DE19829523A1 - Distraktionsvorrichtung zum Auseinanderbewegen eines ein- oder zweiteiligen, ggf. getrennten Knochens - Google Patents
Distraktionsvorrichtung zum Auseinanderbewegen eines ein- oder zweiteiligen, ggf. getrennten KnochensInfo
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Abstract
Bei einer Distraktionsvorrichtung zum Auseinanderbewegen eines ein- oder zweiteiligen, ggf. getrennten Knochens zur Verlängerung oder zur Überbrückung eines Knochenspaltes, mit einem ggf. in einen Markraum eines Knochens einführbaren Marknagel, welcher wenigstens zwei axial gegeneinander bewegbare Elemente (1, 2), aufweist, ist zur Bewegung zumindest eine Arbeitseinrichtung (11) mit dem Element (1) und einem bewegbaren Halteelement (10) verbunden, welches am Element (2) abgestützt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Distraktionsvorrichtung zum Auseinanderbewegen eines ein- oder
zweiteiligen, ggf. getrennten Knochens zur
Verlängerung oder zur Überbrückung eines Knochenspaltes,
mit einem ggf. in einen Markraum eines Knochens
einführbaren Marknagel, welcher wenigstens zwei axial
gegeneinander bewegbare Elemente, aufweist.
Derartige Vorrichtungen sind in vielfältigster Form und
Ausführung auf dem Markt bekannt und gebräuchlich. Ziel
dieser Distraktion ist eine körpereigene Nachbildung von
Knochenmaterial. Verwiesen wird bspw. auf die EP 0 346 247 B1,
in welcher ein intrakorporaler Knochenmarksnagel
aufgezeigt ist, welcher zwei Teile eines Knochens auf
mechanische Weise bewegt. Nachteilig daran ist, dass eine
Nachstellung und ein Spannen nicht ohne weiteres möglich
ist.
Ferner ist aus der DE 39 21 972 C2 ein Marknagel
aufgezeigt, welcher ebenfalls auf mechanische Weise
verlängerbar ist.
Nachteilig bei den herkömmlichen und im Stand der Technik
aufgezeigten Distrakionsvorrichtungen ist, dass diese meist
zu gross ausgebildet sind und einen schlechten Wirkungsgrad
besitzen. Sie können nur begrenzte Distraktionskräfte auf
den Knochen übertragen.
Meist sind sie komplex aufgebaut, schwierig zu bedienen und
insbesondere häufig durch operative Eingriffe
nachzustellen, was unerwünscht ist.
Ferner sind derartige im Stand der Technik bekannte
Distraktionsvorrichtungen selten für sehr kleine Knochen
geeignet, da ihre Grösse durch komplexe Bauteile begrenzt
ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Distraktionsvorrichtung der o. g. Art zu schaffen, mit
welcher hohe Distraktionskräfte steuerbar auf den Knochen
ausgeübt werden und welche in beliebigen Grössen für alle
verlängerbaren Knochen, auch sehr kleine Knochen,
einsetzbar ist. Dabei sollen Distraktionsstrecken sowie
Distraktionskräfte frei wählbar sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zur Bewegung
zumindest eine Arbeitseinrichtung mit dem Elemente und
einem bewegbaren Halteelement verbunden ist, welches am
Element abgestützt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ineinander
eingesetzte oder aneinander geführte Elemente vorgesehen,
die verschiebbar angeordnet sind. Endseits sind die
Elemente mit den jeweiligen einzelnen Knochenteilen fest
verbunden.
Vorzugsweise ist das stehende Element mit einem
Schubelement versehen, auf welchem sich das Halteelement
axial hin und her bewegt. Das Halteelement stützt sich an
dem äusseren Element mittels einer Sperreinrichtung ab.
Hier können unterschiedlichste Varianten von
Sperreinrichtungen gewählt sein. Das Halteelement ist über
eine Arbeitseinrichtung mit dem Schubelement endseits
verbunden.
