Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kniegelenksfixateur, insbesondere
einen dynamischen Kniegelenksfixateur, der ein Oberteil, das mittels Knochenschrauben
an einem Oberschenkelknochen eines Benutzers befestigbar ist, ein Unterteil, das
mittels Knochenschrauben an dem Schienbeinknochen des Benutzers befestigbar ist,
sowie ein dazwischen befindliches Drehgelenk umfasst.
Kniegelenkserkrankungen oder -verletzungen sind oft mit komplizierten
und langwierigen Heilungsprozessen verbunden. Für einen optimalen Heilungsverlauf
nach operativen Eingriffen am Kniegelenk ist es wichtig, dass das Kniegelenk möglichst
ruhig gestellt ist, um die Regeneration des erkrankten Gewebes zu ermöglichen
bzw. zu beschleunigen. Andererseits birgt eine vollständige Ruhigstellung des
Kniegelenks die Gefahr, dass eine Gelenkversteifung aufgrund von Kapselschrumpfung
sowie Muskel- und Sehnenverkürzung einsetzt. Weiterhin ist bei bestimmten Erkrankungen
des Kniegelenks oder der angrenzenden Knochen eine Entlastung des Kniegelenks erforderlich,
wobei eine Entlastung des ganzen Beins und die Einschränkung der Beweglichkeit
des Kniegelenks jedoch eher ungünstig sind. Insbesondere beispielsweise bei
Knorpelschäden im Belastungsbereich oder nach Knorpeltransplantationen ist
es erforderlich, die in Streckstellung des Kniegelenks – also beim normalen
Stehen und Gehen – belasteten Gelenkflächen zu entlasten. Die durch
Inaktivität bedingte Muskelatrophie des betroffenen Beins beeinträchtigt
zusätzlich die der unmittelbaren Therapie folgenden Rekonvaleszenz.
Die natürliche Bewegung des Kniegelenks ist eine aus einer Roll-
und einer Gleitbewegung zusammengesetzte Bewegung.
Einen Kniegelenksfixateur der gattungsgemäßen Art zum Unterstützen
eines Kniegelenks beschreibt die Druckschrift DE
196 41 131 C1. Der hierein gezeigte kniegelenkübergreifende Fixateur
ist an einer Seite des Kniegelenks über ein Oberteil mittels fest an einem
Oberschenkelknochen eines Benutzers und über ein Unterteil mittels Knochenschrauben
fest an dem entsprechenden Schienbeinknochen des Benutzers angebracht. Zwischen
dem Oberteil und Unterteil sind die Kreuzbänder des Knies nachbildende Gelenkbänder
über Kreuz angeordnet, so dass dem erkrankten Kniegelenk eine Roll-Gleitbewegung
ermöglicht ist. Weiterhin beschreibt diese Druckschrift die Verwendung dieser
über Kreuz angeordneten Gelenkbänder gegenüber einem einfachen Scharniergelenk
als vorteilhaft.
Allerdings bedingt die hier gezeigte Mehrzahl an Gelenken ein relativ
hohes Gesamtgewicht sowie einen relativ komplizierten Aufbau des Fixateurs. Zudem
unterstützt dieser Fixateur das Nachvollziehen der natürlichen Bewegung
und somit auch der unerwünschten Gleitbewegung des Kniegelenks. Weiterhin lässt
der hier gezeigte Fixateur Wünsche hinsichtlich der Stabilität der Anordnung
im Betrieb offen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kniegelenksfixateur
zu schaffen, welcher einem Benutzer unter Vermeidung der Nachteile aus dem Stand
der Technik eine gute Stabilität gewährt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem gemäß
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ausgebildeten Kniegelenksfixateur gelöst.
Weitere Merkmale und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Der erfindungsgemäße Kniegelenksfixateur zur schonend geführten
Bewegung eines erkrankten Knies eines Benutzers umfasst ein Oberteil, das mittels
Knochenschrauben an dem Oberschenkelknochen des Benutzers befestigbar ist, ein Unterteil,
das mittels Knochenschrauben an dem Schienbeinknochen des Benutzers befestigbar
ist, und ein dazwischen befindliches Drehgelenk, wobei insbesondere für die
linke und rechte Kniegelenkseite je ein Oberteil und ein Unterteil mit einem dazwischen
liegenden Oberbügel und Unterbügel vorgesehen sind und wobei ferner die
beiden Oberteile und Unterteile jeweils durch Oberbügel und Unterbügel
miteinander verbunden sind, wobei in dem jeweiligen mittleren Bereich von Oberbügel
und Unterbügel Knochenschrauben anbringbar sind. Dadurch, dass der Oberbügel
in festem Eingriff mit den Oberteilen ist und drei Knochenschrauben je an etwa der
Mitte des Oberbügels und an dem rechten und linken Oberteil vorgesehen sind,
ist der obere Teil des Kniegelenksfixateurs sehr fest und stabil an dem Oberschenkelknochen
des Benutzers anbringbar. In ähnlicher Weise ist der untere Teil des Kniegelenksfixateurs
sehr fest und stabil an dem Schienbeinknochen des Benutzers angebracht, weil der
Unterbügel in festem Eingriff mit den Unterteilen ist und drei Knochenschrauben
je etwa an der Mitte des Unterbügels und an dem rechten und linken Unterteil
vorgesehen sind. Es ist also jegliches mögliche Spiel dieser Befestigungen
herausgenommen. Im Gegensatz hierzu ist eine Anbringung eines bekannten einseitigen
Kniegelenksfixateurs instabil. Selbst bei einer beidseitigen Anbringung zweier derartiger
bekannter einseitiger Kniegelenksfixateure, wäre die Ausrichtung der Drehachsen
problematisch. Außerdem würde dies die Anzahl der in die Knochen des Benutzers
hineinzuschraubenden Knochenschrauben erhöhen. Der erfindungsgemäße
Kniegelenksfixateur gewährt somit dem Benutzer eine gute Stabilisierung des
Kniegelenks und ermöglicht zusätzlich eine Entlastung der Gelenkflächen
und eine definierte Beweglichkeit des Kniegelenks.
