Derartige Vorrichtungen sind in vielfältigster Form und Ausführung auf dem Markt bekannt und gebräuchlich. Ziel dieser Distraktion ist eine körpereigene Nachbildung von Knochenmaterial. Verwiesen wird bspw. auf die EP 0 346 247 B1, in welcher ein intrakorporaler Knochenmarksnagel aufgezeigt ist, welcher zwei Teile eines Knochens auf mechanische Weise bewegt. Nachteilig daran ist, dass eine Nachstellung und ein Spannen nicht ohne weiteres möglich ist.

Ferner ist aus der DE 39 21 972 C2 ein Marknagel aufgezeigt, welcher ebenfalls auf mechanische Weise verlängerbar ist.

Nachteilig bei den herkömmlichen und im Stand der Technik aufgezeigten Distrakionsvorrichtungen ist, dass diese meist zu gross ausgebildet sind und einen schlechten Wirkungsgrad besitzen. Sie können nur begrenzte Distraktionskräfte auf den Knochen übertragen.

Meist sind sie komplex aufgebaut, schwierig zu bedienen und insbesondere häufig durch operative Eingriffe nachzustellen, was unerwünscht ist.

Ferner sind derartige im Stand der Technik bekannte Distraktionsvorrichtungen selten für sehr kleine Knochen geeignet, da ihre Grösse durch komplexe Bauteile begrenzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Distraktionsvorrichtung der o. g. Art zu schaffen, mit welcher hohe Distraktionskräfte steuerbar auf den Knochen ausgeübt werden und welche in beliebigen Grössen für alle verlängerbaren Knochen, auch sehr kleine Knochen, einsetzbar ist. Dabei sollen Distraktionsstrecken sowie Distraktionskräfte frei wählbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass zur Bewegung zumindest eine Arbeitseinrichtung mit dem Elemente und einem bewegbaren Halteelement verbunden ist, welches am Element abgestützt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise ineinander eingesetzte oder aneinander geführte Elemente vorgesehen, die verschiebbar angeordnet sind. Endseits sind die

Elemente mit den jeweilgen einzelnen Knochenteilen fest verbunden.

Vorzugsweise ist das stehende Element mit einem Schubelement versehen, auf welchem sich das Halteelement axial hin und her bewegt. Das Halteelement stützt sich an dem äusseren Element mittels einer Sperreinrichtung ab. Hier können unterschiedlichste Varianten von Sperreinrichtungen gewählt sein. Das Halteelement ist über eine Arbeitseinrichtung mit dem Schubelement endseits verbunden.

Die Arbeitseinrichtung, welche vorzugsweise aus definiert in Achsrichtung bzw. in Form einer Feder gewickeltem Draht besteht, kann bei Verwendung sogenannter Formgedächtnislegierungen bei Erwärmen die Länge wesentlich ändern. Der in Achsrichtung gewickelte Draht zieht sich um mehrere Prozent der Gesamtlänge zusammen und die Feder wird länger. Durch die wechselseitige Abstützung des Halteelementes an den beiden Elementen wird das Ausfahren des einen und/oder des anderen Elementes erzwungen.

Anschliessend wird die Arbeitseinrichtung durch Unterbrechung einer Stromzufuhr abgekühlt, der Draht kann sich entspannen. Eine Spanneinrichtung, welche mit dem verschiebbaren bzw. bewegbaren Element und dem Halteelement verbunden ist, bewegt das Halteelement entgegen einer Richtung zurück.

Bevorzugt wird ebenfalls als Spanneinrichtung ein Drahtelement verwendet, welches mit Strom beaufschlagt wird. Dadurch wird der Draht erwährmt und verkürzt sich, da er aus Memory-Metall hergestellt ist. Das innenliegende Element stützt sich gegenüber dem äusseren Element über eine Sperreinrichtung ab, so dass das Halteelement in Richtung bewegt werden kann. Der Vorgang wiederholt sich.

Durch die Anzahl der Drähte, welche in Arbeits- bzw. Spanneinrichtung eingesetzt sind sowie über die entsprechenden Abstände von einer Aufnahme des Schubelementes zum Halteelement bzw. vom Halteelement zum inneren Element lässt sich exakt Einfluss auf die geforderte Distraktionsstrecke und die Distraktionskraft nehmen. Anstelle des Spannelementes kann auch je nach Anordnung ein Zug- oder Druckfederelement eingesetzt werden.

