WO1998036699A2 - Fracture nail for intramedullary nailing of long shaft bones - Google Patents

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WO1998036699A2
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    • A61B17/56—Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
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    • A61B17/7258—Intramedullary pins, nails or other devices with special means of locking the nail to the bone with laterally expanding parts, e.g. for gripping the bone

Definitions

  • the invention relates to a bone nail for the intramedullary nailing of long long bones.
  • Bone nailing is used in trauma surgery for shaft fractures of the lower or upper extremities.
  • the bone nails serve to stabilize the bone during the healing process.
  • it is known to drill out the differently dimensioned medullary space in the middle shaft area of the bone so that the nail is firmly jammed there over a longer distance.
  • Medullary canals destroy nourishing bone vessels, they reduce the blood flow to the bone and thus have a negative effect on the healing process.
  • a bone nail made of a nickel-titanium alloy, which is plastically deformable at a temperature which is lower than the human body temperature and takes on the original shape again at body temperature, the bone nail at body temperature at least one Deflection from the straight central axis and can be brought into an essentially straight course at the lower temperature.
  • the use of a titanium alloy with a thermomechanical memory effect and this design of the bone nail have the advantage that the nail can be driven into the medullary cavity in a straightforward, frozen form in a simple manner. As soon as the nail takes on the body temperature, it gets its original shape and can become tense within the medullary canal.
  • Such a nickel-titanium alloy is known for example from DE 42 10 801 AI.
  • the nickel-titanium alloy described there contains 0.017% 0 2 , 0.0005% H 2 , 0.015% N 2 and 0.13% C as an admixture.
  • This nickel-titanium alloy is compatible with the human body and can be healed after it has been healed remain in the body.
  • This publication describes implants made of the alloy for the treatment of fractions in the facial area.
  • the nail can be held evenly in the medullary canal without the need for additional cross locks. It is also no longer necessary to drill out the bone marrow space. The damage to the bone by the bone nail to be used is thus reduced to a minimum, namely the insertion opening for the nail, so that the healing process is not additionally hindered.
  • the bone nail has a deflection at body temperature at least in the upper and / or in the lower area, so that the bone nail is braced in the enlarged upper and lower area of the medullary cavity of the diaphysis. In this area, the bone nail can easily clamp against the bone wall, so that any fracture in between can be well supported.
  • the bone nail has at least two deflections, each bent in a different direction, at body temperature. It can also be provided that the bone nail is wavy at body temperature. It can also be expedient if at least one free end of the bone nail has a curved course at body temperature, so that the nail is supported in the region of the epiphysis. Through these additional measures, the bone nail can be clamped well in the medullary canal without an area being stressed too much.
  • the deflections are almost matched to the course of the medullary cavity of the bone to be nailed.
  • the course of the medullary can be determined, for example, on the basis of the x-ray to be performed anyway, and nails with the appropriate dimensions can be selected from a standard range.
  • the orientation and / or the position of the deflections can also be adapted to the position of the fracture. This has the advantage that an arrangement of a deflection in the immediate fracture area can be avoided.
  • the bone nail in the area of the nail head is provided with an area which is asymmetrical with respect to a rotation about the central axis, so that a clear orientation of the nail in the inserted Location is possible.
  • This has the advantage that the surgeon can twist the nail in the driven position in order to adapt the orientation of the deflections to the course of the medullary cavity. This is particularly advantageous if the nail has deflections of different degrees of curvature.
  • this area of the nail has a notch which can be brought into engagement with a turning tool in order to enable the bone nail to be twisted and aligned.
  • This area can also be designed as a unidirectional hook, which can also serve as a traction device for later removal of the nail.
  • the hold of the nail is brought about by the interaction of the deflections with the inner wall of the medullary canal. It is no longer necessary for the diameter to be dimensioned in the middle of the bone shaft in accordance with the medullary cavity, if necessary, and consequently to be relatively heavy. Rather, it can be provided that the bone nail has a diameter that is smaller than the smallest clear dimension of the medullary cavity. On the one hand, this has the advantage that the nail can be inserted relatively easily in the straight, frozen form. On the other hand, there is an advantage that the nail is relatively light and requires less material. This means that any additional costs can be compensated for by the more complex alloy.