Hervorzuheben ist bei dem erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateur,
dass sowohl die für den Oberschenkelknochen vorgesehenen Knochenschrauben als
auch die für den Schienbeinknochen vorgesehenen Knochenschrauben aufgrund der
Verwendung der jeweiligen Bügel derart zueinander angeordnet sein können,
dass die seitlichen Knochenschrauben des Ober- bzw. Unterteils im wesentlichen senkrecht
zu den jeweiligen an dem Oberbügel bzw. Unterbügel angebrachten Knochenschrauben
orientiert sein können. Hierdurch ist eine besonders gute Stabilität im
Vergleich zu einer Anordnung der Knochenschrauben in einer Ebene gewährleistet.
Außerdem gestattet diese Anordnung einen minimalen Materialeinsatz und damit
ein geringes Gesamtgewicht im Vergleich zu anderen Anordnungen. Zudem ist die Bedienung
bei solch einem Aufbau während einer Operation besonders einfach, weil das
Ausrichten der Knochenschrauben nur anhand zueinander senkrechter Linien zu erfolgen
hat und insbesondere die am jeweiligen Ober- oder Unterbügel angebrachte Schraube
in ihrer Ausrichtung an die patientenspezifischen Gegebenheiten angepasst werden
kann. Alternativ ist auch eine Anordnung der Knochenschrauben denkbar, bei der die
Knochenschrauben von jeweils Ober- und Unterteil in einem gleichmäßigen
Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind. Dies würde eine noch
weiter erhöhte mechanische Stabilität der Anbringung bewirken. Allerdings
wäre dann ein erhöhter Materialeinsatz erforderlich und die Bedienung
wäre erschwert, da dann der Operateur in einem größeren Winkelbereich
um das Bein herum arbeiten müsste.
Es ist auch möglich, die Knochenschrauben in anderen Winkeln
zueinander anzuordnen. Vorteilhaft hinsichtlich der Stabilität ist in jedem
der Fälle, eine Anordnung zu wählen, in welcher die Knochenschrauben nicht
auf einer Linie liegen.
Weiterhin ist durch den beschriebenen Aufbau des erfindungsgemäßen
Kniegelenksfixateurs die freie Rollbewegung des Kniegelenks ermöglicht und
im Wesentlichen das Gewicht des Benutzers getragen. Ferner bedingt dieser einfache
Aufbau ein geringes Gewicht, so dass er für einen Benutzer nicht als übermäßige
Belastung empfunden wird. Dadurch, dass der Kniegelenksfixateur als fertig zusammengebaute
und justierte Vorrichtung an dem Bein des Benutzers fixiert werden kann, abgesehen
von weiter unten beschriebenen individuellen Positionierungen der Knochenschrauben,
entfallen komplizierte Justagevorgange während der Operation, wie sie bei den
lediglich seitlich anzubringenden Kniegelenksfixateuren aus dem Stand der Technik
erforderlich wären.
Als Material für die Bügel und die Gelenke sind beispielsweise
CFK-Werkstoffe (Karbonfaser verstärkte Kunststoffe) oder Aluminium geeignet.
Es können aber auch Stahl- oder Titan-Legierungen infrage kommen. Die Bügel
sind mittels Knochenschrauben jeweils an dem betreffenden Ober- und Schienbeinknochen
fest angebracht. Hierzu ist ein Bügel jeweils an seinem Bereich, der einen
Bogen zwischen den beiden Bügelenden bildet, mit einer Halterung versehen,
welche eine mittlere Knochenschraube haltert. Außerdem ist der Bügel jeweils
fest in Eingriff mit zwei Oberteilen oder Unterteilen, welche jeweils eine Halterung
für linke und rechte Knochenschrauben aufweisen, so dass der Bügel jeweils
mittels insgesamt drei Knochenschrauben fest mit dem Knochen des Benutzers in Eingriff
ist. Der Oberbügel ist somit über drei Knochenschrauben fest an dem Oberschenkelknochen
des Benutzers und der Unterbügel über drei Knochenschrauben fest an dem
Schienbeinknochen des Benutzers angebracht. Diese Knochenschrauben können aus
geeigneten Polymeren und/oder aus Stahl- oder Titanlegierungen gefertigt sein.
