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Title:
FIXING ASSEMBLY FOR FIXING THE POSITION OF A DETACHABLE CONNECTION MEANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/170376
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention describes a fixing assembly for fixing the position of a detachable connection means, said assembly having an abutment (7) and at least a first threaded portion (71), wherein the first threaded portion is securely connected to the abutment (7), or the first threaded portion (71) is frictionally supported on the abutment (7), and having a connection means (9) comprising a second threaded portion (91) corresponding to the first threaded portion (71). The abutment (7) has at least one detent engagement element (72), wherein at least some portions of the detent engagement element (72) are circular and at least the circular portion is positioned concentrically with the first threaded portion (71). The detent engagement element (72) has at least one detent recess (72) in its surface facing the first threaded portion (71). The connection means (9) has a spring element (92) and a detent element (93), and the detent element (93) can be moved from a tensioned position into a detent position by a spring force exerted by the spring element (92). In its detent position, the detent element (93) engages in the detent recess (73) of the detent engagement element (72).

Inventors:
DURST, Heiko (Tannenweg 2a, Lappersdorf, 93138, DE)
STUIBER, Martin (Am Leitenweg 14, Stulln, 92551, DE)
Application Number:
EP2019/053559
Publication Date:
September 12, 2019
Filing Date:
February 13, 2019
Export Citation:
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Assignee:
DURST, Heiko (Tannenweg 2a, Lappersdorf, 93138, DE)
International Classes:
A61B17/64; F16B39/24
Domestic Patent References:
WO2009152633A12009-12-23
Foreign References:
US20160305465A12016-10-20
US20120063864A12012-03-15
US20170268561A12017-09-21
DE10125742C12002-07-25
US5944719A1999-08-31
Attorney, Agent or Firm:
GLÜCK KRITZENBERGER PATENTANWÄLTE PARTGMBB (Hermann-Köhl-Straße 2a, Regensburg, 93049, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels aufweisend

- ein Widerlager (7) und zumindest einen ersten Gewindeabschnitt (71), wobei der erste Gewindeabschnitt (71) fest mit dem Widerlager (7) verbunden ist oder der erste Gewindeabschnitt (71) sich kraftschlüssig an dem Widerlager (7) abstützt, und

- ein Verbindungsmittel (9) mit einem zu dem ersten Gewindeabschnitt (71) korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt (91),

wobei das Widerlager (7) zumindest ein Rasteingriffselement (72) aufweist, wobei das Rasteingriffselement (72) zumindest abschnittsweise kreisförmig ausgebildet ist und zumindest der kreisförmig ausgebildete Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt (71) angeordnet ist, wobei das Rasteingriffselement (72) an seiner dem ersten Gewindeabschnitt (71) zugewandten Oberfläche zumindest eine

Rastausnehmung (73) aufweist, und

wobei das Verbindungsmittel (9) ein Federelement (92) und ein Rastelement (93) aufweist, wobei das Rastelement (93) durch eine durch das Federelement (92) ausgeübte Federkraft aus einer Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist, wobei das Rastelement (93) in seiner Rastposition in die

Rastausnehmung (73) des Rasteingriffselements (72) eingreift.

2. Sicherungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die

Rastausnehmung (73) als umlaufende Nut oder als umlaufende Zahnung ausgebildet ist.

Sicherungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt (71) um ein Außengewinde und bei dem zweiten Gewindeabschnitt (91) um ein Innengewinde handelt, wobei das Verbindungsmittel (9) als eine Schraubenmutter, insbesondere als eine Flutmutter, ausgebildet ist.

4. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Federelement (92) um eine Blattfeder handelt.

5. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Anschlag für ein Werkzeug dienendes Anschlagselement (94) vorgesehen ist, wobei sich das Rastelement (93) in das Anschlagselement (94) erstreckt und das Rastelement (93) in seiner Rastposition aus dem Anschlagselement (94) herausragt.

6. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung (1) zur externen Fixierung von Knochenfragmenten (62, 62') eines Patienten ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung eine außerhalb des Körpers des Patienten anordenbare Stütze aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten Gelenkelementen (2, 2') aufweist, wobei an der Stütze mindestens zwei mit ihrem proximalen Ende (41) im Knochengewebe (61) des Patienten verankerbare, perkutan anordenbare Pins befestigbar und in ihrer räumlichen Lage zueinander fixierbar sind, wobei die Gelenkelemente (2, 2') auf einem zentralen Zugkraftelement (3) aufgereiht sind und die Gelenkelemente (2, 2') eine obere Kugelgelenkfläche in Form einer äußeren Kugelscheibenoberfläche (211) und eine als Gelenkpfanne ausgebildete untere Kugelgelenkfläche in Form einer inneren Kugelscheibenoberfläche (222) aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente (2, 2') zusammen ein Kugelgelenk bilden, wobei die einzelnen Kugelgelenke und damit die Stütze durch eine Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) reversibel kraftschlüssig fixierbar sind, wobei die

Gelenkelemente (2, 2') derart ausgestaltet sind, dass ein Pin (4) durch die

Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) kraftschlüssig an der Stütze befestigbar ist, wobei eine Spannungsvorrichtung (5) vorgesehen ist, mittels derer eine auf das zentrale Zugkraftelement (3) wirkende Zugkraft erzeugbar ist, wobei die Spannungsvorrichtung (5) an einem Ende der Stütze der Vorrichtung (1) angeordnet und/oder demontierbar ist.

7. Sicherungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das

Widerlager (7) als Gehäuse der Spannungsvorrichtung (5) ausgebildet ist, dass der erste Gewindeabschnitt (71) als Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements (3) ausgebildet ist, wobei das Gewindefitting verdrehgesichert mit dem Gehäuse verbunden ist, dass das Verbindungsmittel (9) mit dem zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements (3) korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt (91) als Hutmutter mit Innengewinde ausgebildet ist, dass das Rasteingriffselement (72) als randseitiger Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet ist und die Rastausnehmung (73) als in diesem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildet ist, dass die Hutmutter eine Sperrklinke als Rastelement (93) und ein als Blattfeder ausgebildetes Federelement (92) aufweist, wobei die Sperrklinke durch die durch die Blattfeder ausgeübte Federkraft aus ihrer Spannposition in ihre

Rastposition bewegbar ausgebildet ist.

8. Sicherungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagselement (94) als mehrfarbiger Markierungsring ausgebildet ist.

9. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spiralfeder und ein Tellerfederpaket vorgesehen sind, mittels derer das zentrale Zugkraftelement (3) mit einer Zugkraft beaufschlagbar ist. 10. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements (3) und das Innengewinde der Hutmutter mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Schmierfett, zur Reduzierung der Gewindereibung ausgestattet sind . 11. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gelenkelement (2') eine Gelenkpfannenaufnahmenut aufweist, wobei bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) ein Pin (4) zwischen Gelenkpfannenaufnahmenut und äußerer Kugelscheibenoberfläche (21) kraftschlüssig fixierbar ist.

12. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gelenkelement (2) eine Kugelaufnahmenut aufweist, wobei bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) ein Pin (4) zwischen Kugelaufnahmenut und innerer Kugelscheibenoberfläche (22) kraftschlüssig fixierbar ist.

13. Sicherungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gelenkelement (2) aus zwei schwenkbeweglich verbundenen Teilen (2a, 2b) besteht, wobei ein erster Teil (2a) eine mit einer unteren

Kugelgelenkfläche eines ersten benachbarten Gelenkelements (2)

zusammenwirkende obere Kugelgelenkfläche aufweist, und ein zweiter Teil (2b) eine mit einer oberen Kugelgelenkfläche eines zweiten benachbarten Gelenkelements (2) zusammenwirkende untere Kugelgelenkfläche aufweist, und wobei bei der

Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) ein Pin (4) zwischen den beiden Teilen (2a, 2b) form- und kraftschlüssig fixierbar ist.

14. Sicherungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (2a) eine unterseitige Aufnahmenut (23) aufweist, und der zweite Teil (2b) eine oberseitige Aufnahmenut (25) aufweist, wobei bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements (3) ein Pin (4) zwischen der unterseitigen Aufnahmenut

(23) des ersten Teils (2a) und der oberseitigen Aufnahmenut (25) des zweiten Teils (2b) form- und kraftschlüssig fixierbar ist.

Description:
Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels.

Stand der Technik

Ein„Fixateur externe" ist eine außerhalb des Körpers angebrachte Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenbrüchen eines Patienten. Die Vorrichtung, die über Metall- Gewindestangen, so genannte Pins, am Knochen fixiert ist, wird in der Regel bei offenen Frakturen mit Weichteilschädigungen oder bei Mehrfachverletzten angewendet. Bei Notfalloperationen von Mehrfachverletzten ist es oft notwendig, die definitive Versorgung von Knochenbrüchen an Extremitäten, beispielsweise an Ober- oder Unterschenkel, zugunsten lebensbedrohlicher, weiterer Verletzungen zu verschieben, um das Leben des Patienten nicht zu riskieren. Nach einer ersten Reposition der Fraktur wird diese mit einem äußeren Gestell, dem Fixateur externe, provisorisch stabilisiert. Bei offenen Brüchen wiederum kann es ebenfalls notwendig sein, die Fraktur mit einem Fixateur externe zu stabilisieren, da eine definitive primäre Bruchversorgung mittels Platte, Schraube oder Nagel die Gefahr einer postoperativen Infektion erhöhen würde. Der spätere Abbau des Fixateur externe und die definitive Knochenstabilisierung mittels Platte und Schrauben oder mit Nägeln erfolgt bei offenen Brüchen nach Erreichen einer sauberen Wunde bzw. bei mehrfachverletzten Patienten nach Erreichen eines stabilen Zustands.

Beim sogenannten Pin-Fixateur werden Pins, zum Beispiel Schanz'sche Schrauben oder Steinmann-Nägel, im Knochengewebe verankert. Solche Pins sind in der Regel Stahlstifte mit standardisierten Abmessungen. Nach erfolgtem Einrichten des Knochenbruches werden die Pins mit einem starren äußeren Gestell fest miteinander verbunden, welches häufig aus miteinander verbundenen Stangen oder Röhren besteht. Alternative Formen sind der Zangen-Fixateur, der Ring- bzw. Halo-Fixateur, und kombinierte Vorrichtungen, sogenannte Hybridfixateure. Wenn ein Patient in die Notfallaufnahme eingeliefert wird, der eine höhergradige offene Fraktur (Grad 3°b oder 3°c) erlitten hat, darf diese Fraktur nicht direkt mit Platte oder Nagel stabilisiert werden. Stattdessen wird in diesen Fällen zunächst ein Fixateur externe montiert, nach einigen Tagen erfolgt dann die endgültige Versorgung der Fraktur. Der Fixateur externe wird abgebaut und es erfolgt eine definitive Osteosynthese zum Beispiel mittels Platte oder Nagel.