  • the distance between the maxima of at least two deflections that bend in opposite directions perpendicular to the central axis is greater than the smallest clear dimension of the medullary cavity. This results in a secure and firm tightening of the bone nail in the medullary canal.
  • bone nails are used.
  • the individual nails can then do so be twisted into each other so that optimal support can be achieved.
  • a straight nail is additionally used, on which the other curved nails can be supported.
  • the straight nail is first removed, so that the remaining, curved nails are relaxed and can be more easily removed.
  • a curved nail can be removed anyway due to the elasticity of the alloy.
  • the nickel-titanium alloy is compatible with the body, the bone nails only need to be removed in exceptional cases.
  • FIG. 3 shows an upper arm bone which is nailed with bone nails according to the invention
  • Fig. 4 shows a bone nail for an upper arm bone
  • FIG. 5 shows bone marrow nailing of a forearm.
  • the bone nail 10 for the intramedullary nailing of long long bones, such as. B. those of the upper and lower extremities of humans, shown schematically.
  • the bone nail 10 consists of a nickel-titanium alloy with a thermomechanical memory effect, that is to say of a metal alloy which, at a low temperature, which is lower than human body temperature, is plastically deformable and regains its original shape at body temperature.
  • the low temperature can be, for example, -10 ° C to -20 ° C.
  • FIG. 1 b shows the bone nail 10 in its original shape at body temperature.
  • the bone nail has several deflections 12, 13, 14 curved in different directions perpendicular to the central axis 11.
  • the lower free end 15 is also bent outwards.
  • the individual deflections are approximately wavy in relation to the central axis, so that the entire bone nail runs in a wavy manner along the central axis 11.
  • the bone nail is frozen in preparation for nailing and brought into the straight shape shown in Fig. 1 a.
  • the bone nail can be easily inserted into the medullary canal. Over time, the bone nail will warm up to body temperature and deform back into the original shape shown in FIG. 1b.
  • FIGS. 2 and 3 show a nailing of a thigh bone 16.
  • the femur 16 is broken in the middle shaft area 17.
  • the intramedullary nailing shown is carried out with two bone nails corresponding to FIGS. 1 a, b, in that the straight bone nail 10 (FIG. 1 a) is inserted into the medullary canal 19 from above in the region of the joint ball 18 in a conventional manner.
  • the original curved course of the bone nails is established in accordance with FIG. 1b. Due to the deflected areas 12, 14, the bone nail 10 can be in the upper enlarged shaft area 20 and in the lower enlarged shaft area Support 21 of the medullary canal 19.
  • the middle deflection 13 is somewhat weaker and is located in the immediate vicinity of the fracture 22 and can offer good hold to the individual fragments there.
  • the curved free end 15 also anchors the bone nail in the region of the epiphysis 23 of the bone 16.
  • the bone nail is accordingly supported in the areas 20, 21 of the diaphysis, in the lower epiphysis 23 and in the upper opening 24. This ensures a secure hold of the nail 10.
  • FIG. 3 shows bone nailing of an upper arm bone 25.
  • the corresponding bone nail 26 is shown in FIG. 4.
  • the course of the bone nail 26 is adapted to the course of the medullary cavity 27 of the humerus 25 and has a greater deflection 28 in the upper region.
  • the upper arm nail 26 is also first brought deep-frozen into the straight shape and driven into the medullary cavity 27.
  • Another advantage of this bone nail becomes clear here. With conventional bone nails, it was always necessary to insert the nail in the shoulder area 29 and fix it by at least one cross lock. This bone nailing is very complex and has after-effects for the patient. Since the bone nail 26 is now automatically braced in the medullary cavity, it is possible to insert the bone nail from the elbow side 30. This significantly reduces the surgical effort and the after-effects of the nailing on the patient.
  • FIG. 5 shows the medullary nailing of a broken forearm.
  • Both the ulna 31 and the spoke 32 are nailed here with two relatively thin bone nails 33, 34 each.
  • the bone nails have a variety of at body temperature wave-shaped deflections to evenly tense in the relatively thin medullary cavity of the forearm bones.
  • the bone nailings have always been carried out with two bone nails. It goes without saying that, depending on the size of the bone and the internal dimensions of the medullary cavity, three or more bone nails are required or only one bone nail may be sufficient. It is also possible to adapt the curved course of the bone nail to the course of the medullary cavity and the position of the fracture in advance. All that is required for this is the X-ray image, which is usually taken anyway with every broken bone treatment. The nail can thus find an optimal hold in the medullary canal without placing excessive strain on the fracture site.
  • the nail 10, 26 described above makes it easy to nail the bone.
  • the bone nail 10, 26 tightens itself in the medullary canal, so that additional transverse locking and / or drilling of the medullary canal in the central shaft area is not necessary.
  • no further damage is caused to the bone in addition to the actual fracture, so that the healing process is not delayed.