Die Arbeitseinrichtung, welche vorzugsweise aus definiert
in Achsrichtung bzw. in Form einer Feder gewickeltem Draht
besteht, kann bei Verwendung sogenannter
Formgedächtnislegierungen bei Erwärmen die Länge wesentlich
ändern. Der in Achsrichtung gewickelte Draht zieht sich um
mehrere Prozent der Gesamtlänge zusammen und die Feder wird
länger. Durch die wechselseitige Abstützung des
Halteelementes an den beiden Elementen wird das Ausfahren
des einen und/oder des anderen Elementes erzwungen.
Anschliessend wird die Arbeitseinrichtung durch
Unterbrechung einer Stromzufuhr abgekühlt, der Draht kann
sich entspannen. Eine Spanneinrichtung, welche mit dem
verschiebbaren bzw. bewegbaren Element und dem Halteelement
verbunden ist, bewegt das Malteelement entgegen einer
Richtung zurück.
Bevorzugt wird ebenfalls als Spanneinrichtung ein
Drahtelement verwendet, welches mit Strom beaufschlagt
wird. Dadurch wird der Draht erwärmt und verkürzt sich, da
er aus Memory-Metall hergestellt ist. Das innenliegende
Element stützt sich gegenüber dem äusseren Element über
eine Sperreinrichtung ab, so dass das Halteelement in
Richtung bewegt werden kann. Der Vorgang wiederholt sich.
Durch die Anzahl der Drähte, welche in Arbeits- bzw.
Spanneinrichtung eingesetzt sind sowie über die
entsprechenden Abstände von einer Aufnahme des
Schubelementes zum Halteelement bzw. vom Halteelement zum
inneren Element lässt sich exakt Einfluss auf die
geforderte Distraktionsstrecke und die Distraktionskraft
nehmen. Anstelle des Spannelementes kann auch je nach
Anordnung ein Zug- oder Druckfederelement eingesetzt
werden.
Die Drähte die zur Erwärmung des Memory-Metalldrahtes
dienen sind an Energieübertrager angeschlossen, welche
bspw. unter der Haut angeordnet sind. Auf diese Weise kann
induktiv berührungslos ohne operativen Aufwand die
Distraktionseinrichtung über einen langen Zeitraum hinweg
betätigt werden.
Insgesamt ist mit der vorliegenden Erfindung eine
Distraktionseinrichtung geschaffen, welche auf jeden
beliebigen Knochen, der verlängert werden soll, in Form,
Grösse und technischer Ausführung angepasst werden kann. Es
kann über bspw. die Anzahl der Drähte, über die Länge der
Drähte exakt Einfluss auf das Distraktionsverhalten
genommen werden. Diese Distraktionsvorrichtung ist auch für
sehr hohe Distraktionskräfte bei kleinster möglicher
Einbaugrösse geeignet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in
Fig. 1 einen zumindest teilweisen dargestellten
Querschnitt durch eine erfindungsgemässe
Distraktionsvorrichtung mit Arbeits- und Spanneinrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein weiteres
Ausführungsbeispiel der Distraktionsvorrichtung gemäss
Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine
Distraktionsvorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 mit
einer Zugfeder als Spannelement;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine
Distraktionsvorrichtung gemäss der Fig. 3 mit einer
Druckfeder als Arbeitseinrichtung;
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine
Distraktionsvorrichtung gemäss der Fig. 4 mit einem
Druckfederelement aus Formgedächtnismaterial als
Arbeitseinrichtung und einer Druckfeder als
Spanneinrichtung.
Gemäss Fig. 1 weist eine erfindungsgemässe
Distraktionsvorrichtung R1 ein rohrartiges Element 1 auf,
in welchem ein entsprechend passendes Element 2 radial
geführt und in einer Richtung X axial beweglich ist.
Endseitig des Elementes 1 ist ein Deckel 3 als Verschluss
vorgesehen. In dem Deckel 3 ist eine Öffnung 4 vorgesehen,
um das Element 1 in einem Knochen bspw. mittels eines
Schraubenelementes od. dgl. festzulegen bzw. dort zu
verankern.
