Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf orthopädischchirurgische Vorrichtungen, und insbesondere auf einen einstellbaren Fixateur zur Befestigung von Knochensegmenten.

Für die Fixierung von Knochenfragmenten sind verschiedene Arten von Vorrichtungen bekannt. Derartige Vorrichtungen finden bei der Stabilisierung von Knochen Verwendung, indem sie gebrochene Knochenabschnitte in relativ zueinander fixierten Positionen festhalten. Die von den Vorrichtungen bewirkte Ausrichtung und Stabilität begünstigt die Heilung von Frakturen und erlaubt ein gutes Zusammenwachsen.

Innere Fixierungsvorrichtungen umfassen Knochenschrauben, die in einer Vielfalt orthopädischer Anwendungen für die Fixierung von Knochenfragmenten verwendet werden. Knochenfragmente können in einer gewünschten Ausrichtung positioniert werden, und ein oder mehrere Löcher können durch die Fraktur gebohrt und erschlossen werden. Eine Kompression und Stabilisierung der Knochenfragmente kann dann durch Einschrauben von Knochenschrauben in die Löcher bewirkt werden. Eine den Knochenschrauben anhaftende Beschränkung besteht allerdings darin, dass die Neupositionierung oder Einrichtung der Knochenschrauben nach einer Implantierung schwierig ist. Um eine andere Ausrichtung vorzunehmen, ist es oft notwendig, die ursprünglichen Knochenschrauben zu entfernen und neue Löcher für spätere Knochenschraubenimplantate zu bohren.

Metallstifte werden ebenfalls oft dazu verwendet, Knochen zu stabilisieren. Ähnlich wie Knochenschrauben können Metallstifte in durch die Knochenfragmente gebohrte Löcher eingesetzt werden, um dem Knochen Stabilität zu verleihen. Wie auch bei Knochenschrauben kann jedoch eine Entfernung der Stifte erforderlich sein, falls eine spätere Neuausrichtung von Knochenabschnitten nötig wird.

Intramedullare Implantate sind weitere, für die Fixierung von Knochenfragmenten verwendete Vorrichtungen. Derartige Vorrichtungen können in den zentralen Kanal eines gebrochenen Knochens eingesetzt und mit diesem an den längsseitigen Enden der Vorrichtung mittels Schrauben befestigt werden. Der Einsatz intramedullarer Implantate ist jedoch äußerst invasiv, und die Implantate sind schwierig zu handhaben, wenn sie einmal in die Kanäle von Knochenfragmenten eingesetzt worden sind.

Äußere Fixierungsvorrichtungen können gewöhnlich ebenfalls für die Stabilisierung von Knochensegmenten verwendet werden. Diese Vorrichtungen verwenden eine Mehrheit von Stiften, die sich durch eine Patientenhaut in durch gebrochene Knochen gebohrte Löcher hinein erstrecken. Klemmen finden Verwendung, um die Stifte zu einer gemeinsamen Vorrichtung zu verbinden, die beispielsweise die Form einer im Allgemeinen parallel zur anatomisch korrekten Längsachse des gebrochenen Knochens ausgelegten Stange annehmen. In Verbindung mit der gemeinsamen Vorrichtung schaffen die Klemmen einen starren Rahmen, um den Bruch zu stabilisieren und damit die Heilung zu fördern. Eine Außenskelettfixierung ist die bevorzugte Behandlungsmethode für verschiedene Glieddeformationen, Verletzungen und sonstige Bedingungen, die folgendes umfassen: schwere offene Knochenfrakturen, mit schweren Brandwunden verbundene Frakturen, Frakturen, die Distrahierungen, Frakturen, die Gliedverlängerungen erfordern, Arthrodese, infizierte Brüche und unverbundene Brüche. Eine Außenfixierung bietet den oben erwähnten inneren Fixierungsmethoden gegenüber mehrere Vorteile. Eine äußere Fixierung erlaubt beispielsweise die Handhabung einer Skelettstabilisierung von einem Ort aus, der allgemein von der Umgebung einer Deformität, Verwundung oder Erkrankung entfernt ist, und erlaubt dadurch eine direkte Überwachung des Gliedes und der Wunde während damit in Verbindung stehender oder nachfolgender Eingriffe. Außerdem erleichtert eine äußere Fixierung die Einstellung von Bruchausrichtungen, Knochenverlängerungen, Knochenkompressionen und eine stabile Distrahierung nach anfänglichen chirurgischen Eingriffen. Weiterhin erlaubt eine minimale Interferenz von Proximal- und Distalgelenken eine sofortige Mobilisierung eines verwundeten Gliedes, und die Einführung von Fixierungsstiften kann unter Lokalanästhesie vorgenommen werden.

Ein äußerer Fixateur für eine Osteosynthese ist aus dem US 5,304,177 von Pennig bekannt (der Oberbegriff von Anspruch 1 geht von diesem Dokument aus). Eine zentrale Einheit enthält zwei Kugelgelenke, die lösbar durch einen einzigen, einen Keil umfassenden Mechanismus befestigt werden. Klemmeinheiten für die Knochenverbindungsmittel sind jeweils an einer Trägerstange befestigt, deren innere Enden jeweils einen Teil des zentralen doppelten Kugelgelenks bilden.

Eine weitere Außenvorrichtung für die Wiedereinrichtung frakturierter Knochensegmente ist aus dem WO 98/20802 von Claes bekannt. Eine für die Aufnahme mehrerer Knochenbefestigungsmittel geeignete Klemmvorrichtung kann an jedem Ende einer Stange befestigt werden. Die Stange ist mit einer Drehvorrichtung versehen, die ein Gelenkelement für die Änderung der Lage zweier Klemmvorrichtungen zueinander umfasst. Das Gelenkelement umfasst im Wesentlichen zwei gelenkig verbundene Elemente, die jeweils eine gezackte Kontaktfläche umfassen, sodass sie mittels eines Einstellmechanismus gegeneinander drehbar sind.

Trotz dieser Entwicklungen verbleibt ein Bedarf an Fixierungsvorrichtungen mit verbesserter Einstellbarkeit. Es verbleibt insbesondere ein Bedarf an Fixierungsvorrichtungen mit verbesserten Gelenken und Gesamtstrukturen.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Knochenfixateur nach Anspruch 1, der mindestens je zwei Klemmbaugruppen zur Aufnahme von mindestens einem Knochenfixateur umfasst. Der Knochenfixateur umfasst einen Hauptkörper mit einem ersten und einem zweiten Ende, einem ersten Kupplungsglied und einem zweiten Kupplungsglied.

Das erste Kupplungsglied ist drehbar an dem ersten Ende des Hauptkörpers um eine erste Achse angeschlossen, und das zweite Kupplungsglied ist drehbar am zweiten Ende des Hauptkörpers um eine zweite Achse angeschlossen. Im Hauptkörper ist ein Keil angeordnet, der eine entlang einer Verschiebungsachse angeordnete Bohrung aufweist. Ein Sperrglied ist entlang einer Verschiebungsachse angeordnet und funktionell mit dem Keil verbunden. Ein erstes bewegliches Element ist zwischen dem ersten Kupplungsglied und dem Keil angeordnet, und ein zweites bewegliches Element ist zwischen dem zweiten Kupplungselement und dem Keil angeordnet. Der Keil kann mit den beweglichen Elementen in Eingriff gebracht werden, um die Drehung der Kupplungsglieder zu sperren, und kann von den beweglichen Elementen gelöst werden, um eine Drehbewegung derselben dem Hauptkörper gegenüber zu erlauben. In einigen Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Achsen quer zueinander angeordnet sein, und in einem Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Achsen im Wesentlichen senkrecht zueinander vorgesehen.

Die Bohrung und das Sperrglied können durch Gewinde miteinander verbunden sein. Die Sperrglieder können außerdem entlang der Verschiebungsachse in Stellung gebracht und um dieselbe drehbar angeordnet werden. Die beweglichen Elemente können verschiebbar mit dem Keil verbunden sein.

Mindestens eines der Kupplungselemente und mindestens eines der Sperrelemente haben jeweils strukturierte Abschnitte, wobei der strukturierte Abschnitt des mindestens einen Kupplungselementes formschlüssig mit dem strukturierten Abschnitt des mindestens einen Sperrgliedes arretiert werden kann. Die strukturierten Abschnitte können Strukturen umfassen, die unter zackenförmigen Profilen und Facetten gewählt werden. Mindestens ein Abschnitt des Hauptkörpers kann eine zylindrische Innenfläche haben, und die beweglichen Elemente können derart ausgebildet und bemessen sein, dass sie der zylindrischen Fläche verschiebbar zugeordnet werden. Die beweglichen Elemente können biegsam gegeneinander vorgespannt sein.

Die Keile können eine erste und eine zweite Außeneingriffsfläche aufweisen, die quer zueinander angeordnet sind. In einigen Ausführungsbeispielen sind die erste und zweite Außeneingriffsfläche in einem Winkel von etwa 10° bis etwa 70° angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Außeneingriffsflächen in einem Winkel von etwa 22° angeordnet sein.