Durch die beschriebene erfindungsgemäße Struktur des Kniegelenksfixateurs,
die aus dem Oberbügel mit den Oberteilen, die über die beiden Drehgelenke
mit dem Unterbügel mit den Unterteilen verbunden ist, besteht, ist die Gewichtskraft
des Benutzers quasi auf die beiden Drehgelenke umgeleitet, so dass das erkrankte
oder zu heilende Knie des Benutzers entlastet ist. Weiterhin ist ausschließlich
die Rollbewegung des Knies unterstützt, so dass bei gehemmter Gleitbewegung
erkranktes Knorpelgewebe für die Dauer der Applikation geschont bleibt, mit
der Wirkung, dass gezielt eine Heilung des erkrankten Gewebes befördert wird,
ohne die betreffende Gliedmaße beispielsweise einem Atrophie-Risiko auszusetzen.
Bei der Montage des Kniegelenksfixateurs in Beugestellung des Kniegelenks
ist somit eine völlige Entlastung der Gelenkflächen bei Streckung des
Gelenks, also beim normalen Stehen und Gehen, bereitgestellt.
Selbstverständlich sind beide Drehachsen des linken und des rechten
Drehgelenks derart in einer Flucht ausgerichtet, dass sie die vorgesehene Rollbewegung
des Kniegelenks ermöglichen.
Die Drehgelenke sind relativ einfach aufgebaut, um das Gewicht des
Kniegelenksfixateurs gering zu halten und einfach an die individuellen Gegebenheiten
eines Benutzers anpassbar zu sein. Jeweils ein Drehgelenk ist an einem Oberteil
und einem Unterteil angeordnet, welche gegeneinander drehbar zusammengehalten sind.
Beide Gelenkteile, das Oberteil und das Unterteil, weisen einen ähnlichen Aufbau
auf, nämlich einen im wesentlichen aus gegeneinander drehbar angeordneten Scheiben
zusammengesetzten Gelenkbereich, an dem Ober- und Unterteil drehbar miteinander
verbunden sind, ein flaches Mittelteil, welches einen Längsschlitz
aufweist, sowie eine an dem flachen Mittelteil angeformte Verlängerung.
Das Oberteil ist über eine an dem Längsschlitz verschiebbare
und arretierbare Halterung an einem Ende eines Bügels fest angebracht. Somit
ist das Oberteil in seiner Position relativ zu dem Bügel individuell für
einen Benutzer anpassbar und fixierbar. Die Halterung für das Bügelende
ist mittels einer durch den Längsschlitz geführten Bolzenschraube an dem
flachen Mittelteil befestigt, indem beispielsweise ein Paar von Klemmbacken sowohl
das Bügelende als auch das flache Mittelteil umgreift, und wobei beim Zusammendrehen
der Bolzenschraube mit einer geeigneten Mutter Bügelende und flaches Mittelteil
miteinander fest beklemmt werden. Somit ist ein variabler und fester Zusammenhalt
des Oberbügels mit dem Oberteil erzielt, so dass eine individuelle Anpassung
an den Benutzer ermöglicht ist. An dem dem Drehgelenk abgelegenen Ende der
Verlängerung ist eine weitere Halterung angebracht, welche eine Knochenschraube
haltert. Die durch den Längsschlitz geführte Bolzenschraube weist einen
gelösten Zustand auf, in welchem die Klemmbacken oder das Klemmbackenpaar geöffnet
sind und die Halterung für das Bügelende beweglich ist, und einen arretierten
Zustand, in welchem das Bügelende in der Halterung für das Bügelende
fixiert und die Halterung für das Bügelende an dem Längsschlitz fest
gehalten ist. Die obige Beschreibung für das Oberteil gilt in entsprechender
Weise für das Unterteil.
Somit weist also der obere Teil des Kniegelenksfixateurs einen Aufbau
auf, bei welchem der Oberbügel mittels einer mittleren Knochenschraube an dem
Oberschenkelknochen fest angebracht ist, der Oberbügel fest mit einem linken
Oberteil mit linkem Drehgelenk und einem rechten Oberteil mit rechtem Drehgelenk
verbunden ist, wobei das linke Oberteil über eine linke Knochenschraube mit
dem Oberschenkelknochen und das rechte Oberteil über eine rechte Knochenschraube
mit dem Oberschenkelknochen fest verbunden sind.