Die Drähte die zur Erwärmung des Memory-Metalldrahtes dienen sind an Energieübertrager angeschlossen, welche bspw. unter der Haut angeordnet sind. Auf diese Weise kann induktiv berührungslos ohne operativen Aufwand die Distraktionseinrichtung über einen langen Zeitraum hinweg betätigt werden.

Insgesamt ist mit der vorliegenden Erfindung eine Distraktionseinrichtung geschaffen, welche auf jeden beliebigen Knochen, der verlängert werden soll, in Form, Grösse und technischer Ausführung angepasst werden kann. Es kann über bspw. die Anzahl der Drähte, über die Länge der Drähte exakt Einfluss auf das Distraktionsverhalten genommen werden. Diese Distraktionsvorrichtung ist auch für sehr hohe Distraktionskräfte bei kleinster möglicher Einbaugrösse geeignet.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ; diese zeigt in Figur 1 einen zumindest teilweisen dargestellten Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Distraktionsvorrichtung mit Arbeits- und Spanneinrichtung ; Figur 2 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Distraktionsvorrichtung gemäss Figur 1 ; Figur 3 einen Querschnitt durch eine Distraktionsvorrichtung gemäss den Figuren 1 und 2 mit einer Zugfeder als Spannelement ; Figur 4 einen Querschnitt durch eine Distraktionsvorrichtung gemäss der Figur 3 mit einer Druckfeder als Arbeitseinrichtung ; Figur 5 einen Querschnitt durch eine Distraktionsvorrichtung gemäss der Figur 4 mit einem Druckfederelement aus Formgedächtnismaterial als Arbeitseinrichtung und einer Druckfeder als Spanneinrichtung.

Gemäss Figur 1 weist eine erfindungsgemässe Distraktionsvorrichtung R1 ein rohrartiges Element 1 auf, in welchem ein entsprechend passendes Element 2 radial geführt und in einer Richtung X axial beweglich ist.

Endseitig des Elementes 1 ist ein Deckel 3 als Verschluss vorgesehen. In dem Deckel 3 ist eine Öffnung 4 vorgesehen, um das Element 1 in einem Knochen bspw. mittels eines Schraubenelementes od. dgl. festzulegen bzw. dort zu verankern.

In das Element 2 ist endseits ein Schubelement 5 eingeführt, welches an einem herausragenden Ende ebenfalls mit einer Öffnung 4 zum Festlegen in einem Knochen versehen ist. Das Schubelement 5 ist bevorzugt fest mit dem Element 2 verbunden.

Das Schubelement 5 ist mit einer Aufnahme 6.1 versehen, welche bevorzugt nahe der Öffnung 4 angeordnet ist. Ebenfalls weist das Schubelement 5 andernends, nahe des Deckels 3 im Element 1 eine Aufnahme 6.2 auf.

Bevorzugt endseits nach innen gerichtet ist das Element 2 mit einer Sperreinrichtung 7.1 versehen, welche in hier nicht näher dargestellte Ausrastungen 8 mittels einem Sperrelement 9.1 in Verbindung steht. Die Sperreinrichtung 7.1, insbesondere die Sperrelemente 9.1 sind derart ausgebildet, dass sie in die Ausrastungen 8 des Elementes 1 eingreifen und nur eine Bewegung des Elementes 2 in einer Richtung X und/oder eine Bewegung des Elementes 1 entgegen der Richtung X möglich ist. Bevorzugt ist das Schubelement 5 länger als das Element 2 ausgebildet.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Halteelement 10 innerhalb des Elementes 1 angeordnet, welches ebenfalls mit einer Sperreinrichtung 7.2 versehen ist. Das Halteelement 10 wird auf dem Schubelement 5 axial geführt. Diese Sperreinrichtung 7.2 weist ebenfalls Sperrelemente 9.2 auf, welche in entsprechende Ausrastungen 8, die innerhalb des Elementes 1 vorgesehen sind, im Eingriff stehen. Das Halteelement 10 lässt sich innerhalb des Elementes 1 axial hin und her bewegen. Bei einer Bewegung des Halteelementes 10 in Richtung des Deckels 3 nehmen die in die Ausrastungen 8 des Elementes 2 eingreifenden Sperrelemente 9.2 das Element 1 in axialer Richtung entgegen einer Richtung X mit. Die Sperrklinken 9.1 ratschen in nicht sperrender Weise über die Ausrastungen 8. Bei Rückstellung des Halteelementes 10

in die entgegengesetzte Richtung wird das Element 2 durch die in die Ausrastungen 8 eingreifenden Sperrelemente 9.1 des stehenden Elementes 2 an einer axialen Rückwärtsbewegung gehindert und die Sperrelemente 9.2 ratschen in nicht sperrender Weise über die Ausrastungen 8.