Die beweglichen Elemente können jeweils eine Inneneingriffsfläche haben, und die Eingriffsflächen der beweglichen Elemente können in etwa demselben Winkel wie die erste und zweite Eingriffsfläche des Keiles angeordnet sein.

Mindestens eine der Klemmbaugruppen kann funktionell an das erste Kupplungsglied angeschlossen sein. Mindestens eine Klemmbaugruppe kann dem ersten Kupplungsglied gegenüber verschiebbar sein.

Ein Distrahierungskörper kann funktionell an das erste Kupplungsglied des Knochenfixateurs angeschlossen sein, sodass mindestens eine der Klemmbaugruppen funktionell an den Distrahierungskörper angeschlossen ist. Mindestens eine Kupplungsbaugruppe kann dem Distrahierungskörper gegenüber verschiebbar und mit demselben lösbar arretierbar sein. Mindestens eine der Klemmbaugruppen kann mindestens eines der ersten oder zweiten Kupplungsglieder umfassen.

Der Knochenfixateur kann ferner eine Gelenkbaugruppe mit einem Gelenkbaugruppenkörper umfassen, der eine durch denselben entlang einer Bohrungsachse sich erstreckende Bohrung und ein Befestigungsloch, das sich entlang einer zu der Bohrungsachse quer angeordneten Befestigungsachse erstreckt, aufweist. Der Körper kann eine Außenfläche und eine innere Bohrungsfläche aufweisen. Ein Schlitz kann sich an der Bohrungsachse entlang und über das Befestigungsloch von der Außenfläche bis zur inneren Bohrungsfläche erstrecken, sodass die gegenüberliegenden Schlitzflächen, die den Schlitz definieren, eine Trennweite voneinander einnehmen. Die Gelenkbaugruppe kann auch ein Befestigungsmittel umfassen, das für eine Aufnahme in dem Befestigungsloch ausgebildet und bemessen sein kann. Die Größe des Lochs kann dadurch eingestellt werden, dass der Abstand der gegenüberliegenden Schlitzflächen geändert wird. Der Gelenkbaugruppenkörper kann außerdem mindestens eine an der inneren Bohrungsfläche radial ausgerichtete Rippe umfassen, und das zweite Kupplungsglied kann durch die Rippe in der Gelenkbaugruppe festgehalten werden. Eine zweite Rippe kann weiterhin am Gelenkbaugruppenkörper vorgesehen und ein drittes Kupplungsglied kann durch die zweite Rippe in der Gelenkbaugruppe festgehalten werden.

Das zweite und dritte Kupplungsglied können einander gegenüberliegende, in der Bohrung angeordnete Flächen haben, die über ein Einsatzglied miteinander verbunden sind. Das Einsatzglied kann sich innerhalb der versenkten Abschnitte des zweiten und dritten Kupplungsgliedes erstrecken. Ein Gelenkglied kann sich zwischen dem dritten Kupplungsglied und der zweiten der Klemmbaugruppen erstrecken. Das Gelenkglied kann drehbar an die zweite Klemmbaugruppe angeschlossen sein.

Der Schlitz des Gelenkbaugruppenkörpers kann erste und zweite Abschnitte umfassen, wobei die Abschnitte in einem Winkel von etwa 20° und 50° ausgerichtet sind. Die Gelenkbaugruppe kann aus einem faserverstärkten Polymer bestehen.

Der Knochenfixateur kann außerdem noch einen zweiten Hauptkörper mit einem zweiten Keil, einem zweiten Sperrglied, einem dritten beweglichen Element und einem vierten beweglichen Element umfassen.

Die bevorzugten Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in den beiliegenden Zeichnungen offenbart, worin gleiche Bezugszeichen gleichartige Elemente in verschiedenen Ansichten bezeichnen:

zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung für die äußere Fixierung von Knochen;

zeigt eine Explosionsdarstellung des Distrahierungskörpers von ;

zeigt eine Seitenansicht an einem Ende des Distrahierungskörpers von ;

zeigt eine Querschnittansicht des Distrahierungskörpers von ; von der Mitte bis zu den Enden des Körpers.

zeigt eine Querschnittansicht des Distrahierungskörpers von entlang der Schnittlinie IIC-IIC;

zeigt ein Sperrstück von ;

zeigt einen Sperrstab von ;

zeigt ein weiteres Sperrstück von ;

zeigt eine Sperrschraube von ;

zeigt eine Explosionsdarstellung der Distrahierungs-Klemmbaugruppe von ;

zeigt eine Seitenansicht des Distrahierungsstabes von ;

und zeigen Querschnittansichten des Distrahierungsstabes entlang den jeweiligen Schnittlinien IVB-IVB und IVC-IVC;

zeigt eine Explosions-Perspektivansicht des ersten Körperabschnitts der ;

zeigt eine zusammengesetzte Perspektivansicht des ersten Körperabschnitts der ;

– zeigen teilweise Querschnitts-Perspektivansichten des ersten Körperabschnitts von , ohne die O-Ringe zu zeigen;

zeigt eine Seitenansicht eines ersten Sperrstücks von ;

zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie VE-VE eines ersten Sperrstücks von ;

zeigt eine Seitenansicht eines zweiten Sperrstücks von ;

zeigt eine Querschnittansicht entlang der Schnittlinie VG-VG eines zweiten Sperrstücks von ;

zeigt eine Seitenansicht des Keilantriebs von ;

zeigt eine Unteransicht des Keilantriebs von ;

zeigt eine Oberansicht des Keilantriebs von ;

zeigt eine Vorderansicht des Keilantriebs von ;

zeigt eine Querschnittsansicht des Keilantriebs von entlang der Schnittlinie VL-VL;

zeigt eine Seitenansicht der Gelenksperrschraube von ;

zeigt eine Seitenansicht des Körpergelenks der Distrahierungsgelenkbaugruppe von ;

zeigt eine Querschnittansicht des Körpergelenks einer Distrahierungsgelenkbaugruppe von entlang der Schnittlinie VO-VO;

zeigt eine weitere Seitenansicht des Körpergelenks der Distrahierungsgelenkbaugruppe von ;

zeigt eine Querschnittansicht des Körpergelenks der Distrahierungsgelenkbaugruppe von entlang der Schnittlinie VO-VO;

zeigt eine Seitenansicht des Gelenks der zentralen Klemmbaugruppe von ;

und zeigen Querschnittsansichten des Gelenks der zentralen Klemmbaugruppe von entlang der jeweiligen Schnittlinie VIB-VIB und VIC-VIC;

zeigt eine Seitenansicht der Kupplung von ;

zeigt eine Querschnittsansicht der Kupplung von entlang der Schnittlinie VIIB-VIIB;

zeigt eine Querschnittsansicht der Kupplung von entlang der Schnittlinie VIIC-VIIC;

zeigt die zentrale Klemmbaugruppe von mit einem darin eingesetzten Paar von Kupplungen;

zeigt eine Querschnittansicht der zusammengesetzten zentralen Klemmbaugruppe von entlang der Schnittlinie VIIIB-VIIIB;

zeigt eine Explosions-Perspektivansicht der zusammengesetzten zentralen Klemmbaugruppe von ;

zeigt eine Explosions-Perspektivansicht des zweiten Körperabschnitts von ;

zeigt eine zusammengesetzte Perspektivansicht des zweiten Körperabschnitts von ;

zeigt eine Querschnittsansicht des T-förmigen Klemmgelenks von ;

zeigt eine Explosions-Perspektivansicht der T-förmigen Klemmbaugruppe von ;

zeigt eine Oberansicht des Drehanlenkung der T-förmigen Klemme von ;

zeigt eine Seitenansicht der Drehanlenkung der T-förmigen Klemme von ;

zeigt eine Querschnittsansicht der Drehanlenkung der T-förmigen Klemme von entlang der Schnittlinie XD-XD;

zeigt eine Explosionsdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Gelenkbaugruppe für den Gebrauch mit einer Vorrichtung für die äußere Fixierung von Knochen;

zeigt eine Perspektivansicht einer Spannklemme von ;

zeigt eine Seitenansicht der Spannklemme von ;

zeigt eine Querschnittsansicht der Spannklemme von entlang der Schnittlinie XIIC-XIIC;

zeigt eine Querschnittsansicht der Spannklemme von entlang der Schnittlinie XIIE-XIIE;

zeigt eine Oberansicht der Spannklemme von ;

zeigt eine Perspektivansicht einer Einsatzmutter von ;

zeigt eine Oberansicht des ersten drehbaren Segments von ;

zeigt eine Querschnittsansicht des ersten drehbaren Segments von , entlang der Schnittlinie XII I-XII I;

zeigt eine Querschnittsansicht des drehbaren Segmentdeckels von entlang der zentralen Längsfläche;

zeigt eine Unteransicht des Hauptkörpers von ;

zeigt eine Querschnittsansicht des Hauptkörpers von entlang der Schnittlinie XIIIB-XIIIB;

zeigt eine Oberansicht des Hauptkörpers von ;

zeigt eine Unteransicht des Deckels von ; und

zeigt eine Querschnittsansicht des Deckels von entlang der Schnittlinie XIIIE-XIIIE.

