Oberschenkelschaftes 40 ist in Fig. 1a durch Strichlinien 52 gezeigt. Für einen Fachmann wird es offensichtlich sein, dass die gestrichelte Linie 52 nur eine der möglichen Bewegungsrichtungen transversal der axialen Richtung des Gleitstückes anzeigt. Bei diesen Ausführungsformen, in welchen die Konstruktion des Implantats transversale Bewegungen zur axialen Richtung des Gleitstückes erlauben, findet eine solche Bewegung in der Richtung statt, welche durch die relevante Belastung des Implantates verursacht wird.
Wenn das Implantat verwendet wird, wird zunächst ein Kanal in den Kopf 41 des Oberschenkels bzw. Femurs gebohrt, in welchem Durchgang die Hauptschraube 3 (gemäß der veranschaulichten Ausführungsform) hindurchgeführt wird, sobald Gewinde auf der Innenwand des Kanales durch einen Gewindestift ausgebildet worden sind. Dem geht häufig (unter anderen Dingen, um die Richtung und Ausrichtung des Kanales zu überprüfen) das Bohren eines kleinen Loches voran, wonach ein Führungsdraht in den Oberschenkelkopf ein- und darin hochgeführt wird. Damit diese Technik verwendet werden kann, ist die Hauptschraube 3 normalerweise mit einer axial durchgehenden Öffnung versehen. Wenn der Kanal gebohrt wurde und die Eingangsbohrung in radialer Richtung zur Aufnahme des kurzen Rohres verbreitert wurde und sobald die Hauptschraube in den Oberschenkelkopf 41 eingeschraubt worden ist, wird das kurze Rohr auf den Schraubenschaft 32 eingeführt.
Der nächste Schritt für den Orthopäden ist es, zu bestimmen, wo der Halter 2 angeordnet werden muß, um eine maximale Unterstützung zu liefern, aber nichtsdestotrotz ein ausreichendes Gleiten entlang dem Gleitabschnitt 21 des Halters möglich zu machen. Wenn diese Position bestimmt worden ist, werden Löcher für die Verankerungsschrauben 5 in den Schaft 40 des Oberschenkels gebohrt, wonach die Verankerungsschrauben 5 eingeschraubt werden, um den Halter 2 relativ zum Schaft 40 des Oberschenkels zu befestigen. Bevor der Halter 2 endgültig an dem Schaft 40 des Oberschenkels befestigt wird, kann eine Stellschraube 4, falls das für erforderlich gehalten wird, in den Boden der Hauptschraube 3 eingeschraubt werden, die in den Oberschenkelkopf eingeführt ist.
Kräfte wirken normalerweise im wesentlichen in zwei Richtungen auf den Oberschenkel, teilweise in der Hauptrichtung von Kopf und Hals des Oberschenkels und teilweise entlang dem Schaft des Oberschenkels. Die Kräfte in Richtung des Kopfes und Halses des Oberschenkels werden über die Hauptschraube 3 und das kurze Rohr 10 geführt, und Kräfte entlang dem Schaft 40 des Oberschenkels werden durch die Gleitabschnitte 11 und 32 des Halters 2 und das Winkelelement 1 geleitet. Die oben erwähnte Muskelkontraktion, welche eintritt, wenn der Patient aus der Narkose erwacht, ergibt eine relativ starke Kompression in Richtung des Schaftes 40 des Oberschenkels.
Bewegungen entlang dem Schaft 40 des Oberschenkels treten beim Heilen in der Regel bis zu einigen Zentimetern auf und liegen normalerweise im Bereich zwischen 0 bis 2 cm. Die Bewegung transversal des Schaftes des Oberschenkels ist wesentlich geringer und liegt normalerweise im Bereich von zwischen 0 bis 8 mm.
Das Implantat gemäß der Erfindung vereinigt das Erfordernis der Stabilität des Implantats mit dem Erfordernis einer begrenzten Bewegung zwischen den aufeinandertreffenden Flächen der Fraktur. Daher gewährt die Verwendung des Implantates die postoperative Möglichkeit, eine Bewegung zwischen den Frakturflächen, die vom Orthopäden vorbestimmt ist, in Längsrichtung des Schaftes des Oberschenkels zu gestatten sowie eine Mobilität, welche durch die Abmessungen des Implantates bestimmt sind, transversal der Längsrichtung des Schaftes des Oberschenkels. Da geringe Bewegungen in einer Fraktur den Heilungsprozess beschleunigen, bringen die oben offenbarten Bewegungen in den Längs- und Querrichtungen mit sich, dass eine Stimulierung des Heilungsprozesses erreicht wird. Es sollte insbesondere festgehalten werden, dass die oben offenbarten Bewegungen in der Querrichtung die Möglichkeit der Berichtigung der Frakturoberflächen gewähren, so dass diese gegenseitig eine gut komprimierte Position für die Fraktur einnehmen, zur selben Zeit wie die Pumpeffekte, welche beim Bewegen zwischen den Frakturoberflächen auftreten, zur Beschleunigung des Heilprozesses vollständig ausgenützt werden.
Bei bestimmten praktischen Anwendungen ist es wünschenswert, das maximale Abwärtsgleiten des Winkelelementes 1 im Verhältnis zum Halter 2 zu beschränken. Der verdickte Abschnitt 16 im Übergangsbereich 14 des Winkelelementes 1 beschränkt die Aufwärtsbewegung des Halters 2 in Richtung Hauptschraube 3. Wenn diese Stoppfunktion verwendet werden muß, platziert der Orthopäde den Halter 2 in einer solchen Position, dass der Abstand zwischen der Oberkante 20 des Halters und dem verdickten Abschnitt 16 des Winkelelementes 1 der Länge der maximalen Bewe gung entspricht, die in Längsrichtung des Schaftes des Oberschenkels zugelassen werden kann. Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) wird die obige Stoppfunktion durch Flansche, Nasen, Rippen, Leisten oder dergleichen am Winkelelement erreicht, welche den verdickten Abschnitt ersetzen und in jede Richtung vorspringen, obwohl die häufigste Richtung transversal zur Längsrichtung des Schaftes des Oberschenkels liegt.
Unter der Voraussetzung, dass die Seite des Halters 2, die zum Schaft 40 des Oberschenkels, einschließlich den Flanschabschnitten 24 des Halters gedreht werden soll, von konkaver Form ist, können die Verankerungsschrauben 5 nach Verwendung kreuzweise in dem Schaft 40 des Oberschenkels (Fig. 10) angeordnet werden.