Die Montage eines Fixateur externe ist bei den bekannten Modellen oft sehr

zeitaufwändig, da nach der Einrichtung des Bruches in der Regel viele Schrauben angezogen und bei ungenügender Stellung zur Korrektur wieder gelöst und neu angezogen werden müssen. Wenn mehrere Stellungskorrekturen notwendig sind, kann dieser Vorgang sehr lange dauern. Da es sich in Notfallsituationen bei Patienten mit höhergradig offenen Frakturen oft um Schwerverletzte mit weiteren Verletzungen beispielsweise an Brustkorb oder Bauch handelt, sollte die erste Versorgung des

Knochenbruchs so schnell als möglich abgeschlossen werden, damit der Patient möglichst bald auf die Intensivstation verlegt werden kann. Die bisherigen Fixateur-Systeme lassen dies aus den oben genannten Gründen nicht zu. Verschiedene Ausführungsformen von Fixateurs externes erschweren zudem die anatomische Einstellung der Bruchfragmente, da vier oder mehr Knochenpins auf einer Geraden ausgerichtet werden müssen, was aufgrund der Pin-Position erschwert oder unmöglich sein kann. Zudem ist die Bauweise der bekannten Stangen- und Röhren-Fixateur-Systeme oft voluminös und sperrig.

Es wurde eine Reihe von Fixateur-Systemen entwickelt, die eine bessere Anpassung des Fixateur externe an die jeweiligen speziellen Gegebenheiten eines Bruchs erlauben sollen.

DE 101 25 742 CI zeigt einen Fixateur externe, bei dem eine Reihe von verschiedenen, mit einer Durchgangsöffnung versehenen Einzelmodulen auf ein Spannseil aufgezogen werden. Die verschiedenen Typen von Einzelmodulen weisen unterschiedliche Längen und/oder Anschlusswinkel auf. Zudem sind spezielle Anschlusselemente für Knochen-Pins und Haltestangen vorgesehen. Die einzelnen Elemente verfügen an einer stirnseitigen Anschlussfläche jeweils über vier Zapfen und an der gegenüberliegenden Seite über vier Vertiefungen, so dass jeweils zwei aufeinander folgende Einzelmodule mit vier verschiedenen Drehwinkeln zueinander formschlüssig angeordnet werden können. Nach dem Anpassen des Fixateurs wird das Spannseil verspannt. Die Einzelmodule sind nun auch in Richtung des Spannseils kraftschlüssig miteinander verbunden. Der genannte Fixateur externe erlaubt nur eine relative grobe Anpassung an die anatomischen

Verhältnisse. Nach dem Auffädeln auf das Spannseil ist zudem eine Feinjustierung bzw. Anpassung an die Lage der Pins nicht mehr möglich. Die Knochenschrauben werden deshalb erst nach dem Erstellen des Fixateurs in den Knochen eingedreht. US 5,944,719 zeigt einen Fixateur externe, bei dem eine Kette von Kugelgelenken und Manschetten mit einem Spannseil gespannt und unter Zug versteift wird. Eine Mehrzahl von Manschettenelementen verfügt über schwenkbare Pin-Haltevorrichtungen, mit denen im Knochengewebe angebrachte Pins am Fixateur externe befestigt werden können. Dazu muss der Pin mit seinem distalen Ende über eine Mutter mit den Pin-Flaltevorrichtungen verbunden werden. Der Abstand des Fixateurs vom Knochen ist also von der Länge der Pins vorgegeben, weshalb diese nur relativ kurz ausgebildet sein dürfen. Aufgrund der Kugelgelenke ist der Fixateur beweglich und in der Formgebung genau an die

anatomische Situation anpassbar. Da jedoch die Position der Haltevorrichtungen auf dem Fixateur vorgegeben ist bzw. der Fixateur beim Zusammenbau entsprechend vorbereitet werden muss, ist die genannte Vorrichtung vor allem für vorbereitete Operationen geeignet, jedoch weniger für eine Erstversorgung unter hohem Zeitdruck.

Schließlich ist aus der WO 2009/152633 Al eine Vorrichtung zum externen Fixieren von Knochenbrüchen bekannt, die aus einer versteifbaren Stütze aus einzelnen

Gelenkelementen besteht, welche auf einem zentralen, flexiblen Zugkraftelement aufgereiht sind. Jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente bilden dabei ein Kugelgelenk. Herkömmliche Pins, welche vorab in den einzelnen zu fixierenden Knochenfragmenten verankert sind, werden durch die Gelenkelemente klemmend gehalten, und so die Knochenfragmente zueinander räumlich stabilisiert. Das Festklemmen der Pins und das Versteifen der Vorrichtung erfolgt gleichzeitig durch das Beaufschlagen des zentralen Zugkraftelements mit einer ausreichend hohen Zugkraft. Dabei werden die Auflageflächen der Kugelgelenke aufeinander gedrückt, wodurch eine stabile reibschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Gelenkelementen der Vorrichtung entsteht und die Vorrichtung vollständig versteift wird. Gleichzeitig werden die Pins festgeklemmt, entweder zwischen zwei benachbarten Gelenkelementen oder in zweiteiligen Gelenkelementen. Durch das Lösen der Zugkraft wird die Vorrichtung wieder entriegelt und die Verbindung zu den Pins gelöst.

Diese aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur externen Fixierung von Knochenbrüchen haben gemeinsam, dass zur räumlichen Stabilisierung der

Knochenfragmente zunächst Teile des Fixateurs relativ zueinander beweglich an die spezifische, patientenbezogene Situation angepasst und ausgerichtet werden müssen, dann aber nachfolgend die gesamte Vorrichtung versteift werden muss, um die

Knochenfragmente in ihrer Position zu fixieren. Bei der aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung erfolgt dies durch das Beaufschlagen des zentralen

Zugkraftelements mit einer ausreichend hohen Zugkraft. Dieser Vorgang darf aber nur mit einem relativ geringen Kraftaufwand durchgeführt werden, da größere Hebelkräfte vermieden werden müssen, welche auf die Fraktur übertragen werden könnten. Sämtliche Gewinde sind daher möglichst leichtgängig ausgebildet und alle

Relativbewegungen erfolgen mit geringst möglicher Reibung. Dies hat zur Folge, dass es nach der Fixierung der Vorrichtung immer wieder zu einer unbeabsichtigten Lockerung des Zugkraftelements und damit zu einer Destabilisierung der gesamten Vorrichtung kommt, was dem Einsatzzweck eines Fixteur externe direkt widerspricht und mit enormen Nachteilen für den Patienten verbunden ist.

Vor dem Hintergrund, dass Schraubmuttern oder andere Verbindungsmittel in unzähligen Fällen festgezogen werden müssen, um zunächst bewegliche Teile relativ zueinander zu fixieren, kommt es insbesondere in der Medizintechnik, aber auch ganz allgemein in der Feinmechanik häufig zu ähnlichen Problemstellungen wie oben im Zusammenhang mit einem Fixteur externe beschrieben. Immer wieder tritt der Fall auf, dass das Festziehen einer Schraubenmutter oder eines ähnlichen Verbindungsmittels mit geringem

Kraftaufwand erfolgen muss, weil im Idealfall keine Hebelkräfte über das

Verbindungsmittel auf die Vorrichtung, auf die das Verbindungsmittel aufgeschraubt wird, übertragen werden sollen. Die dazu erforderliche extreme Leichtgängigkeit der Gewinde macht eine Sicherung gegen eine nachfolgende unbeabsichtigte Lockerung des

Verbindungsmittels erforderlich. Die übliche Sicherung von Schraubverbindungen durch gegenseitige Reibung der korrespondierenden Gewinde scheidet aus, da dies der geforderten Leichtgängigkeit der Gewinde direkt widerspricht. Aus den gleichen Gründen kommt die Verwendung von Schraubmuttern mit Kunststoffklemmteil nicht in Frage.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels zur Verfügung zu stellen, bei der das

Verbindungsmittel mit möglichst geringem Kraftaufwand fixiert werden kann, das Verbindungsmittel nachfolgend aber trotzdem sicher in seiner Position verbleibt und es zu keinem unbeabsichtigten Lockern kommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels gemäß unabhängigem Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels zur Verfügung. Die Sicherungsanordnung umfasst ein Widerlager und zumindest einen ersten Gewindeabschnitt, wobei der erste

Gewindeabschnitt fest mit dem Widerlager verbunden ist oder der Gewindeabschnitt sich kraftschlüssig an dem Widerlager abstützt, und ein Verbindungsmittel mit einem zu dem ersten Gewindeabschnitt korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt. Das Widerlager weist zumindest ein Rasteingriffselement auf, wobei das Rasteingriffselement zumindest abschnittsweise kreisförmig ausgebildet ist und zumindest der kreisförmig ausgebildete Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt angeordnet ist. Das

Rasteingriffselement weist an seiner dem ersten Gewindeabschnitt zugewandten

Oberfläche zumindest eine Rastausnehmung auf. Das Verbindungsmittel weist ein Federelement und ein Rastelement auf, wobei das Rastelement durch eine durch das Federelement ausgeübte Federkraft aus einer Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist. Das Rastelement greift in seiner Rastposition in die

Rastausnehmung des Rasteingriffselement ein.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Rasteingriffselement wird eine in dem kreisförmig ausgebildeten, konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt angeordneten Abschnitt des Rasteingriffselements angeordnete Rastausnehmung bereit gestellt. Das ebenfalls erfindungsgemäß vorgesehene Verbindungsmittel weist ein Federelement und ein Rastelement auf, wobei das Rastelement durch eine durch das Federelement ausgeübte Federkraft aus einer Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist. In dieser Rastposition greift das Rastelement in die Rastausnehmung des

Rasteingriffselements ein. Da das Rasteingriffselement als Bestandteil des Widerlagers ausgebildet ist und der erste Gewindeabschnitt fest mit dem Widerlager verbunden ist oder der Gewindeabschnitt sich kraftschlüssig an dem Widerlager abstützt, bewirkt das Eingreifen des Rastelements in die Rastausnehmung des Rasteingriffselements eine feste, gesicherte Verbindung von Verbindungsmittel und Widerlager.