Unter anfänglicher Bezugnahme auf ist hier ein einstellbarer Fixateur nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Fixateur 10 eignet sich für die Stabilisierung und steifen Fixierung von Knochenfragmenten bzw. Segmenten zueinander, und kann aus jedem beliebigen Material wie Titanium, Edelstahl, Polymer, Legierungen, Verbundstoffen oder sonstigen Materialien gefertigt sein. Der Fixateur 10 umfasst einen Distrahierungskörper 12 und eine zugehörige Klemmbaugruppe 14 sowie einen ersten Körperabschnitt 16 mit einem Distrahierungsstab 18, einer Distrahierungsgelenkbaugruppe 20 und einer Kupplung 22. Der Distrahierungskörper 12 und die zugehörigen Elemente können für eine Distrahierung und eine Kompression verwendet werden. Der Fixateur 10 umfasst zusätzlich eine zentrale Gelenkbaugruppe 24 zusammen mit einem zweiten Körperabschnitt 26 mit einer Kupplung 28, einer T-förmigen Klemmgelenkbaugruppe 30, und einem T-förmigen Klemmgelenk 32. Eine T-förmige Klemmbaugruppe 34 ist vorzugsweise an einer T-förmigen Klemm-Drehanlenkung 36 befestigt, die an einem T-förmigen Klemmgelenk 32 drehbar angeschlossen ist.

Unter Bezugnahme auf die und – umfasst der Distrahierungskörper 12 ein zentrales Durchgangsloch 38, das sich an einer Achse 39 entlang von einem ersten Ende 40 zu einem zweiten Ende 42 erstreckt. Eine Distrahierungsschraube 44 mit einem mindestens teilweise mit Gewinde versehenen Körper 45 ist um die Achse 39 angeordnet und in dem Durchgangsloch 38 aufgenommen. Die Distrahierungsschraube 44 ist an das erste Ende 40 des Distrahierungskörpers 12 drehbar unter Verwendung einer Distrahierungsschraubenhülse 46 angeschlossen, die beispielsweise mit einem gestifteten Pin 19 an die Distrahierungsschraube 44 befestigt sein kann. Der gestiftete Pin 19 befestigt die Distrahierungsschraubenhülse 46 vorzugsweise starr an der Distrahierungsschraube 44, sodass die Drehung der Schraube 44 die Hülse 46 dreht. Der Distrahierungskörper 12 umfasst einen Endanschlag 48, an den sich die Schulter 50 der Schraube 44 anlehnt. Der Kopf 52a der Schraube 44 erstreckt sich innerhalb des ersten Endes 40 und wird in der Hülse 46 aufgenommen. Der Kopf 52a umfasst einen hexagonalen oder andersförmigen Ausnehmungsbereich, in den ein geeignet geformtes Werkzeug, beispielsweise ein Sechskantschlüssel, eingreifen kann. Wenn der Kopf 54 sich an das erste Ende 40 und die Schulter 50 sich an den Endanschlag 48 anlehnt, kann die Schraube 44 also um die Achse 39 gedreht werden, während sie dem Distrahierungskörper 12 gegenüber in einer längsseitig fixierten Stellung verbleibt.

Wie in beschrieben, schließt die Distrahierungskllemmbaugruppe 14 jeweils einander gegenüberliegende vordere und rückwärtige Spannplatten 56, 58 ein, die jeweils Nuten 59 zur Aufnahme von Knochenbefestigungsmitteln aufweisen. Die Platten 56, 58 sind mit einer Distrahierungsfeststellschraube 60 ausgerichtet, deren Kopf 62 vorzugsweise im zentralen Durchgangsloch 64a der Spannplatte 56 verschiebbar aufgenommen werden kann und deren Schaft 64b vorzugsweise in der Distrahierungsmutter 66 schraubbar aufgenommen werden kann. Die Spannplatten 56, 58 sind außerdem durch je ein Paar Feststellschrauben 68 miteinander verbunden, die jeweils mit einer Spannscheibe 70 versehen sind. Die Feststellschrauben 68 erstrecken sich durch die Löcher 72, 74, innerhalb der zugehörigen Druckfedern 76, und können vorzugsweise schraubbar in den Löchern 78, 80 einer rückwärtigen Spannplatte 58 aufgenommen werden. Es ist daher zu beachten, dass bis die Spannplatten 56, 58 der Distrahierungskllemmbaugruppe 14 einander gegenüber angezogen werden, die Federn 76 die Platten 56, 58 voneinander weg spannen, während sie es den Spannplatten 56, 58 erlauben, allgemein in entweder parallelen oder nichtparallelen Ebenen in Abhängigkeit vom Spannungsgrad jeder Spannschraube 68 vorgesehen zu sein. Die oberen und unteren Enden der Federn 76 können ebenso im Ausnehmungsbereich der Spannplatten 56, 58 zum Anschlag kommen. Die Druckfedern 76 können vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt sein und ein Federverhältnis von etwa 0,16 kg/mm aufweisen. Die Distrahierungsklemmbaugruppe 14 nimmt Knochenbefestigungsmittel, beispielsweise Knochenstifte oder Knochenschrauben auf, die in den Knochen eingesetzt werden.

Die Distrahierungsklemmbaugruppe 14 ist lösbar an den Distrahierungskörper 12 gekoppelt, indem ein Schienenabschnitt 82 in die Nut 84 des Distrahierungskörpers 12 eingeführt wird. Wie insbesondere in den und gezeigt wird, hat die Nut 84 eine Höchstlänge L₁ am ersten Ende 40, während die Nut 84 über den übrigen Distrahierungskörper 12 eine Höchstlänge L₂ aufweist, die größer als die Länge L₁ ist. Die Distrahierungsmutter 66, die an der rückwärtigen Spannplatte 58 anliegt, läuft in der Nut 84 vorzugsweise auf einer ebenen Fläche 86, sodass die Bewegung der Platte 58 zum Stillstand gebracht wird, sobald die Distrahierungsmutter 66 das erste Ende 40 erreicht. Da die Länge L₂ der Distrahierungsmutter 66 größer als die Länge L₁ der Nut 84 am ersten Ende 40 ist, wird die Distrahierungsklemmbaugruppe 14 dadurch an einem Löslösen gehindert, dass sie in einer Richtung zum ersten Ende 40 gleitet. Weiterhin wird die Bewegung der Distrahierungsklemmbaugruppe 14 bezüglich des Distrahierungskörpers 12 zugelassen, da die Länge L₃ der Distrahierungsmutter 66 etwa dieselbe der Länge L₂ der Nut 84 im Distrahierungskörper 12 ist. Der Schienenabschnitt 82 kann außerdem vorzugsweise so bemessen werden, dass er in der Nut 84 verschiebbar aufgenommen wird, während er an den oberen Flächen 88, 90 der Nut 84 anliegt. Flächen 88, 90 sind in quer angeordneten Ebenen derart angeordnet, dass der Schienenabschnitt 82 in der Nut 84 festgehalten wird. Um die Lage der Distrahierungsklemmbaugruppe festzulegen, wird die Feststellschraube 60 derart angezogen, dass sie die Distrahierungsmutter 66 fest an die Überhänge 92, 94 der Nut 84 im Distrahierungskörper anlehnt. Die Distrahierungsmutter 66 muss einen verlängerten Fortsatz 66a nahe der darin eingebrachten Gewindebohrung umfassen, wobei der Fortsatz 66a derart ausgebildet und bemessen ist, dass er mit einer entsprechend geformten Ausnehmung in der rückwärtigen Spannplatte in Eingriff gelangt und dadurch eine Verdrehung der Distrahierungsmutter 66 der Spannplatte 58 gegenüber verhindert.

Wie in den , und gezeigt, ist der Distrahierungskörper 12 vorzugsweise mit einem durchgehenden Schlitz 96 vorgesehen, in dem einander gegenüberliegende Sperrstücke 98, 100 mit einem dazwischen befindlichen Sperrstab 102 angeordnet sind. Eine mit Gewinde versehene Distrahierungsfeststellschraube 104 ist in dem Sperrstück 100 und in dem Sperrstück 98 schraubbar derart aufgenommen, dass nachdem die Sperrstücke 98, 100 und der Sperrstab 102 gegeneinander gezogen werden und aneinander anliegen, die Bewegung der Distrahierungsklemmbaugruppe 14 zum Stillstand gebracht werden kann, wenn die Distrahierungsmutter 66 mit dieser in Berührung gelangt. Diese Elemente sind in den – im Detail beschrieben.

