DE102007045885A1

DE102007045885A1 - Medizinisches Fußimplantat sowie System

Info

Publication number: DE102007045885A1
Application number: DE102007045885A
Authority: DE
Inventors: Roland Wörner; Uwe Pech; Christoph Dr. Schürmann
Original assignee: Normed Medizin Technik GmbH
Current assignee: Zimmer GmbH
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: DE102007045885B4; US20090082770A1; DE102007045885A8

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Fußimplantat (1) mit einem Befestigungsabschnitt (2) zum Festlegen des Fußimplantates (1) an zwei benachbarten Knochen oder Knochensegmenten und mit einem Keilabschnitt (3). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Keilabschnitt (3) eine endseitige Spitze (12) zum erleichterten Einbringen des Fußimplantates (1) in einen Knochen oder ein Tarsometatarsalgelenk aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein System mit einem Fußimplantat (1) und einer Einschlaghilfe (9).

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Fußimplantat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein System gemäß Anspruch 11.
In der Fußchirurgie ist, beispielsweise zur Behandlung von hallus valgus, ein sogenanntes Open-Wedge-Operations-Verfahren bekannt. Diese Operationstechnik gehört zum Umfeld der Umstellungsosteotomien. Ziel der Operation ist die Umstellung einer Gelenkachse. Die Umstellung erfolgt bekanntermaßen durch eine zumindest teilweise laterale Knochendurchtrennung bei der ein keilförmiger Osteotomiespalt geschaffen wird. In diesen keilförmigen Spalt wird ein stumpfer Osteotomie-Keil mit einer länglichen, rechteckig konturierten endseitigen (stumpfen) Stirnseite eingebracht, dessen Aufgabe es ist, die durch die laterale Durchtrennung entstandenen Knochensegmente unter einem vorgegebenen Keilwinkel relativ zueinander zu positionieren und zu fixieren. Nachteilig bei der beschriebenen Vorgehensweise ist es, dass vor dem Einbringen des Osteotomie-Keils der entsprechende Fußknochen in einem vorgelagerten Trennschritt zumindest über einen Teil seines Durchmessers angesägt werden muss. Dabei kommt es nicht selten zu einer unbeabsichtigten Beschädigung der hinteren Cortikalis.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein alternatives medizinisches Fußimplantat vorzuschlagen, das derart ausgestaltet ist, dass auf einen dem Einbringen des Fußimplantates vorgelagerten Trennschritt verzichtet werden kann. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein System zum erleichterten Einbringen eines Fußimplantates vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Fußimplantates mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die stumpfe Stirnseite bei einem bekannten Osteotemie-Keil durch einen spitz zulaufenden Endabschnitt zu ersetzen. Dass Vorsehen eines Endseitig spitzen Keilabschnittes erlaubt es, das medizinische Fußimplantat (Osteotemie-Keil) unmittelbar in einen Fußknochen einzuschlagen und somit auf einen vorgelagerten Durchtrennschritt bei der Operation zumindest teilweise zu verzichten, wodurch insgesamt die Operation beschleunigt und damit die Belastung für den Patienten minimiert werden kann. Ein besonderer Vorteil eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten medizinischen Fußimplantates ist darin zu sehen, dass je nach Einbringtiefe des medizinischen Fußimplantates in einen Fußknochen ein Zerbrechen der hinteren Cortikalis des Fußknochens weitgehend vermieden werden kann. Ein nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes medizinisches Fußimplantat eignet sich nicht nur dazu zwei benachbarte, ggf. noch teilweise miteinander verbundene oder vollständig voneinander getrennte Knochensegmente unter einem vorgegebenen Keilwinkel relativ zueinander zu fixieren. Das medizinische Fußimplantat kann aufgrund seiner Ausbildung mit einem spitz zulaufenden Keilabschnitt auch unmittelbar in ein Tarsometatarsalgelenk des Fußes, vorzugsweise in ein erstes Tarsometatarsalgelenk, insbesondere zur Behandlung von hallus valgus, eingeschlagen werden um so das Gelenk zu versteifen und die beiden benachbarten Knochen unter einem vorgegebenen Keilwinkel relativ zueinander zu fixeren. Bevorzugt ist das vorgeschlagene medizinische Fußimplantat (vollständig) aus einem biokompatiblen Material, vorzugsweise Titan bzw. einer Titanlegierung ausgebildet.