DE19746687C2

DE19746687C2 - Device for external fixation of broken bones, especially the extremities

Info

Publication number: DE19746687C2
Application number: DE1997146687
Authority: DE
Inventors: Gerd Werding; Willi Schneider
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2001-02-15
Anticipated expiration: 2017-10-23
Also published as: AU1230799A; DE19746687A1; WO1999020194A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur externen Fixierung von gebrochenen Knochen, insbesondere der Extremi täten, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for external Fixation of broken bones, especially the extremities would, according to the preamble of claim 1.

Eine Vorrichtung dieser Art dient zur Stabilisierung bestimmter Knochenbrüche mit relativ geringem operativen Aufwand. Sie weist "Knochennägel" auf, die bruchfern beider seits eines Knochenbruchs, möglichst senkrecht zur Achsrich tung des gebrochenen Knochens, im Knochen verankert werden. Sie werden durch Haut- und Weichteilmantel hindurch einge bracht. Die Knochennägel beiderseits des Bruchs werden dann, außerhalb des Körpers, durch (möglichst in Achsrichtung des gebrochenen Knochens verlaufende) Querstäbe über Verbin dungselemente verbunden. Der Nachteil der bekannten Vorrich tung liegt darin, daß die Querstäbe starr und gerade sind, so daß zur Stabilisierung in mehreren Ebenen eine aufwendige Rahmenkonstruktion erforderlich ist. Diese Rahmenkonstruk tion ist, vor allem wenn sie Winkel (zum Beispiel eines gebeugten Gelenks) überbrücken muß, sperrig und verhältnis mäßig schlecht den anatomischen Konturen anzupassen. Dadurch entsteht unter anderem häufig ein relativ langer Hebelarm, wenn z. B. der Abstand zwischen der Verankerung des Knochen nagels im Knochen und der Verbindung des Knochennagels mit dem Querstab zu groß wird.A device of this type is used for stabilization certain fractures with relatively little operative Expenditure. It has "bone nails" that both break on the side of a broken bone, as perpendicular to the axis as possible broken bone, to be anchored in the bone. They are inserted through the skin and soft tissue coat brings. The bone nails on both sides of the fracture are then outside the body, by (if possible in the axial direction of the broken bones) cross bars over connec connected elements. The disadvantage of the well-known Vorrich tion is that the crossbars are rigid and straight, so that an elaborate stabilization in several levels Frame construction is required. This frame construction tion, especially if it is an angle (for example one flexed joint) must be bulky and proportionate moderately difficult to adapt to the anatomical contours. Thereby often results in a relatively long lever arm, if e.g. B. the distance between the anchoring of the bone nail in the bone and the connection of the bone nail with the crossbar gets too big.

Eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus US 5 152 280 bekannt. Bei dieser bekannten Vor richtung sind benachbarte Glieder über Zwischenglieder um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar. Die Schwenk achsen sind durch Schrauben gegeben, wobei durch ein Fest ziehen der Schrauben die Glieder auch in ihren ausgewählten Relativlagen festgelegt werden können. Die bekannte Vorrich tung ist durch die Verwendung der Zwischenglieder verhält nismäßig aufwendig. Der Umstand, daß die beiden zueinander senkrechten Achsen einander nicht schneiden, bewirkt über dies, daß jede Relativbewegung von zwei benachbarten Glie dern neben der eigentlich gewünschten Schwenkung auch eine translatorische Komponente enthält. Dies erschwert ein ra sches Einstellen der gewünschten Anordnung der Glieder.A device according to the preamble of the claim 1 is known from US 5 152 280. With this well-known before direction are adjacent links via intermediate links two mutually perpendicular axes can be swiveled. The pan axes are given by screws, whereby by a hard the screws also pull the links in their selected Relative positions can be determined. The well-known Vorrich tion is due to the use of intermediate elements expensive. The fact that the two are related to each other vertical axes do not intersect, causes over this is that every relative movement of two neighboring Glie besides the actually desired swivel also one contains translatory component. This complicates a ra Setting the desired arrangement of the links.