In das Element 2 ist endseits ein Schubelement 5
eingeführt, welches an einem herausragenden Ende ebenfalls
mit einer Öffnung 4 zum Festlegen in einem Knochen versehen
ist. Das Schubelement 5 ist bevorzugt fest mit dem Element
2 verbunden.
Das Schubelement 5 ist mit einer Aufnahme 6.1 versehen,
welche bevorzugt nahe der Öffnung 4 angeordnet ist.
Ebenfalls weist das Schubelement 5 andernends, nahe des
Deckels 3 im Element 1 eine Aufnahme 6.2 auf.
Bevorzugt endseits nach innen gerichtet ist das Element 2
mit einer Sperreinrichtung 7.1 versehen, welche in hier
nicht näher dargestellte Ausrastungen 8 mittels einem
Sperrelement 9.1 in Verbindung steht. Die Sperreinrichtung
7.1, insbesondere die Sperrelemente 9.1 sind derart
ausgebildet, dass sie in die Ausrastungen 8 des Elementes 1
eingreifen und nur eine Bewegung des Elementes 2 in einer
Richtung X und/oder eine Bewegung des Elementes 1 entgegen
der Richtung X möglich ist. Bevorzugt ist das Schubelement
5 länger als das Element 2 ausgebildet.
Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist ein Halteelement 10 innerhalb des Elementes 1
angeordnet, welches ebenfalls mit einer Sperreinrichtung
7.2 versehen ist. Das Halteelement 10 wird auf dem
Schubelement 5 axial geführt. Diese Sperreinrichtung 7.2
weist ebenfalls Sperrelemente 9.2 auf, welche in
entsprechende Ausrastungen 8, die innerhalb des Elementes 1
vorgesehen sind, im Eingriff stehen. Das Halteelement 10
lässt sich innerhalb des Elementes 1 axial hin und her
bewegen. Bei einer Bewegung des Halteelementes 10 in
Richtung des Deckels 3 nehmen die in die Ausrastungen 8 des
Elementes 2 eingreifenden Sperrelemente 9.2 das Element 1
in axialer Richtung entgegen einer Richtung X mit. Die
Sperrklinken 9.1 ratschen in nicht sperrender Weise über
die Ausrastungen 8. Bei Rückstellung des Halteelementes 10
in die entgegengesetzte Richtung wird das Element 2 durch
die in die Ausrastungen 8 eingreifenden Sperrelemente 9.1
des stehenden Elementes 2 an einer axialen
Rückwärtsbewegung gehindert und die Sperrelemente 9.2
ratschen in nicht sperrender Weise über die Ausrastungen 8.
Das Halteelement 10 ist beidseits mit Aufnahmen 6.4 und 6.5
versehen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Arbeitseinrichtung
11 zwischen Halteelement 10 und Schubelement 5,
insbesondere zwischen deren Aufnahmen 6.2 und 6.4
eingesetzt. Ferner ist zwischen dem Element 2, insbesondere
der Aufnahme 6,.1 und dem Halteelement 10, insbesondere
dessen Aufnahme 6.5 eine Spanneinrichtung 12 eingesetzt und
verbindet das Halteelement 10 mit dem Element 2.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die
Arbeitseinrichtung 11 aus einem Draht 13 gebildet, welcher
um die Aufnahmen 6.2 und 6.4 aufgewickelt ist. Bevorzugt
ist der Draht 13 als Formgedächtnismetall, auch Memory-Me
tall genannt, ausgebildet. Die Drähte 13 sind ohne
elektrischen Kontakt gewickelt bzw. mit einer Isolierung
versehen und können von ausserhalb, mit Strom gespeist
werden.
Die Spanneinrichtung 12 besteht im vorliegenden
Ausführungsbeispiel aus dem Draht 13 aus Memory-Metall.
Dieser ist bevorzugt um die Aufnahme 6.1 des Elementes 2
und Aufnahme 6.5 des Halteelementes 10 aufgewickelt.