Durch die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung kann im Prinzip jedes beliebige, beispielsweise als Schraubenmutter ausgebildete Verbindungsmittel beliebig leichtgängig und vorteilhafterweise bei entsprechender Schmierung mit extrem geringen Kraftaufwand auf ein mit einem entsprechenden Gewinde ausgestattetes Widerlager aufgeschraubt werden. Trotz der Leichtgängigkeit und trotz der Vermeidung herkömmlicher

Sicherungsmittel wie beispielsweise Fächerscheibe oder Schraubenmutter mit

Kunststoffklemmteil ist das Verbindungsmittel fest an dem Widerlager gesichert und kann ausschließlich beabsichtigt gelöst werden. Das Verbindungsmittel kann also im

Wesentlichen ohne jede Übertragung von Hebelkräften auf das Widerlager aufgeschraubt werden und ist trotzdem gegen jedes unbeabsichtigte Lockern oder Lösen gesichert.

Dies bringt im Zusammenhang mit allen technischen Gegenständen, bei denen

Schraubmuttern oder andere Verbindungsmittel festgezogen werden müssen, um zunächst bewegliche Teile relativ zueinander zu fixieren, den Vorteil mit sich, dass dieses Festziehen ohne Übertragung von Hebelkräften auf das Widerlager möglich ist. Insbesondere in der Medizintechnik, aber vor allem bei einer der nachfolgend noch näher beschriebenen Vorrichtungen zur externen Fixierung von Knochenbrüchen ist dies mit erheblichen Vorteilen verbunden, da beispielsweise das Beaufschlagen des zentralen Zugkraftelements der aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung problemlos mit einer ausreichend hohen Zugkraft bei gleichzeitig relativ geringem Kraftaufwand durchgeführt werden kann . Die Übertragung von Hebelkräften wird erfolgreich vermieden . Trotzdem kann es zu keiner unbeabsichtigten Lockerung des Zugkraftelements und damit zu einer Destabilisierung der gesamten Vorrichtung kommen, da die im Falle der WO 2009/152633 Al vorgesehene Hutmutter durch das Rastelement gesichert ist.

Erfindungsgemäß weist das Verbindungsmittel ein Federelement und ein Rastelement auf, wobei das Rastelement durch eine durch das Federelement ausgeübte Federkraft aus einer Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist. Umgekehrt kann das Rastelement entgegen der durch das Federelement ausgeübten Federkraft aus seiner Rastposition in seine Spannposition bewegt werden. Wie bereits erläutert greift das Rastelement in seiner Rastposition in die Rastausnehmung des Rasteingriffselements ein. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung besteht darin, dass die Sicherung automatisch beim Befestigen des Verbindungsmittels betätigt wird. Es sind keine zusätzlichen Handlungen durch den Benutzer erforderlich, welche dieser vergessen oder übersehen könnte. Dieser Vorteil liegt in der Anordnung des Rastelements an dem Verbindungsmittel. Das Rastelement ragt über die Oberfläche des Verbindungsmittels heraus und wird beim Aufsetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskant- Schlüssels automatisch entgegen der Federkraft des Federelements nach innen in seine Spannposition gedrückt. Dieser Vorgang erfolgt unweigerlich beim Betätigen des

Verbindungsmittels. Nach erfolgtem Festschrauben des Verbindungsmittels erfolgt der umgekehrte Vorgang ebenso automatisch beim Abziehen des Werkzeugs. Das

Rastelement wird freigegeben und durch die Federkraft des Federelements nach außen in seine Rastposition bewegt. In dieser greift das Rastelement in die Rastausnehmung ein und sichert das Verbindungsmittel.

Besonders vorteilhaft ist die Rastausnehmung als umlaufende Nut oder als umlaufende Zahnung ausgebildet. Durch diese Ausführungsform wird ein besonders leichtes Eingreifen des Rastelements in die Rastausnehmung und eine besonders beständige Sicherung des Rastelements an dem Widerlager erreicht.

Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt um ein

Außengewinde und bei dem zweiten Gewindeabschnitt um ein Innengewinde, wobei das Verbindungsmittel als eine Schraubenmutter, insbesondere als eine Hutmutter, ausgebildet ist. Hier ist ein besonders einfaches Festziehen des Verbindungsmittels mit gängigen Drehwerkzeugen wie z.B. Sechskant-Schlüssel, Akkuschrauber, Handkurbel oder Drehmomentschlüssel möglich.

Bei dem Federelement handelt es sich bevorzugt um eine Blattfeder. Diese Federart ist zuverlässig und unter den häufig beengten räumlichen Verhältnissen einfach einzubauen. Besonders bevorzugt ist das Federelement aus Metall, insbesondere aus Edelstahl, aus Kunststoff, aus Schaumstoff oder aus einem Elastomer gefertigt. Dem Fachmann ist klar, dass Material und Federgeometrie aufeinander abgestimmt sein sollten. Bei Wahl einer bestimmten Federgeometrie kann sich ein bestimmtes Material als besonders günstig heraussteilen, während bei einer alternativen Federgeometrie ein anderes Material besondere Vorteile mit sich bringen kann.

Bevorzugt ist ein als Anschlag für ein Werkzeug dienendes Anschlagselement vorgesehen, wobei sich das Rastelement in das Anschlagselement erstreckt und das Rastelement in seiner Rastposition aus dem Anschlagselement herausragt. Besonders bevorzugt sich Verbindungsmittel und Anschlagselement einstückig ausgebildet. Sehr häufig ist es aufgrund der technischen Gegebenheiten erforderlich, das Verbindungsmittel nur bis zu einer bestimmten Position auf das Widerlager aufzuschrauben. Ein Anschlagselement, an welches ein Werkzeug, mit dessen Hilfe das Verbindungsmittel aufgeschraubt wird, anschlägt, stellt ein Hilfsmittel dar, das zur sicheren und verlässlichen Einhaltung der Position, bis zu der das Verbindungsmittel auf das Widerlager aufgeschraubt werden darf, dient. Erfindungsgemäß ist das Rasteingriffselement abschnittsweise kreisförmig ausgebildet, der kreisförmig ausgebildete Abschnitt ist konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt angeordnet und die Rastausnehmung ist an der dem ersten

Gewindeabschnitt zugewandten Oberfläche das Rasteingriffselements angeordnet. Für den Eingriff des Rastelements in die Rastausnehmung ist es daher bei Anwesenheit eines Anschlagselements erforderlich, dass sich das Rastelement bis in das Anschlagselement erstreckt. Beim Betätigen des Verbindungsmittels wird gleichzeitig das Anschlagselement in Richtung des Widerlagers bewegt. Dies ergibt sich zwangsläufig aus der Betätigung des Verbindungsmittels und dem Zusammenwirken der an dem Verbindungsmittel und an dem Widerlager angeordneten Gewindeabschnitten. Da sich das Rastelement bis in das Anschlagselement erstreckt, ragt das Rastelement in seiner Rastposition nicht nur über die Oberfläche des Verbindungsmittels heraus sondern auch über die Oberfläche des Anschlagselements. Beim Aufsetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskant- Schlüssels wird das Rastelement in seinem im Bereich des Verbindungsmittels

angeordneten Abschnitt entgegen der Federkraft des Federelements nach innen in seine Spannposition gedrückt. Automatisch bewegt sich dabei auch der im Bereich des

Anschlagselements angeordnete Abschnitt des Rastelements in seine Spannposition und ragt nicht mehr über die Oberfläche des Anschlagselements heraus. Nach erfolgtem Festschrauben des Verbindungsmittels wird das Werkzeug abgezogen, das Rastelement wird freigegeben und durch die Federkraft des Federelements nach außen in seine Rastposition bewegt. In dieser greift das Rastelement mit seinem im Bereich des

Anschlagselements angeordneten Abschnitt in die Rastausnehmung ein und sichert das Verbindungsmittel. Gemäß dieser Ausführungsform braucht das Verbindungsmittel selbst also nicht bis in den Bereich der Rastausnehmung bewegt zu werden, sondern ist außerhalb des kreisförmig ausgebildeten, konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt angeordneten Abschnitt des Rasteingriffselements angeordnet.

Gemäß mehreren ganz besonders bevorzugten, nachfolgend noch näher beschriebenen Ausführungsformen ist die Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten eines Patienten ausgebildet. Diese

Ausführungsformen stellen eine Weiterentwicklung der aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung dar. Aus diesem Grund soll der grundsätzliche Aufbau dieser Vorrichtung nachfolgend anhand der Figuren 1A, 1B und 2 näher erläutert werden.

Eine Ausführungsform der aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenbrüchen ist in den Figuren 1A und 1B dargestellt, wobei Figur 1A eine Seitenansicht zeigt und Figur 1B einen Längsschnitt darstellt. Gezeigt ist das hintere Ende der Stütze 11 der Vorrichtung 1, mit den sechs hintersten Gelenkelementen 2, und einer endständigen Spannungsvorrichtung 5 zur Erzeugung der zur Versteifung der Vorrichtung 1 notwendigen Zugkraft.

Das über die gesamte Länge der Stütze 11 laufende Zugkraftelement 3 verläuft von der Spannungsvorrichtung 5 durch die Längsdurchgänge 24 der Gelenkelemente 2 und endet an einem nicht dargestellten vorderen Ende der Stütze in einem Widerlager, welches eine anliegende Zugkraft aufnimmt und auf die Gelenkelemente 2 überträgt.

Das Zugkraftelement ist als Faserbündel ausgestaltet, das bei möglichst geringer Dicke über eine möglichst hohe Zugfestigkeit verfügt. Geeignet sind dazu beispielsweise Drahtbündel, Kohlefaserbündel oder Bündel aus anderen geeigneten Kunststoffen.

Letztere haben den zusätzlichen Vorteil der Röntgentransparenz und der

Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern.