Wenn man nun auf die – übergeht, so ist der Distrahierungsstab 18 mit einem allgemein flachen Ende, einem Körperabschnitt 107, einem allgemein gekrümmten gezackten Abschnitt 108 und einem Durchgangsloch 109 ausgebildet. Die zackenförmigen Profile am gezackten Abschnitt 108 sind in einer kreisförmigen Reihe von etwa 180° ausgelegt. Im proximalen flachen Ende 106des Körpers 107 ist ein durchgehender Schlitz 110 angeordnet, der, wie in Abb 1 gezeigt, eine mit Gewinde versehene Distrahierungs-schraubenmutter 112 aufnimmt. Der Distrahierungsstab 18 ist um eine Distrahierungsachse 114 angeordnet, und wenn die Distrahierungsachse 114 sich mit der Achse 116 des einstellbaren Fixateurs 10 deckt, kann das Ende 106 in ein Blindloch 38 des Distrahierungskörpers 12 eingeführt werden. Der Querschnitt des Körperabschnitts 107 des Distrahierungsstabes 18 ist wie in zu sehen festgekeilt und mit einem gekrümmten Abschnitt 118 und einem flachen Abschnitt 120 versehen. Das Blindloch des Distrahierungskörpers 12 dient als Nut zur Aufnahme des Körperabschnitts 107. Eine bevorzugte Orientierung des Distrahierungsstabes 18 kann also sowohl dem Distrahierungskörper 12 als auch der Distrahierungsklemmbaugruppe 14 gegenüber getroffen werden. Es kann erkannt werden, dass die Nut und das Durchgangsloch auch andere Formen zur Erzielung der gewünschten Orientierung, zur Verhinderung einer Drehung oder beiderlei annehmen können.

Im Distrahierungsstab 18 ist ein Loch 122 vorgesehen und zentral um die Distrahierungsachse 114 angeordnet. Das Loch 122 ist für die Aufnahme des mit Gewinde versehenen Körpers 45 der Distrahierungsschraube 44 bemessen. Der mit Gewinde versehene Körper 45 ist vorzugsweise schraubbar an die mit Gewinde versehene Distrahierungsmutter 112 angeschlossen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein Gewinde auch in dem Loch 122 des Distrahierungsstabes 18 vorgesehen werden. Da die Distrahierungsschraube 44 dem Distrahierungskörper 12 gegenüber in einer festen Position gehalten wird, ergibt also die Drehung der Distrahierungsschraube 44 um die übereinstimmenden Achsen 39, 114, 116 entweder eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung der Gesamtlänge des zusammengesetzten Distrahierungskörpers 12 und des Distrahierungsstabes 18. Eine derartige Längeneinstellung erlaubt daher eine Distrahierung bzw. eine Kompression der Knochensegmente, die man mit dem Fixateur erreichen kann. Die gewünschten Längeneinstellungen können, beispielsweise mit einer seitlich am Distrahierungsstab 18 vorgesehenen Skala 124, z.B. einer Flachskala 126a, wie in und gezeigt, gemessen werden.

Bezugnehmend auf kann, um eine Übererstreckung der Distrahierungsschraube 44 und eine unbeabsichtigte Demontage zu verhindern, am mit Gewinde versehenen Körper 45 in der Nähe des mit Gewinde versehenen Endabschnitts 52b ein gewindefreier Spalt 45a vorgesehen werden. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist ein Spalt 45a vorgesehen, der breiter als die Breite der Distrahierungsmutter 112 und etwa 5 mm groß bemessen ist. In diesem Bereich ist der Durchmesser des Körpers 45 kleiner als in den mit Gewinde versehenen Bereichen. Eine weitere Verschiebung der Distrahierungsschraube 44 der Distrahierungsmutter 112 gegenüber kann daher vermieden werden, wenn der Spalt 45a die Distrahierungsmutter 112 erreicht. Da der gewindefreie Spalt 45a nicht an einem freien Ende der Distrahierungsschraube 44 angeordnet ist, kann die Bewegung des Distrahierungskörpers 12 dem Distrahierungskörper 18 gegenüber unterbrochen werden, ohne dass der Distrahierungskörper 12 vom Distrahierungskörper 18 getrennt wird.

Bezugnehmend auf die – und wie schon früher hinsichtlich der besprochen, umfasst der Körperabschnitt 16 einen Distrahierungsstab 18, eine Distrahierungsgelenkbaugruppe 20 und eine Kupplung 22 mit einem einstückig ausgebildeten gezackten Abschnitt 125. Diese Elemente sind in einer nach den Achsen 39, 114, 116 ausgerichteten Lage gezeigt. Die Gelenkbaugruppe 20 ist so ausgebildet, dass ein Schwenken oder eine gelenkige Bewegung des Distrahierungsstabes 18 und der Kupplung 22 um die jeweiligen, allgemein senkrechten Achsen 126, 128 zugelassen wird. Die Gelenkbaugruppe 20 ist so ausgebildet, dass sie über eine gemeinsame Feststellschraube 129, wie noch weiter unten beschrieben, eine gleichzeitige, lösbare Sperrung einer derartigen gelenkigen Bewegung des Distrahierungsstabes 18 und der Kupplung 22 erlaubt. Eine lösbare Sperrung kann also gleichzeitig in zwei Freiheitsgraden erreicht werden. Zu diesem Zweck sind in der Gelenkkörperbaugruppe 20a der Gelenkbaugruppe 20 ein erstes Sperrstück 130, ein Keilantrieb 132 und ein zweites Sperrstück 134 untergebracht. Diese beispielhaft zusammengesetzte Ausbildung ist in den – in einer teilweisen Querschnittansicht gezeigt.

Eine Seitenansicht eines ersten Sperrstücks 130 ist in gezeigt, während eine Querschnittansicht in wiedergegeben ist. In ähnlicher Weise sind in den und Seitenansichten und Querschnittansichten des zweiten Sperrstücks 134 wiedergegeben. Wie aus den Seitenansichten der und ersichtlich ist, haben die Sperrstücke 130, 134 jeweils gekrümmte Seitenwände 131, 135. In einer beispielhaften Ausführungsform hat das Sperrstück 130 zwei gekrümmte Ausnehmungen 136 an der Seitenwand 131, während das Sperrstück 134 zwei gekrümmte Ausnehmungen 138 an der Seitenwand 135 aufweist. Wie in den und gezeigt, ist jedes Paar der gegenüberliegenden Ausnehmungen 136, 138 für die Aufnahme eines flexiblen O-Ringes 139 bemessen, der an den Ausnehmungen anliegt und eine begrenzte Neigung der Sperrstücke 130, 134 einander gegenüber vorsieht. In einem alternativen Ausführungsbeispiel könnte anstatt des O-Ringes 139 eine Spannfeder verwendet werden. In den Sperrstücken 130, 134 sind vorzugsweise jeweils obere Ausnehmungen 140, 142 vorgesehen, um einen Abschnitt der gemeinsamen Feststellschraube 129, unmittelbar unterhalb von deren Kopf aufzunehmen. Der zackenförmige Abschnitt 108 des Distrahierungsstabes 18 greift in den zackenförmigen Abschnitt 144 des ersten Sperrstücks 130 ein, während der zackenförmige Abschnitt 125 der Kupplung 22 in den zackenförmigen Abschnitt 146 des zweiten Sperrstücks 134 eingreift.

Die Sperrstücke 130, 134 sind so ausgebildet, dass sie in den Keilantrieb 132 verschiebbar eingreifen. In einer beispielhaften Ausführungsform sind die Innenflächen 148, 150 der Sperrstücke 130, 134 in transversalen Ebenen in einem Winkel von etwa 22° zueinander angeordnet. Wie in den und dargestellt, kann die Innenfläche 148 vorzugsweise in einem Winkel &thgr;₁ gegenüber einer zur Bodenfläche 149 des ersten Sperrstücks 130 senkrechten Linie orientiert sein, und die Innenfläche 150 kann vorzugsweise in einem Winkel &thgr;₂ gegenüber einer zur Bodenfläche 151 des zweiten Sperrstücks 134 senkrechten Linie orientiert sein. Die Winkel &thgr;₁, &thgr;₂ sind vorzugsweise etwa dieselben, jeder vorzugsweise zwischen etwa 5° und etwa 35°, und vorzugsweise etwa 11°. Die Innenflächen 148, 150 dienen als Kontaktflächen, auf denen der Keilantrieb 132 gleitet. Bezugnehmend auf die –, umfasst der Keilantrieb 132 ein Paar in transversalen Ebenen angeordnete Innenflächen 152, 154 derart, dass die Aussenflächen 152, 154 in einem Winkel &thgr;₃ zueinander angeordnet sind. Der Winkel &thgr;₃ ist vorzugsweise etwa doppelt so groß wie die Winkel &thgr;₁, &thgr;₂, und liegt zwischen etwa 10° und 70°, vorzugsweise um etwa 22°. Die Innenflächen 148, 150 der Sperrstücke 130, 134 können jeweils verschiebbar in eine der äußeren Kontaktflächen 132a, 132b des Keilantriebs 132 eingreifen.