Diese Distraktionsvorrichtung R1 wird in einen zu
verlängernden Knochen zur Knochenüberbrückung oder
Knochenverlängerung in bekannter Weise eingeführt. Die
beiden Elemente 1, 2 werden mit den entsprechenden hier
nicht dargestellten Knochenteilen fest verbunden, in dem
bspw. Befestigungselemente durch die Öffnungen 4 der
Elemente 1, 2 eingreifen.
Zur Distraktion wird die Arbeitseinrichtung 11 in Betrieb
gesetzt. Dabei wird der Draht 13 oder eine Mehrzahl davon
mit Strom beaufschlagt, so dass sich diese auf Grund eines
niedrigen Querschnittes und eines hohen ohmschen
Widerstandes erwärmen. Diese Erwärmung führt dazu, dass die
aus Memory-Metall hergestellten Drähte sich oberhalb einer
definierten Temperatur der sogenannten Grenztemperatur
zusammenziehen. Je grösser der Abstand zwischen der
Aufnahme 6.2 und 6.4 von Schubelement 5 und Halteelement 10
ist, desto grösser wird die Verkürzung der Drähte 13 beim
Erwärmen die Arbeitseinrichtung 11. Diese Verkürzung
bewirkt, dass das Schubelement 5 druckbeaufschlagt über die
Aufnahmen 6.2, 6.4 das Element 2 in Richtung X aus dem
Element 1 herausbewegt. Dabei stützt sich das Halteelement
mittels der Sperreinrichtung 7.2 an dem Element 1 ab, so
dass eine Rückbewegung unterbleibt. Bevorzugt greifen dann
die Sperrelemente 9.2 in Ausrastungen 8 des Elementes 1
ein.
Auf diese Weise kann über die Auswahl des Drahtes 13, über
den Abstand der Aufnahmen 6.2 und 6.4 Einfluss auf die
Distraktion genommen werden. Entsprechend können auch hier
die Distraktionskräfte durch die Anzahl der Drähte exakt
berechnet und bestimmt werden.
Anschliessend wird die Stromzufuhr unterbrochen und die
Arbeitseinrichtung 11 kühlt ab. Die Drähte 13 entspannen
sich.
Anschliessend wird die Spanneinrichtung 12 bspw. durch
Bestromung in Betrieb gesetzt, so dass sich dessen Drähte
13, welche zwischen der Aufnahme 6.1 und 6.5 des
Halteelementes 10 angeordnet sind, erwärmen und in oben
beschriebener Weise, da sie als Memory-Metall ausgebildet
sind, verkürzen. Diese Verkürzung bewirkt eine Rückstellung
des Halteelementes 10, mit oben beschriebener Bewegung.
Gleichzeitig werden die Drähte 13 der Arbeitseinrichtung 11
wieder gespannt.
Dieser Vorgang lässt sich beliebig wiederholen. Auf diese
Weise lässt sich das Element 2 aus dem Element 1 und/oder
das Element 1 aus dem Element 2 herausfahren. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung soll jedoch auch liegen, die
Elemente 1, 2 als Vollprofile, Rechteckprofile, od. dgl.
auszugestalten.
Ferner soll auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung
liegen, dass die Elemente 1, 2 gegeneinander nur axial und
nicht radial bewegt werden können. Dies kann bspw. mittels
Führungsnuten od. dgl. geschehen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gemäss Fig. 2 ist eine Distraktionsvorrichtung
R2 dargestellt, welche im wesentlichen entsprechend der
Distraktionsvorrichtung R1 gemäss Fig. 1 aufgebaut ist.
Durch eine Umlenkung der Drähte 13 der Arbeitseinrichtung
11 und der Spanneinrichtung 12 wird eine besonders kurze
Bauweise erreicht. Dies ist bspw. für sehr kleine und kurze
Röhrenknochen im Handbereich von Vorteil.