Die einzelnen Gelenkelemente 2 verfügen über eine obere Kugelgelenkfläche, die im Wesentlichen die Form einer Kugelkalotte 21 aufweist, und eine untere Kugelgelenkfläche in Form einer Gelenkpfanne 22, wobei die Kugelkalotte 21 eines Gelenkelements 2 jeweils in der Gelenkpfanne 22 des nächsten Gelenkelements 2 aufliegt, so dass eine Abfolge von Kugelgelenken entsteht. Bei den als Kugelkalotten bezeichneten Oberflächen handelt es sich eigentlich um Kugelscheibenoberflächen, da immer Längsdurchgänge für das Zugkraftelement vorgesehen sein müssen. Während der Montage der Vorrichtung 1 liegt keine oder nur eine reduzierte Zugkraft auf dem Zugkraftelement 3 an, so dass der Kraftschluss zwischen den Kugelgelenkflächen zweier benachbarter Gelenkelemente 2 gering ist, und die einzelnen Kugelgelenke vom Operateur wie gewünscht ausgerichtet und angeordnet werden können. Bei einer Erhöhung der Zugkraft wird die Haftreibung zwischen den Kugelgelenkflächen so hoch, dass eine starke reibschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Gelenkelementen 2 entsteht, und die Vorrichtung 1 so versteift wird, dass sie nicht mehr zerstörungsfrei verformt werden kann.

Es ist möglich, die Orientierung der Kugelgelenkelemente umgekehrt zu wählen, so dass die Kugelkalotten gegen die Spannungsvorrichtung gerichtet sind. Ebenfalls ist auch eine Gestaltungsform möglich, bei der zwei verschiedene Typen Gelenkelemente abwechselnd aneinander gereiht sind, wobei ein erster Typ zwei Kugelkalotten aufweist, und ein zweiter Typ zwei Gelenkpfannen aufweist.

Die Spannungsvorrichtung 5 dient dem Anspannen des Zugkraftelements 3. Eine

Spannungsvorrichtung 5 kann verschieden realisiert werden, wobei zum Erreichen der relativ hohen Zugkraft beim Versteifen nur ein geringer Kraftaufwand notwendig sein soll und keine größeren Hebelkräfte aufgewendet werden dürfen, welche auf die Fraktur übertragen werden könnten. Im gezeigten Beispiel wird ein Gewindebolzen 51 mittels eines geeigneten Drehwerkzeugs wie z.B. Sechskant-Schlüssel, Akkuschrauber,

Handkurbel, Drehmomentschlüssel gedreht, wodurch über eine Platte 54 mit einem Gegengewinde eine in einem Gehäuse 53 angeordnete Feder 52 komprimiert wird. Um die Scherkraft des Drehwerkzeugs aufzufangen, muss die Spannungsvorrichtung 5, insbesondere das direkt mit dem ersten Gelenkelement 2 in Kontakt stehende Widerlager 7 fixiert werden, beispielsweise von Hand oder mit einer Zange.

Die gegenwirkende Federkraft der Feder 52 führt zu einer Kraftbeaufschlagung des Gewindebolzens 51. Der Gewindebolzen 51 ist über eine frei drehende Kopplung mit dem Zugkraftelement 3 verbunden, und überträgt damit die Federkraft auf das

Zugkraftelement, und damit auf die Gelenkelemente 2. Dabei bewegen sich jedoch die einzelnen Gelenkelemente 2 nicht, so dass die Position der Pins bei der definitiven Stabilisation nicht verändert wird. Die Feder 52 spannt unter Kraftbeaufschlagung die Gelenkelemente gegeneinander vor. Bei weiterem Anziehen des Gewindebolzens 51 wird die Feder 52 vollständig komprimiert und das Gehäuse 53 kommt mit einer Stirnfläche an einer gegenüberliegenden Stufe des Widerlagers 7 zu liegen. Der Federweg ist nun gleich Null und beim weiteren Anspannen des zentralen Zugkraftelements 3 werden die jeweils benachbarten Gelenkelemente entsprechend zunehmend stärker gegeneinander gepresst.

Im gezeigten Beispiel ist die Spannungsvorrichtung 5 ein integraler Bestandteil der Vorrichtung 1. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Spannungsvorrichtung 5 zweiteilig zu gestalten, mit einem am hinteren Ende der Vorrichtung angeordneten Widerlager, welches der Aufrechterhaltung der Zugkraft dient, und einer

Aktuatorvorrichtung, welche zum Erzeugen der Zugkraft dient, und zu diesem Zweck vorübergehend an der Vorrichtung montiert wird. Aus dem Maschinenbau ist eine Vielzahl von Vorrichtungen zur Erzeugung einer Zugkraft bekannt.

Fest montierte, einteilige Spannungsvorrichtungen sollten jedoch Platz sparend und leicht ausgestaltet sein, um nicht aufgrund ihres Volumens oder Gewichts zu stören. Dies schränkt die technischen Gestaltungsmöglichkeiten ein, wobei aber andererseits eine Montage der Vorrichtung ohne aufwändige Hilfsmittel möglich ist.

Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt ebenfalls einen Abschnitt der aus der WO

2009/152633 Al bekannten Fixateur-Vorrichtung 1 mit zwei im Querschnitt dargestellten Pins 4, die jeweils zwischen zwei Gelenkelementen klemmend gehalten sind. Die zwei im Knochenwebe verankerten Pins 4 sind mit der Stütze 11 der Vorrichtung 1 kraftschlüssig verbunden, indem sie zwischen der Kugelkalotte 21 eines ersten Gelenkelements 2 und einer Aufnahmenut 23 eines daran anschließenden zweiten Gelenkelements 2' klemmend fixiert sind. Zur Montage der Pins 4 an der Vorrichtung 1 werden diese in die Lücke zwischen Aufnahmenut 23 und Kugelkalotte 21 eingeklinkt, wobei das zweite

Gelenkelement 2' vorübergehend leicht vom ersten Gelenkelement 2 abgehoben wird. Es ist auch möglich, dass diese provisorische Befestigung über eine Art Schnappverschluss erfolgt, der den Pin provisorisch an Ort und Stelle hält.

Die Lage der Aufnahmenut in Bezug auf die beiden Gelenkelemente kann auch vertauscht vorliegen. Dabei ist die Aufnahmenut an einer Kugelkalotte eines ersten Gelenkelements angeordnet und das benachbarte, zweite Gelenkelement weist eine Gelenkpfanne ohne Aufnahmenut auf. Kugelkalotte und Gelenkpfanne bilden wiederum zusammen ein Kugelgelenk und bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements ist ein Pin zwischen Aufnahmenut und Gelenkpfanne form- und kraftschlüssig fixierbar.

Die Geometrie der Aufnahmenut ist an die Außenkontur der Pins angepasst. Soll eine zusätzliche Verdrehsicherung der Pins in der fixierten Stellung erreicht werden, so können entweder die zusammenwirkenden Oberflächen entsprechend aufgeraut, strukturiert oder zum Beispiel im Querschnitt mehrkantig ausgebildet werden. Die Gelenkelemente 2, 2 verfügen alle über einen Längsdurchgang 24, welcher unabhängig von der Formgebung der Stütze 11 der Vorrichtung 1 einen von der Spannungsvorrichtung am hinteren Ende bis zum Widerlager am vorderen Ende der Vorrichtung verlaufenden, durchgehenden Kanal bildet, in dem das Zugkraftelement 3 verläuft. Im gezeigten Beispiel besteht der Längsdurchgang 24 aus einem gegen die Kugelkalotte 21 offenen zylindrischen Hohlraum 244, in dessen Boden eine kleinere untere Öffnung 242 zur Gelenkpfanne 22 führt. Der Längsdurchgang kann auch kegelförmig gestaltet werden, wobei jedoch eine zylinderförmige Ausgestaltung bei spanabhebenden Herstellungsverfahren vorteilhaft ist. Prinzipiell ist bei der Gestaltung des Längsdurchgangs zu beachten, dass die Auflagefläche zwischen Kugelkalotte und Gelenkpfanne des Kugelgelenks in allen Orientierungen des Kugelgelenks und auf alle Seiten hin ausreichend ist, um eine stabile Abstützung des Gelenks unter Zug sicherzustellen und ein Abknicken der Stütze zu verhindern.

Der maximale Verschwenkwinkel zweier Gelenkelemente 2, 2' zueinander wird durch den Rand 243 der oberen Öffnung 241 des Längsdurchgangs 24 bestimmt, an dem bei maximaler Schwenkung das Zugkraftelement 3 anschlägt. Das Anschlägen des

Zugkraftelements 3 kann jedoch dazu führen, dass am Rand 243 auf das Zugkraftelement 3 Scherkräfte wirken, was zu Verschleisserscheinungen führen kann. Zudem sind die für das Zugkraftelement 3 besonders vorteilhaften Kohlefasermaterialien trotz extrem hoher Zugfestigkeit sehr empfindlich gegenüber solchen Scherkräften. Deshalb ist an der unteren Öffnung 242 des Längsdurchgangs 24 ein Umlenkelement 25 angeordnet, welches das Zugkraftelement 3 vor der Kante der unteren Öffnung 242 schützt, und den minimalen Biegeradius des zentralen Zugkraftelements 3 nach unten begrenzt. Das Umlenkelement 25 verfügt über einen Zapfen 251, welcher durch die untere Öffnung 242 hindurch verläuft, und über die Gelenkpfanne 22 hinaus ragt.

Der Zapfen 251 bildet so einerseits einen Anschlag, der die maximale Verschwenkung der Gelenkelemente 2, 2' zueinander begrenzt, und andererseits schützt der genannte Zapfen 251 das Zugkraftelement vor der Kante 243 der oberen Öffnung 241 des anschließenden Gelenkelements 2. Das Material des Umlenkelementes ist so gewählt, dass das

Zugelement nicht einschneidet und dass es sich nicht deformiert, wenn das Zugelement anliegt und angezogen wird. Gelenkelement 2 und Umlenkelement 25 können auch einstückig geformt sein.