Die Position des Keilantriebs 132 zwischen dem ersten und zweiten Sperrstück 130, 134 ist, wie in der gezeigt, mittels einer Gelenkfeststellschraube 129 einstellbar. Die Gelenkfeststellschraube 129 weist einen Kopf 156 und einen mit Gewinde versehenen Schaft 158 auf. Der Kopf 156 umfasst vorzugsweise einen hexagonalen oder andersförmigen Bereich, in den ein geeignet geformtes Werkzeug, beispielsweise ein Sechskantschlüssel, eingreifen kann. Der geformte Bereich ist vorzugsweise ausgenommen, aber die Außenfläche des Kopfes 156 kann in sich derart geformt sein, dass sie in das Werkzeug eingreift. Der Schaft 158 steht vorzugsweise schraubbar mit einer mit Gewinde versehenen Bohrung 160 im Keilantrieb 132 in Eingriff. In einer endgültig zusammengesetzten Form liegt der Kopf 156 an einer Scheibe 162 an, die in einer zugehörigen Ausnehmung 164 im Gelenkbaugruppenkörper 20a der Gelenkbaugruppe 20 anliegt. Der untere Abschnitt 166 der Gelenkfeststellschraube 129 ragt aus einer gegenüberliegenden Seite des Gelenkbaugruppenkörpers 20a hervor und wird von einem Deckel 168 in seiner Lage festgehalten. Der untere Abschnitt 168 der Gelenkfeststellschraube 129 umfasst ein quer zur Längsachse des Schaftes 158 angeordnetes Durchgangsloch 166a, und der Deckel 168 umfasst ebenfalls ein Durchgangsloch 168a derart, dass wenn der Deckel 168 an der Gelenkfeststellschraube 129angeordnet ist, das Durchgangsloch 166a mit dem Durchgangsloch 168a ausgerichtet ist. Nach der Ausrichtung kann ein Stift 168b in dasselbe eingeführt werden, und zwar vorzugsweise mit einer Interferenzpassung, um den Deckel 168 und die Gelenkfeststellschraube miteinander zu verbinden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Feststellschraube 129 durch einen Haltungsring in ihrer Lage festgehalten, der mit dem unteren Abschnitt 166 in einer darin angebrachten Nut gekoppelt ist. Auf Wunsch kann zwischen dem Haltungsring und dem Gelenkbaugruppenkörper 20a (zum Beispiel in und gezeigt) eine Scheibe 168' vorgesehen werden.

Eine beispielhafte Ausführungsform des Gelenkbaugruppenkörpers 20a einer Gelenkbaugruppe 20 ist in den – wiedergegeben. Wie in gezeigt, hat der Gelenkbaugruppenkörper 20a vorzugsweise einen allgemein kreisförmigen Querschnitt, der angepasst ist, um die Sperrstücke 130, 134 mit ähnlich gekrümmten Außenwänden aufzunehmen. Wiederum unter Bezugnahme auf sind die Sperrstücke 130, 134 innerhalb der Gelenkbaugruppe 20 durch Gelenkdrehstifte 170, 172 miteinander verbunden. Der Stift 170 schliesst den Distrahierungsstab 18 an den Gelenkbaugruppekörper 20a an und wird in den koaxialen Löchern 174 des Gelenkbaugruppekörpers 20a und im Durchgangsloch 109 des Distrahierungsstabes 18 aufgenommen. In ähnlicher Weise verbindet der Stift 172 die Kupplung 22 mit dem Gelenkbaugruppenkörper 20a und wird in den koaxialen Löchern 176 des Gelenkbaugruppenkörpers 20a und im Durchgangsloch 178 der Kupplung 22 aufgenommen.

Während des Betriebes kann die Gelenkfeststellschraube 129 vorzugsweise schraubbar an das mit Gewinde versehene Loch 168 im Keilantrieb 132 angeschlossen sein. Da die Feststellschraube 129 durch den Deckel 168 zwar in ihrer Lage positioniert, aber um ihre Zentralachse 180 drehbar angeordnet ist, ergibt die schraubbare Verbindung der Feststellschraube 129 mit dem Keilantrieb 132 eine Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Keilantriebs 132 dem Kopf 156 der Feststellschraube 129 gegenüber und an der Zentralachse 189 entlang. Während der Aufwärtsbewegung gelangt die äußere Kontaktfläche 132a des Keilantriebs 132 verschiebbar mit der Innenfläche 148 des Sperrstücks 130 in Eingriff, und die äußere Kontaktfläche 132b des Keilantriebs 132 gelangt verschiebbar mit der Innenfläche 150 des Sperrstücks 134 in Eingriff, sodass die zackenförmigen Abschnitte 144, 146 der Sperrstücke 130, 134 mit dem zackenförmigen Abschnitt 108 des Distrahierungsstabes 18 und dem zackenförmigen Abschnitt 125 der Kupplung 22 in Eingriff gelangen, um die Elemente lösbar in ihrer Lage zu sperren. Die Winkelstellung des Distrahierungsstabes 18 um die Achse 126, sowie die Winkelstellung der Kupplung 22 um die Achse 128 können daher lösbar gesperrt werden. Die Abwärtsbewegung des Keilantriebs 132 hebt gleichzeitig den Druck zwischen den untereinander im Eingriff stehenden zackenförmigen Flächen der Sperrstücke 130, 134, dem Distrahierungsstab 18 und der Kupplung 22 auf, sodass der Distrahierungsstab 18 und die Kupplung 20 des Fixateurs 10 untereinander leicht in eine Winkelstellung gebracht werden können.

Obwohl bei dem hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel die Drehung oder angelenkte Bewegung der Elemente um die im Allgemeinen senkrechten Achsen arretiert werden kann, brauchen die Achsen in anderen Ausführungsbeispielen nicht senkrecht zu sein. Der Keilantrieb 132 kann beispielsweise zwischen einem Paar Sperrstücken 130 so angeordnet sein, dass die zackenförmigen Flächen der Sperrstücke und die Richtung der gelenkigen Bewegung auf beiden Seiten des Keilantriebs 132 etwa dieselben sind. Alternativ können ein Paar Sperrstücke 134 verwendet werden. Das Paar Elemente wie der Distrahierungsstab 18 und die Kupplung 22 können daher innerhalb derselben Ebene orientiert werden. In noch weiteren Ausführungsbeispielen können die die gelenkige Bewegung bestimmenden Achsen der zwei Elemente transversal zueinander liegen, sodass die Elemente in transversalen Ebenen orientiert werden können.

Weiterhin unter Bezugnahme zu den und – ist die zentrale Gelenkbaugruppe 24 mit einem Gelenk 24a und einer Bohrung 182 gezeigt, die sich durch das ganze Gelenk entlang einer Bohrungssachse 184 erstreckt. Die Bohrung 182 ist ausgebildet und bemessen, um einander gegenüberliegende Kupplungen 22, 28 aufzunehmen, wie weiter unten beschrieben wird. In einer beispielhaften Ausführungsform schließt das Gelenk 24a einer zentralen Gelenkbaugruppe 24 einen Schlitz 186 von der Seitenfläche 188 bis zur Bohrungsfläche 190 ein, der sich also über die Länge des Gelenks 24a erstreckt, um die Baugruppenabschnitte 192, 194 zu bestimmen. Ein Befestigungsloch 196 ist ebenfalls vorgesehen und erstreckt sich von der Seitenfläche 198 zur Seitenfläche 199 durch die Baugruppenabschnitte 192, 194 hindurch. Eine mit Gewinde versehene zentrale Klemmschraube 200, die vorzugsweise an einer kugelförmigen Scheibe 202 anliegt, erstreckt sich durch das Befestigungsloch 196 und gelangt schraubbar mit einem schraubbaren Einsatz aus Edelstahl 204 in Eingriff, der im Befestigungsloch 196 in der Nähe der Seitenfläche 198 angeordnet ist. Die Kugelscheibe 202 ist vorzugsweise in einer kugelförmigen Ausnehmung im Gelenk 244a der zentralen Klemmbaugruppe 24 in der Nähe der Seitenfläche 199 eingesetzt. Die sphärische Geometrie der Scheibe und der Ausnehmung fördern die Klemmwirkung der zentralen Klemmschraube 200. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann sich das Befestigungsloch 196 mit Gewinde versehen zwischen dem Abschnitt 194 der Verbindungsbaugruppe und der Seitenfläche 198 erstrecken.

Wie insbesondere in dargestellt, ist das Loch 182 des Gelenks 24a der zentralen Gelenkbaugruppe 24 im Allgemeinen symmetrisch um eine durch die Zentralachse 206 gehende Ebene gelegen, wobei die Ebene senkrecht zur Bohrungsachse 184 liegt. Das Loch 182 hat im Allgemeinen einen Innendurchmesser D₁, schließt aber innere Umfangsrippen 208, 210 ein, die einen inneren Durchmesser D₂ bilden, der kleiner als der Durchmesser D₁ ist.