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Spitze des Keilabschnittes in einer Draufsicht auf den Keilabschnitt zumindest näherungsweise punktförmig ist. Anders ausgedrückt laufen sämtliche Seitenabschnitte des Keilabschnittes auf einen einzigen Punkt, bzw. eine punktförmige (minimale) Fläche zu.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der der Keilabschnitt vier rechtwinklig zueinander angeordnete Seitenabschnitte aufweist, wobei jeder Seitenabschnitt sich, in Längsrichtung des Keilabschnittes betrachtet, in Richtung seiner jeweiligen Quererstreckung verjüngt. Anders ausgedrückt weist der Keilabschnitt, zumindest endseitig, vorzugsweise eine Pyramidenform auf, wobei der Keilabschnitt bevorzugt eine rechteckige (ggf. gedachte) Grundfläche aufweist, die von zwei unterschiedlich langen Längsseitenpaaren begrenzt ist. Anders ausgedrückt erweist der Keilabschnitt zwei unterschiedlich lange, rechtwinklig zueinander angeordnete Querverstrebungen auf.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform des Fußimplantates, bei der zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenabschnitte des, vorzugsweise zumindest abschnittsweise pyramidenförmigen, Keilabschnittes gekrümmt, vorzugsweise konkav gekrümmt ausgeformt sind.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform bei der im Keilabschnitt mindestens eine sich in eine Querrichtung des Keilabschnittes erstreckende Öffnung vorgesehen ist. In diese, durchgehende Öffnung hinein bzw. durch diese hindurch kann Knochenmaterial, insbesondere Spongiosa, wachsen und somit das Implantat zusätzlich fixieren.
Um einen optimalen Halt des Fußimplantates in einem Fußknochen zu realisieren, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Umfangsrand der sich in Querrichtung innerhalb des Keilabschnittes erstreckenden Öffnung nicht glatt sondern strukturiert ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Strukturierung als Verzahnungsstruktur mit in Unfangsrichtung der Öffnung nebeneinander angeordneten Zähnen ausgebildet ist, wobei zwischen jeweils zwei sich in die Öffnung hineinerstreckenden Zähnen bevorzugt eine Zahnlücke vorgesehen ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Fußimplantat derart ausgebildet ist, dass an diesem auf einfache Weise eine Einschlaghilfe (Schlagstift) lösbar fixierbar ist. Bevorzugt ist die Einschlaghilfe derart an dem Fußimplantat fixierbar, dass eine Längsmittelachse der Einschlaghilfe mit einer durch die endseitige Spitze des Keilabschnittes des Fußimplantates führende Längsmittelachse des Fußimplantates fluchtet.
Auf überraschend einfache Weise kann zur lösbaren Fixierung einer Einschlaghilfe an dem Fußimplantat ein Gewinde, vorzugsweise ein Innengewinde, vorgesehen werden, wobei das Gewinde, insbesondere das Innengewinde, bevorzugt auf einer von der Spitze des Keilabschnittes abgewandten Seite des Fußimplantates, insbesondere in seinen Befestigungsabschnitt, angeordnet ist.
Um zwei Knochensegmente oder zwei benachbarte Knochen relativ zueinander auf einfache Weise fixieren zu können, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt mindestens zwei von einander beabstandete Durchgangsöffnungen zu jeweiligen Aufnahme einer Knochenschraube aufweist, wobei das Fußimplantat mit zumindest jeweils einer Knochenschraube an einen Knochensegment bzw. an einem Knochen festlegbar ist.
Bevorzugt sind die Durchgangsöffnungen in einem plattenförmigen Bereich des Fußimplantates angeordnet, also einer Platte des Fußimplantates, die zur äußeren Anlage an den benachbarten Knochen bzw. Knochensegmenten dient. Bevorzugt erstreckt sich diese Platte quer zur Längserstreckung des Keilabschnittes.