Bei dieser, aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung erfolgt die Fixierung der einzelnen Gelenkelemente wie beschrieben durch das Beaufschlagen des zentralen Zugkraftelements mit einer ausreichend hohen Zugkraft. Dieser Vorgang darf aber nur mit geringem Kraftaufwand durchgeführt werden, da größere Hebelkräfte vermieden werden müssen, welche auf die Fraktur übertragen werden könnten. Sämtliche Gewinde sind daher möglichst leichtgängig ausgebildet und Relativbewegungen innerhalb des Fixateurs erfolgen mit geringst möglicher Reibung. Dies hat zur Folge, dass es immer wieder zu einer unbeabsichtigten Lockerung des Zugkraftelements und damit zu einer Destabilisierung der gesamten Vorrichtung kommt, was dem Einsatzzweck eines Fixteur externe direkt widerspricht und mit enormen Nachteilen für den Patienten verbunden ist. Zur Lösung dieses Problems ist die oben bereits beschriebene Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten eines Patienten ausgebildet. Die

Sicherungsanordnung umfasst ein Widerlager und zumindest einen ersten

Gewindeabschnitt, wobei der Gewindeabschnitt fest mit dem Widerlager verbunden ist oder der Gewindeabschnitt sich kraftschlüssig an dem Widerlager abstützt, und ein Verbindungsmittel mit einem zu dem ersten Gewindeabschnitt korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt. Das Widerlager weist zumindest ein Rasteingriffselement auf, wobei das Rasteingriffselement zumindest abschnittsweise kreisförmig ausgebildet ist und zumindest der kreisförmig ausgebildete Abschnitt konzentrisch zu dem ersten

Gewindeabschnitt angeordnet ist. Das Rasteingriffselement weist an seiner dem ersten Gewindeabschnitt zugewandten Oberfläche zumindest eine Rastausnehmung auf. Das Verbindungsmittel weist ein Federelement und ein Rastelement auf, wobei das

Rastelement durch eine durch das Federelement ausgeübte Federkraft aus einer

Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist.

Die Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten eines Patienten weist eine außerhalb des Körpers des Patienten anordenbare Stütze aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten Gelenkelementen auf, wobei an der Stütze mindestens zwei mit ihrem proximalen Ende im Knochengewebe des Patienten verankerbare, perkutan anordenbare Pins befestigbar und in ihrer räumlichen Lage zueinander fixierbar sind, wobei die Gelenkelemente auf einem zentralen Zugkraftelement aufgereiht sind und die Gelenkelemente eine obere Kugelgelenkfläche in Form einer äußeren

Kugelscheibenoberfläche und eine als Gelenkpfanne ausgebildete untere

Kugelgelenkfläche in Form einer inneren Kugelscheibenoberfläche aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente zusammen ein Kugelgelenk bilden, wobei die einzelnen Kugelgelenke und damit die Stütze durch eine Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements reversibel kraftschlüssig fixierbar sind, wobei die

Gelenkelemente derart ausgestaltet sind, dass ein Pin durch die Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements kraftschlüssig an der Stütze befestigbar ist, wobei eine Spannungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer eine auf das zentrale

Zugkraftelement wirkende Zugkraft erzeugbar ist, wobei die Spannungsvorrichtung an einem Ende der Stütze der Vorrichtung angeordnet und/oder demontierbar ist.

Es handelt sich also um eine Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels aufweisend ein Widerlager und zumindest einen ersten

Gewindeabschnitt, wobei der erste Gewindeabschnitt fest mit dem Widerlager verbunden ist oder der erste Gewindeabschnitt sich kraftschlüssig an dem Widerlager abstützt, und ein Verbindungsmittel mit einem zu dem ersten Gewindeabschnitt korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt, wobei das Widerlager zumindest ein Rasteingriffselement aufweist, wobei das Rasteingriffselement zumindest abschnittsweise kreisförmig ausgebildet ist und zumindest der kreisförmig ausgebildete Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Gewindeabschnitt angeordnet ist, wobei das Rasteingriffselement an seiner dem ersten Gewindeabschnitt zugewandten Oberfläche zumindest eine Rastausnehmung aufweist, und wobei das Verbindungsmittel ein Federelement und ein Rastelement aufweist, wobei das Rastelement durch eine durch das Federelement ausgeübte

Federkraft aus einer Spannposition in eine Rastposition bewegbar ausgebildet ist, wobei das Rastelement in seiner Rastposition in die Rastausnehmung des Rasteingriffselements eingreift, wobei die Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten eines Patienten ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung eine außerhalb des Körpers des Patienten anordenbare Stütze aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten Gelenkelementen aufweist, wobei an der Stütze mindestens zwei mit ihrem proximalen Ende im Knochengewebe des Patienten verankerbare, perkutan anordenbare Pins befestigbar und in ihrer räumlichen Lage zueinander fixierbar sind, wobei die Gelenkelemente auf einem zentralen Zugkraftelement aufgereiht sind und die Gelenkelemente eine obere Kugelgelenkfläche in Form einer äußeren

Kugelscheibenoberfläche und eine als Gelenkpfanne ausgebildete untere

Kugelgelenkfläche in Form einer inneren Kugelscheibenoberfläche aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente zusammen ein Kugelgelenk bilden, wobei die einzelnen Kugelgelenke und damit die Stütze durch eine Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements reversibel kraftschlüssig fixierbar sind, wobei die

Gelenkelemente derart ausgestaltet sind, dass ein Pin durch die Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements kraftschlüssig an der Stütze befestigbar ist, wobei eine Spannungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer eine auf das zentrale

Zugkraftelement wirkende Zugkraft erzeugbar ist, wobei die Spannungsvorrichtung an einem Ende der Stütze der Vorrichtung angeordnet und/oder demontierbar ist.

Bei einer Kugelscheibe (auch Kugelschicht genannt) handelt es sich um den Teil einer Vollkugel, der von zwei parallelen Ebenen ausgeschnitten wird. Die Ausbildung eines Kugelgelenks kann durch Zusammenwirken von Kugelscheibe und Gelenkpfanne ebenso erfolgen wie durch Zusammenwirken von Kugelkalotte und Gelenkpfanne. Bei Ausbildung der oberen Kugelgelenkfläche als Kugelscheibe verringert sich lediglich die Kontaktfläche mit der Gelenkpfanne, was aber der Funktionsfähigkeit des Gelenks keinen Abbruch tut. Für den Fachmann ist es klar, dass die Höhe der Kugelscheibe zwar über weite Bereiche variiert werden kann, dass diese aber nicht beliebig gering gewählt werden kann, da dann die Kontaktfläche mit der Gelenkpfanne unter ein erforderliches Mindestmaß sinken würde. Die Tatsache, dass die obere Kugelgelenkfläche als Kugelscheibe ausgebildet sein kann, ist dadurch bedingt, dass die Gelenkelemente einen Längsdurchgang aufweisen, durch den das Zugkraftelement geführt ist. Der Vollständigkeit halber soll explizit klar gestellt werden, was unter den Begriffen „äußere Kugelscheibenoberfläche" und„innere Kugelscheibenoberfläche" verstanden wird. Wie bereits erläutert, handelt es sich bei einer Kugelscheibe um den Teil einer Vollkugel, der von zwei parallelen Ebenen ausgeschnitten wird. Der konvex gekrümmte Flächenteil einer Kugelscheibe heißt im allgemeinen„Kugelzone" und wird im Rahmen des vorliegenden Textes als„äußere Kugelscheibenoberfläche" bezeichnet. Unter einer „inneren Kugelscheibenoberfläche" wird im Rahmen des vorliegenden Textes der konkav gekrümmte Flächenteil einer Kugelscheibe verstanden, wobei es sich in diesem Fall bei der Kugelscheibe nicht um den von zwei parallelen Ebenen ausgeschnittenen Teil einer Vollkugel handelt, sondern um den von zwei parallelen Ebenen ausgeschnittenen Teil einer Flohlkugel.

Eine Kugelscheibe ist charakterisiert durch zwei Begrenzungskreise mit unterschiedlichen Radien und durch die Flöhe der Kugelscheibe. Als„oberer Begrenzungskreis" wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung der Deckkreis bezeichnet, also der

Begrenzungskreis mit geringerem Durchmesser. Als„unterer Begrenzungskreis" wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung der Basiskreis bezeichnet, also der

Begrenzungskreis mit größerem Durchmesser.

Es soll ausdrücklich darauf hingewiesen sein, dass die einzelnen Merkmale und

Eigenschaften der im Zusammenhang mit den Figuren 1A, 1B und 2 beschriebenen bekannten Vorrichtung auch in der Vorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwirklicht sind, soweit sie deren grundsätzliche

Funktionsfähigkeit betreffen, bzw. optional verwirklicht sein können. So sind

beispielsweise alle Ausführungen zu dem Längsdurchgang, zum Umlenkelement, zu dem zentralen Zugkraftelement wie auch zu der Spannungsvorrichtung als bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenbrüchen gemäß der vorliegenden Erfindung zu sehen. Lediglich zur Vermeidung von Wiederholungen wird nachfolgend bei der Beschreibung der Vorrichtung auf diejenigen Merkmale nicht näher eingegangen, die bereits im Zusammenhang mit der aus der WO 2009/152633 Al bekannten Vorrichtung oben explizit diskutiert wurden. Diese Merkmale können aber optional und bevorzugt auch in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwirklicht sein.

Bevorzugt bestehen die Gelenkelemente aus einem Metall, insbesondere Aluminium, einem faserverstärkten Polymermaterial oder einem geeigneten hochfesten

Kunststoffmaterial. Da die Gelenkelemente an den Kontaktflächen über längere Zeit höheren Druckkräften ausgesetzt sind, sollte das Material über eine hohe Kriechfestigkeit verfügen. Speziell geeignet sind beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe. Für das Zugkraftelement können sämtliche geeigneten Werkstoffe, insbesondere Metalle und faserverstärkte Kunststoffe, verwendet werden. Für die Zugkraftelemente werden bevorzugt Drähte, Bänder, Seile oder besonders bevorzugt Faserbündel aus Metall, Kohlefaser oder aus anderen geeigneten Kunststoffen oder Kombinationen der vorgenannten verwendet, welche bei geringem Gewicht sehr hohe Zugkräfte aufnehmen können, ohne sich auch über einen Zeitraum von Monaten zu verformen.