Die Kupplungen 22, 28 sind so ausgebildet und bemessen, um im Loch 182 aufgenommen zu werden und um sich darin lösbar zu drehen. Bezugnehmend auf die –, schließt jede Kupplung 22, 28 einen einstückig zackenförmig verbundenen Abschnitt 125 und eine flache Ebene 212 ein. Eine Umfangsnut 214 ist für die Aufnahme einer der Rippen 208, 210 der Bohrung 182 bemessen und dreht sich um die Bohrungsachse 184. Alternativ kann eine der Kupplungen 22, 28 mit einer Ausnehmung 216 und die andere Kupplung mit einem Fortsatz versehen sein, der in eine entsprechende Ausnehmung 216 passt. Zusätzlich kann ein hohler Abschnitt 216 vorgesehen sein. In gewissen Ausführungsbeispielen, wie in – zu ersehen, ist ein zentrales Halterungsstück 218 im Ausnehmungsabschnitt 216 zwischen den Kupplungen 22, 28 vorgesehen, um der Bohrungsachse eine größere Starre zu verleihen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann eine Kupplung 22, 28 im Loch 82 mit einer Feststellschraube oder einem Stift 220 festgehalten werden, die sich durch ein Loch 222 im Gelenk 24a der zentralen Gelenkbaugruppe 24 erstrecken und in einer Ausnehmung 224 in der Kupplung 22, 28 aufgenommen werden. Die Feststellschraube oder der Stift 220 kann es einer Kupplung 22, 28 erlauben, der zentralen Gelenkbaugruppe 24 gegenüber drehbar festgehalten zu werden, während die andere Kupplung 22, 28 sich frei bewegen kann. Der Zugang zur zentralen Klemmeschraube 200 kann daher zugelassen werden, während sich die Kupplung 22, 28 dreht. Wenn der Schlitz 186, wie im Beispiel der , im Allgemeinen offen ist, können sich die Kupplungen 22, 28 im Loch 182 verschiebbar drehend bewegen. Wenn eine gewünschte Orientierung der Kupplungen 22, 28 um die Drehachse 184 gewählt worden ist, kann die Schraube 200 angezogen werden, wodurch sich der Abstand zwischen den Bereichen 192, 194 des Gelenks 24a verringert und die Drehung der Kupplungen 22, 28 angehalten wird. Die Drehung jeder Kupplung 22, 28 ist gleichzeitig vom Anziehungsgrad der Schraube 200 bestimmt; beide Kupplungen 22, 28 sind daher frei drehbar beweglich oder in ihrer Lage festgehalten.

In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Loch 182 des Gelenks 24a der zentralen Gelenkbaugruppe 24 glatt und ohne innere Rippen 208, 210 sein. Ein Paar Feststellschrauben oder Stifte 220 können in geeigneten Löchern in der zentralen Gelenkbaugruppe 24 aufgenommen werden. Eine Schraube oder ein Stift 220 kann in einer Ausnehmung 224 in jeder Kupplung 22, 28 derart aufgenommen werden, dass die Kupplungen 22, 28 im Loch 182 festgehalten werden.

Wie in bis dargestellt, schließt der zweite Körperabschnitt 26 eine Kupplung 28, eine T-förmige Klemmgelenkbaugruppe 30, und ein T-förmiges Klemmgelenk 32 ein. Die T-förmige Klemmbaugruppe 30 des zweiten Körperabschnitts 26 ist dieselbe wie die Distrahierungsgelenkbaugruppe 20, die schon früher in Verbindung mit den bis besprochen worden ist, und daher nicht wieder im Detail beschrieben wird. Es soll aber darauf hingewiesen werden, das der zweite Körperabschnitt 26 so ausgebildet ist, um eine Drehbewegung oder angelenkte Bewegung der Kupplung 28 und des T-förmigen Klemmgelenks 32 um die jeweiligen, im Allgemeinen senkrechten Achsen 226, 228 zu gestatten. Wenn der zweite Körperabschnitt 26, wie beispielsweise in dargestellt, mit der Achse 116 des einstellbaren Fixateurs ausgerichtet ist, so ist die Achse 226 parallel zur Achse 126 der Distrahierungsgelenkbaugruppe 20, während die Achse 228 parallel zur Achse 128 der Baugruppe 20 liegt. Diese Achsen können jedoch aufgrund der vom ersten Körperabschnitt 16, der zentralen Gelenkbaugruppe 24 und dem zweiten Körperabschnitt erlaubten gelenkigen Bewegung auch nicht-parallel sein.

Bezugnehmend auf die bis ist das T-förmige Klemmgelenk 32 mit zackenförmigen Profilen auf einem zackenförmigen Abschnitt 230 versehen, die um einen kreisförmigen Pfad von etwa 180° angeordnet sind. Der zackenförmige Abschnitt 230 des T-förmigen Klemmgelenks 32 greift in den zackenförmigen Abschnitt 146 des Sperrstücks 134 derart ein, dass das T-förmige Klemmgelenk 32 lösbar in seiner Lage arretiert werden kann. Ein Stift 172 verbindet das Gelenk der T-förmigen Klemme 32 mit einem Gelenkbaugruppenkörper 20a der Klemmgelenkbaugruppe 30 und wird in den koaxialen Löchern 176 des Gelenkbaugruppekörpers 20a und in einem Durchgangsloch 232 des Gelenks 32 aufgenommen. Das Gelenk der T-förmigen Klemme 32 ist weiterhin mit einem Körperabschnitt 234 und einem Paar von Verlängerungen 236, 238 mit koaxialen, an der Achse 242 angeordneten Löchern 240 versehen. Die Achsen 228, 242 sind vorzugsweise parallel. Die Verlängerungen 236, 238 definieren eine zentrale Öffnung 244, die vorzugsweise symmetrisch um die zentrale Gelenkachse 246 angeordnet und derart bemessen ist, dass sie die Drenanlenkung der T-förmigen Klemme 36 aufnimmt, wie noch weiter unten beschrieben wird. In den Verlängerungen 236, 238 sind auch ein Paar Stiftlöcher 248, 250 vorgesehen und vorzugsweise senkrecht zur Bohrung 240 angeordnet. Wie in gezeigt, ist ein Anlenkstift der T-förmigen Klemme 252 in die Löcher 240 eingesetzt und an den Verlängerungen 236, 238 durch Querstifte befestigt, die in die Stiftlöcher 248, 250 sowie in ähnlich positionierte Löcher im Anlenkstift 252 passen. Zwischen den Abschnitten der Querstifte 254 und der Stiftlöcher 248, 250 können Interferenzpassungen verwendet werden, um die Querstifte 254 darin festzuhalten. Vorzugsweise ist der Anlenkstift 252 gegenüber dem T-förmigen Klemmgelenk 32 drehbar befestigt.

Bezugnehmend auf ist die T-förmige Klemmbaugruppe 34 jeweils mit einer vorderen Spannplatte 256 und einer gegenüberliegenden hinteren Spannplatte 258 versehen, die jeweils Nuten 259 zur Aufnahme von Knochenbefestigungsmitteln aufweisen. Die Platten 256, 258 sind, wie aus der zu ersehen, mit T-förmigen Feststellschrauben 260 verbunden. Die Feststellschraube 267 ragt aus den jeweiligen Löcher 280, 282 in den Platten 256, 258 heraus, die jeweils mit einem Paar Feststellschrauben 68 mit Spannscheiben 70 versehen sind. Die Feststellschrauben 68 erstrecken sich innerhalb der jeweiligen Druckfedern 76 durch die Löcher 262, 264 hindurch und können vorzugsweise schrauubbar in den Löchern 266, 268 in der rückwärtigen Spannplatte 258 aufgenommen werden. Es soll daher beachtet werden, dass bis die Spannplatten 256, 258 der T-förmigen Klemmbaugruppe 34 gegeneinander angezogen werden, die Federn 76 die Spannplatten 256, 258 voneinander abneigen, während die Spannplatten 256, 258 erlauben allgemein in entweder parallelen oder nicht. parallelen Ebenen in Abhängigkeit des Anziehungsgrades jeder Spannschraube 68 angeordnet zu werden. Die oberen und unteren Enden der Federn 76 können ebenfalls an Ausnehmungsbereichen in den Spannplatten 256, 258 anliegen. Die rückwärtige Spannplatte 258 ist auch mit einem Paar von Löchern 270, 272 versehen, durch die sich die Klemmbefestigungsschrauben 274a erstrecken. Wie aus den und bis ersichtlich, schließt die Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 ein Paar Außenlöcher 274, 276 ein, die so ausgelegt sind, dass die Klemmbefestigungsschrauben 274a darin aufgenommen werden können. Ein zentrales Loch 278 in der Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 kann jeweils mit den Löchern 280, 282 in den Spannplatten 256, 258 axial angeordnet werden, und die Löcher 278, 280, 282 nehmen die T-förmige Feststellschraube 260 auf. In der Verlängerung 286 der Drehanlenkung der T-förmigen Klemme ist letztlich noch ein Durchgangsloch 284 vorgesehen, das vorzugsweise senkrecht zum Loch 278 verläuft. Das Loch 278 schließt einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 278a und ein gewindeloses Gegenloch 278b ein, wobei der Durchmesser der Gegenbohrung 278b breiter als der Durchmesser des mit Gewinde versehenen Abschnitts 278a ist.