Ferner weist der untere Teil des Kniegelenksfixateurs einen Aufbau
aus, bei welchem der Unterbügel mittels einer mittleren Knochenschraube an
dem Schienbeinknochen fest angebracht ist, der Unterbügel fest mit einem linken
Unterteil mit linkem Drehgelenk und einem rechten Unterteil mit rechtem Drehgelenk
verbunden ist, wobei das linke Unterteil des linken Drehgelenks über eine linke
Knochenschraube mit dem Schienbeinknochen und das rechte Unterteil des rechten Drehgelenks
über eine rechte Knochenschraube mit dem Schienbeinknochen verbunden sind.
Der Zustand, in dem die Halterungen für die Bügel fest arretiert
sind, ist der Betriebszustand des Kniegelenksfixateurs, bei welchem die Gewichtskraft
des Benutzers von dem Kniegelenksfixateur aufgenommen ist.
Das linke und das rechte Drehgelenk sind identisch aufgebaut. Das
Drehgelenk umfasst in seinem zusammengebauten Zustand ein Paar von Scheiben, die
in einem derartigen Abstand voneinander an dem Oberteil angebracht sind, dass sie
eine dritte Scheibe von im wesentlichen gleichen Durchmesser wie das Paar von Scheiben
zwischen sich aufnehmen. Diese dritte mittlere Scheibe ist Bestandteil des Gelenkbereichs
des Unterteils. Bevorzugt sind die Scheiben über einen mittig angebrachten
Achsbolzen gegeneinander drehbar gehaltert. Sie können in einer alternativen
Ausführungsform aber auch derart gehaltert sein, dass an dem Paar von Scheiben
eine über einen Teilbereich des Scheibenumfangs umlaufende Wand ausgebildet
ist, welche einen Öffnungsbereich von beispielsweise 90° aufweist, in
welcher Wand die Scheibe des Unterteils des Gelenks drehbar gehaltert ist und durch
welchen Öffnungsbereich das flache Mittelteil des Unterteils ragt. Vorteilhaft
ist diese Wand in der Form eines teilweisen Zylinders gefertigt.
Es ist weiterhin zweckmäßig, den erlaubten Bewegungswinkel
des Kniegelenks einstellen zu können. Gerade kurz nach einer Operation kann
es vorteilhaft sein, vorerst nur einen kleinen Bewegungswinkel zuzulassen und nach
und nach bei fortschreitender Genesung diesen erlaubten Bewegungswinkel zu erweitern.
Hierzu sind an der innerhalb des Paars von Scheiben des Drehgelenks des Unterteils
angeordneten Scheibe des Oberteils Gewindebohrungen für Schrauben vorgesehen,
wobei diese Gewindebohrungen konzentrisch zur Drehachse des Drehgelenks angeordnet
sind. Auf der außenliegenden oder bezüglich des Benutzers äußeren,
d.h. dem Kniegelenk abgewandten Scheibe des Paars von Scheiben sind zwei konzentrisch
ausgeformte Schlitze vorgesehen, die jeweils einen Winkelbereich von etwa 100°
bis 150° einnehmen und hinsichtlich des radialen Abstandes von der Drehachse
mit den Gewindebohrungen ausgerichtet sind. Durch diese konzentrischen Schlitze
hindurch können Bolzenschrauben in ausgewählte der Gewindebohrungen geschraubt
werden, so dass Oberteil und Unterteil mittels des Drehgelenks in ihrer freien Drehbarkeit
zueinander variabel eingeschränkt werden können.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Oberbügel
einstückig mit den beiden Oberteilen und der Unterbügel einstückig
mit den beiden Unterteilen ausgebildet. In diesem Falle weisen die Bügel an
ihren Enden jeweils Längsschlitze auf. An diesen Längsschlitzen sind dann
variabel verschiebbar und arretierbar Halterungen für die jeweiligen Knochenschrauben
angebracht.
Gemeinsam ist den beiden Ausgestaltungen, dass ein dynamischer Kniegelenksfixateur
kniegelenksübergreifend bereitgestellt ist, welcher die Gewichtskraft des Benutzers
trägt und durch ein Drehgelenk vorteilhaft lediglich eine Rollbewegung des
Kniegelenks zulässt und wobei ferner der obere Teil des Kniegelenksfixateurs
und der untere Teil des Kniegelenksfixateurs jeweils durch drei Knochenschrauben
gesichert ist, welche dazu vorgesehen sind, umfänglich in einen Oberschenkelknochen
und/oder Schienbeinknochen hineingeschraubt zu werden. Somit ist dem Benutzer eine
schonend geführte und gehaltene Bewegung seines Kniegelenks ermöglicht.
Ausführungsbeispiele des Kniegelenksfixateurs der Erfindung werden
anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 den Kniegelenksfixateur in einer Seitenansicht;
2 den Kniegelenksfixateur in einer Draufsicht;
3a und 3b das Ober- und
Unterteil des Kniegelenkfixateurs als Einzelteile;
4a und 4b Seiten- und
Draufsicht auf zusammenmontierte Ober- und Unterteile;
5 den am Kniegelenk eines Benutzers angebrachten Kniegelenksfixateur
einer alternativen Ausführungsform in einer Seitenansicht;
6 eine alternative Ausführungsform des Kniegelenksfixateurs
in perspektivischer Darstellung und
7 eine alternative Ausgestaltung der Bauteile des Drehgelenkes
des Kniegelenksfixateurs nach 5 in perspektivischer
Ansicht.