Wie bereits erläutert besteht die zentrale Aufgabe der Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenbrüchen in dem Festklemmen herkömmlicher Pins, die vorab in den einzelnen zu fixierenden Knochenfragmenten verankert wurden. Diese Pins werden durch die Gelenkelemente klemmend gehalten und so die Knochenfragmente zueinander räumlich stabilisiert. Das einklemmende Fixieren der Pins an der Stütze der Vorrichtung kann bei Beaufschlagung des zentralen Zugkraftelements mit einer ausreichend hohen Zugkraft grundsätzlich unabhängig von der Geometrie der Gelenkelemente erfolgen. Besondere Vorteile und ein besonders guter Sitz der Pins ergeben sich dann, wenn entsprechende Aufnahmenuten in den Gelenkelementen vorgesehen sind. Besonders vorteilhaft sind diese Aufnahmenuten an die Dimensionierung der Pins angepasst. Eine solche Aufnahmenut kann grundsätzlich nur in der Kugelscheibe oder nur in der

Gelenkpfanne vorgesehen sein.

Beim Beaufschlagen des zentralen Zugkraftelements mit einer Zugkraft werden zunächst optional zwischen den einzelnen Gelenkelementen angeordnete Federelemente zusammengedrückt. Bei weiterer Beaufschlagung mit Zugkraft kommen die beiden Kugelgelenkflächen benachbarter Gelenkelemente in kraftschlüssigen Kontakt miteinander und realisieren die Kraftübertragung von Gelenkelement zu Gelenkelement.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Widerlager als Gehäuse der Spannungsvorrichtung ausgebildet, der erste Gewindeabschnitt ist als Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements ausgebildet, wobei das Gewindefitting verdrehgesichert mit dem Gehäuse verbunden ist, das Verbindungsmittel ist mit dem zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt als Flutmutter mit Innengewinde ausgebildet, das Rasteingriffselement ist als randseitiger Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet und die Rastausnehmung ist als in diesem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildet. Die

Flutmutter weist eine Sperrklinke als Rastelement und ein als Blattfeder ausgebildetes Federelement auf, wobei die Sperrklinke durch die durch die Blattfeder ausgeübte Federkraft aus ihrer Spannposition in ihre Rastposition bewegbar ausgebildet ist.

Es handelt sich also um eine Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten eines Patienten aufweisend eine Sicherungsanordnung zur Positionssicherung eines lösbaren Verbindungsmittels, wobei die Vorrichtung eine außerhalb des Körpers des Patienten anordenbare Stütze aus einer Mehrzahl von aneinander gereihten

Gelenkelementen aufweist, wobei an der Stütze mindestens zwei mit ihrem proximalen Ende im Knochengewebe des Patienten verankerbare, perkutan anordenbare Pins befestigbar und in ihrer räumlichen Lage zueinander fixierbar sind, wobei die

Gelenkelemente auf einem zentralen Zugkraftelement aufgereiht sind und die

Gelenkelemente eine obere Kugelgelenkfläche in Form einer äußeren

Kugelscheibenoberfläche und eine als Gelenkpfanne ausgebildete untere

Kugelgelenkfläche in Form einer inneren Kugelscheibenoberfläche aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Gelenkelemente zusammen ein Kugelgelenk bilden, wobei die einzelnen Kugelgelenke und damit die Stütze durch eine Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements reversibel kraftschlüssig fixierbar sind, wobei die

Gelenkelemente derart ausgestaltet sind, dass ein Pin durch die Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements kraftschlüssig an der Stütze befestigbar ist, wobei eine Spannungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer eine auf das zentrale

Zugkraftelement wirkende Zugkraft erzeugbar ist, wobei die Spannungsvorrichtung an einem Ende der Stütze der Vorrichtung angeordnet und/oder demontierbar ist, wobei die Sicherungsanordnung ein als Gehäuse der Spannungsvorrichtung ausgebildetes

Widerlager und einen als Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements ausgebildeten ersten Gewindeabschnitt aufweist, wobei das Gewindefitting des zentralen

Zugkraftelements verdrehgesichert mit dem Gehäuse der Spannungsvorrichtung verbunden ist, wobei die Sicherungsanordnung außerdem ein als Hutmutter mit

Innengewinde ausgebildetes Verbindungsmittel mit einem zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt aufweist, wobei das Gehäuse der Spannungsvorrichtung ein Rasteingriffselement aufweist, wobei das Rasteingriffselement als randseitiger, kreisförmig ausgebildeter Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet ist, der randseitige, kreisförmig ausgebildete Endabschnitt konzentrisch zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements angeordnet ist, wobei das Rasteingriffselement an seiner dem Gewindefittung des zentralen

Zugkraftelements zugewandten Oberfläche eine als in dem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildete Rastausnehmung aufweist, und wobei die Hutmutter ein als eine Blattfeder ausgebildetes Federelement und ein als eine Sperrklinke ausgebildetes Rastelement aufweist, wobei die Sperrklinke durch eine durch die Blattfeder ausgeübte Federkraft aus ihrer Spannposition in ihre Rastposition bewegbar ausgebildet ist, wobei die Sperrklinke in ihrer Rastposition in die Zahnung des Gehäuses eingreift.

Bezüglich dieser Ausführungsform kommen die oben bereits näher erläuterten Vorteile der erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung ganz besonders deutlich zum Tragen. Die Sperrklinke ragt über die Oberfläche der Hutmutter heraus und wird beim Aufsetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskant-Schlüssels automatisch entgegen der Federkraft der Blattfeder nach innen in ihre Spannposition gedrückt. Dieser Vorgang erfolgt unweigerlich beim Festziehen der Flutmutter. Nach erfolgtem Festschrauben der Flutmutter und der damit verbundenen Beaufschlagung des Zugkraftelements mit einer Zugkraft erfolgt der umgekehrte Vorgang ebenso automatisch beim Abziehen des Werkzeugs. Die Sperrklinke wird freigegeben und durch die Federkraft der Blattfeder nach außen in ihre Rastposition bewegt. In dieser greift die Sperrklinke in die Zahnung des Gehäuses ein und sichert so die Flutmutter gegen ein unbeabsichtigtes Lockern.

Bevorzugt ist ein als Anschlag für ein Werkzeug dienendes Anschlagselement vorgesehen, wobei besonders bevorzugt die Hutmutter und das Anschlagselement einstückig ausgebildet sind. Die Sperrklinke erstreckt sich in jedem Fall in das Anschlagselement und ragt in ihrer Rastposition aus dem Anschlagselement heraus. Sehr häufig ist es aufgrund der technischen Gegebenheiten erforderlich, das Verbindungsmittel nur bis zu einer bestimmten Position auf das Widerlager aufzuschrauben. Daher ist das Anschlagselement besonders bevorzugt als mehrfarbiger Markierungsring ausgebildet. Das

Anschlagselement stellt ein Hilfsmittel dar, das zur sicheren und verlässlichen Einhaltung der Position, bis zu der die Hutmutter auf das Gewindefitting des Zugkraftelements aufgeschraubt werden darf, dient.

Der randseitige, kreisförmig ausgebildete Endabschnitt des Gehäuses ist konzentrisch zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements angeordnet, wobei das

Rasteingriffselement an seiner dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements zugewandten Oberfläche eine als in dem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildete Rastausnehmung aufweist. Für den Eingriff der Sperrklinke in die Rastausnehmung ist es bei Anwesenheit eines Anschlagselements erforderlich, dass sich die Sperrklinke bis in das Anschlagselement erstreckt. Beim Betätigen der Hutmutter wird gleichzeitig das Anschlagselement in Richtung des

Widerlagers bewegt. Dies ergibt sich zwangsläufig aus der Betätigung der Hutmutter und dem Zusammenwirken der an der Hutmutter und an dem zentralen Zugkraftelement angeordneten Gewindeabschnitten. Da sich die Sperrklinke bis in das Anschlagselement erstreckt, ragt die Sperrklinke in ihrer Rastposition nicht nur über die Oberfläche der Hutmutter heraus sondern auch über die Oberfläche des Anschlagselements. Beim Aufsetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskant-Schlüssels wird die Sperrklinke in ihrem im Bereich der Hutmutter angeordneten Abschnitt entgegen der Federkraft der Blattfeder nach innen in ihre Spannposition gedrückt. Automatisch bewegt sich dabei auch der im Bereich des Anschlagselements angeordnete Abschnitt der Sperrklinke in seine Spannposition und ragt nicht mehr über die Oberfläche des

Anschlagselements heraus. Nach erfolgtem Festschrauben der Hutmutter wird das Werkzeug abgezogen, die Sperrklinke wird freigegeben und durch die Federkraft der Blattfeder nach außen in ihre Rastposition bewegt. In dieser greift die Sperrklinke mit ihrem im Bereich des Anschlagselements angeordneten Abschnitt in die Zahnung des Gehäuses ein und sichert die Hutmutter.

Bevorzugt ist eine mit dem zentralen Zugkraftelement verbundene Feder vorgesehen mittels der das zentrale Zugkraftelement mit einer Zugkraft beaufschlagbar ist. Besonders bevorzugt sind eine Spiralfeder und ein Tellerfederpaket vorgesehen, mittels derer das zentrale Zugkraftelement mit einer Zugkraft beaufschlagbar ist. Die genannten

Federmittel ermöglichen eine besonders gut dosierte Erhöhung der Zugkraft bei sich veränderndem Kraftaufwand.

Wie bereits mehrfach erwähnt soll das Beaufschlagen des Zugkraftelements mit einer Zugkraft unter möglichst geringem Kraftaufwand erfolgen, damit im Idealfall keine Hebelkräfte auf die Vorrichtung übertragen werden. Aus diesem Grund sind gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Gewindefitting des zentralen

Zugkraftelements und das Innengewinde der Hutmutter mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Schmierfett, zur Reduzierung der Gewindereibung ausgestattet. Aus dem gleichen Grund ist das Gewindefitting mit Hilfe eines Nadellagers mit dem Gehäuse verbunden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist zumindest ein Gelenkelement eine Gelenkpfannenaufnahmenut auf, wobei bei der

Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements ein Pin zwischen

Gelenkpfannenaufnahmenut und äußerer Kugelscheibenoberfläche kraftschlüssig fixierbar ist.

Ebenfalls bevorzugt weist zumindest ein Gelenkelement eine Kugelaufnahmenut auf, wobei bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements ein Pin zwischen Kugelaufnahmenut und innerer Kugelscheibenoberfläche kraftschlüssig fixierbar ist.