Die Erfindung führt auch ein System zum erleichterten Einbringen (Einschlagen) des medizinischen Fußimplantates in einen Knochen oder in ein Tarsometatarsalgelenk des Fußes. Das System umfasst ein zuvor beschriebenes Fußimplantat sowie eine an dem Fußimplantat lösbar festlegbare, vorzugsweise als Einschlagstift ausgebildete, Einschlaghilfe. Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform bei der die Einschlaghilfe endseitig mit einem Außengewinde versehen ist, das in ein vorzugsweise zentrisch angeordnetes Innengewinde des Fußimplantates, dass sich vorzugsweise in Längsrichtung in den Keilabschnitt hineinerstreckt, einschraubbar ist. Nach dem Einschlagen des Fußimplantates in einen Fußknochen oder in ein Gelenk des Fußes kann die Einschlaghilfe von dem Fußimplantat gelöst werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
1: eine perspektivische Darstellung eines Systems, umfassend ein medizinisches Fußimplantat sowie eine Einschlaghilfe,
2: ein Fußimplantat in einer ersten Seitenansicht,
3: das Fußimplantat gemäß 2 in einer Draufsicht auf einen Befestigungsabschnitt,
4: eine zweite, um 90° zu der Seitenansicht gemäß 2 gedrehte Seitenansicht des Fußimplantates,
5: eine Schnittdarstellung des Fußimplantates entlang der Schnittlinie I-I gemäß 4,
6: eine perspektivische Darstellung eines alternativen Fußimplantates mit einer im Keilabschnitt angeordneten, sich in Querrichtung erstreckenden Öffnung,
7: eine weitere alternative Ausführungsform eines Fußimplantates ohne Öffnung im Keilabschnitt und
8: eine weitere Ausführungsform eines Fußimplantates in einer perspektivischen Darstellung, wobei das gezeigte Fußimplantat in einer Seitenansicht tropfenförmig ausgestaltet ist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
In 1 ist ein medizinisches Fußimplantat gezeigt. Das Fußimplantat 1 umfasst einen Befestigungsabschnitt 2, der sich quer zur Längserstreckung eines Keilabschnittes 3 erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 2 umfasst eine (leicht) quer zu ihrer Längserstreckung gewölbte Platte 4, die mit einer ersten und einer zweiten Durchgangsöffnung 5, 6 versehen ist. Die Längsmittelachsen der Durchgangsöffnungen 5, 6 erstrecken sich parallel zur Längserstreckung des Keilabschnittes 3. Die Durchgangsöffnungen 5, 6 dienen jeweils zur Aufnahme einer nicht gezeigten Knochenschraube zur Fixierung des Fußimplantates von der Außenseite her an zwei benachbarten Knochensegmenten oder Knochen. Wie sich aus 5 ergibt, sind die Durchgangsöffnungen 5, 6 in ihrem oberen Bereich zur erleichterten Findung angefast ausgebildet.
Zwischen den quer zur Längserstreckung des Keilabschnittes 3 beabstandeten Durchgangsöffnungen 5, 6 ist ein Innengewinde 7 angeordnet, das sich durch die Platte 4 hindurch bis in den Keilabschnitt 3 hinein erstreckt. Das Innengewinde dient zum Zusammenwirken mit einem endseitigen Außengewinde 8 einer stiftförmigen Einschlaghilfe 9. Die Längsmittelachse der Einschlagshilfe 9 fluchtet dabei mit einer Längsmittelachse des Keilabschnittes 3. Die Einschlaghilfe 9 ist an der dem Fußimplantat 1 abgewandten Stirnseite 10 mit einer kreisrunden Schlagfläche 11 zum Einschlagen des Fußimplantates 1 in einen Fußknochen oder in ein Tarsometatarsalgelenk versehen.
In der Zeichnungsebene unterhalb des Befestigungsabschnittes 2 befindet sich der Keilabschnitt 3, der endseitig mit einer Spitze 12 versehen ist, die in einer nicht gezeigten Draufsicht punktförmig ausgeformt ist. Die punktförmige Spitze 12 ermöglicht ein Einschlagen in einen Fußknochen oder ein Tarsometatarsalgelenk ohne einen vorherigen Aufspaltungsschritt. Zur Ausbildung dieser Spitze 12 verjüngen sich sämtliche Seitenabschnitte des Keilabschnittes 3 quer zu ihrer jeweiligen Quererstreckung von dem Befestigungsabschnitt 2 in Richtung der Spitze 12 betrachtet. Sämtliche vier Seitenabschnitte des Keilabschnittes 3 sind in Richtung ihrer Längserstreckung konkav gekrümmt ausgeformt.