Die Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 ist dem T-förmigen Klemmgelenk 32 angeschlossen, wenn der Anlenkstift der T-förmigen Klemme 252 sich durch die koaxialen Löcher 240, 284 erstreckt. Ein hexagonal bzw. anders geformter Bereich, vorzugsweise ein Ausnehmungsbereich, kann im oberen Ende 260a der Feststellschraube 260 vorgesehen und mit einem entsprechend geformten Werkzeug, wie einem Sechskantschlüssel, in Eingriff gebracht werden. Die Feststellschraube 260 hat vorzugsweise einen mit Gewinde versehenen Schaft 260b, der schraubbar an den mit Gewinde versehenen Abschnitt 278a des Loches 278 in der Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 angeschlossen werden kann. Um in einer beispielhaften Ausführungsform die Drehung der T-förmigen Klemmbaugruppe 34 um den Anlenkstift der T-förmigen Klemme 252 zu arretieren, kann die Feststellschraube der T-förmigen Klemme 260 so positioniert werden, dass das untere Ende 260c der Feststellschraube der T-förmigen Klemme 260 sich an den Anlenkstift der T-förmigen Klemme 252 anlehnt. Der Körper des Anlenkstifts der T-förmigen Klemme 252 kann allgemein hexagonal sein, so dass Flächen um den Körper herum vorgesehen sind, um mehr Fläche für die Anlehnung des (in gezeigten) unteren Endes 260c der Feststellschraube der T-förmigen Klemme 260 zu schaffen. Das untere Ende 260c der (in gezeigten) Feststellschraube der T-förmigen Klemme 260 bildet eine Schulter, die an der im Schnittpunkt der Abschnitte 278a, 278b entstandenen Schulter des Loches 278 in der Drehanlenkung der (in gezeigten) T-förmigen Klemme 36 anliegt und dadurch die Bewegung der Feststellschraube der T-förmigen Klemme 260 begrenzt.

Andere Ausführungsbeispiele der Klemmbaugruppe 14 und/oder der T-förmigen Klemmbaugruppe 34 können ebenfalls verwendet werden. Die Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 kann zum Beispiel einstückig mit der unteren Spannplatte 258 ausgebildet werden, wodurch sich die Notwendigkeit erübrigt, daß sich Befestigungsschrauben 274a durch die Löcher 270, 272 erstrecken.

In einer beispielhaften Ausführungsform sind der Distrahierungskörper 12, der Distrahierungsstab 18, die Kupplungen 22, 28, das Gelenk das T-förmigen Klemme 32 und die Sperrstücke 130, 134 aus einem Polymer wie Victrex^® 450CA30, einem mit einem strahlendurchlässigem Kohlenfaser verstärkten Polyarylätherketon-Thermoplast, das vielfache Autoklav-Sterilisierungszyklen aushalten kann und gleichzeitig hohe mechanische Festigkeit, Widerstandesfähigkeit gegen Stress-cracking und hohe chemischen Widerstandsfähigkeit besitzt, gebildet. Die Strahlendurchlässigkeit dieses Polymers erlaubt eine vorteilhafte augenscheinliche Untersuchung der darunterliegenden Knochen und/oder Gelenke, wenn der Fixateur 10 im Untersuchungsfeld von Röntgenstrahlgeräten aufgestellt wird, und erlaubt daher beispielsweise die bildliche Darstellung der anatomischen Ausrichtung der Knochen und/oder der Flächen der in der Fixateur-Umgebung befindlichen Gelenke. Dieses Polymer ist auch wegen seines relativen Leichtgewichtes gewählt. Das Gelenk der T-förmigen Klemme 32 ist vorzugsweise aus einem strahlendurchlässigen Polymer gefertigt, sodass bei der Abbildung Schatten vermieden werden. Wenn der Fixateur der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit der Behandlung schwerer distaler Trümmerfrakturen, auch bekannt als Pilon-Frakturen, verwendet wird, so erlaubt das strahlendurchlässige Gelenk der T-förmigen Klemme eine geeignete visuelle Ansicht des Gelenks.

Die Körpergelenke 29a der Distrahierungsgelenkbaugruppe 20 und der T-förmigen Klemmgelenkbaugruppe 30 sowie das Gelenk 24a der zentralen Klemmbaugruppe 24 sind aus Aluminium 6061-T6 gebildet, das bei geeigneter Dünne strahlendurchlässige Eigenschaften bietet. Die Spannplatten 56, 58, 256 258 und die Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 sind aus einer Titaniumlegierung (6 % Ti, 4% Al V) und der Keilantrieb 132 ist vorzugsweise aus gehärtetem Edelstahl 17-4 PH gefertigt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist der Keilantrieb 132 aus Edelstahl 316L gefertigt. Andere hierin offenbarte Gelenkbefestigungsmittel bzw. befestigungsmittelähnliche Mittel, wie eine Gelenkfeststellschraube 129, können vorzugsweise metallisch und aus einem Material geeigneter Härte, wie aus gehärtetem Edelstahl 17-4 PH oder Edelstahl 316L gefertigt sein. Die Befestigungsmittel können auch mit einer Flächenbeschichtung aus stromlosem bzw. nicht-elektrolytischen, mit Polytetrafluoräthylen (PTFE) gemeinsam aufgebrachten Phosphor-Nickel vorgesehen sein, wie es beispielsweise von der Anoplate Corporation, Syracuse, New York erhältlich ist. Eine derartige Beschichtung bietet Widerstand gegen Reibungsverschleiß und sieht auch eine Schmierung vor. Alternativ können die Befestigungsmittel bzw. die befestigungsmittelähnlichen Elemente aus einem reibungsverschleißfesten Material, wie aus reibungsverschleißfestem Edelstahl gefertigt werden.

Um somit die beim einstellbaren Fixateur 10 vorgesehene gelenkige Bewegung zusammenzufassen, erlaubt die Distrahierungsgelenkbaugruppe 20 eine Winkelbildung von Elementen um zwei vorzugsweise zueinander senkrechte Achsen, die zentrale Gelenkbaugruppe 24 erlaubt ein Drehen von Elementen um zwei vorzugsweise parallele Ebenen, die T-förmige Klemmgelenkbaugruppe 30 erlaubt eine Winkelbildung von Elementen um zwei vorzugsweise zueinander senkrechte Achsen, und die Drehanlenkung der T-förmigen Klemme 36 erlaubt die Winkelbildung um eine zusätzliche Achse. Die Gesamtlänge des einstellbaren Fixateurs 10 kann außerdem grob eingestellt werden, und die Position der Distrahierungsklemmbaugruppe 14 kann dem Distrahierungskörper 12 gegenüber eingestellt werden. Feinere Längseinstellungen, beispielsweise um eine Kompression und Distrahierung zu erzielen, können mittels der Distrahierungsschraube 44 bewerkstelligt werden.

Bezugnehmend auf wird nun eine alternative Zusammenstellung von Gelenken für den Gebrauch in einem äußeren Fixateur gezeigt. Die Gelenkbaugruppe 300 schließt einen Distrahierungsstab 302, einen ersten drehbaren Abschnitt 304, einen drehbaren Abschnittsdeckel oder Schwenkabschnitt 306, einen zweiten drehbaren Abschnitt 308, und ein Gelenk für eine T-förmige Klemme 310 ein. Zur Halterung von Knochenstiften geeignete Klemmbaugruppen können an jedem Ende einer Gelenkbaugruppe 300 befestigt werden. Eine Spannklemme 312 schließt den Distrahierungsstab 302 an einen ersten drehbaren Abschnitt 304, und eine weitere Spannklemme 314 kuppelt einen zweiten drehbaren Abschnitt 308 an das Gelenk der T-förmigen Klemme 310. Wie aus ersichtlich sind die Spannklemmen 312, 314 spiegelbildlich zueinander. Obwohl die Spannklemme 312 noch im Detail besprochen werden soll, betrifft die Besprechung gleichermaßen auch die Spannklemme 314.

Bezugnehmend auf bis umfasst die Spannklemme 312 im Allgemeinen einen zylindrischen Körperabschnitt 315 mit einem ersten Durchgangsloch 316 ein, das entlang einer ersten Bohrungsachse 318 vorgesehen ist. Ein Paar allgemein paralleler Verlängerungen 319a, 319b ist an den Körperabschnitt 315 angeschlossen und umfasst ein zweites Durchgangsloch 320, das entlang einer zweiten zentralen Bohrungsachse 322 angeordnet ist. Die Achsen 318, 322 stehen allgemein senkrecht zueinander. Die Verlängerungen 319a, 319b sind auseinandergeneigt und durch einen Schlitz 324 getrennt, der sich von den Seitenflächen 326 bis zur durchgehenden Bohrungsfläche 328 und über die Breite der Spannklemme 312 erstreckt. Der Schlitz 324 umfasst vorzugsweise jeweils einen ersten und einen zweiten Abschnitt 329a, 329b, die in einem Winkel &agr; zueinander ausgerichtet sind. In einer beispielhaften Ausführungsform liegt der Winkel &agr; zwischen 20° und 50°, und vorzugsweise bei etwa 33,6°. Wie aus ersichtlich, kann die Faserverstärkung vorzugsweise in der Richtung der Pfeile A vorgesehen sein. Wie aus der hervorgeht, kann vorzugsweise eine Einsatzmutter 330a in ein Durchgangsloch 320 eingesetzt sein und ein Befestigungsmittel 332 mit einem glatten oberen Abschnitt 332a und einem mit Gewinde versehenen unteren Abschnitt 332b aufgenommen werden. Jedes Befestigungsmittel 332 umfasst vorzugsweise einen Kopf mit einem kugelförmigen unteren Abschnitt für eine Passung in eine kugelförmige Ausnehmung. In einem in gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Einsatzmutter 330a einen kreisförmigen Kopf 334, einen nicht kreisförmigen Körper 336, und ein zentrales Durchgangsloch 337. Der nicht kreisförmige Körper 336 kann beispielsweise eine viereckige oder beliebige andere Form haben. Der Sitz im durchgehenden Bohrung 320 hat in ähnlicher Weise eine nicht-kreisförmige Gestalt, sodass sich die Einsatzmutter 330a in ihr nicht freibeweglich drehen kann. Die Einsatzmutter 330a kann an den Körper 336 zusätzlich klebend angebracht sein.

