DE69925169T2

DE69925169T2 - Radial aufweitbarer marknagel

Info

Publication number: DE69925169T2
Application number: DE69925169T
Authority: DE
Inventors: Stephan Perren; Markus Hehli
Original assignee: Synthes AG Chur
Current assignee: Synthes GmbH
Priority date: 1999-11-11
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: US6736818B2; CA2391062A1; EP1227765A1; ES2241331T3; JP2003513698A; US20020165544A1; DE69925169D1; CA2391062C; EP1227765B1; ATE294538T1; JP4156839B2; AU6458199A; WO2001034045A1; AU774717B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Marknagel gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Nach dem Stand der Technik sind bereits verschiedene Arten von Marknägeln bekannt, welche in einem begrenzten Abschnitt des Nagels spreizbar sind, um die Fixierung des Nagels in der Knochen-Kortikalis, beispielsweise durch das radiale Ausbreiten mehrerer Blätter im distalen Abschnitt des Marknagels, zu ermöglichen.
Ein solcher Marknagel ist aus FR 2 633 345 DUCHARME bekannt. Dieser bekannte Marknagel ist mit zwei radial spreizbaren Abschnitten versehen, welche jeweils an ihrem hinteren Ende an einer Mutter befestigt sind, während die vorderen Enden spreizbar sind, wenn die Spannschraube festgezogen wird.
Diese bekannten Vorrichtungen sind mit folgenden Nachteilen behaftet:

a) Der Nagel ist nicht extrafokal und steht somit nicht im Einklang mit einem dem Stand der Technik entsprechenden Konzept der Frakturbehandlung. Die grösste Spreizung des Nagels erfolgt im Frakturbereich, wodurch die endostale Gefässbildung gerade im Frakturbereich, d.h. in dem wichtigsten Bereich, negativ beeinflusst wird.
b) Erfolgt die grösste Spreizung des Nagels im Frakturbereich, so werden dadurch Kräfte erzeugt, die dazu neigen, bei Trümmerfrakturen die Fragmente voneinander zu trennen, bzw. im Fall von longitudinalen, nichtdislozierten Frakturen den Spalt zu vergrössern und die Fragmente zu dislozieren, was zu einer Lockerung der Fixierung führt.

Ein weiterer Marknagel ist aus DE 25 42 263 LASSEN bekannt. Dieser bekannte Marknagel ist mit zwei radial spreizbaren Abschnitten versehen, einem an seinem proximalen Ende und einem an seinem distalen Ende. Die beiden radial spreizbaren Abschnitte werden jeweils durch eine Mehrzahl von Schlitzen gebildet, welche sich von dem proximalen und dem distalen Ende ausgehend parallel zur Längsachse erstrecken. Die Spreizung der beiden radial spreizbaren Abschnitte erfolgt jeweils mittels einer konischen Mutter, die durch eine Spannschraube axial verschiebbar ist. Der Nachteil bei dieser Art von Marknagel liegt in dessen begrenzt spreizbaren Abschnitten.
Die beanspruchte Erfindung zielt darauf ab, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und deren Nachteile zu beheben.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Marknagel nach Anspruch 1.
Der erfindungsgemässe Marknagel erlaubt die Erzielung der folgenden Vorteile:

a) Die spreizbaren Teile des Nagels sind extrafokal angeordnet, wodurch der Frakturbereich nur minimal von radialen Kräften beeinflusst wird;
b) der Nagel weist im mittleren Nagelabschnitt – zwischen dem proximalen und dem distalen Abschnitt – eine besondere Stärke auf;
c) es ist keine Fluoroskopie nötig, weder für eine distale noch für eine proximate Verriegelung, da die spreizbaren Teile durch das Spannen einer Mutter auf einem Gewinde in der Längsrichtung des Marknagels fixiert werden.