Das Halteelement 10 ist beidseits mit Aufnahmen 6.4 und 6. -5 versehen.

Bei der vorliegenden Erfindung ist eine Arbeitseinrichtung 11 zwischen Halteelement 10 und Schubelement 5, insbesondere zwischen deren Aufnahmen 6.2 und 6.4 eingesetzt. Ferner ist zwischen dem Element 2, insbesondere der Aufnahme 6.1 und dem Halteelement 10, insbesondere dessen Aufnahme 6.5 eine Spanneinrichtung 12 eingesetzt und verbindet das Halteelement 10 mit dem Element 2.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Arbeitseinrichtung 11 aus einem Draht 13 gebildet, welcher um die Aufnahmen 6.2 und 6.4 aufgewickelt ist. Bevorzugt ist der Draht 13 als Formgedächtnismetall, auch Memory- Metall genannt, ausgebildet. Die Drähte 13 sind ohne elektrischen Kontakt gewickelt bzw. mit einer Isolierung versehen und können von ausserhalb, mit Strom gespeist werden.

Die Spanneinrichtung 12 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus dem Draht 13 aus Memory-Metall.

Dieser ist bevorzugt um die Aufnahme 6. 1 des Elementes 2 und Aufnahme 6.5 des Halteelementes 10 aufgewickelt.

Diese Distraktonsvorrichtung R1 wird in einen zu verlängernden Knochen zur Knochenüberbrückung oder Knochenverlängerung in bekannter Weise eingeführt. Die beiden Elemente 1, 2 werden mit den entsprechenden hier nicht dargestellten Knochenteilen fest verbunden, in dem bspw. Befestigungselemente durch die Öffnungen 4 der Elemente l, 2 eingreifen.

Zur Distraktion wird die Arbeitseinrichtung 11 in Betrieb gesetzt. Dabei wird der Draht 13 oder eine Mehrzahl davon mit Strom beaufschlagt, so dass sich diese auf Grund eines niedrigen Querschnittes und eines hohen ohmschen Widerstandes erwärmen. Diese Erwärmung führt dazu, dass die aus Memory-Metall hergestellten Drähte sich oberhalb einer definierten Temperatur der sogenannten Grenztemperatur zusammenziehen. Je grösser der Abstand zwischen der Aufnahme 6.2 und 6.4 von Schubelement 5 und Halteelement 10 ist, desto grösser wird die Verkürzung der Drähte 13 beim Erwärmen die Arbeitseinrichtung 11. Diese Verkürzung bewirkt, dass das Schubelement 5 druckbeaufschlagt über die Aufnahmen 6.2, 6.4 das Element 2 in Richtung X aus dem Element 1 herausbewegt. Dabei stützt sich das Halteelement mittels der Sperreinrichtung 7.2 an dem Element 1 ab, so dass eine Rückbewegung unterbleibt. Bevorzugt greifen dann die Sperrelemente 9.2 in Ausrastungen 8 des Elementes 1 ein.

Auf diese Weise kann über die Auswahl des Drahtes 13, über den Abstand der Aufnahmen 6.2 und 6.4 Einfluss auf die Distraktion genommen werden. Entsprechend können auch hier die Distraktionskräfte durch die Anzahl der Drähte exakt berechnet und bestimmt werden.

Anschliessend wird die Stromzufuhr unterbrochen und die Arbeitseinrichtung 11 kühlt ab. Die Drähte 13 entspannen sich.

Anschliessend wird die Spanneinrichtung 12 bspw. durch Bestromung in Betrieb gesetzt, so dass sich dessen Drähte 13, welche zwischen der Aufnahme 6.1 und 6.5 des Halteelementes 10 angeordnet sind, erwärmen und in oben beschriebener Weise, da sie als Memory-Metall ausgebildet sind, verkürzen. Diese Verkürzung bewirkt eine Rückstellung des Halteelementes 10, mit oben beschriebener Bewegung.

Gleichzeitig werden die Drähte 13 der Arbeitseinrichtung 11 wieder gespannt.

Dieser Vorgang lässt sich beliebig wiederholen. Auf diese Weise lässt sich das Element 2 aus dem Element 1 und/oder das Element 1 aus dem Element 2 herausfahren. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll jedoch auch liegen, die Elemente l, 2 als Vollprofile, Rechteckprofile, od. dgl. auszugestalten.