Die 1 und 2
zeigen einen erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateur 1 in einer
Seitenansicht und in einer Draufsicht. Ein Oberbügel 10 weist ein
linkes Oberbügelende 12, ein rechtes Oberbügelende
14 sowie einen diese beiden Oberbügelenden 12,
14 verbindenden Bogenbereich 16 auf. An dem Bogenbereich
16 ist eine über einen, in eine Mehrzahl von Klemmbacken
15 eingreifenden Schraubbolzen 13 festziehbare Halterung
11 angebracht, an der eine Knochenschraube 20 fest angebracht
ist, welche hier als mittige Knochenschraube 20 bezeichnet wird. Die mittige
Knochenschraube 20 weist an ihrem der Halterung 11 gegenüberliegenden
Ende einen Gewindebereich auf, der dazu vorgesehen ist, auf bekannte Weise in einen
Oberschenkelknochen eines Benutzers hineingeschraubt zu werden. In der hier gezeigten
Ausführungsform werden der Bogenbereich 16 und die mittige Knochenschraube
20 bei Betätigen des Schraubbolzens 13 gleichzeitig durch
die Mehrzahl von Klemmbacken 15 beklemmt und bei entgegengesetzter Betätigung
des Schraubbolzens gelöst. In einer alternativen Ausführungsform könnten
separate Klemmmechanismen vorgesehen sein, so dass nacheinander die Halterung an
der Knochenschraube angebracht wird und erst hernach der Oberbügel an der Halterung.
Dies hätte den Vorteil, dass zunächst die Knochenschrauben an dem Bein
des Benutzers gemäß den Entscheidungen des Operateurs befestigt würden
und erst danach der Kniegelenksfixateur nach und nach auf der Grundlage der angebrachten
Knochenschrauben und individuell an den Benutzer angepasst zusammengesetzt wird.
Das Oberbügelende 12 ist über eine Halterung
60 an einem Oberteil 52 eines Gelenks 50 angebracht,
welches hier als linkes Gelenk 50 bezeichnet wird. Das Oberteil
52 weist einen als Scheibe 92 ausgebildeten Gelenkbereich auf,
dem sich ein flaches Mittelteil 57 mit einem Längsschlitz
56 sowie eine Verlängerung 81 anschließt. Die Halterung
60 für den Oberbügel 10 ist über eine Bolzenschraube
61 in dem Längsschlitz 56 variabel fixierbar gehaltert. Mit
der Bolzenschraube 61 kann ferner eine Mehrzahl von Klemmbacken
64 betätigt werden, so dass das Oberbügelende 12 über
die Halterung 60 an einer gewünschten Position an dem flachen Mittelteil
57 des Oberteils 52 fixiert werden kann. Am Endbereich der Verlängerung
81 ist ferner eine Halterung 85 für eine Knochenschraube
22 vorgesehen, welche hier als linke Knochenschraube 22 bezeichnet
wird. Die Halterung 85 funktioniert nach dem gleichen Klemmbacken-Bolzenschrauben-Prinzip
wie bei der beschriebenen Halterung 60. In der gleichen Weise ist das Oberbügelende
14 an einem flachen Mittelteil 57' über eine Halterung
60' und eine Mehrzahl von Klemmbacken 64' angebracht, welche über
eine Bolzenschraube 61' betätigt werden, welche eine variable Position
innerhalb eines Längsschlitzes 56' eines zum Oberteil 52
parallel angeordneten Oberteils 52' einnimmt. Das eine Ende des Oberteils
52' bildet einen Teil eines rechten Drehgelenks 50'. Anzumerken
ist, dass die Oberbügelenden 12 und 14 nur gleichzeitig in
ihrer Position verändert werden.
Wie in 2 dargestellt, sind das linke
Drehgelenk 50 und das rechte Drehgelenk 50' derart zueinander
angeordnet, dass die jeweiligen Drehachsen in einer Flucht 89 liegen. Diese
Justage wird vorteilhaft bereits während der Fertigung des Kniegelenksfixateurs,
auf alle Fälle aber vor der Operation an dem Benutzer vorgenommen. In der hier
gezeigten Ausführungsform sind die Drehachsen durch frei drehbare Achsbolzen
90, 90' gebildet, welche durch Kapseln oder Splinte
93 an ihren jeweiligen Enden gegen ein Herabfallen gesichert sind. Da die
Achsbolzen 90, 90' zusammen die gesamte Gewichtskraft des
Benutzers tragen, sind diese aus einem Material von besonderer Verschleißbeständigkeit
und Abriebfestigkeit gefertigt.