Ganz besonders bevorzugt sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen zumindest ein Gelenkelement aus zwei schwenkbeweglich verbundenen Teilen besteht. Dabei weist ein erster Teil eine mit einer unteren Kugelgelenkfläche eines ersten benachbarten Gelenkelements zusammenwirkende obere Kugelgelenkfläche auf, und ein zweiter Teil eine mit einer oberen Kugelgelenkfläche eines zweiten benachbarten

Gelenkelements zusammenwirkende untere Kugelgelenkfläche. Bei der

Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements ist ein Pin zwischen den beiden Teilen form- und kraftschlüssig fixierbar. Durch die schwenkbewegliche Verbindung der beiden Teile des Gelenkelements ist eine besonders einfache, schnelle und sichere Fixierung eines Pins an dem Gelenkelement und damit an der Stütze möglich. Insbesondere bevorzugt weist der erste Teil eine unterseitige Aufnahmenut auf und der zweite Teil weist eine oberseitige Aufnahmenut auf, wobei bei der Zugkraftbeaufschlagung des zentralen Zugkraftelements ein Pin zwischen der unterseitigen Aufnahmenut des ersten Teils und der oberseitigen Aufnahmenut des zweiten Teils form- und kraftschlüssig fixierbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist der Pin sowohl von oben wie auch von unten von einer Führungsschiene eingeschlossen, wodurch ein versehentliches Lösen des Pins von der Stütze praktisch ausgeschlossen wird.

Der Durchmesser eines Gelenkelements einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten beträgt bevorzugt zwischen 30 und 40 mm, wobei hier ein

Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität und Platzverbrauch gewählt werden muss. So kann der Durchmesser der Gelenkelemente 40 mm betragen, die Höhe 23 mm, und der Kugelradius der Kugelscheibe 20 mm. In gestreckten Zustand resultiert so ein Abstand von 20 mm zwischen zwei einzelnen Gelenkelementen. Die Formgebung und Position der Aufnahmenuten ist auf den Durchmesser der zu klemmenden Pins angepasst, welcher standardmässig 5 mm beträgt, aber auch die ebenfalls gebräuchlichen Pins mit einem Durchmesser von 4 mm oder 6 mm aufnehmen kann. Machbar sind auch

Gelenkelemente mit verschiedenen Nuten für verschiedene Pin-Durchmesser.

Bei der Anwendung der Vorrichtung zum Fixieren von Knochenbrüchen werden zur Reposition der Fraktur in das Knochengewebe der einzelnen Knochenfragmente eines Patienten mit den bekannten Methoden eine Mehrzahl von Pins verankert. In der Regel werden zwei Pins je großes Knochenfragment, insgesamt vier bis sechs Pins gesetzt. Die Pins können zur Anwendung mit der Vorrichtung ohne große Rücksichtnahme auf den noch anzubringenden Fixateur externe positioniert werden. Aus mechanischen

Überlegungen wird der Abstand der Pins am gleichen Fragment möglichst groß gewählt werden.

Nach dem Setzen der Pins und einer ersten, provisorischen Reposition der Fragmente werden die Pins an die Fixateur-Vorrichtung angeklinkt. Durch die Verschwenkbarkeit von ca. 15° zwischen benachbarten Gelenkelementen und deren freie Drehbarkeit können auch schräg zueinander stehende Pins problemlos fixiert werden. Auch die Abstände zwischen den Pins können im Wesentlichen ohne Abmessen gewählt werden. Die flexibel formbare Stütze der Vorrichtung kann diese Unregelmässigkeiten problemlos

nachvollziehen. Die einzelnen Elemente der Vorrichtung sind ohne

Zugkraftbeaufschlagung gegeneinander schwenkbar beweglich und folgen den

Bewegungen der Pins bei der Reposition des Knochens durch den Operateur.

Nach Zugkraftbeaufschlagung ist die Fixateur-Vorrichtung versteift. Die Position der Pins wird bei diesem Vorgang des Versteifens nicht verändert. Um die Fraktur reponiert zu halten muss eine Zugkraft von 500 bis 2000 N angelegt werden. Dies ist vorzugsweise durch manuelle Bedienung möglich. Die Vorrichtung ist nun provisorisch gesichert.

Anschließend wird vorzugsweise mit einer Aktuatorvorrichtung die Zugkraft auf einen definitiven Wert von 5000 bis 15000 N erhöht.

Die Vorrichtung ist derart ausgelegt, dass die Spannung über mehrere Monate gar nicht oder nur unwesentlich nachlässt. Es ist auch möglich, eine Vorrichtung mit einem optischen Indikator auszustatten, der beispielsweise je nach Zugkraft und/oder Modus (Montagemodus, Spannmodus erste und zweite Stufe, etc.) verschiedene Farben, Zahlen und/oder Buchstaben zeigt. Ebenfalls können Drucksensoren verschiedener Art zur Bestimmung und Überwachung der tatsächlich anliegenden Zugkraft verwendet werden.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1A, 1B das hintere Ende einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten, (A) in Seitenansicht und (B) in einem Längsschnitt;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Abschnitt einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten;

Fig. 3A einen Längsschnitt parallel zu den Pin-Achsen durch einen Abschnitt einer

Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten;

Fig. 3B einen Längsschnitt quer zu den Pin-Achsen durch einen Abschnitt einer

Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten;

Fig. 5A, 5B im Schnitt eine erfindungsgemäße Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten, (A) ungesichert ohne Zugkraftbeaufschlagung und (B) gesichert mit Zugkraftbeaufschlagung;

Fig. 6 schematisch einen mit einer Vorrichtung zur externen Fixierung von

Knochenfragmenten stabilisierten Knochenbruch.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Figuren 3A und 3B zeigen Längsschnitte durch einen Abschnitt einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten, wobei Figur 3A einen Längsschnitt parallel zu den Achsen der Pins 4 zeigt und Figur 3B einen Längsschnitt quer zu den Achsen der Pins 4.

Gezeigt ist ein Abschnitt der Stütze 11 einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten mit einer Mehrzahl an Gelenkelementen 2.

Die Gelenkelemente 2 bestehen jeweils aus einem oberen Teil 2a mit einer als

Kugelscheibe ausgebildeten Kugelgelenkfläche und einem mit diesem oberen Teil 2a über ein Gelenk 27 schwenkbeweglich verbundenen unteren Teil 2b mit einer Gelenkpfanne.

Das über die gesamte Länge der Stütze 11 laufende Zugkraftelement 3 verläuft von der Spannungsvorrichtung (nicht gezeigt) durch die Längsdurchgänge 24 der Gelenkelemente 2, und endet an einem nicht dargestellten vorderen Ende der Stütze in einem Widerlager, welches eine anliegende Zugkraft aufnimmt und auf die Gelenkelemente 2 überträgt.

Das Zugkraftelement 3 ist als Kunststofffaserbündel ausgestaltet, das bei möglichst geringer Dicke über eine möglichst hohe Zugfestigkeit verfügt sowie Röntgentransparenz aufweist und unempfindlich gegenüber Magnetfeldern ist.

Die einzelnen Gelenkelemente 2 verfügen über eine obere Kugelgelenkfläche, die in Form einer äußeren Kugelscheibenoberfläche 211 ausgebildet ist, und eine untere

Kugelgelenkfläche in Form einer inneren Kugelscheibenoberfläche 222, wobei die äußere Kugelscheibenoberfläche 211 eines Gelenkelements 2 jeweils mit der inneren Kugelscheibenoberfläche 222 des nächsten Gelenkelements 2 in Kontakt steht, so dass eine Abfolge von Kugelgelenken entsteht.

Die inneren Kugelscheibenoberflächen 222 der Gelenkelemente 2 sind mit einer reibwerterhöhenden Beschichtung aus auf die Oberfläche abgeschiedenen Diamant- Hartpartikeln ausgestattet. Im Randbereich der Gelenkpfanne des unteren Teils 2b eines Gelenkelements 2 ist eine um das zentrale Zugkraftelement 3 umlaufende, durch einen Nutboden und durch zwei Nutwände begrenzte Ringnut vorgesehen. In der Ringnut sind eine mit dem Nutboden in Kontakt stehende einlagige Wellenfeder 85 und eine mit der aus Edelstahl gefertigten Wellenfeder 85 und den Nutwänden in Kontakt stehende Kunststoffhülse 88 angeordnet. Die Kunststoffhülse 88 ist aus Polyphenylsulfon (PPSU) gefertigt, ragt teilweise aus der Ringnut heraus und steht in ihrem der Wellenfeder 85 abgewandten Randbereich mit der äußeren Kugelscheibenoberfläche 211 des

benachbarten Gelenkelements 2 in Kontakt.

Durch die im Randbereich der Gelenkpfanne des unteren Teils 2b eines Gelenkelements 2 vorgesehene Ringnut, durch die in dieser Ringnut angeordnete Wellenfeder 85 sowie durch die teilweise aus der Ringnut herausragende, mit der Kugelscheibe des

benachbarten Gelenkelements 2 in Kontakt stehende Kunststoff hülse 88 wird erreicht, dass die beiden Kugelscheibenoberflächen 211, 222 benachbarter Gelenkelemente im entspannten Zustand der Vorrichtung leicht voneinander beabstandet sind. In den Figuren 3A und 3B ist der Zustand nach Beaufschlagung des zentralen Zugkraftelements 3 mit einer Zugkraft gezeigt. Die Wellenfeder 85 ist zusammengedrückt und die beiden

Kugelscheibenoberflächen 211, 222 benachbarter Gelenkelemente befinden sich in kraftschlüssigen Kontakt miteinander. Dadurch wird eine Kraftübertragung von

Gelenkelement zu Gelenkelement ermöglicht.