Aus DE 26 57 303 A1 ist ein Knochennagel bekannt, wel cher Glieder aufweist, die über Kugelgelenke gelenkig mit einander verbunden sind, wobei die Gelenkkugeln in verhält nismäßig flachen Kugelpfannen liegen.From DE 26 57 303 A1 a bone nail is known, wel cher limbs that are articulated with ball joints are connected to each other, the joint balls behaving in shallow ball pans.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu gestalten, daß sie bei einfachem Aufbau eine einfache Justiermöglichkeit und ein großes Maß an Freiheit hinsichtlich der Relativanordnung der einzelnen Glieder bei gleichzeitiger Aurechterhaltung des Zusammenhalts der Glieder bietet.The object of the invention is a device according to Preamble of claim 1 to be designed so that it with a simple structure, a simple adjustment option and a great deal of freedom in terms of relative arrangement of the individual limbs while maintaining right of the cohesion of the limbs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrich tung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a Vorrich device with the features of claim 1 solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen stand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are counter stood the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf diesen zeigtThe following are embodiments of the invention described with reference to the accompanying drawing. On this shows

Fig. 1 eine auf Kugelgelenken und Spanndraht aufbauende Vorrichtung zur externen Fixierung von gebrochenen Röhren knochen, wobei zur Verdeutlichung der Gelenkigkeit des Viel gelenkstabs nur ein einziger Knochennagel dargestellt ist, Fig. 1 a constituent on ball joints and tension wire device for the external fixation of fractured bone tubes, illustrating the articulation of the multi-jointed bar only one bone nail is shown,

Fig. 2 eine Aneinanderreihung von Stabgliedern dieser Ausführungsform allein, Fig. 2 is a series of rod members of this embodiment alone,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einer Abwandlung der Stabglieder, Fig. 3 is a similar to FIG. Preparation 2 with a modification of the rod members,

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung mit einer weiteren Abwandlung der Stabglieder, Fig. 4 is a FIG. 2 illustration corresponding with a further modification of the rod members,

Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 angebracht an einem Finger, Fig. 5 shows the device according to Fig. 1 attached to a finger,

Fig. 6 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor richtung, Fig. 6 shows an embodiment of the pre device according to the invention,

Fig. 7 eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 6, Fig. 7 shows a modification of the embodiment of Fig. 6,

Fig. 8(a) bis (d) ein Stabglied der Ausführungsform der Fig. 6 oder 7 in verschiedenen Ansichten, Fig. 8 (a) to (d) a rod member of the embodiment of Fig. 6 or 7 in different views,

Fig. 9(a) bis (c) das Stabglied der Fig. 8(a) bis (d) mit aufgesetztem gespanntem Klemmband in einer Ansicht von der Seite, von hinten und von hinten bei teilweise entfern tem Spannbügel, Fig. 9 (a) to (c) the rod member of Fig. 8 (a) to (d) with attached tensioned clamping band in a view from the side, from behind and from the rear with part eliminator system tensioning bow,

Fig. 10(a), (b), (c), (d) und (e) ein in der Länge verstellbares Stabglied mit in der Höhe verstellbarem Nagel im Schnitt, einer Ansicht von vorne, einer Ansicht von der Seite, einer Ansicht von hinten und einer Ansicht von oben, Fig. 10 (a), (b), (c), (d) and (e) an adjustable in length rod member with adjustable in height nail in cross section, a front view, a view from the side, view, from behind and a top view,

Fig. 11(a) bis (e) ein demjenigen der Fig. 10(a)- (e) entsprechendes Glied in einer Ausführungsform als Ab schlußglied des Stabs, wobei das Abschlußglied eine Kugel pfanne aufweist, Figure 11 (a) to (e) to that of FIG 10 (a) - has (e) corresponding member in an embodiment as Ab-circuit member of the rod, wherein the closure member a ball pan,..

Fig. 12(a) bis (e) ein demjenigen der Fig. 10(a)- (e) entsprechendes Glied in einer Ausführungsform als Ab schlußglied des Stabs, wobei das Abschlußglied eine Kugel aufweist, und Fig. 12 (a) to (e) one of that of Fig. 10 (a) - (e) corresponding member in one embodiment as the end member of the rod, the end member having a ball, and

Fig. 13 eine aus den Gliedern der Fig. 9, 10, 11 und 12 aufgebaute Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich tung, angebracht an einem Finger. Fig. 13 is a from the links of FIGS. 9, 10, 11 and 12 constructed embodiment of the Vorrich device according to the invention, attached to a finger.