Ferner soll auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen, dass die Elemente 1, 2 gegeneinander nur axial und nicht radial bewegt werden können. Dies kann bspw. mittels Führungsnuten od. dgl. geschehen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 2 ist eine Distraktionsvorrichtung R2 dargstellt, welche im wesentlichen entsprechend der Distraktionsvorrichtung R1 gemäss Figur 1 aufgebaut ist.

Durch eine Umlenkung der Drähte 13 der Arbeitseinrichtung 11 und der Spanneinrichtung 12 wird eine besonders kurze Bauweise erreicht. Dies ist bspw. für sehr kleine und kurze Röhrenknochen im Handbereich von Vorteil.

Daher ist die Aufnahme 6.5 am Element 2 im Bereich der Sperreinrichtung 7.1 angeordnet. Dies hat ferner zum Vorteil, dass sehr kleine Distraktionsschritte vorgenommen werden können und die Distraktionsvorrichtung R2 insgesamt sehr klein ausgebildet werden kann. Dies ist bspw. für sehr kleine und kurze Knochen von Vorteil.

Die Funktionsweise dieser Distraktionsvorrichtung R2 entspricht der oben beschriebenen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 3 ist eine Distraktionsvorrichtung R3 dargstellt, welche in etwa der Distraktionsvorrichtung

R1 gemäss Figur 1 entspricht. Lediglich ist die Spanneinrichtung 12 als Zugfederelement 14 ausgebildet. Die Drähte 13 können hier entfallen. Das Zugfederelement 14 ist einerseits an der Aufnahme 6. 1 des Elementes 2 und andererseits an der Aufnahme 6.5 des Halteelementes 10 festgelegt. - Wird die Arbeitseinrichtung 11 in Betrieb gesetzt, so wird nach Erwärmung der Drähte 13 das Schubelement 5 gegenüber dem festgelegten und eingerasteten Halteelementen 10 in Richtung X bewegt und gleichzeitig das Zugfederelement 14 auf Zug gespannt. In oben beschriebener Weise nehmen die Sperrelemente 9.2 das Element 1 in axialer Richtung mit.

Nach dem Unterbrechen der Stromzufuhr kann die Arbeitseinrichtung 11 abkühlen. Das gespannte Zugfederelement 14 dehnt die Drähte 13 bis zu ihrer ursprünglichen Länge. Die Funktionsweise der Sperrelemente bei der Rückstellung ist die gleiche wie bei der Distraktionsvorrichtung R1. Auf diese Weise kann das Element 2 gegenüber dem Element 1 ausgefahren werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll jedoch auch liegen, dass bspw. die Elemente 1, 2 als runde oder mehreckartige, rechteckartige Hohlprofile ausgebildet sein können und ineinander verschiebbar sind. Die Elemente 1, 2 können jedoch auch als Vollprofile gegeneinander verschiebbar ausgebildet sein.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 4 ist eine Distraktionsvorrichtung RQ aufgezeigt, bei welcher zwischen dem Halteelement 10, insbesondere dessen Aufnahme 6.5 und der Aufnahme 6. 1 des Elementes 2 die Arbeitseinrichtung 11 und die Spanneinrichtung 12 eingesetzt sind. Daher wird eine sehr kurze axiale Bauweise ermöglicht. Bei Erwärmung über eine Grenztemperatur spannt sich der Draht 13 der

Spanneinrichtung 12 und spannt ein Druckfederelement 15 der Arbeitseinrichtung 11. Dabei wird das Halteelement 10 in der dort dargestellten Richtung X mitgenommen. Dies erlaubt den bei Figur 1 beschriebenen Ratschenmechanismus.

Nach dem Abkühlen kann sich das Druckfederelement 15- entspannen und nimmt das Element 1 und/oder das Element 2 entgegen oder in der dort dargestellten Richtung X axial mit. Dabei werden gleichzeitig die Drähte 13 auf ihre ursprüngliche Länge gedehnt.

Das Schubelement 5 ist bei diesem Ausführungsbeispiel axial kraftfrei und dient nur zur Führung des Halteelementes 10.

In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gemäss Figur 5 ist eine Distraktionsvorrichtung RS aufgezeigt, bei welcher die Arbeitseinrichtung 11 als Druckfeder 16 anstelle des Drahtes 13 aus Formgedächtnismetall zu einer Feder gewunden ist, welche bei Überschreiten einer bestimmten Grenztemperatur verlängert wird. Dabei wird ein Druckfederelement 15 der Arbeitseinrichtung 12 gespannt. Die Kräfte können im abgekühlten Zustand der Druckfeder 16 ein Zusammenpressen der Arbeitseinrichtung 12 auf die ursprüngliche Länge hervorrufen. Die entsprechende Funktionsweise des Ratschenmechanismuses, wie er oben beschrieben ist, bleibt gleich.