Das Gelenk 50, 50' ist insgesamt durch das eine
Ende des Oberteils 52, 52', den Achsbolzen 90,
90', die am Ende des Oberteils 52, 52' befindliche Scheibe
92, 92' sowie ein an einem Ende des Unterteils 54,
54' befindliches Scheibenpaar 94, 94' gebildet.
Das Unterteil 54, 54' umfasst ein flaches Mittelteil
59, 59' in welcher sich ein Längsschlitz 58,
58' für eine Bolzenschraube 63, 63' befindet, über
welche eine Halterung 62, 62' gehalten wird. Die Halterung
62, 62' ist durch einen ähnlichen Klemmbackenmechanismus
aufgebaut wie oben bereits beschrieben. Die Halterungen 62 und
62' tragen ferner einen Unterbügel 30 über dessen linkes
Unterbügelende 32 und rechtes Unterbügelende 34. Ein
verbindender Bogenbereich 36 des Unterbügels 30 trägt
eine über einen Bolzen 33 festziehbare Halterung 31, die
in ähnlicher Weise wie die bereits beschriebene Halterung 11 funktioniert.
An der Halterung 31 des Unterbügels 30 ist ferner die mittlere
Knochenschraube 40 befestigt. Die Halterungen 62, 62'
sind in den Längsschlitzen 58, 58' variabel feststellbar
angeordnet. Das heißt, die Positionen, an welchen die Halterungen fixiert werden,
sind individuell an den Benutzer anpassbar.
Über an den Verlängerungen 83, 83' der
Unterteile 59, 59' angebrachte Halterungen 87,
87' sind eine linke Knochenschraube 42 und eine rechte Knochenschraube
44 gehalten. Diese Halterungen 87, 87' sind entlang der
Verlängerungen 83, 83' variabel feststellbar, so dass auch
diese den individuellen Gegebenheiten eines Benutzers angepasst werden können.
Der so gebildete Aufbau des Kniegelenksfixateurs gestattet eine feste
Anbringung des Oberbügels 10 an den Oberschenkelknochen des Benutzers
und eine feste Anbringung des Unterbügels 30 an den Schienbeinknochen
des Benutzers, so dass über das paarig ausgebildete Gelenk 50,
50', welches kniegelenkübergreifend den Oberbügel 10
frei drehbar mit dem Unterbügel 30 verbindet, die Gewichtskraft des
Benutzers getragen wird und dieser sich gelenkschonend fortbewegen kann. Wichtig
hierbei ist, dass durch den Kniegelenksfixateur 1 lediglich Rollbewegungen
8 des Kniegelenks zugelassen werden. Es ist klar, dass es auch möglich
ist, das Gelenk dadurch zu bilden, dass das Scheibenpaar an dem Oberteil angebracht
wird und die einzelne Scheibe an dem Unterteil angebracht wird.
Wie aus der 1 zusammen mit der
2 zu sehen ist, sind die beiden Knochenschrauben
22 und 24, die für die seitliche Befestigung an dem Oberschenkelknochen
vorgesehen sind, senkrecht zur Knochenschraube 20 angeordnet, welche für
die im mittleren Bereich vorgesehene Befestigung an dem Oberschenkelknochen vorgesehen
ist. Die beiden Knochenschrauben 42 und 44, die für die seitliche
Befestigung an dem Schienbeinknochen vorgesehen sind, sind senkrecht zur Knochenschraube
40 angeordnet, welche für die im mittleren Bereich vorgesehene Befestigung
an dem Schienbeinknochen vorgesehen ist. Diese Anordnung gewährleistet eine
hohe Stabilität der Befestigung an einem hierfür vorgesehen Knochen, welche
auch höheren äußeren Belastungen standhalten kann, da die Einbohrpunkte
an dem Knochen nicht in einer Linie liegen. Außerdem ist eine leichte Bedienbarkeit
für die Operateure bereitgestellt, da der Einbau an dem Benutzer aus Richtungen
erfolgt, welche aufgrund ihrer Orthogonalität zueinander leicht ausgerichtet
werden können. Zudem gewährleistet diese orthogonale Konfiguration eine
gute Stabilität bei minimalem Materialeinsatz und somit minimalem Gesamtgewicht
des Kniegelenksfixateurs.
Die 3a und 3b
zeigen je ein Ober- bzw. ein Unterteil 52, 54 des Kniegelenkfixateurs
als Einzelteile in Draufsicht. Das Scheibenpaar 94 des Unterteils
54 weist konzentrische Schlitze 102 oder konzentrische Nuten
102 auf, während die Scheibe 92 des Oberteils 52
konzentrisch angeordnete Gewindebohrungen 100 aufweist.
