WO2005053548A1 - Device for repositioning bone fractures - Google Patents

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Pietro Regazzoni
Daniel Schmucki
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Synthes Ag Chur
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Abstract

The invention relates to a device (1) for repositioning bone fractures, comprising: A) a longitudinal rod (2) having a central axis (3), a front end (4) intersecting the central axis (3), and having a rear end (5) also intersecting the central axis (3), and; B) at least three Kirschner wires (6) suited for fixing the device (1) to a bone (7) or bone fragment, whereby; C) the rod (2) is penetrated by at least three bore holes (8) each having a longitudinal axis and being suited for leading the Kirschner wires (6) therethrough, and; D) the longitudinal axes (9) of the bore holes (8) intersect a plane extending orthogonal to the central axis (3) at the front end (4) of the rod (2) and are slanted with regard to one another.

Description

Vorrichtung zur Reposition von KnochenfrakturenDevice for the reduction of bone fractures
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reposition von Knochenfrakturen, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for reducing bone fractures, according to the preamble of patent claim 1.
Knochenfragmente, insbesondere am proximalen Femur sind oft schwierig so zu reponieren, dass eine interne Fixation der Fraktur möglich ist.Bone fragments, especially on the proximal femur, are often difficult to reposition so that internal fixation of the fracture is possible.
Aus der WO 02/096294 GREEN ist eine Vorrichtung zur Ausrichtung von Röhrenknochen bekannt. Diese bekannte Vorrichtung umfasst einen Stab mit einem um einen Röhrenknochen herumführbaren, bogenförmigen Segment und einem Spannelement, welches parallel zum Stab verschiebbar angeordnet ist und gegen die proximale Oberfläche des Röhrenknochens pressbar ist. Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist, dass das bogenförmige Segment der Vorrichtung um den Röhrenknochen herumgeführt werden muss und dadurch eine Ablösung der umliegenden Weichteile notwendig ist.A device for aligning long bones is known from WO 02/096294 GREEN. This known device comprises a rod with an arcuate segment which can be guided around a tubular bone and a tensioning element which is displaceably arranged parallel to the rod and can be pressed against the proximal surface of the tubular bone. A disadvantage of this known device is that the arcuate segment of the device has to be guided around the long bones and therefore a detachment of the surrounding soft parts is necessary.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche einseitig am Knochen auf der durch eine kleine Inzision erreichbaren Oberfläche des Knochens lösbar befestigbar ist und einen festen Halt der Vorrichtung am Knochen gewährleistet.The invention seeks to remedy this. The invention has for its object to provide a device which is releasably attachable to one side of the bone on the surface of the bone accessible by a small incision and ensures a firm hold of the device on the bone.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung zur Reposition von Knochenfrakturen, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The invention solves this problem with a device for reducing bone fractures, which has the features of claim 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the dependent claims.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der erfindungsgemässen Vorrichtung der Knochen oder das Knochenfragment nur auf einem kleinen Teil seiner Oberfläche vom Weichteilgewebe befreit werden muss; das den Knochen umfassende Weichteilgewebe nicht beeinträchtigt wird; eine rigide Verbindung zwischen dem Knochen oder dem Knochenfragment und der Vorrichtung herstellbar ist; eine geringe Beeinträchtigung des Operationsfeldes im Bezug auf den Platz und den Einsatz eines Bildverstärkers erreichbar ist; eine einfache Anwendung erreichbar ist; zur Montage der Vorrichtung nur eine kleine Inzision am menschlichen Körper notwendig ist und damit die Vorrichtung minimal-invasiv einsetzbar ist; die Übertragung von grossen Manipulationskräften während der Reposition der Knochenfragment ermöglicht wird; und eine hohe Stabilität der Vorrichtung erreichbar ist.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that, thanks to the device according to the invention, the bone or the bone fragment only has to be freed from the soft tissue on a small part of its surface; the soft tissue surrounding the bone is not affected; a rigid connection between the bone or the bone fragment and the device can be established; a slight impairment of the operating field in terms of space and the use of an image intensifier can be achieved; a simple application is available; only a small incision on the human body is necessary to assemble the device and the device can thus be used in a minimally invasive manner; the transfer of large manipulation forces during the reduction of the bone fragment is made possible; and a high stability of the device can be achieved.