Um bei der Operation zu verhindern, dass der Halter 2 und das Winkelelement 1 nicht unbeabsichtigt voneinander getrennt werden, bevor das Implantat verwendet wird, ist bei einigen Ausführungsformen eine Stoppeinrichtung vorgesehen, welche zumindest zeitweise das Gleitstück 11 des Winkelelementes 1 in bezug zum Halter 2 fixiert.
Bei Ausführungsformen gemäß Fig. 5 wird die in dem vorhergehenden Absatz offenbarte Befestigung mittels einer Feststellschraube 6 bewirkt, welche in einer Gewindebohrung 45 in dem Gleitstück 11 angeordnet ist. Die vorübergehende Feststellung wird bewirkt, indem die Feststellschraube 6 nach unten zum Boden des Kanales 21 des Halters 2 geschraubt wird, wobei das Gleitstück vom Boden hochgehoben und gegen die geneigten Wände 22 des Kanales gedrückt und dadurch befestigt werden. Bei einer alternativen Anwendung wird ein Feststellen bewirkt, indem die Feststellschraube 6 so weit abwärts geschraubt wird, dass ihre Spitze unter dem Gleitstück 11 vorspringt, wenn die Öffnung 45 unterhalb der Unterkante 23 des Halters 2 liegt. Das Konzept hier ist, dass die Feststellschraube 6 hinterdreht wird, sobald das Implantat an dem Oberschenkel befestigt ist.
Bei der Ausführungsform von Fig. 6a findet ein Feststellen des Winkelelementes 1 mittels Reibung statt, indem die Seitenwände 12 und 22 jedes jeweiligen Gleitabschnittes 11, 21 mit Reibungsoberflächen 19 versehen sind. Nur die Reibungsoberfläche auf dem Gleitstück 11 ist in Fig. 6a gezeigt.
Bei alternativen Ausführungsformen wird das vorübergehende Feststellen mit Hilfe von Gummistopfen etc. vorgesehen.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform wird ein Feststellen mittels einer Kugel bewirkt, welche federelastisch in eine Öffnung im Boden des Kanals 21 niedergedrückt ist. Die Kugel zwingt die Seitenwände 12 des Gleitstückes 11 nach oben in Richtung der Seitenwände 22 des Kanals 21 mit einer Kraft, welche ausreicht, Gleitbewegungen zwischen den Gleitabschnitten 11, 21 zu verhindern.
Bei einer noch weiteren alternativen Ausführungsform wird die Kugel durch eine federgespannte 51 Platte 50 oder dergleichen ersetzt (siehe Fig. 6b). Die nach oben gerichtete Kraft an dem Gleitstück 11 ist bei den zwei oben offenbarten Ausführungsformen ausreichend groß, damit die Teile nicht unter Einwirkung von beispielsweise Schwerkraft getrennt werden, ist aber nicht so groß, dass die Teile nicht mehr gegeneinander unter den normalen Muskel- und Belastungskräften versetzt werden können, welche wie oben beschrieben überwiegen.
Bei einer alternativen Ausführungsform zeigt das Winkelelement 1 einen Kanal, welcher eine stegartige Erhöhung 29 an dem Halter umgibt, wobei der Kanal bzw. die Ausnehmung und die Erhöhung 29 Gleitabschnitte bilden (Fig. 8).
Wenn der Halter 2 zu weit unten am Schaft 40 des Oberschenkels angeordnet wird, besteht das Risiko, dass das Ende 15 des Gleitstückes 11 so hoch in dem Kanal 21 liegen wird, dass der Anschlag zwischen den Seitenwänden 12, 22 nicht ausreichend ist, um den auftretenden Drehkräften zu widerstehen, in wel chem Fall entweder der Halter 2 oder das Gleitstück 11 brechen werden. Um das zu verhindern, ist ein mechanischer Anschlag bei bestimmten Ausführungsformen vorgesehen, welcher verhindert, dass das Ende 15 des Gleitstückes 11 zu weit nach oben in den Kanal 21 gelangt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7a besteht dieser Anschlag aus einem federvorgespannten 26 Stift 27, welcher mit einer Feststellöffnung 17 in dem Gleitstück 11 zusammenwirkt. Diese Feststellanordnung kann auch als vorübergehender Stopp für unabsichtliche Gleitbewegungen in Übereinstimmung mit dem oben Gesagten wirken.
Anstelle eines mechanischen Stoppelementes wurden das Gleitstück 11 und der Halter 2 bei der in Fig. 7b gezeigten Ausführungsform mit Markierungen 18, 28 versehen, welche nicht aneinander vorbeilaufen dürfen, um das Risiko eines Bruches des Implantates, wie oben in Betracht gezogen, zu vermeiden. Die Markierungen bestehen aus Anzeichnungen, Kerben, Einlagen von verschiedenen Farben etc. Bei einer alternativen Ausführungsform ist nur einer der Gleitabschnitte 11, 22 mit einer Markierung versehen, während das Ende des anderen Gleitabschnittes eine zweite Markierung bildet.
Bei der obigen Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsform haben wir als einen Ausgangspunkt die Situation gewählt, wenn das Implantat zur Fixierung von intertrochantarischen 42 und subtrochantarischen 43 Frakturen verwendet wird. Wie in der Einleitung der Beschreibung offenbart wurde, kann das Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung auch für suprakondyläre Frakturen vewendet werden, wobei das kurze Rohr (Buchse) 10 jedoch weiter unten angeordnet sein wird und der Winkel α dann zwischen 80º und 100º liegen wird. Vorzugsweise variiert der Winkel α zwischen 90º und 100º und beträgt in der Regel etwa 90º.
Wenn bei der vorliegenden Beschreibung von Ausdrücken wie oberer, unterer, etc. Gebrauch gemacht wird, beziehen sich diese nur auf jene Richtungen in den Figuren, auf welche sie sich beziehen.
Obwohl sich die obige Beschreibung auf Oberschenkelbrüche konzentriert hat, wird es für einen Fachmann offensichtlich sein, dass das Implantat gemäß der vorliegenden Erfindung denkbar auch bei Brüchen von anderen Knochen, wie Knochen des Unterschenkels und des Unterarmes, zu verwenden ist.