Daher ist die Aufnahme 6.5 am Element 2 im Bereich der
Sperreinrichtung 7.1 angeordnet. Dies hat ferner zum
Vorteil, dass sehr kleine Distraktionsschritte vorgenommen
werden können und die Distraktionsvorrichtung R2 insgesamt
sehr klein ausgebildet werden kann. Dies ist bspw. für sehr
kleine und kurze Knochen von Vorteil.
Die Funktionsweise dieser Distraktionsvorrichtung R2
entspricht der oben beschriebenen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gemäss Fig. 3 ist eine Distraktionsvorrichtung
R3 dargestellt, welche in etwa der Distraktionsvorrichtung
R1 gemäss Fig. 1 entspricht. Lediglich ist die
Spanneinrichtung 12 als Zugfederelement 14 ausgebildet. Die
Drähte 13 können hier entfallen. Das Zugfederelement 14 ist
einerseits an der Aufnahme 6.1 des Elementes 2 und
andererseits an der Aufnahme 6.5 des Halteelementes 10
festgelegt.
Wird die Arbeitseinrichtung 11 in Betrieb gesetzt, so wird
nach Erwärmung der Drähte 13 das Schubelement 5 gegenüber
dem festgelegten und eingerasteten Halteelementen 10 in
Richtung X bewegt und gleichzeitig das Zugfederelement 14
auf Zug gespannt. In oben beschriebener Weise nehmen die
Sperrelemente 9.2 das Element 1 in axialer Richtung mit.
Nach dem Unterbrechen der Stromzufuhr kann die
Arbeitseinrichtung 11 abkühlen. Das gespannte
Zugfederelement 14 dehnt die Drähte 13 bis zu ihrer
ursprünglichen Länge. Die Funktionsweise der Sperrelemente
bei der Rückstellung ist die gleiche wie bei der
Distraktionsvorrichtung R1. Auf diese Weise kann das
Element 2 gegenüber dem Element 1 ausgefahren werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll jedoch auch
liegen, dass bspw. die Elemente 1, 2 als runde oder
mehreckartige, rechteckartige Hohlprofile ausgebildet sein
können und ineinander verschiebbar sind. Die Elemente 1, 2
können jedoch auch als Vollprofile gegeneinander
verschiebbar ausgebildet sein.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung gemäss Fig. 4 ist eine Distraktionsvorrichtung
R4 aufgezeigt, bei welcher zwischen dem Halteelement 10,
insbesondere dessen Aufnahme 6.5 und der Aufnahme 6.1 des
Elementes 2 die Arbeitseinrichtung 11 und die
Spanneinrichtung 12 eingesetzt sind. Daher wird eine sehr
kurze axiale Bauweise ermöglicht. Bei Erwärmung über eine
Grenztemperatur spannt sich der Draht 13 der
Spanneinrichtung 12 und spannt ein Druckfederelement 15 der
Arbeitseinrichtung 11. Dabei wird das Halteelement 10 in
der dort dargestellten Richtung X mitgenommen. Dies erlaubt
den bei Fig. 1 beschriebenen Ratschenmechanismus.
Nach dem Abkühlen kann sich das Druckfederelement 15
entspannen und nimmt das Element 1 und/oder das Element 2
entgegen oder in der dort dargestellten Richtung X axial
mit. Dabei werden gleichzeitig die Drähte 13 auf ihre
ursprüngliche Länge gedehnt.
Das Schubelement 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel axial
kraftfrei und dient nur zur Führung des Halteelementes 10.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
gemäss Fig. 5 ist eine Distraktionsvorrichtung R5
aufgezeigt, bei welcher die Arbeitseinrichtung 11 als
Druckfeder 16 anstelle des Drahtes 13 aus
Formgedächtnismetall zu einer Feder gewunden ist, welche
bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur
verlängert wird. Dabei wird ein Druckfederelement 15 der
Arbeitseinrichtung 12 gespannt. Die Kräfte können im
abgekühlten Zustand der Druckfeder 16 ein Zusammenpressen
der Arbeitseinrichtung 12 auf die ursprüngliche Länge
hervorrufen. Die entsprechende Funktionsweise des
Ratschenmechanismus, wie er oben beschrieben ist, bleibt
gleich.