In einer bevorzugten Ausführungsform stehen die Längsachsen der Bohrungen relativ zur Zentralachse windschief, wobei die Längsachsen der Bohrungen die Zentralachse mit einem Kreuzungswinkel von vorzugsweise zwischen 10° < ß ≤ 30° kreuzen. Durch diese Schrägstellung der Bohrungen ist der Vorteil erreichbar, dass die durch die Bohrungen durchgeführten Kirschnerdrähte schräg in den Knochen eingeschraubt werden und damit eine höhere Ausreisskraft für die Kirschnerdrähte erreichbar ist.In a preferred embodiment, the longitudinal axes of the bores are skewed relative to the central axis, the longitudinal axes of the bores crossing the central axis with a crossing angle of preferably between 10 ° <β 30 30 °. This inclination of the bores has the advantage that the Kirschner wires passed through the bores are screwed into the bone at an angle and thus a higher pull-out force can be achieved for the Kirschner wires.
In einer anderen Ausführungsform liegen die Längsachsen der Bohrungen, wenn sie in eine zur Zentralachse orthogonale Ebene projiziert werden, auf den Seiten eines Dreiecks, wobei das Dreieck vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sein Umkreis mit der Peripherie einer zur Zentralachse orthogonalen Querschnittsfläche des Stabs zusammenfällt. Ferner ist das durch die Projektionen der Längsachsen in eine Ebene gebildete Dreieck vorzugsweise ein gleichseitiges Dreieck, so dass eine bezüglich der Stabilität und dem Platzbedarf der Vorrichtung optimale Anordnung der durch die Bohrungen durchgeführten Kirschnerdrähte erreichbar ist. In wiederum einer anderen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen lösbar mit dem Stab verbindbaren Handgriff zur einfacheren Manipulation. Der Handgriff kann je nach Bedarf orthogonal, schräg oder koaxial zur Zentralachse des Stabs angeordnet sein.In another embodiment, the longitudinal axes of the bores, when they are projected in a plane orthogonal to the central axis, lie on the sides of a triangle, the triangle preferably being formed such that its periphery coincides with the periphery of a cross-sectional area of the rod orthogonal to the central axis. Furthermore, the triangle formed by the projections of the longitudinal axes into one plane is preferably an equilateral triangle, so that an optimal arrangement of the Kirschner wires through the bores can be achieved with regard to the stability and the space requirement of the device. In yet another embodiment, the device comprises a handle that can be detachably connected to the rod for easier manipulation. The handle can be arranged orthogonally, obliquely or coaxially to the central axis of the rod as required.
Vorzugsweise ist der Handgriff bezüglich der Zentralachse verdrehfest mit dem Stab verbindbar. Dazu können kraftschlüssige Verbindungen, beispielsweise eine Schraube mit Kontermutter oder formschlüssige Mittel, beispielsweise eine Verbindung mittels eines Drei- oder Sechskantes eingesetzt werden.The handle can preferably be connected to the rod in a rotationally fixed manner with respect to the central axis. For this purpose, non-positive connections, for example a screw with a lock nut, or positive means, for example a connection by means of a triangle or hexagon, can be used.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zusätzlich einen zur Zentralachse konzentrisch angeordneten Spannring, welcher beispielsweise parallel zur Zentralachse auf dem Stab verschiebbar oder fest mit dem Stab verbunden sein kann. Durch Verschiebung der in der Zentralbohrung des Spannringes angeordneten Kirschnerdrähte relativ zum Spannring oder umgekehrt werden die Kirsch nerdrähte gegen die Zentralachse gebogen. Damit ist der Vorteil erreichbar, dass die Kirschnerdrähte leicht gebogen werden, wodurch eine maximale Fixation der Kirschnerdrähte im Knochen erreichbar ist.In a further embodiment, the device additionally comprises a clamping ring which is arranged concentrically to the central axis and which can be displaced, for example, parallel to the central axis on the rod or can be fixedly connected to the rod. By moving the Kirschner wires arranged in the central bore of the clamping ring relative to the clamping ring or vice versa, the Kirsch ner wires are bent against the central axis. This has the advantage that the Kirschner wires are slightly bent, which means that the Kirschner wires can be maximally fixed in the bone.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.The invention and further developments of the invention are explained in more detail below on the basis of the partially schematic representations of several exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Ansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung;1 shows a view of an embodiment of the device according to the invention;
Fig. 2 einen zur Zentralachse orthogonalen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 1 durch den Stab;FIG. 2 shows a section orthogonal to the central axis along the line III - III in FIG. 1 through the rod;
Fig. 3 eine Vergrösserung des durch den Kreis A markierten Ausschnittes in Fig. 1 ;3 shows an enlargement of the section marked by the circle A in FIG. 1;
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 3; und Fig. 5 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung.FIG. 4 shows a section along the line II-II in FIG. 3; and Fig. 5 is a view of another embodiment of the device.