Die 4a und 4b
zeigen in Seiten- und in Draufsicht die zusammengesetzten Ober- und Unterteile
52 bzw. 54. In 4a ist zu sehen, dass
die Gewindebohrungen 100 in der gezeigten Gelenkstellung mit den konzentrischen
Schlitzen 102 in Deckung sind. Ferner zeigt 4a
Bolzenschrauben 101, die durch die konzentrischen Schlitze 102
hindurch in vorbestimmte Gewindebohrungen 100 hineingedreht sind. Hierdurch
ist die Drehung des Oberteils 54 gegenüber dem Unterteil
52 entsprechend der gewählten Positionen der Bolzenschrauben
101 eingeschränkt. Auf diese Weise ist es möglich, dass dem Benutzer
beispielsweise kurz nach einer Operation nur eine geringe Bewegungsmöglichkeit
zur Verfügung gestellt wird. Im weiteren Genesungsverlauf können die Schrauben
dann an anderen Positionen hineingedreht werden, so dass der Benutzer sein Kniegelenk
nunmehr in einem größeren Winkelbereich bewegen kann. In der hier gezeigten
Konfiguration würde dieser Winkelbereich beispielsweise geringfügig weniger
als 90° betragen.
Die 4b zeigt, wie die Einzelscheibe
92 des Endes des Oberteils 52 durch den Achsbolzen 90
in dem Scheibenpaar 94 des Endes des Unterteils 54 drehbar gehalten
wird. Gegen ein Auseinanderfallen ist der Achsbolzen 90 beidseitig mit
Kapseln oder Splinten 93 gesichert.
Ferner sind in den 4a und 4b
die Verlängerungen 81 und 83 des Unterteils 52 sowie
des Oberteils 54 dargestellt.
Die 5 stellt in einer Seitenansicht eine
Anbringung des Kniegelenksfixateurs einer weiteren Ausführungsform an einem
Kniegelenk eines Benutzers dar. Gleiche der zuvor verwendeten Bezugszeichen bedeuten
gleiche Teile. Der Unterschied zur vorangegangenen Ausführungsform besteht
darin, dass hier ein Gelenkteil mit dem Scheibenpaar 94 dem Oberteil
53 und ein Gelenkteil mit dem Scheibenpaar 92 dem Unterteil
55 zugeordnet sind. Hier ist insbesondere dargestellt, wie die mittige
Knochenschraube 20 fest mit dem Oberschenkelknochen des Benutzers in Eingriff
steht und über den Oberbügel 10 das Oberteil 53 hält,
welches mittels des frei drehbaren Achsbolzens 90 mit dem Unterteil
55 verbunden ist, welches wiederum über den Bügel 30
von der Knochenschraube 40 gehalten wird, welche mit dem Schienbeinknochen
des Benutzers in Eingriff steht. Auf diese Weise übergreift der Kniegelenksfixateur
das Kniegelenk zur Aufnahme der Gewichtskraft des Benutzers und zum Gestatten von
lediglich Rollbewegungen 8 des Kniegelenks. Die seitliche Knochenschraube
22, die mit dem Oberschenkelknochen fest im Eingriff steht und über
die Halterung 85 die Verlängerung 91 des Oberteils
53 hält, ist hier dargestellt, ebenso wie die seitliche Knochenschraube
42, die mit dem Schienbeinknochen fest im Eingriff steht und über
die Halterung 87 die Verlängerung 83 des Unterteils
55 hält.
Die 6 zeigt in perspektivischer Darstellung
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Kniegelenksfixateurs
101. Dieser ist in Form eines beingerecht geformten, angepassten Bauteils
aus faserverstärktem Kunststoff oder aus kunststoffbemanteltem Aluminium gefertigt.
Hierbei sind die Strukturen der Bügel und der Gelenkteile dahingehend abgewandelt,
dass ein Oberbügel 110 einstückig mit einem linken und einem
rechten Oberteil 152, 152' gefertigt ist, und dass ein Unterbügel
130 einstückig mit Unterteilen 154, 154' gefertigt
ist. An einem Ende oder unteren Bereich 112 des Oberbügels
110 ist ein Längsschlitz 156 an einem Ansatz 191
angebracht, an welchem Längsschlitz 156 variabel feststellbar eine
Halterung 160 für eine Halterung 185 für eine seitliche
Knochenschraube 122 angebracht ist. Eine mittige Knochenschraube
120 ist an einer Halterung 115 gehalten, welche über einen
Holm 114 an dem Oberbügel 110 angebracht ist, wobei der Holm
114 über zwei Schrauben 116 fest an dem Oberbügel befestigt
ist. An dem Unterbügel 130 ist in ähnlicher Weise über eine
Halterung und einen Holm eine mittige Knochenschraube 140 fest gehalten.
Eine seitliche Knochenschraube 142 ist über Halterungen
187 und 162 an dem Unterteil 154 angebracht. Das Oberteil
152 und das Unterteil 154 sind über ein frei drehbares Gelenk,
das aus den jeweiligen Endbereichen von Oberteil und Unterteil gebildet ist, zusammengehalten.