Der erste drehbare Abschnitt 304 ist mit einem Durchgangsloch 340 versehen, in welchem die gegenüberliegenden Einsatzmuttern 330b und 330c eingesetzt sind. Wie schon hinsichtlich der Einsatzmutter 330a beschrieben, sind die Sitze im durchgehenden Loch 340 vorzugsweise so geformt, dass wenn die Einsatzmuttern 330b, 330c darin eingesetzt sind, eine Drehung verhindert wird. Die obere Fläche 338 des Kopfes 334 der Einsatzmuttern 334a, 334b ist vorzugsweise zackenförmig wie mit einem Sternenschliffmuster, sodass wenn die Köpfe 334 der Einsatzmuttern 334a, 334b aneinander anliegen, die gezackten Kopfflächen reibend in Eingriff stehen und gegeneinander um ineinander greifende im Wesentlichen regelmäßig beabstandete zackenförmige Profile rotieren können. Wenn die Köpfe 334 der gegenüberliegenden Einsatzmuttern 334a, 334b einander im Wesentlichen locker gegenüberliegen, sind die Köpfe daher frei beweglich zueinander, während wenn die Köpfe 334 fest gegeneinander gepresst sind, die Drehbewegung angehalten wird. Der erste drehbare Abschnitt 304 schließt weiterhin einen Ausnehmungsbereich 342 ein, so dass wenn der Körper 336 einer Einsatzmutter 330b in ein Loch 340 eingesetzt ist, der Kopf 334 im Wesentlichen in den Ausnehmungsbereich hineinpasst. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das Durchgangsloch 337 in den Einsatzmuttern 330a, 4330b glatt, während die Durchgangslöcher 337 in den Einsatzmuttern mit Gewinde versehen sind, um die mit Gewinde versehenen unteren Abschnitte 332b der Befestigungsmittel 332 aufnehmen zu können.

Nach der Montage wird ein Balkenstift in den koaxialen Löchern 316, 341a, 341b des Distrahierungsstabes 302 aufgenommen. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Balkenstift 339 so festgekeilt, dass er sich dem Distrahierungsstab gegenüber nicht dreht. Eine Spannklemme 312 schließt daher den Distrahierungsstab 302 an den ersten drehbaren Abschnitt 304 an. In ähnlicher Weise wird ein anderer nicht drehender Balkenstift 339 in den koaxialen Löchern 316, 343a, 343b des Gelenks der T-förmigen Klemme 310 aufgenommen, und die Spannklemme 314 verbindet den zweiten drehbaren Abschnitt 308 mit dem Gelenk der T-förmigen Klemme 310.

Wenn also eine gewünschte Orientierung des Distrahierungsstabes 302 bzw. des Gelenks der T-förmigen Klemme 310 gewählt worden ist, kann das Befestigungsmittel so angezogen werden, dass das Befestigungsmittel 332 mit einer Einsatzmutter 330c schraubbar in Eingriff gebracht wird, wodurch der Durchmesser des Durchgangsloches 316 und der Abstand der Verlängerungen 319a, 319b derart verringert wird, dass die gelenkige Bewegung gesperrt wird. Die gelenkigen Bewegungen um die Achsen 318, 322 sind gleichzeitig vom Anziehungsgrad des Befestigungsmittels 332 bestimmt; der Distrahierungsstab 302 ist daher beispielsweise entweder um beide Achsen 318, 322 herum frei beweglich oder in seiner Lage fixiert.

Der in der Querschnittsansicht in dargestellte drehbare Abschnitt 306 umfasst ein erstes zylindrisches Ende 344, ein zweites zylindrisches Ende 345, und ein drittes kreisförmiges Ende. Der Durchmesser des Endes 346 ist größer als der Durchmesser des Abschnitts 345, der wiederum größer als der Durchmesser des Endes 344 ist. In einer beispielhaften Ausführungsform des ersten drehbaren Abschnitts 304 ist ein Loch 348 vorgesehen. Dieses ist ausgebildet und bemessen, um das Ende 344 und den Abschnitt 345 des schwenkbaren Abschnitts 306 aufzunehmen, der darin befestigt werden kann. Das Ende 304 ist im Loch 348 vorzugsweise schraubbar aufgenommen. In einer alternativen Ausführungsform ist der schwenkbare Abschnitt 306 im ersten drehbaren Abschnitt 304 entweder drehbar vorgesehen oder fest verbunden.

Der zweite drehbare Abschnitt 308 ist in den bis im Detail beschrieben. Der Hauptkörper 350 schließt ein Loch 352 ein, das einen Teil des schwenkbaren Abschnitts 306 empfängt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das dritte kreisförmige Ende 346 des schwenkbaren Abschnitts 306 nahe an der Innenwand 354 angeordnet. Es ist ein oberer, im Allgemeinen rechteckiger Schlitz 356 vorgesehen. Ein Loch 358 erstreckt sich außerdem von der Schlitzwand 360 bis zur Außenwand 362. Ein weiteres Loch 364 ist für den Einsatz mit einer Spannklemme 314 vorgesehen, und zwar ähnlich wie bei dem früher beschriebenen Loch 340 im ersten drehbaren Abschnitt 304. Die Löcher 358, 364 sind jeweils zwischen den Achsen 366, 368 angeordnet, und in einer beispielhaften Ausführungsbeispiel sind diese Achsen im Wesentlichen parallel zueinander.

Ein Deckel 370 hat einen mit zackenförmigen Profilen versehenen Abschnitt 372, einen gekrümmten versenkten Abschnitt 374, eine Schulter 376 und ein Loch 378. Der Deckel 370 kann vorzugsweise ungefähr dieselbe Größe des oberen Schlitzes 356 des zweiten drehbaren Abschnittes 308 haben. Der versenkte Teil 374 ist so ausgebildet und bemessen, um das dritte kreisförmige Ende 346 des schwenkbaren Abschnitts 306 derart zu empfangen, dass das Ende 346 sich darin drehen kann. Wenn der Deckel 370 in den oberen Schlitz 356 eingesetzt ist, lehnt sich die Schulter 376 vorzugsweise an die Schlitzwand 360 an. Der zweite zylindrische Abschnitt ist vorzugsweise mit zackenförmigen Profilen derart versehen, dass die zackenförmigen Profile 372 des Deckels 370 in den Teil 345eingreifen. Außerdem ist in einem Sitz im Loch 358 eine Einsatzmutter mit einem mit Gewinde versehenen Loch vorgesehen, und wenn ein Befestigungsmittel 332 in die koaxialen Löcher 378, 358 so eingeführt wird, dass der kugelförmige untere Kopfteil in einem kugelförmigen Sitz im Loch 378 eingesetzt wird, steht das Befestigungsmittel 332 mit der Einsatzmutter 330d schraubbar in Eingriff. Der schwenkbare Abschnitt 306 kann sich daher in Verbindung mit dem ersten drehbaren Abschnitt 304 dem zweiten drehbaren Abschnitt 308 gegenüber frei bewegen, wenn das Befestigungsmittel 332 locker ist, während die Drehung arretiert ist, wenn das Befestigungsmittel 332 angezogen ist, um den mit zackenförmigen Profilen 372 versehenen Teil des Deckels 370 und den zweiten zylindrischen Teil 345 eng zusammenzuziehen. Die Köpfe der Befestigungsmittel 332 können jeweils einen kugelförmigen unteren Teil umfassen, um in einen entsprechend kugelförmig versenkten Teil der Spannklemmen 312, 314 und des Deckels 370 zu passen.

Obwohl oben verschiedene Beschreibungen der vorliegenden Erfindung beschrieben sind, ist zu verstehen, dass verschiedene Merkmale einzeln oder in Verbindung miteinander verwendet werden können. Die Erfindung ist daher nicht nur auf die hier beschriebenen, spezifisch bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt.

Es ist außerdem zu verstehen, dass Varianten und Änderungen innerhalb des beanspruchten Bereichs der Erfindung den Fachleuten der Technik, der die Erfindung angehört, offenbar werden können.