In Fig. 1 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 dargestellt, welche im wesentlichen einen longitudinalen Stab 2 mit einer Zentralachse 3, einen schräg zur Zentralachse 3 am hinteren Ende 5 des Stabs 2 angeordneten Handgriff 17 und drei mit dem Stab 2 verbindbare Führungs- oder Kirschnerdrähte 6 umfasst. Der Stab 2 wird von drei Bohrungen 8 durchdrungen, deren Längsachsen 9 relativ zueinander und relativ zur Zentralachse 2 windschief stehen. Die Kirschnerdrähte 6 sind parallel zur den Längsachsen 9 verschiebbar in den Bohrungen 8 gelagert und an ihren vorderen Enden 10 mit einem in einen Knochen 7 schraubbaren Gewinde 12 versehen. Die Längsachsen 9 der Bohrungen 8 weisen einen Abstand A zueinander auf, welcher grösser als der Durchmesser D der Bohrungen 8 ist, so dass sich die Bohrungen 8 gegenseitig nicht durchdringen. Die Kreuzungswinkel ß der Längsachsen 9 der Bohrungen 8 mit der Zentralachse 3 betragen 20°, so dass die Längsachse 9 jeder der Bohrungen 8 die Mantelfläche 13 in den Abständen X und Y vom vorderen Ende 4 des Stabs schneidet, wobei X > Y ist.1 shows an embodiment of the device 1 which essentially comprises a longitudinal rod 2 with a central axis 3, a handle 17 arranged at an angle to the central axis 3 at the rear end 5 of the rod 2 and three guide or Kirschner wires which can be connected to the rod 2 6 includes. The rod 2 is penetrated by three bores 8, the longitudinal axes 9 of which are skewed relative to one another and relative to the central axis 2. The Kirschner wires 6 are slidably mounted in the bores 8 parallel to the longitudinal axes 9 and are provided at their front ends 10 with a thread 12 which can be screwed into a bone 7. The longitudinal axes 9 of the bores 8 are at a distance A from one another which is greater than the diameter D of the bores 8, so that the bores 8 do not penetrate one another. The crossing angles β of the longitudinal axes 9 of the bores 8 with the central axis 3 are 20 °, so that the longitudinal axis 9 of each of the bores 8 intersects the lateral surface 13 at distances X and Y from the front end 4 of the rod, where X> Y.
Wie in Fig. 2 gezeigt sind die Kreuzungswinkel ß der Längsachsen 9 der Bohrungen 8 derart gewählt, dass die Längsachsen 9 - wenn sie in eine zur Zentralachse 3 orthogonale Querschnittsfläche projiziert werden - auf den Seiten eines gleichseitigen Dreiecks 15 liegen, dessen Umkreis durch die Mantelfläche 13 des Stabs 2 definiert ist.As shown in FIG. 2, the crossing angles β of the longitudinal axes 9 of the bores 8 are selected such that the longitudinal axes 9 - when they are projected into a cross-sectional area orthogonal to the central axis 3 - lie on the sides of an equilateral triangle 15, the circumference of which is due to the lateral surface 13 of the rod 2 is defined.
Am vorderen Ende 4 des Stabs 2 sind stirnseitig kronenartige Zacken 16 angebracht, so dass der Stab 2 auf der Oberfläche des Knochens 7 nicht abrutschen kann.At the front end 4 of the rod 2, crown-like serrations 16 are attached on the end face, so that the rod 2 cannot slip on the surface of the bone 7.
Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, umfassen die Mittel 24 zur rotativ formschlüssigen Verbindung des Stabs 2 mit dem Handgriff 17 einen am hinteren Ende 5 des Stabs 2 koaxial angeordneten, eine zur Zentralachse 3 orthogonale, unrunde Querschnittsfläche 23 aufweisenden Zapfen 18 sowie einem mit dem Handgriff 17 verbundene, koaxial über den Zapfen 18 schiebbare Büchse 25 auf. Der unrunde Querschnitt 23 ist hier als Sechskant ausgebildet. Die Büchse 25 weist einen koaxial durchgehenden Hohlraum 26 auf, dessen orthogonal zur Zentralachse 3 betrachtete Querschnittsfläche komplementär zur unrunden Querschnittfläche 23 am hinteren Ende 5 des Stabs 2 ist. Die Fixation der Büchse 25 erfolgt am hinteren Ende 5 des Stabs 2 mit einer zur Zentralachse 3 koaxialen Schraube 22, welche in eine mit einem Innengewinde versehene, koaxiale Bohrung 27 am hinteren Ende 5 des Stabs 2 schraubbar ist. Der Schraubenkopf 28 wird beim Anziehen der Schraube 22 auf die aussenliegende Stirnfläche der Büchse 25 gepresst, so dass die Büchse 25 axial zwischen dem Schraubenkopf 28 und dem in einem Abstand s, welcher kleiner als die axiale Länge der Büchse 25 ist, angeordneten Bund 29 am Stab 2 eingeklemmt wird.As shown in FIGS. 3 and 4, the means 24 for the rotationally positive connection of the rod 2 to the handle 17 comprise a pin 18 coaxially arranged at the rear end 5 of the rod 2, a pin 18 which is orthogonal to the central axis 3 and has a non-circular cross-sectional area 23 connected to the handle 17, coaxially slidable over the pin 18 sleeve 25. The non-circular cross section 23 is designed here as a hexagon. The bushing 25 has a coaxially continuous cavity 26, the cross-sectional area of which is considered orthogonal to the central axis 3 is complementary to the non-circular cross-sectional area 23 at the rear end 5 of the rod 2. The bushing 25 is fixed at the rear end 5 of the rod 2 with a screw 22 which is coaxial with the central axis 3 and which can be screwed into a coaxial bore 27 provided with an internal thread at the rear end 5 of the rod 2. When the screw 22 is tightened, the screw head 28 is pressed onto the outer end face of the bush 25, so that the bush 25 is axially between the screw head 28 and the collar 29 arranged at a distance s which is less than the axial length of the bush 25 Rod 2 is jammed.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform nur darin, dass sie zusätzlich einen parallel zur Zentralachse 3 verschiebbaren Spannring 30 aufweist. Der Innendurchmesser des Spannringes 30 ist so gross bemessen, dass der Spannring 30 von den Durchtrittsstellen der Kirschnerdrähte 6 durch die Mantelfläche 13 des Stabs 2 parallel zur Zentralachse 3 ausserhalb der schräg stehenden Kirschnerdrähte 6 verschiebbar ist. Die schräg stehenden Kirschnerdrähte 6 werden bei weiterem Verschieben des Spannringes 30 durch dessen Innenwand des Spannringes 30 gegen die Zentralachse 3 gebogen und verklemmen sich dadurch in den Bohrungen 8, wodurch eine bessere Stabilität der Verbindung zwischen dem Stab 2 und dem Knochen 7 erreichbar ist. The embodiment shown in FIG. 5 differs from the embodiment shown in FIG. 1 only in that it additionally has a clamping ring 30 that can be displaced parallel to the central axis 3. The inner diameter of the clamping ring 30 is dimensioned so large that the clamping ring 30 can be displaced from the passage points of the Kirschner wires 6 through the lateral surface 13 of the rod 2 parallel to the central axis 3 outside the inclined Kirschner wires 6. The inclined Kirschner wires 6 are bent by further displacement of the clamping ring 30 through the inner wall of the clamping ring 30 against the central axis 3 and thereby jam in the bores 8, whereby a better stability of the connection between the rod 2 and the bone 7 can be achieved.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (1) zur Reposition von Knochenfrakturen mit1. Device (1) for reducing bone fractures with
A) einem eine Zentralachse (3) aufweisenden longitudinalen Stab (2) mit einem die Zentralachse (3) schneidenden, vorderen Ende (4) und einem die Zentralachse (3) schneidenden, hinteren Ende (5), dadurch gekennzeichnet, dassA) a longitudinal rod (2) having a central axis (3) with a front end (4) intersecting the central axis (3) and a rear end (5) intersecting the central axis (3), characterized in that
B) der Stab (2) von mindestens drei zur Durchführung von Kirschnerdrähten (6) geeigneten Bohrungen (8) mit je einer Längsachse (9) durchdrungen wird; undB) the rod (2) is penetrated by at least three bores (8) suitable for the passage of Kirschner wires (6), each having a longitudinal axis (9); and
C) die Längsachsen (9) der Bohrungen (8) eine am vorderen Ende (4) des Stabs (2) orthogonal zur Zentralachse (3) aufgespannte Ebene schneiden und relativ zueinander windschief stehen.C) the longitudinal axes (9) of the bores (8) intersect a plane spanned at the front end (4) of the rod (2) orthogonal to the central axis (3) and are skewed relative to each other.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (9) der Bohrungen (8) relativ zur Zentralachse (3) windschief stehen.2. Device (1) according to claim 1, characterized in that the longitudinal axes (9) of the bores (8) are skewed relative to the central axis (3).