Ferner soll vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfasst
sein, dass die Drähte 13, welche aus Memory-Metall
hergestellt sind, mit einer Isolierung versehen sind, die
entsprechende Verkürzungen und Dehnungen des Drahtes 13
zulassen. Durch den geringen Querschnitt der Drähte 13
kommt es bei einer Bestromung zur Erwärmung. Diese Wärme
wird, da die Drähte 13 aus Memory-Metall gebildet sind, zur
Verkürzung der Drähte 13 benutzt. Die Drähte 13 der
Arbeitseinrichtung 11 und Spanneinrichtung 12 werden über
hier nicht dargestellte Geräte zur Einergieeinspeisung
angeschlossen, welcher bspw. im Bereich unter der Haut
liegt. Über entsprechende induktive Geber kann dann die
elektrische Energie zum Inbetriebsetzen der
Distraktionsvorrichtungen R1 bis R5 übertragen werden. Auf
diese Weise können auch Informationen über das distraktive
Verhalten übermittelt werden.
Die Drähte 13 oder andere Elemente der
Distraktionsvorrichtung können auch von aussen direkt
induktiv erwärmt werden, ohne dass bspw. ein Energiewandler
vorgesehen sein muss. Dies kann bspw. mit einem wechselnden
elektromagnetischen Feld erzeugt werden, welches von aussen
an die Extremitäten angelegt wird. Eine elektronische
Steuerung oder Regelung kann entfallen.
Es soll ferner daran gedacht sein, entsprechende
Temperatursensoren der Distraktionsvorrichtung R1 bis R5
insbesondere der Arbeitseinrichtung 11 und Spanneinrichtung
12 zuzuordnen, um eine Temperatursteuerung und Regelung
exakt vornehmen zu können. Gleichzeitig können die
Temperatursensoren der Kontrolle dienen, ob die Abkühlung
beim Entspannen der Arbeitseinrichtung nach einer Erwärmung
erfolgt ist. Erst dann wird die Spanneinrichtung 12 in
Betrieb genommen.
Zudem kann über derartige Temperatursenoren eine
wechselseitige Bestromung der Arbeitseinrichtung 11 bzw.
Spanneinrichtung 12 vorgenommen werden, wobei auch die
entsprechenden Schaltvorgänge zur Berechnung der erreichten
Distraktionsstrecke aufzählbar sind.
Es kann ferner von Vorteil sein, elektrische bzw.
mechanische Kontaktelemente für die jeweilige Endposition
des Halteelementes 10 bspw. beim Verkürzen mittels der
Arbeitseinrichtung bzw. beim Spannen mittels der
Spanneinrichtung 12 vorzusehen. Die entsprechenden
Kontaktelemente können zur wechselseitigen Bestromung von
Arbeitseinrichtung 11 bzw. Spanneinrichtung 12 sowie zum
Aufzählen der Kontakte und zur Berechnung der erreichten
Distraktionsstrecke dienen.
Ferner kann eine absolute Wegmessung über ein
Längenmesssystem, welches nach bspw. dem physikalischen
Prinzip der elektrischen Induktion, der Magnetostriktion
der Magnetoresistenz oder der Änderung des elektrischen
Widerstandes mit zunehmender Länge der ausgefahrenen
Elemente 1, 2 funktioniert.
Zur Bestimmung, der Verlängerung eines Knochens bzw. zur
Überbrückung eines Knochenspaltes können auch Kraftsensoren
zur Überwachung der Distraktionskräfte vorgesehen sein.
Hierdurch lässt sich ebenfalls Einfluss auf die
Verlängerung eines Knochens nehmen.