Der erfindungsgemässe Marknagel umfasst einen in dem proximalen Abschnitt angrenzend an den Kopf des Marknagels angeordneten, ersten, radial spreizbaren Abschnitt, einen in dem distalen Abschnitt angrenzend an die Spitze des Marknagels angeordneten, zweiten, radial spreizbaren Abschnitt, und einen zwischen diesen beiden radial spreizbaren Abschnitten des Marknagels angeordneten, nichtspreizbaren Mittelabschnitt.
Der Kopf weist einen Distraktionsmechanismus auf, mittels welchem die beiden radial spreizbaren Abschnitte quer zu der Längsachse distrahierbar sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Marknagels weist der nichtspreizbare Abschnitt des Marknagels eine Länge im Bereich von 10 bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 22 mm auf.
Weiterhin besteht der Marknagel aus einem als Festkörper ausgebildeten Nagelkörper mit einem Kopf und einer Spitze. In dem proximalen Abschnitt angrenzend an den Kopf ist ein Gewinde angeordnet. Der Mittelabschnitt des Nagelkörpers ist mit einem geringeren Durchmesser als der Endabschnitt des Nagelkörpers ausgelegt, so dass der Mittelabschnitt und der Endabschnitt durch einen ringförmigen Stoss voneinander getrennt sind. Abgesehen von dem Nagelkörper umfasst der Marknagel gemäss dieser Ausführungsform zwei längsgeschlitzte, rohrförmige Stücke, welche den ersten und den zweiten radial spreizbaren Abschnitt bilden, zwei ungeschlitzte rohrförmige Stücke und eine Mutter. Diese Elemente werden in folgender Reihenfolge über den Nagelkörper geschoben:

– ein geschlitztes rohrförmiges Stück
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück
– ein geschlitztes rohrförmiges Stück
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück

Der erfindungsgemässe Marknagel unterscheidet sich von der obigen Ausführungsform darin, dass anstelle des Nagelkörpers eine hohlzylindrische bzw. prismatische Hülse geschaffen wird, welche sich entlang der Längsachse erstreckt und ein stabähnliches Verriegelungselement koaxial zu der Längsachse umgibt. Das Verriegelungselement umfasst einen Schaft mit einem in dessen proximalem Abschnitt gegen den Nagelkopf hin angeordneten Gewinde, und einen Vorsprung, der in dem distalen Bereich einen Stoss bildet. In dem distalen Abschnitt ist die Hülse mit einem Schlitz versehen, der die Seitenwand bis hin zu der Bohrung durchdringt, so dass der Vorsprung des Verriegelungselements in dem Schlitz in Richtung der Längsachse verschiebbar ist. Wenn die rohrförmigen Elemente auf der Hülse wie oben erwähnt der Reihe nach angeordnet sind, bewirkt ein Festziehen der Mutter an dem am Verriegelungselement ausgebildeten Gewinde bei gleichzeitiger Verdrehsicherung des Verriegelungselements durch Gegenhalten die Ausübung einer Druckkraft auf die zwischen der Mutter und dem Stoss festgeklemmten, rohrförmigen Elemente, was dieselbe Wirkung zur Folge hat wie in der oben beschriebenen Ausführungsform des Marknagels.
Beim Festziehen der Mutter erfolgt jeweils eine Verschiebung des proximalen Abschnitts und distalen Abschnitts hin zu dem ersten bzw. zweiten Querstoss. Wenn der Markkanal des Femur einen grösseren Durchmesser aufweist als der Marknagel, so spreizen der proximale bzw. der distale Abschnitt sich quer zur Längsachse, bis eine feste Fixierung der Knochenfragmente erreicht ist. Diese radiale Spreizung ist deshalb möglich, weil der erste und der zweite Querstoss einen Winkel von zwischen 5° und 85° in Bezug auf die Längsachse einschliessen, so dass bei der Aufwendung einer in Axialrichtung wirkenden Kraft durch das Festziehen der Mutter der proximale Abschnitt, der Mittelabschnitt und der distale Abschnitt zu den Stössen hin verschoben werden, wodurch eine orthogonal zu der Längsachse wirkende Schiebekomponente geschaffen wird, die zu einer radialen Spreizung des Marknagels führt.
Der Mittelabschnitt kann mit scharfen, radialen Zähnen versehen sein, die eine axiale Verschiebung der Knochenfragmente nach erfolgter Fixierung des Nagels verhindern.
Die verschiedenen Neuheitsmerkmale, welche die Erfindung charakterisieren, werden insbesondere in den beigefügten Ansprüchen besonders erwähnt, die Bestandteil dieser Offenlegung sind. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer funktionalen Vorteile und der spezifischen Ziele, die durch ihre Anwendung erreicht werden, sei hier auf die beigefügten Zeichnungen, Beispiele und auf das beschreibende Material Bezug genommen, worin bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht und beschrieben werden.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Marknagels in nichtgespreiztem Zustand;
2 eine Explosionszeichnung des Marknagels nach 1;
3 eine schematische Darstellung eines der spreizbaren Abschnitte des Marknagels nach 1 in nichtgespreiztem und in gespreiztem Zustand;
4 eine schematische Darstellung eines Marknagels in gespreiztem Zustand;
5 einen erfindungsgemässen Marknagel;
6 eine Variante der in Verbindung mit dem Marknagel gemäss 5 zu verwendenden Mutter.
Die 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform eines Marknagels, welcher aus einem als Festkörper ausgebildeten Nagelkörper 10 mit einem Kopf 1, einer Spitze 2 und einer Längsachse 3 besteht. In dem proximalen Abschnitt 4 ist angrenzend an den Kopf 1 ein Gewinde 9 vorgesehen. Der Mittelabschnitt 13 des Nagelkörpers 10 hat eine glatte Oberfläche und einen sich in Richtung zu dem an die Spitze 2 angrenzenden, distalen Abschnitt 6 hin verjüngenden Durchmesser. Der Mittelabschnitt 13 des Nagelkörpers 10 – mit geringerem Durchmesser – und der Endabschnitt 11 des Nagelkörpers 10 – mit grösserem Durchmesser – sind durch einen ringförmigen Stoss voneinander getrennt.
Wie in 2 gezeigt, werden folgende Elemente in folgender Reihenfolge über den Nagelkörper 10 geschoben:

– ein geschlitztes rohrförmiges Stück 14
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück 15
– ein geschlitztes rohrförmiges Stück 16
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück 17
– eine Mutter 18 mit einem dem Gewinde 9 entsprechenden Innengewinde.

Wenn diese Elemente auf dem Nagelkörper 10 aneinandergereiht sind, bewirkt das Festziehen der Mutter 18 – mittels der beiden parallelen Kanten bzw. des Seckskants 22 – auf dem Gewinde 9 und das Gegenhalten des Nagelkörpers 10 – mittels des Schlitzes 23 – die Ausübung einer axialen Kraft bzw. Kompression (wie durch die Pfeile 19 in 3 dargestellt) auf die rohrförmigen Stücke (17, 16, 15, 14), sobald das geschlitzte, rohrförmige Stück 14 an den Stoss 12 des Nagelkörpers 10 anstösst. Wie in 3 gezeigt, bewirken die Schnitte 20 des geschlitzten, rohrförmigen Stücks 14 – sowie jene des geschlitzten, rohrförmigen Stücks 16 – eine Spreizung des geschlitzten, rohrförmigen Stücks 14 durch radiale Verformung der zwischen den Schnitten 20 befindlichen Zonen 21.
Durch diese Wirkung spreizt sich der Nagel – wie in 4 gezeigt – an einem in dem proximalen Abschnitt 4 angrenzend an den Kopf 1 des Nagels gelegenen, ersten, radial spreizbaren Abschnitt 5 und an einem in dem distalen Abschnitt 6 angrenzend an die Spitze 2 des Nagels gelegenen, zweiten, radial spreizbaren Abschnitt 7. Anstelle der zwei parallelen Kanten bzw. des Sechskants 22 und des Schlitzes 23 zum Festziehen der Mutter 18, können auch zwei Innensechskante vorgesehen sein.
Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform des Marknagels, welche sich insofern von der in den 1–4 gezeigten Ausführungsform unterscheidet, als sie anstelle des Nagelkörpers 10 eine hohlzylindrische Hülse 35 aufweist, welche sich entlang der Längsachse 3 erstreckt und ein Verriegelungselement 32 koaxial zu der Längsachse 3 umgibt. Das Verriegelungselement 32 umfasst einen Schaft mit einem Gewinde 41, das in dem proximalen Abschnitt 4 ausgebildet ist, und mit einem Vorsprung 31, der in dem distalen Abschnitt 6 einen Stoss 39 bildet. In dem distalen Abschnitt 6 ist die Hülse 35 mit einem Schlitz 34 versehen, der die Seitenwand bis hin zu der Bohrung 33 durchdringt, so dass der Vorsprung 31 des Verriegelungselements 32 in dem Schlitz 34 in der Richtung der Längsachse 3 verschiebbar ist. Die folgenden Elemente werden in folgender Reihenfolge über die Hülse 35 geschoben:

– ein geschlitztes rohrförmiges Stück 14
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück 15
– ein geschlitztes rohrförmiges Stück 16
– ein ungeschlitztes rohrförmiges Stück 17
– eine Abschlusskappe 42
– eine Mutter 40 mit einem dem Gewinde 41 entsprechenden Innengewinde.