Fig. 1 zeigt einen Vielgelenkstab mit Gliedern 1, die, wie auch in Fig. 2 zu sehen, an einem Ende einen kugelförmi gen Kopf bzw. eine Kugel 2 und am anderen Ende eine Kugel pfanne 3 aufweisen. Ein Glied des Vielgelenkstabs liegt mit seiner Kugel 2 jeweils in der Kugelpfanne des benachbarten Glieds, so daß benachbarte Glieder kugelgelenkartig relativ zueinander beweglich sind. Zusammengehalten werden die Glie der 1 durch einen Spanndraht 4, der in axialen Bohrungen 6 der Glieder (Fig. 2) verläuft und an einem Ende an einem Endglied 7 befestigt ist und an seinem anderen Ende in einem Spannglied 8 mündet. Die Glieder sind also perlenschnurartig auf dem Spanndraht aufgefädelt. Um eine Überlappung der Bohrungen 6 benachbarter Glieder auch in angewinkelten Zu ständen aufrechtzuerhalten, ist jede Bohrung, wie am besten in Fig. 2 zu sehen, im Bereich des kugelseitigen Endes ko nisch erweitert. Ebenso ist es möglich, die Bohrung im Be reich der Kugelpfanne konisch zu erweitern. Fig. 1 shows a multi-bar with links 1 , which, as can also be seen in Fig. 2, have at one end a kugelförmi gene head or a ball 2 and at the other end a ball pan 3 . One link of the multi-joint rod lies with its ball 2 in the ball socket of the adjacent link, so that adjacent links can be moved relative to one another like a ball joint. The Glie of 1 are held together by a tension wire 4 , which runs in axial bores 6 of the links ( FIG. 2) and is attached at one end to an end member 7 and opens into a tendon 8 at its other end. The links are thread-like on the tension wire. In order to maintain an overlap of the holes 6 of adjacent members even in angled conditions, each hole, as best seen in FIG. 2, is expanded conically in the region of the ball-side end. It is also possible to expand the bore in the ball socket area.

Auf bestimmten der Glieder 1 ist ein Knochennagel 9 aufgesetzt. Die Anbringung des Knochennagels 9 an einem oder mehreren Gliedern kann beispielsweise in der in Fig. 1 dar gestellten Weise lösbar mit einer Schelle 10 erfolgen, die mittels einer Schraube zusammengezogen und damit auf den Stabgliedern festgeklemmt werden kann.A bone nail 9 is placed on certain of the limbs 1 . The attachment of the bone nail 9 to one or more links can be done, for example, in the manner shown in Fig. 1 releasably with a clamp 10 which can be tightened by means of a screw and thus clamped on the rod members.

Abweichend von der vereinfachten Darstellung der Fig. 1 sind bei einer tatsächlichen Vorrichtung zur Fixierung ge brochener Knochen natürlich stets mindestens zwei Knochennä gel 9 vorhanden.Deviating from the simplified illustration of FIG. 1, of course, at least two bone nails 9 are always present in an actual device for fixing broken bones.

Die Knochennägel 9 können durch Schraubverstellung höhenverstellbar sein. The bone nails 9 can be height-adjustable by screw adjustment.

Im Gebrauch, wird der Spanndraht 4 des Vielgelenkstabs zunächst mittels der Spannvorrichtung 8 leicht angezogen, so daß die einzelnen Glieder durch den beginnenden Reibschluß zwischen den Gliedern in ihrer Relativlage aufrechterhalten werden. In diesem Zustand wird der Vielgelenkstab von Hand in die gewünschte Form gebracht und sodann durch vollständi ges Spannen des Spanndrahts 4 mittels der Spannvorrichtung 8 bleibend und auch gegen Belastungen in seiner Form gehalten. Als Spannvorrichtung 8 kommt eine Rändelmutter in Frage, die auf ein mit einem Gewinde versehenes Ende des Spanndrahtes geschraubt ist, eine Knebelvorrichtung oder dergleichen.In use, the tensioning wire 4 of the multi-joint rod is first slightly tightened by means of the tensioning device 8 , so that the individual links are maintained in their relative position by the beginning frictional engagement between the links. In this state, the multi-joint rod is brought into the desired shape by hand and then held in its shape by fully tensioning the tension wire 4 by means of the tensioning device 8 and also against loads. A knurled nut that can be screwed onto a threaded end of the tensioning wire, a toggle device or the like can be used as the tensioning device 8 .