In den 2 bis 5 ist das Fußimplantat 1 gemäß 1 im Detail mit Bemaßungen gezeigt. Die Bemaßungen (Abmessungen) sowie entsprechende Abmessungsverhältnisse sollen als erfindungswesentlich offenbart gelten und beanspruchbar sein. Die Abmessungen und Abmessungsverhältnisse in den Zeichnungen sollen den Schutzumfang der Erfindung jedoch nicht einschränken.
Wie sich insbesondere aus 3 ergibt, weisen nicht sämtliche Seitenabschnitte 13, 14, 15, 16 die gleiche Breite auf. Vielmehr sind die einander gegenüberliegenden Seitenabschnitte 13, 14 in jeder gedachten, quer zur Längserstreckung des Keilabschnittes 3 angeordneten Schnittebene breiter als die rechtwinklig zu diesen verlaufenden, einander gegenüberliegenden Seitenabschnitte 15, 16. Wie sich aus 4 ergibt, sind die spitz zulaufenden, schmaleren Seitenabschnitte 15, 16 mit einem Radius von 16 mm konkav gekrümmt ausgebildet. Die einander gegenüberliegenden, brei teren Seitenabschnitte 13, 14 sind hingegen mit einem Radius von 140 mm konkav gewölbt ausgeformt.
Wie sich aus 14 ergibt, ist das Innengewinde 7 zum Festlegen der in 1 gezeigten Einschlaghilfe 9 als metrisches Gewinde mit einem Durchmesser von 3 mm ausgebildet (M3). Im Bereich seines in der Zeichnungsende oberen Endes ist das Innengewinde 7 mit einem gegenüber der Plattenoberseite 17 konisch abgesetzten Ringfläche 18 umgeben, der zur Aufnahme bzw. Anlage eines formkongruenten Ringkonus 19 (vgl. 1) der Einschlaghilfe 9 dient.
Wie sich aus 4 ergibt ist die Plattenoberseite 17 mit einem Radius von 25,8 mm und die gegenüberliegende Plattenunterseite 20 mit einem Radius von 24,5 mm gewölbt ausgeformt. Die Plattenunterseite 20 dient zur äußeren Auflage auf zwei benachbarten, relativ zueinander zu fixierenden Fußknochensegmenten oder Fußknochen.
In 6 ist ein alternatives Fußimplantat 1, mit einem plattenförmigen Befestigungsabschnitt 2 und einem daran angrenzenden Keilabschnitt 3 gezeigt. In dem Keilabschnitt 3 ist eine Öffnung 21 vorgesehen, die die beiden breiteren Seitenabschnitte 13, 14 miteinander verbindet, sich als in Richtung der geringsten Dickenerstreckung des Befestigungsabschnittes 2 erstreckt. Die Öffnung 21 ist an die Form des Befestigungsschnittes 2 angepasst. Ein die Öffnung 21 begrenzender Rand 22 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel glatt ausgeführt.
Der Befestigungsabschnitt 2 ist in Längsrichtung gesehen, unterteilt in einen ersten, oberen Abschnitt 23 und einen daran in Längsrichtung angrenzenden, die Spitze 12 aufwei senden zweiten, unteren Abschnitt 24. Die Abschnitte 23, 24 unterscheiden sich zum einen dadurch, dass die Öffnung 21 ausschließlich in dem zweiten, unteren Abschnitt 24 vorgesehen ist. Des Weiteren sind die Seitenabschnitte 13, 14, 15, 16 in dem zweiten, unteren Abschnitt 24 konkav gewölbt, wohingegen die Seitenabschnitte 13, 14, 15, 16 in dem oberen, ersten Abschnitt 23 als ebene Flächen ausgebildet sind.
In 7 ist ein weiteres alternatives Beispiel eines Fußimplantates 1 mit einem plattenförmigen Befestigungsabschnitt 2 und einem Keilabschnitt 3 dargestellt, wobei der Keilabschnitt 3 wiederum unterteilt werden kann in einen oberen, ersten Abschnitt 23 und einen daran angrenzenden, endseitigen, unteren zweiten Abschnitt 24 mit einer in der Draufsicht punktförmigen, endseitigen Spitze 12. Der wesentliche Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 besteht darin, dass in dem unteren, zweiten Abschnitt 24 keine in Querrichtung verlaufende Öffnung in dem Befestigungsabschnitt 2 vorgesehen ist. Wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 6 sind die Seitenabschnitte 13, 14, 15, in dem oberen Abschnitt 23 als ebene Flächen und in dem zweiten, unteren Abschnitt 24 als konkav gekrümmte Flächen ausgebildet.