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (9) der Bohrungen (8) die Zentralachse (3) mit einem Kreuzungswinkel 10° < ß < 30° kreuzen.3. Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal axes (9) of the bores (8) cross the central axis (3) with a crossing angle 10 ° <β <30 °.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachsen (9) der Bohrungen (8) - in eine zur Zentralachse (3) orthogonale Ebene (14) projiziert - auf den Seiten eines Dreiecks (15) liegen.4. Device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the longitudinal axes (9) of the bores (8) - projected into a plane (14) orthogonal to the central axis (3) - on the sides of a triangle (15 ) lie.
5. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die in die Ebene (14) projizierten Längsachsen (9) definierte Dreieck (15) einen Umkreis hat, der mit der mit der Peripherie einer zur Zentralachse (3) orthogonalen Querschnittsfläche des Stabs (2) zusammenfällt.5. The device (1) according to claim 4, characterized in that the triangle (15) defined by the longitudinal axes (9) projected into the plane (14) has a circumference that is orthogonal to the periphery of the central axis (3) Cross-sectional area of the rod (2) coincides.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die in die Ebene (14) projizierten Längsachsen (9) definierte Dreieck (15) gleichseitig ist. 6. The device (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the triangle (15) defined by the longitudinal axes (9) projected into the plane (14) is equilateral.
7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen lösbar mit dem Stab (7) verbindbaren Handgriff (9) umfasst.7. Device (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a detachably connectable to the rod (7) handle (9).
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (9) quer zur Zentralachse (8) des Stabs (7) steht.8. The device (1) according to claim 7, characterized in that the handle (9) is transverse to the central axis (8) of the rod (7).
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff (9) bezüglich der Zentralachse (8) verdrehfest mit dem Stab (7) verbindbar ist.9. The device (1) according to claim 7 or 8, characterized in that the handle (9) with respect to the central axis (8) is rotatably connected to the rod (7).
10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie am hinteren Ende (10) des Stabs (7) angeordnete Mittel (24) zur bezüglich der Zentralachse (8) rotativ formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung des Stabs (7) mit dem Handgriff (9) umfasst.10. The device (1) according to claim 9, characterized in that it at the rear end (10) of the rod (7) arranged means (24) with respect to the central axis (8) rotationally positive or non-positive connection of the rod (7) with the Handle (9) includes.
11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zur Zentralachse (3) konzentrischen Spannring (30) umfasst, mittels welchem die Kirschnerdrähte (6) gegen die Zentralachse (3) biegbar sind.11. The device (1) according to any one of claims 1 to 10, characterized in that it comprises a clamping ring (30) concentric with the central axis (3), by means of which the Kirschner wires (6) can be bent against the central axis (3).
12. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens drei Kirschnerdrähte (6) umfasst, welche zur Fixation der Vorrichtung (1) an einem Knochen (7) oder einem Knochenfragment geeignet sind. 12. The device (1) according to one of claims 1 to 11, characterized in that it comprises at least three Kirschner wires (6) which are suitable for fixing the device (1) to a bone (7) or a bone fragment.
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