Durch die kugelgelenkartige Verbindung benachbarter Stabglieder lassen sich die Glieder in drei Dimensionen relativ zueinander verstellen, so daß eine große Vielfalt von Stabformen mit Veränderung im Raum mit dem erfindungs gemäßen Vielgelenkstab erzielbar ist.Due to the ball joint-like connection of neighboring Members of the bar can be divided into three dimensions adjust relative to each other so that a wide variety of rod shapes with change in space with the fiction according to the universal joint rod can be achieved.

Die Fig. 3 und 4 zeigen alternative Ausführungsformen der Glieder des Vielgelenkstabs. Eine erste Art von Gliedern 1a weist nur Kugeloberflächen auf, während eine zweite Art von Gliedern 1b nur Kugelpfannen aufweist. Glieder der einen Art wechseln mit Gliedern der anderen Art ab, wobei im Falle der Ausführungsform der Fig. 4 die Glieder 1a mit den Kugel oberflächen selbst Kugeln sind. Die Kugelgelenkbewegung wird bei allen beschriebenen Ausführungsformen durch seitliche Anschläge 12 an den Rändern von Kugel und Kugelpfanne be schränkt. Auf die auf diese Weise mögliche Schwenkausschläge ist die kegelförmige Erweiterung der Bohrungen 6 abgestimmt. FIGS. 3 and 4 show alternative embodiments of the elements of the multi-joint rod. A first type of links 1 a has only spherical surfaces, while a second type of links 1 b has only ball sockets. Links of one type alternate with links of the other type, whereby in the case of the embodiment of FIG. 4 the links 1 a with the ball surfaces are themselves balls. The ball joint movement is limited in all the embodiments described by side stops 12 on the edges of the ball and ball socket. The conical widening of the bores 6 is matched to the swiveling deflections that are possible in this way.

Fig. 5 zeigt die beschriebene Ausführungsform mit drei Knochennägeln in Anbringung an einem Finger. Fig. 5 shows the described embodiment with three bone nails attached to a finger.

Eine weitere Ausführungsform in Abwandlungen ergibt sich aus den Fig. 6 bis 13. Anders als bei der oben be schriebenen ersten Ausführungsform sind hier die Glieder 1 nicht auf einem Spanndraht aufgefädelt, sondern zusammen gesteckt. Die Kugel und Kugelpfanne eines jeden Glieds er strecken sich geometrisch über mehr als eine Halbkugel, so daß zusammenhängende Glieder sich nicht voneinander lösen können. Das Eindrücken einer Kugel in eine Kugelpfanne wird durch seitliche Schlitze 15 ermöglicht, die eine elastische Aufweitung der Kugelpfanne beim Eindrücken einer Kugel in eine Kugelpfanne ermöglichen.A further embodiment in modifications results from FIGS. 6 to 13. Unlike the first embodiment described above, the links 1 are not threaded onto a tension wire here, but are plugged together. The ball and socket of each link he geometrically extend over more than one hemisphere, so that connected links can not separate. The insertion of a ball into a ball socket is made possible by lateral slots 15 , which allow the ball socket to expand elastically when a ball is pressed into a ball socket.

Ebenso ermöglichen die Schlitze ein Zusammenpressen einer Kugelpfanne 3 auf eine darin befindliche Kugel 2, so daß die Festlegung benachbarter Glieder 1 in ihrer Relativ lage durch ein Klemmband 16 mit einem Spannbügel 17 erfolgen kann, das eine Kugelpfanne 3 umgürtet. Klemmbänder und Spannbügel können aus Kunststoff sein, der leicht ist.Likewise, the slots allow a ball socket 3 to be pressed onto a ball 2 located therein, so that the fixing of adjacent links 1 in their relative position can be carried out by a clamping band 16 with a clamping bracket 17 which girdles a ball socket 3 . Clamping straps and clamps can be made of plastic, which is light.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, das die Länge des Vielgelenkstabs durch Anfügen zusätzlicher und Heraus nehmen vorhandener Glieder 1 nach Belieben verkürzt oder verlängert werden kann. Eine Abhängigkeit von der Länge eines Spanndrahts, wie bei der ersten Ausführungsform, be steht nicht. Dies ermöglicht auch die Verwendung längenver änderbarer Glieder 21, wie eines in Fig. 10 dargestellt ist. Die Längenveränderbarkeit ist durch eine axiale Zweiteilung des Gliedes 21 gegeben, wobei bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform eine Überwurfmutter 18 auf einem der beiden Teilglieder drehbar, aber axial unverschieblich angebracht ist und wobei diese Mutter mit einem Außengewinde des andere Teilglieds im Eingriff ist.This embodiment has the advantage that the length of the multi-rod can be shortened or lengthened as desired by adding additional and removing existing links 1 . A dependency on the length of a tension wire as in the first embodiment does not exist. This also enables the use of variable-length members 21 , as shown in FIG. 10. The variability in length is given by an axial division of the link 21 , whereby in the embodiment shown in FIG. 10, a union nut 18 is rotatably but axially immovably mounted on one of the two sub-members, and this nut engages with an external thread of the other sub-member.