1
Element
2
Element
3
Deckel
4
Öffnung
5
Schubelement
6
Aufnahme
7
Sperreinrichtung
8
Ausrastung
9
Sperrelement
10
Halteelement
11
Arbeitseinrichtung
12
Spanneinrichtung
13
Draht
14
Zugfederelement
15
Druckfederelement
16
Druckfeder
R1
R1
Distraktions
vorrichtung
R2
R2
Distraktions
vorrichtung
R3
R3
Distraktions
vorrichtung
R4
R4
Distraktions
vorrichtung
R5
R5
Distraktions
vorrichtung
X Richtung
X Richtung
Claims (34)
1. Distraktionsvorrichtung zum Auseinanderbewegen eines
ein- oder zweiteiligen, ggf. getrennten Knochens zur
Verlängerung oder zur Überbrückung eines Knochenspaltes,
mit einem ggf. in einen Markraum eines Knochens
einführbaren Marknagel, welcher wenigstens zwei axial
gegeneinander bewegbare Elemente (1, 2), aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Bewegung zumindest eine Arbeitseinrichtung (11)
mit dem Elemente (1) und einem bewegbaren Halteelement (10)
verbunden ist, welches am Element (2) abgestützt ist.
2. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass das Halteelement (10) und das
bewegbare Element (1 oder 2) mit einer Spanneinrichtung
(12) in Verbindung stehen.
3. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass an das bewegbare Element (1 oder 2)
ein Schubelement (5) anschliesst, welches das Halteelement
(10) durchgreift.
4. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schubelement (5) einends mit einer
Aufnahme (6.2) versehen ist.
5. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Arbeitseinrichtung (11) zwischen
Aufnahme (6.2) des Schubelementes (5) und Halteelement (10)
angeordnet und mit diesen, ggf. an dessen Aufnahme (6.4
oder 6.5), verbunden ist.
6. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem
Halteelement (10) und/oder dem Element (2) wenigstens eine
Sperreinrichtung (7.1, 7.2), insbesondere als Ausrastungen
(8) mit darin eingreifenden Sperrelementen (9.1, 9.2)
zugeordnet ist, welche durch Kraftübertragung des
Halteelementes (10) auf das Element (2) eine Rückbewegung
des Elementes (1) entgegen einer Richtung (X) verhindert.
7. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das Element (2) entlang dem Element
(1) verschiebbar angeordnet ist, wobei das Element (2)
und/oder das Element (1) mit wenigstens einer
Sperreinrichtung (7.1, 7.2) versehen ist.
8. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass das Sperrelement (7.1) rastbar eine
Rückbewegung des Elementes (2) gegenüber dem Element (1)
verhindert.
9. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Elemente (1, 2) als Hohlprofile
ausgebildet sind, wobei das Element (2) innerhalb des
Elementes (1) verschiebbar angeordnet ist.
10. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Arbeitseinrichtung (11) zumindest teilweise aus
Formgedächtnismaterial hergestellt ist.
11. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die
Arbeitseinrichtung (11) zumindest aus einem Federelement
(16) und/oder aus einer Mehrzahl von Drähten (13) gebildet
ist, welche zueinander isoliert sind, wobei Federelement
(16) und/oder Drähte (13) aus Formgedächtnismaterial
hergestellt sind.
12. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch
Betätigen der Arbeitseinrichtung (11) das Schubelement (5)
des Elementes (2) gegen das Halteelement (10) bewegbar ist.
13. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestromung der
Arbeitseinrichtung (11), insbesondere der Drähte (13) eine
Erwärmung erfolgt, welche eine Verkürzung der
Arbeitseinrichtung (11) oder Verlängerung eines
Federelementes (16) bewirkt.
14. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Verkürzung der
Arbeitseinrichtung (11) das Schubelement (5) und das
Element (2) gegenüber dem, an dem Element (1) fixierten
Halteelement (10) in Richtung (X) bewegbar ist.
15. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, dass nach dem Betreiben der
Arbeitseinrichtung (11) und nach ggf. Unterbrechung einer
Bestromung ein Abkühlen und unter Krafteinwirkung der
Spanneinrichtung (12) eine Verformung der Elemente der
Arbeitseinrichtung (11) in deren ursprüngliche Form
erfolgt.
16. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spanneinrichtung (12) zumindest teilweise aus
Formgedächtnismaterial hergestellt und zwischen einer
Aufnahme (6.1) des Elementes (2) und Aufnahme (6.2
und/oder 6.5) vorgesehen ist.
17. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die
Spanneinrichtung (12) aus einem Zugfederelement (14) oder
einem Druckfederelement (15) und/oder aus einer Mehrzahl
von Drähten (13) gebildet ist, welche zueinander isoliert
sind, wobei die Drähte (13) aus Formgedächtnismaterial
hergestellt sind.
18. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestromung der
Spanneinrichtung (12), insbesondere der Drähte (13) eine
Erwärmung erfolgt, welche eine Verkürzung der
Spanneinrichtung (12) bewirkt.
19. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass durch Verkürzung der Spanneinrichtung
(12), insbesondere der Drähte (13) das Halteelement (10)
gegenüber dem Element (2) in Richtung (X), ggf. rastbar
bewegbar ist.
20. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, dass nach dem Betreiben der
Spanneinrichtung (12) ein Abkühlen durch Unterbrechung der
Bestromung und damit eine Dehnung der Spanneinrichtung
(12), insbesondere der Drähte (13) erfolgt.
21. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
Arbeitseinrichtung (11) und Spanneinrichtung (12)
alternierend betrieben sind.
22. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der
Arbeitseinrichtung (11) oder der Spanneinrichtung (12)
zumindest eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.
23. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die
Arbeitseinrichtung (11) und/oder Spanneinrichtung (12) als
Rohr- oder rohrartige Elemente aus Formgedächtnismetall
gebildet sind, welchen zur Verkürzung eine Heizeinrichtung
zugeordnet ist.
24. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Versorgung einer Arbeitseinrichtung (11) und/oder
Spanneinrichtung (12) mit Energie berührungslos ggf. über
Induktion erfolgt.
25. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der
Arbeitseinrichtung (11) und/oder der Spanneinrichtung (12)
Temperaturmesselemente, insbesondere Temperatursenoren zur
Überwachung, Steuerung und Regelung der Temperaturen beim
Erwärmen und Abkühlen zugeordnet sind.
26. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der
Arbeitseinrichtung (11) und/oder der Spanneinrichtung (12)
Sensorelemente und/oder Kontrollelemente zugeordnet sind,
welche die Anzahl der Schaltvorgänge ermitteln und eine
Distraktionsstrecke bestimmen.
27. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass den
Elementen (1, 2), Kontaktelemente zum Erkennen von Endlagen
des Halteelementes (10) und/oder des Elementes (1)
zugeordnet sind.
28. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass
Kraftsensoren zur Überwachung der Distraktionskräfte den
Elementen (1, 2), und/oder der Spanneinrichtung (12)
und/oder Arbeitseinrichtung (11) zugeordnet sind.
29. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die
Elemente (1, 2) verdrehgesichert, ggf. über Führungsnuten,
Führungsnasen od. dgl. axial ineinander oder aneinander
geführt, bewegbar angeordnet sind.
30. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
Element (1 und/oder 2) und Halteelement (10) die
Spanneinrichtung (12) und/oder Arbeitseinrichtung (11)
vorgesehen sind.
31. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
Element (2) und/oder Halteelemente (10) zumindest eine
Druckfeder (16) und zwischen Halteelement (10) und
Schubelement (5) zumindest ein Druckfederelement (15)
vorgesehen ist.
32. Distraktionsvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch
gekennzeichnet, dass Druckfederelement (15) und/oder
Druckfeder (16) aus Formgedächtnismaterial hergestellt
sind, welchen ggf. eine Heizeinrichtung zugeordnet ist.
33. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der
zumindest eine Draht (13) der Arbeitseinrichtung (11)
und/oder der Spanneinrichtung (12) im Halteelement (10)
und/oder in der zumindest einen Aufnahme (6.1 bis 6.5)
durchgeführt ist.
34. Distraktionsvorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 2 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass
die Arbeitseinrichtung (11) und/oder Spanneinrichtung (12) von
extern, ggfs. induktiv erwärmbar sind.
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