Ferner soll vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfasst sein, dass die Drähte 13, welche aus Memory-Metall hergestellt sind, mit einer Isolierung versehen sind, die entsprechende Verkürzungen und Dehnungen des Drahtes 13 zulassen. Durch den geringen Querschnitt der Drähte 13 kommt es bei einer Bestromung zur Erwärmung. Diese Wärme wird, da die Drähte 13 aus Memory-Metall gebildet sind, zur Verkürzung der Drähte 13 benutzt. Die Drähte 13 der Arbeitseinrichtung 11 und Spanneinrichtung 12 werden über

hier nicht dargestellte Geräte zur Einergieeinspeisung angeschlossen, welcher bspw. im Bereich unter der Haut liegt. Über entsprechende induktive Geber kann dann die elektrische Energie zum Inbetriebsetzen der Distraktionsvorrichtungen R1 bis RS übertragen werden. Auf diese Weise können auch Informationen über das distraktive Verhalten übermittelt werden.

Die Drähte 13 oder andere Elemente der Distraktionsvorrichtung können auch von aussen direkt induktiv erwärmt werden, ohne dass bspw. ein Energiewandler vorgesehen sein muss. Dies kann bspw. mit einem wechselnden elektromagnetischen Feld erzeugt werden, welches von aussen an die Extemitäten angelegt wird. Eine elektronische Steuerung oder Regelung kann entfallen.

Es soll ferner daran gedacht sein, entsprechende Temperatursensoren der Distraktionsvorrichtung R1 bis R5 insbesondere der Arbeitseinrichtung 11 und Spanneinrichtung 12 zuzuordnen, um eine Temperatursteuerung und Regelung exakt vornehmen zu können. Gleichzeitig können die Temperatursensoren der Kontrolle dienen, ob die Abkühlung beim Entspannen der Arbeitseinrichtung nach einer Erwärmung erfolgt ist. Erst dann wird die Spanneinrichtung 12 in Betrieb genommen.

Zudem kann über derartige Temperatursenoren eine wechselseitge Bestromung der Arbeitseinrichtung 11 bzw.

Spanneinrichtung 12 vorgenommen werden, wobei auch die entsprechenden Schaltvorgänge zur Berechnung der erreichten Distraktionsstrecke aufzählbar sind.

Es kann ferner von Vorteil sein, elektrische bzw. mechanische Kontaktelemente für die jeweilige Endposition des Halteelementes 10 bspw. beim Verkürzen mittels der Arbeitseinrichtung bzw. beim Spannen mittels der Spanneinrichtung 12 vorzusehen. Die entsprechenden

Kontaktelemente können zur wechselseitigen Bestromung von Arbeitseinrichtung 11 bzw. Spanneinrichtung 12 sowie zum Aufzählen der Kontakte und zur Berechnung der erreichten Distraktionsstrecke dienen.

Ferner kann eine absolute Wegmessung über ein Längenmesssystem, welches nach bspw. dem physikalischen Prinzip der elektrischen Induktion, der Magnetostriktion der Magnetoresistenz oder der Änderung des elektrischen Widerstandes mit zunehmender Länge der ausgefahrenen Elemente 1, 2 funktioniert.

Zur Bestimmung der Verlängerung eines Knochens bzw. zur Überbrückung eines Knochenspaltes können auch Kraftsensoren zur Überwachung der Distraktionskräfte vorgesehen sein. Hierdurch lässt sich ebenfalls Einfluss auf die Verlängerung eines Knochens nehmen.

Positionszahlenliste ~ 1 Element 34 67 2 Element 35 68 3 Deckel 36 69 4 Öffnung 37 70 5 Schubelement 38 6 Aufnahme 39 72 7 Sperreinrichtung 40 73 8 Ausrastung 41 74 9 Sperrelement42~~~~~~~~~~~~~~75~~~~~~~~~~~~~~~~ 10 Halteelement 43 76 11 Arbeitsein- 44 77 richtung 12 Spanneinrichtung 45 78 13 Draht 4679 14 Zugfederelement 47 15 Druckfederelement 48 16 Druckfeder 49 17 50 R1 Distraktions- vorrichtung 18 51 R2 Distraktions- vorrichtung 19 52 R3 Distraktions- vorrichtung 20 53 R4 Distraktions- vorrichtung 21 54 Rs Distraktions- vorrichtung - 22 55 X Richtung 23 56 24 57 25 58 26 59 27 60 28 61 29 62 30 63 31 64 32 65 33 66