Die Figuren 3A und 3B zeigen eine zweiteilige Ausführungsform eines Gelenkelements 2 mit Ringnut, Wellenfeder 85 und Kunststoffhülse 88. Das Gelenkelement 2 besteht aus einem oberen Teil 2a mit einer äußeren Kugelscheibenoberfläche 211 und einem mit diesem oberen Teil 2a über ein Gelenk 27 schwenkbeweglich verbundenen unteren Teil 2b mit einer inneren Kugelscheibenoberfläche 222. Auf den einander gegenüberliegenden inneren Seiten der beiden Teile 2a, 2b sind jeweils zwei unterseitige Aufnahmenuten 23 und oberseitige Aufnahmenuten 25 angeordnet (siehe Figur 3B), zwischen denen ein Pin 4 festgeklemmt ist. Da die Zugkraft des Zugkraftelements im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Scharniergelenks 27 verläuft, kann das Gelenk 27 vergleichsweise leicht gebaut sein. Die genannte Ausführungsform ist besonders robust, und erlaubt eine größere Nähe der Aufnahmenuten 23, 25 zum Zugkraftelement, und damit ein höheres Klemm- Drehmoment. In Figur 3B sind zwei Pins 4 gezeigt, die in den Aufnahmenuten 23, 25 kraft- und formschlüssig fixiert sind. Diese Pins 4 können im lediglich durch die Wellenfeder 85 leicht vorgespannten Zustand der Vorrichtung problemlos in die Aufnahmenuten der

Gelenkelemente eingeklinkt werden. Dazu können der obere 2a und der untere Teil 2b des entsprechenden Gelenkelements mit geringem Kraftaufwand durch Schwenken um die Schwenkachse 27 voneinander beabstandet werden und so der Pin 4 in die

Aufnahmenuten 23, 25 eingelegt werden.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten. Die Sicherungsanordnung weist ein als Gehäuse der

Spannungsvorrichtung 5 ausgebildetes Widerlager 7 und einen als Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements ausgebildeten ersten Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) auf, wobei das Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements verdrehgesichert mit dem Gehäuse der Spannungsvorrichtung verbunden ist. Die Sicherungsanordnung weist außerdem ein als Flutmutter mit Innengewinde ausgebildetes Verbindungsmittel 9 mit einem zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt (nicht gezeigt) auf, wobei das Gehäuse der

Spannungsvorrichtung ein Rasteingriffselement 72 aufweist, wobei das

Rasteingriffselement 72 als randseitiger, kreisförmig ausgebildeter Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet ist und der randseitige, kreisförmig ausgebildete Endabschnitt konzentrisch zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements angeordnet ist. Das Rasteingriffselement 72 weist an seiner dem Gewindefittung des zentralen

Zugkraftelements zugewandten Oberfläche eine als in dem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildete Rastausnehmung 73 auf. Das als Flutmutter ausgebildete Verbindungsmittel 9 weist ein als eine Blattfeder ausgebildetes Federelement (nicht gezeigt) und ein als eine Sperrklinke ausgebildetes Rastelement 93 auf, wobei die Sperrklinke durch eine durch die Blattfeder ausgeübte Federkraft aus ihrer Spannposition in ihre Rastposition bewegbar ausgebildet ist. Die Flutmutter weist ein als Anschlag für ein Werkzeug dienendes Anschlagselement 94 auf, wobei sich die Sperrklinke in das

Anschlagselement 94 erstreckt und die Sperrklinke in ihrer Rastposition aus dem

Anschlagselement 94 herausragt. Das Anschlagselement 94 ist als mehrfarbiger

Markierungsring ausgebildet. Das Anschlagselement 94 stellt auf diese Weise ein

Hi Ifsmitte I dar, das zur sicheren und verlässlichen Einhaltung einer Position dient, bis zu der die Flutmutter auf das Gewindefitting des Zugkraftelements aufgeschraubt werden darf. Die Sicherungsanordnung und somit auch die Sperrklinke sind in ihrer Rastposition gezeigt, die Sperrklinke greift aber nicht in die Zahnung des Gehäuses ein.

Da sich die Sperrklinke in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bis in das Anschlagselement 94 erstreckt, ragt die Sperrklinke in ihrer Rastposition nicht nur über die Oberfläche der Hutmutter heraus sondern auch über die Oberfläche des Anschlagselements. Beim Aufsetzen eines Werkzeugs wie beispielsweise eines Sechskant-Schlüssels wird die Sperrklinke in ihrem im Bereich der Hutmutter angeordneten Abschnitt entgegen der Federkraft der Blattfeder nach innen in ihre Spannposition gedrückt. Dieser Vorgang erfolgt unweigerlich beim Festziehen der Hutmutter. Automatisch bewegt sich dabei auch der im Bereich des Anschlagselements 94 angeordnete Abschnitt der Sperrklinke in seine Spannposition und ragt nicht mehr über die Oberfläche des Anschlagselements 94 heraus. Nach erfolgtem Festschrauben der Hutmutter wird das Werkzeug abgezogen, die

Sperrklinke wird freigegeben und durch die Federkraft der Blattfeder nach außen in ihre Rastposition bewegt. In dieser greift die Sperrklinke mit ihren im Bereich des

Anschlagselements 94 angeordneten Abschnitt in die Zahnung des Gehäuses ein und sichert die Hutmutter.

Die Figuren 5A und 5B zeigen im Schnitt eine erfindungsgemäße Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten . In Figur 5A ist die Sicherungsanordnung in ungesichertem Zustand ohne Zugkraftbeaufschlagung gezeigt und in Figur 5B dieselbe Sicherungsanordnung in gesichertem Zustand mit Zugkraftbeaufschlagung .

Beide Figuren 5A und 5B zeigen eine erfindungsgemäße Sicherungsanordnung als Bestandteil einer Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenfragmenten . Die Sicherungsanordnung weist ein als Gehäuse der Spannungsvorrichtung 5 ausgebildetes Widerlager 7 und einen als Gewindefitting des zentralen Zugkraftelements ausgebildeten ersten Gewindeabschnitt 71 auf, wobei das Gewindefitting des zentralen

Zugkraftelements verdrehgesichert mit dem Gehäuse der Spannungsvorrichtung verbunden ist. Die Gewindegänge des ersten Gewindeabschnitts 71 sind in den Figuren 5A und 5B der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Die Sicherungsanordnung weist außerdem ein als Hutmutter mit Innengewinde ausgebildetes Verbindungsmittel 9 mit einem zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements korrespondierenden zweiten Gewindeabschnitt 91 auf. Die

Gewindegänge des zweiten Gewindeabschnitts 91 sind in den Figuren 5A und 5B der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Das Gehäuse der Spannungsvorrichtung weist ein Rasteingriffselement 72 auf, wobei das Rasteingriffselement 72 als randseitiger, kreisförmig ausgebildeter Endabschnitt des Gehäuses ausgebildet ist und der randseitige, kreisförmig ausgebildete Endabschnitt konzentrisch zu dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements angeordnet ist. Das Rasteingriffselement 72 weist an seiner dem Gewindefittung des zentralen Zugkraftelements zugewandten Oberfläche eine als in dem randseitigen Endabschnitt des Gehäuses angeordnete Zahnung ausgebildete

Rastausnehmung 73 auf. Die Hutmutter weist ein als eine Blattfeder ausgebildetes Federelement 92 und ein als eine Sperrklinke ausgebildetes Rastelement 93 auf, wobei die Sperrklinke durch eine durch die Blattfeder 92 ausgeübte Federkraft aus ihrer Spannposition in ihre Rastposition bewegbar ausgebildet ist. Die Flutmutter weist ein als Anschlag für ein Werkzeug dienendes Anschlagselement 94 auf, wobei sich die

Sperrklinke in das Anschlagselement 94 erstreckt und die Sperrklinke in ihrer Rastposition aus dem Anschlagselement 94 herausragt. Das Anschlagselement 94 ist als mehrfarbiger Markierungsring ausgebildet. Das Anschlagselement 94 stellt auf diese Weise ein

Hi Ifsmittel dar, das zur sicheren und verlässlichen Einhaltung einer Position dient, bis zu der die Flutmutter auf das Gewindefitting des Zugkraftelements aufgeschraubt werden darf.

Die Sicherungsanordnung und somit auch die Sperrklinke sind in den Figuren 5A und 5B in ihrer Rastposition gezeigt. In Figur 5A ist die Sicherungsanordnung in ungesichertem Zustand ohne Zugkraftbeaufschlagung gezeigt, die Sperrklinke greift daher nicht in die Zahnung des Gehäuses ein. In Figur 5B ist dieselbe Sicherungsanordnung in gesichertem Zustand mit Zugkraftbeaufschlagung gezeigt, weshalb die Sperrklinke in diesem Fall in die Zahnung des Gehäuses eingreift.

Bei der Anwendung der Vorrichtung 1 zur externen Fixierung von gebrochenen Knochen 62, 62' eines Patienten (siehe Figur 6), insbesondere der Extremitäten, werden eine Mehrzahl von Pins 4 mit ihrem proximalen Ende 41 im Knochengewebe 61 des Patienten verankert und die distalen Enden 42 der Pins 4 werden provisorisch an der Stütze 11 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 befestigt. Anschließend werden die Fragmente 62, 62' in ihre im wesentlichen anatomische Ursprungslage repositioniert, und ein zentrales Zugkraftelement der Vorrichtung 1 wird mit einer Zugkraft beaufschlagt, so dass die aus einer Mehrzahl von Gelenkelementen 2 bestehende Stütze 11 der

Vorrichtung 1 versteift und die Pins 4 an der Stütze 11 klemmend und reibschlüssig fixiert. Die auf das Zugkraftelement wirkende Zugkraft kann gelöst werden, um die Reposition der Knochenfragmente zu korrigieren. Anschließend wird das Zugkraftelement der Vorrichtung 1 erneut mit einer Zugkraft beaufschlagt, so dass die Stütze 11 der Vorrichtung wieder versteift wird und die Pins 4 an der Stütze 11 klemmend und/oder reibschlüssig fixiert werden.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur externen Fixierung von Knochenbrüchen

11 Stütze

2, 2' Gelenkelement 2a, 2b Teil eines Gelenkelements

21 Kugelkalotte

22 Gelenkpfanne

211 äußere Kugelscheibenoberfläche

222 innere Kugelscheibenoberfläche

23 unterseitige Aufnahmenut 25 oberseitige Aufnahmenut

24 Längsdurchgang

241 obere Öffnung

242 untere Öffnung

243 Rand

244 Hohlraum

25 Umlenkelement

251 Zapfen

27 Scharniergelenk

3 Zugkraftelement

4 Pin

41 proximales Ende des Pins

42 distales Ende des Pins

5 Spannungsvorrichtung

51 Gewindebolzen

52 Feder

53 Gehäuse

54 Platte

61 Knochengewebe

62, 62' Knochenfragment

7 Widerlager

71 erster Gewindeabschnitt

72 Rasteingriffselement

73 Rastausnehmung

85 Wellenfeder

88 Kunststoffhülse

9 Verbindungsmittel

91 zweiter Gewindeabschnitt

92 Federelement

93 Rastelement

94 Anschlagselement