Nachdem diese Elemente auf der Hülse 35 aneinandergereiht worden sind, erfolgt durch das Festziehen der Mutter 40 auf dem Gewinde 41 und durch das Gegenhalten des Verriegelungselements 32 mittels des Innensechskants 43 eine axiale Komprimierung der rohrförmigen Stücke 14; 15; 16; 17, sobald das geschlitzte, rohrförmige Stück 14 an dem von dem Vorsprung 31 des Verriegelungselements 32 gebildeten Stoss 39 anstösst. Ebenso wie im Fall der ersten Ausführungsform, erfolgt auch hier eine Ausbauchung und eine radiale Spreizung der Zonen 21 der geschlitzten, rohrförmigen Abschnitte (14; 16) unter der Einwirkung der Axialkräfte 19 (3). Anstelle der Mutter 40 und der Abschlusskappe 42 kann eine andere Abschlusskappe 36 mit einem dem Gewinde 41 entsprechenden Innengewinde 38 und ein Innensechskant 37 verwendet werden (6).
Die vorangehende Beschreibung und die Zeichnungen stellen zwar bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, für einschlägig gebildete Fachleute ist es jedoch offensichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne dass dadurch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

Claims

Marknagel zur Fixierung von Knochenfrakturen mit einem Kopf (1), einer Spitze (2) und einer Längsachse (3), welcher folgendes umfasst: A) Ein erster, radial spreizbarer Abschnitt (5) ist in dem proximalen Abschnitt (4) angrenzend an den Kopf (1) des Marknagels vorgesehen; B) ein zweiter, radial spreizbarer Abschnitt (7) ist in dem distalen Abschnitt (6) angrenzend an die Spitze (2) des Marknagels vorgesehen; C) ein nichtspreizbarer Mittelabschnitt (8) ist zwischen den beiden radial spreizbaren Abschnitten (5; 7) des Marknagels vorgesehen, wobei D) die radial spreizbaren Abschnitte (5; 7) durch geschlitzte, rohrförmige Stücke (14; 16) gebildet werden; und E) der nichtspreizbare Mittelabschnitt (8) durch ein ungeschlitztes, rohrförmiges Stück (15) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass F) der Marknagel eine sich entlang der Längsachse (3) erstreckende, hohlzylindrische Hülse (35); und G) ein von der Hülse (35) umgebenes Verriegelungselement (32) umfasst; wobei H) das Verriegelungselement (32) einen Schaft mit einen in dessen proximalem Abschnitt (4) ausgebildeten Gewinde (41), sowie einen in dem distalen Abschnitt (6) einen Stoss (39) bildenden Vorsprung (31) umfasst; und I) der distale Abschnitt (6) der Hülse (35) mit einem in deren Seitenwand ausgebildeten Schlitz (34) versehen ist, welcher sich bis hin zu der Bohrung (33) erstreckt, so dass der Vorsprung (31) des Verriegelungselements (32) in dem Schlitz (34) in der Richtung der Längsachse (3) verschiebbar ist.
Marknagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (1) mit einem Distraktionsmechanismus (24) versehen ist, durch welchen die beiden radial spreizbaren Abschnitte (5, 7) in Querrichtung zu der Längsachse (3) distrahierbar sind.
Marknagel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtspreizbare Abschnitt (8) des Marknagels eine Länge in einem Bereich von 10 bis 25 mm aufweist.
Marknagel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtspreizbare Abschnitt (8) des Marknagels eine Länge in einem Bereich von 15 bis 22 mm aufweist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlitzten, rohrförmigen Stücke (14; 16) entsprechend ausgelegt sind, um auf der Hülse (35) verschiebbar zu sein, und durch den Stoss (39) daran gehindert werden, auf dem Endabschnitt (11) in Richtung zu der Spitze (2) verschoben zu werden.
Marknagel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Distraktionsmechanismus (24) ein auf dem Verriegelungselement (32) angrenzend an den Kopf (1) ausgebildetes Gewinde (41) und eine Mutter (40) mit einem dem Gewinde (41) entsprechenden Innengewinde umfasst.
Marknagel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (40) Mittel (25) zur Aufnahme eines Antriebsmittels umfasst.
Marknagel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (32) Mittel (43) zur Aufnahme eines Haltemittels umfasst.
Marknagel nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Distraktionsmechanismus (24) ein auf dem Verriegelungselement (32) angrenzend an den Kopf (1) ausgebildetes Gewinde (41) und eine Abschlusskappe (36) mit einem dem Gewinde (41) entsprechenden Innengewinde (38) umfasst.
Marknagel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlusskappe (36) Mittel (37) zur Aufnahme eines Antriebsmittels umfasst.
Marknagel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (32) Mittel (43) zur Aufnahme eines Haltemittels umfasst.