In 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fussimplantates 1 gezeigt. Dieses umfasst einen plattenförmigen Befestigungsabschnitt 2 mit zwei in Längsrichtung des Befestigungsabschnittes 2 beabstandeten Durchgangsöffnungen 5, 6 für jeweils eine Knochenschraube. Der daran angrenzende Keilabschnitt 3 ist in einer Ansicht auf einen der breiteren Seitenabschnitte 13, 14 tropfenförmig ausgebildet. In dem Befestigungsabschnitt 2 ist eine Öffnung 21 vorgesehen, deren Rand 22 mit in Umfangsrichtung der Öffnung 21 voneinander beabstandeten Zähnen 25 gebildet ist, wobei sich zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Zähnen 25 mit einem teilweise rechteckigen und teilweise trapezförmigen Querschnittsprofil jeweils eine Zahnlücke 26 befindet. Auch bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel verjüngen sich die vier rechtwinklig zueinander angeordneten Seitenabschnitte 13, 14, 15, 16 in Richtung ihrer Quererstreckung zur punktförmigen Spitze 12 hin.

1: Fußimplantat
2: Befestigungsabschnitt
3: Keilabschnitt
4: Platte
5: erste Durchgangsöffnung
6: zweite Durchgangsöffnung
7: Innengewinde
8: Außengewinde
9: Einschlaghilfe
10: Stirnseite
11: Schlagfläche
12: Spitze
13: Seitenabschnitt
14: Seitenabschnitt
15: Seitenabschnitt
16: Seitenabschnitt
17: Plattenoberseite
18: Ringfläche
19: Ringkonus
20: Plattenunterseite
21: Öffnung
22: Rand
23: erster Abschnitt
24: zweiter Abschnitt
25: Zähne
26: Zahnlücken

Claims

Medizinisches Fußimplantat mit einem Befestigungsabschnitt (2) zum Festlegen des Fußimplantates (1) an zwei benachbarten Knochen oder Knochensegmenten und mit einem Keilabschnitt (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Keilabschnitt (3) eine endseitige Spitze (12) zum Erleichterten Einbringen des Fußimplantates (1) in einen Knochen oder in ein Tarsometatarsalgelenk aufweist.
Fußimplantat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (12) in einer Draufsicht, zumindest näherungsweise, punktförmig ist.
Fußimplantat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilabschnitt (3) vier rechtwinklig zueinander angeordnete, von dem Befestigungsabschnitt (2) in Richtung der endseitigen Spitze (12) betrachtet sich jeweils in Richtung ihrer Quererstreckung verjüngende Seitenabschnitte (13, 14, 15, 16) aufweist.
Fußimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (13, 14; 15, 16) des Keilabschnittes (3), vorzugsweise sämtliche Seitenabschnitte (13, 14, 15, 16), in Richtung ihrer jeweiligen Längserstreckung konkav ausgeformt sind.
Fußimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Keilabschnitt (3) eine sich in Querrichtung erstreckende Öffnung (21) vorgesehen ist.
Fußimplantat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der die Öffnung (21) begrenzende Rand (22) strukturiert ist.
Fußimplantat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (22) der Öffnung (21) eine Zahnstruktur mit in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneten Zähnen (25) aufweist, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Zähnen (25) eine Zahnlücke vorgesehen ist.
Fußimplantat nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass Festlegungsmittel, vorzugsweise ein Gewinde, besonders bevorzugt ein Innengewinde (7), zum lösbaren Festlegen einer Einschlaghilfe (9) vorgesehen sind.
Fußimplantat nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (2) eine erste Durchgangsöffnung (5) zur Aufnahme einer ersten Knochenschraube und mindestens eine von der ersten Durchgangsöffnung (5) beabstandete, zweite Durchgangsöff nung (6) zur Aufnahme einer zweiten Knochenschraube aufweist.
Fußimplantat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Durchgangsöffnung (5, 6) in einer sich zumindest näherungsweise senkrecht zur Längserstreckung des Keilabschnittes (3) erstreckenden Platte (4) zur äußeren Anlage an zwei Knochen oder Knochensegmenten eingebracht sind.
System, umfassend ein Fussimplantat (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine an dem Fußimplantat (1) lösbar festlegbare Einschlaghilfe (9).