Das Drehgelenk ermöglicht eine Dreh- oder Rollbewegung 108 um die
Drehachse 189. Die Rollbewegung 108 ist einschränkbar durch
das Zusammenwirken von zwei auf dem Oberteil vorgesehenen konzentrischen Nuten
1102 an der Außenscheibe mit Gewindebohrungen 1100, welche
Nuten 1102 sich hinsichtlich ihrer Anordnung mit den konzentrisch angebrachten
Gewindebohrungen 1100 an der Innenscheibe im wesentlichen in Deckung befinden
oder den gleichen radialen Abstand von der Drehachse aufweisen, wobei hineindrehbare
Bolzenschrauben 1101 die Drehbewegung auf vorbestimmte Weise einschränken.
Im Vergleich mit der ersten Ausführungsform des Kniegelenksfixateurs wird klar,
dass die Ansätze 191 und 193, sowie die in der perspektivischen
Darstellung verdeckten Ansätze auf der gegenüberliegenden Seite des Kniegelenksfixateurs
101, die Funktion der Verlängerungen 81 und 83 der
ersten Ausführungsform haben. Auch diese Ausführungsform des Kniegelenksfixateurs
stellt eine große Stabilität bereit, weil sowohl beim oberen Teil des
Kniegelenksfixateurs wie auch bei seinem unteren Teil je drei Knochenschrauben,
an der linken Seite, in der Mitte und an der rechten Seite, zur Halterung vorgesehen
sind.
Sind die an dem Kniegelenksfixateur 101 angebrachten Knochenschrauben
120, 122, 124 bzw. 140, 142,
144 an die vorgesehenen Oberschenkelknochen bzw. Schienbeinknochen über
das Kniegelenk des Benutzers übergreifend fest verschraubt, so stellt der Kniegelenksfixateur
101 gelenkübergreifend eine Gewichtsentlastung für den Benutzer
bereit und gestattet dem Kniegelenk des Benutzers zudem ausschließlich schonende
Rollbewegungen.
Bei dieser Ausführungsform ist zudem eine Vielzahl an Winkelstellungen
der Knochenschrauben zueinander denkbar. Insbesondere könnte, wenn die Längsschlitze
weiter unten angeordnet würden, eine regelmäßige Anordnung der Knochenschrauben
120, 122, 124 bzw. 140, 142,
144 in 120°-Winkeln ermöglicht sein. Dies könnte eine weiter
verbesserte mechanische Stabilität bewirken. Wie an der Abbildung zu sehen,
liegt dann allerdings auch ein erhöhter Materialeinsatz und damit ein erhöhtes
Gewicht des Kniegelenksfixateurs vor.
Die 7 zeigt eine alternative Ausgestaltung
eines Oberteils 253 und Unterteils 255 für einen erfindungsgemäßen
Kniegelenksfixateur wie er in 5 dargestellt ist. Das
Besondere an dieser Konstruktion ist, dass hier ein Scheibenpaar 294 durch
eine Umfangswand 200 zusammengehalten wird, wobei eine Öffnung
201 mit einem Winkel von etwas weniger als 180° bis etwa 60°,
vorzugsweise mit einem Winkel in einem Bereich von 90° frei gehalten ist. Eine,
wie durch den Pfeil 203 angedeutet, innerhalb des Scheibenpaars
294 formschlüssig angebrachte Einzelscheibe
292 ist innerhalb des Scheibenpaars 294 frei drehbar. Dies hat
den Vorteil, dass keine möglicherweise störenden Kappen oder Splinte an
den Enden eines im Vergleich zu den vorangegangen Ausführungsformen nicht erforderlichen
Haltebolzens überstehen. Hiervon abgesehen sind Oberteil 253 und Unterteil
255 dieser alternativen Ausgestaltung wie die Oberteile und Unterteile
der vorangegangenen Ausführungsformen aufgebaut, d.h. sie weisen flache Mittelteile
259, 257 mit Längsschlitzen 258, 256 sowie
Verlängerungen 283, 281 auf. Weiterhin ist auch bei dieser
Ausgestaltung die Möglichkeit bereitgestellt, die Drehbewegung einzuschränken,
indem an der Einzelscheibe 292 konzentrisch angeordnete Gewindebohrungen
2100 vorgesehen sind, die in zusammengebauten Zustand der Einzelscheibe
292 mit dem Scheibenpaar 294 mit konzentrisch angeordneten Schlitzen
2102 in Deckung sind, so dass, wie oben beschrieben, hineingedrehte Schrauben
als Stopper die Drehbewegung nur innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gestatten.
Diese Ausgestaltung wird zusammengebaut, indem zunächst eine Scheibe des Scheibenpaars
294 fortgelassen wird, dann die Einzelscheibe 292 in die Einzelscheibe
mit Wandung 200 hineingelegt wird und schließlich die zweite Scheibe
des Scheibenpaars aufgelegt und befestigt wird.
Dem Fachmann wird klar sein, dass weitere Abwandlungen der Erfindung
möglich sind. Beispielsweise könnte eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Kniegelenksfixateurs einen mehrteiligen Bogen
aufweisen, wie er in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, der über
ein Drehgelenk mit einem einstückigen Bogen frei drehbar verbunden ist, wie
er in der letzten Ausführungsform beschrieben ist.