Claims

1. Implantat zur Fixierung von Oberschenkelfrakturen, bestehend aus einem ersten Teil (1), einem zweiten Teil (2) und einer Fixationsvorrichtung (3), wobei der erste Teil (1) eine Büchse (10) zum Einführen in einen in dem Oberschenkelkopf vorgesehenen Kanal umfaßt, die Büchse (10) permanent in einem Winkel (α) mit einem Gleitstück (11) verbunden ist und eine durchgehende mittige Ausnehmung (13) mit einer auf das Gleitstück (11) gerichteten Öffnung (47) umfaßt, das Gleitstück entlang dem Oberschenkelschaft angeordnet werden soll und einen Gleitabschnitt (11) bildet, der zweite Teil einen Gleitabschnitt (21) umfaßt, welcher axial gleitbar mit dem Gleitabschnitt (11) des ersten Teiles (1) zusammenwirkt und der zweite Teil (2) Öffnungen (25) zur Aufnahme von Fixierschrauben (5) zeigt, welche im Oberschenkelschaft befestigt werden sollen und die Fixationsvorrichtung (3) angeordnet ist, um durch die Büchse (10) aufgenommen und im Oberschenkelkopf befestigt zu werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitabschnitt (21) des zweiten Teiles (2) durch einen an beiden Seiten offenen Kanal (21) gebildet ist.

2. Implantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (11) in einem Übergangsbereich (14) zur Büchse (10) eine Querschnittsänderung zeigt, welche in einer vorbestimmten Position eine weitere relative Gleitbewegung des Gleitabschnittes (21) des zweiten Teiles (2) in einer Richtung zur Büchse (10) verhindert.

3. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil aus einer Haltevorrichtung (2) mit einem Gleitabschnitt in Form eines Kanales (21) besteht, welcher nach oben, d. h. vom Oberschenkel abgewandt, offen ist; und daß sich der Kanal (21) entlang der gesamten Länge der Haltevorrichtung (2) erstreckt.

4. Implantat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (21) der Haltevorrichtung (2) im Querschnitt geneigte Innenseitenwände (22) zeigt, wobei die Breite des Kanales nach oben, d. h. vom Oberschenkel abgewandt, abnimmt; und daß der Gleitabschnitt (11) des ersten Teiles eine Querschnittskonfiguration mit geneigten Seitenwänden (12) zum Gleitschluß im Kanal (21) der Haltevorrichtung (2) aufweist.

5. Implantat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal auf dem Gleitstück (11) des ersten Teiles (1) vorgesehen ist, wobei dieser Kanal axial gleitend den Gleitabschnitt (29) des zweiten Teiles (2) umgibt.

6. Implantat nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung zur vorübergehenden Fixierung des Gleitabschnittes (11) des ersten Teiles (1) in Relation zum Gleitabschnitt (21) des zweiten Teiles (2) vorgesehen ist; und/oder daß die Gleitabschnitte (11, 21) des ersten Teiles (1) und des zweiten Teiles (2) am Auseinandergleiten gehindert werden.

7. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß diese Anordnung zur vorübergehenden Fixierung aus einer Öffnung (45) zur Aufnahme einer Feststellschraube (6) besteht, welche am unteren Ende des Gleitabschnittes (11) des ersten Teiles (1) angrenzend angeordnet ist, und worin die Öffnung (45) zur Aufnahme der Feststellschraube (6) so ausgerichtet ist, daß die Spitze der Feststellschraube (6) gegen den Gleitabschnitt (21) des zweiten Teiles (2) feststellt.

8. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur vorübergehenden Fixierung aus Reibungsflächen (Fig. 6a, b) besteht, die an einander gegenüberliegenden Gleitabschnitten (11, 21) des ersten (1) und zweiten (2) Teiles angeordnet sind.

9. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines Auseinandergleitens und/oder zur vorübergehenden Fixation der Gleitabschnitt des einen Teiles mit einem federgespannten Stift (27) versehen ist, welcher mit einer Öffnung (17) in dem Gleitabschnitt des zweiten Teiles zusammenwirkt.

10. Implantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines Auseinandergleitens jeder Gleitabschnitt (11, 21) des ersten (1) und zweiten (2) Teiles mit Markierungen (18, 28) versehen ist, welche beim Einsatz des Implantates nicht aneinander vorbeilaufen dürfen.

11. Implantat nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Hülse (10) und dem Gleitabschnitt (11) des ersten Teiles (1) zwischen 120º und 150º und vorzugsweise zwischen 130º und 140º variiert und in der Regel etwa 135º beträgt.

12. Implantat nach jedem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Hülse (10) und dem Gleitabschnitt (11) des ersten Teiles (1) zwischen 80º und 100º variiert und vorzugsweise zwischen 90º und 100º liegt und in der Regel etwa 90º beträgt.

13. Implantat nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung des zweiten Teiles (2) gleich oder kleiner als die axiale Ausdehnung des Gleitabschnittes (11) des ersten Teiles (1) ist.

14. Implantat nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gleitabschnitte (11, 21) in Relation zueinander quer zur Längsrichtung des Oberschenkelschaftes begrenzt beweglich sind; und daß diese begrenzte Bewegung die Versetzung der Öffnung (47) der mittigen Ausnehmung auf höchstens 7 mm und auf vorzugsweise höchstens 5 mm und als Regel auf höchstens 3 mm von der neutralen Positions des Endbereiches vergrößert.

15. Implantat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale erlaubte Versetzung der Öffnung (47) aus der Neutralposition wenigstens 0,1 mm und vorzugsweise wenigstens 0,2 mm und in der Regel wenigstens 0,3 mm beträgt.