Da die Längenveränderbarkeit eines Gliedes hauptsäch lich der Justierung des Knochennagels 9 entlang des Knochens dient, ist es zweckmäßig, wie in Fig. 10 gezeigt, das län genverstellbare Glied auch als Trägerglied eines Knochenna gels 9 vorzusehen. Der in Fig. 10 dargestellte Knochennagel 9 ist dabei gleichzeitig auch höhenverstellbar. Die Höhen verstellung kann hierbei wiederum mittels einer auf einem Teilglied drehbar angebrachten Mutter erfolgen, die mit einem Gewindeschaft des Knochennagels im Eingriff ist. Since the length changeability of a link mainly serves the adjustment of the bone nail 9 along the bone, it is expedient, as shown in FIG. 10, to provide the length-adjustable link also as a support member of a bone nail 9 . The bone nail 9 shown in FIG. 10 is also adjustable in height. The height adjustment can in turn take place by means of a nut which is rotatably mounted on a partial link and which engages with a threaded shaft of the bone nail.

Fig. 11 zeigt ein längenverstellbares Glied 21 mit hö henverstellbarem Knochennagel 9 in einer Ausführungsform als Endglied mit Kugelpfanne 3. Fig. 11 shows a length-adjustable member 21 with hö henverstellbarem bone nail 9 in an embodiment as a terminal member with ball socket 3.

Fig. 12 zeigt ein ebensolches längenverstellbares Glied 21 in einer Ausführungsform als Endglied mit Kugel 2. Fig. 12 shows just such a length-adjustable member 21 in an embodiment as a terminal member with ball 2.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist der Knochennagel 9 ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 angebracht. Die Anbringung des Knochennagels 9 gemäß Fig. 7 entspricht der gemäß Fig. 10 oder 11, allerdings bei in der Länge unverstellbarem Stabglied.In the embodiment shown in FIG. 6, the bone nail 9 is attached similarly to the embodiment of FIG. 1. The attachment of the bone nail 9 according to FIG. 7 corresponds to that according to FIG. 10 or 11, but with a rod member which is not adjustable in length.

Bevorzugtes Material für die Glieder des Vielgelenk stabs ist Edelstahl oder Kunststoff, wobei die Knochennägel selbst aus Metall bzw. Edelstahl sein werden. Die Material auswahl wird durch Festigkeit und Sterilisierbarkeit be stimmt.Preferred material for the joints of the multiple joint stabs is stainless steel or plastic, with the bone nails themselves will be made of metal or stainless steel. The material selection is based on strength and sterilizability Right.

Claims

1.Device for the external fixation of broken bones, in particular the extremities, with an articulated rod which can be arranged outside a body along a broken bone along with links ( 1 ) which are articulated with one another and can be fixed in selectable relative positions, at intervals bone nails ( 9 ) are attached for insertion into the bone through the skin and soft tissue, characterized in that the links ( 1 ) are connected to each other in a joint-like manner, with a joint ball ( 2 ) of a link lying in a ball socket ( 3 ) of a connecting link, and that the joint ball ( 2 ) and the ball socket ( 3 ) of a link ( 1 ) extend over more than one hemisphere.

2. Device according to claim 1, characterized in that the ball socket ( 3 ) is elastically expandable and can be pressed together.

3. Device according to claim 2, characterized in that the ball socket ( 3 ) is slotted.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the ball socket is surrounded by a clampable clamping band ( 16 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one length-adjustable bar member ( 21 ) is provided.

6. The device according to claim 4, characterized in that a length-adjustable member ( 21 ) is a bone nail carrier ( 9 ).

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a bone nail ( 9 ) is height adjustable.