Abstract

Fracture nail (10) for intramedullary nailing of long shaft bones (16). To avoid additional bolting or boring the intramedullary cavity (19) in the bone shaft region, a fracture nail is used made of a nickel-titanium alloy which is plastically deformable at a temperature lower than the human body temperature and which returns to its original shape at the body temperature. At the body temperature, the fracture bone has at least one deviation (12, 13, 14) from its straight central axis and at a lower temperature it can be brought to a substantially straight shape. The fracture bone can thus be firmly braced within the medullary cavity and fully stabilises the bone.

Description

Knochennagel für die Markraumnagelung langer RöhrenknochenBone nail for intramedullary nailing of long bones
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Knochennagel für die Markraumnagelung langer Röhrenknochen.The invention relates to a bone nail for the intramedullary nailing of long long bones.
Knochennagelungen werden in der Unfallchirurgie bei Schaftfrakturen von Röhrenknochen der unteren oder oberen Extremität verwendet . Die Knochennagelungen dienen zur Stabilisierung des Knochens während des Heilungsprozesses. Zum Erzielen der ausreichenden Stabilität ist es bekannt, den unterschiedlich bemessenen Markraum im mittleren Schaftbereich des Knochens gleichmäßig aufzubohren, damit der Nagel sich dort auf längerer Strecke fest verklemmt. Markraumbohrungen zerstören ernährende Knochengefäße, sie mindern dadurch die Durchblutung des Knochens und wirken sich somit nachteilig auf den Heilungsprozeß aus.Bone nailing is used in trauma surgery for shaft fractures of the lower or upper extremities. The bone nails serve to stabilize the bone during the healing process. In order to achieve sufficient stability, it is known to drill out the differently dimensioned medullary space in the middle shaft area of the bone so that the nail is firmly jammed there over a longer distance. Medullary canals destroy nourishing bone vessels, they reduce the blood flow to the bone and thus have a negative effect on the healing process.
Bei gelenknahen Schaftbrüchen gelingt eine solche Nagelverkeilung mittels der Bohrung aufgrund des natürlich erweiterten Markraumes nicht mehr. Es ist daher beispielsweise aus der EP 0251 583 A2 bekannt, zusätzliche Querverriegelungen in Form von Schrauben vorzusehen. Diese Schrauben werden unter Röntgensicht durch den Knochen und durch entsprechende Bohrungen im Nagel geführt . Da mindestens zwei bis drei solcher Querverriegelungen eingesetzt werden müssen, bedeutet dies nicht nur eine Ausweitung des Eingriffs mit vermehrter Strahlenbelastung, es werden durch getrennte Wundzugänge und Knochenbohrungen zusätzliche Schäden zugefügt. Querverriegelungen sind zudem technisch schwierig und daher nicht selten mit Komplikationen behaftet . Ferner stellt das Arbeiten unter Röntgensicht eine erhöhte Strahlenbelastung nicht nur für den Patienten sondern auch für den Chirurg dar. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Knochennagel so zu verbessern, daß die Nachteile der herkömmlichen Knochennagelungen vermieden werden.In the case of shaft fractures close to the joint, such nail wedging by means of the hole is no longer possible due to the naturally enlarged medullary cavity. It is therefore known, for example from EP 0251 583 A2, to provide additional cross locks in the form of screws. These screws are guided through the bone under X-ray vision and through corresponding holes in the nail. Since at least two to three such cross locks have to be used, this not only means an expansion of the procedure with increased radiation exposure, additional damage is caused by separate wound access and bone drilling. Cross locks are also technically difficult and therefore often involve complications. Furthermore, working from an X-ray perspective represents an increased radiation exposure not only for the patient but also for the surgeon. The invention has for its object to improve a bone nail so that the disadvantages of conventional bone nailing are avoided.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Knochennagel aus einer Nickel-Titan-Legierung gelöst, die bei einer Temperatur, die geringer als die menschliche Körpertemperatur ist, plastisch verformbar ist und bei Körpertemperatur wieder die ursprüngliche Form annimmt, wobei der Knochennagel bei Körpertemperatur wenigstens eine Auslenkung von der geraden Mittelachse aufweist und bei der niedrigeren Temperatur in einen im wesentlichen geraden Verlauf bringbar ist . Die Verwendung einer Titanlegierung mit thermomechanischem Memoryeffekt und diese Ausbildung des Knochennagels haben den Vorteil, daß der Nagel in seiner geraden, tiefgekühlten Form in einfacher Weise in den Markraum getrieben werden kann. Sobald der Nagel die Körpertemperatur annimmt, erhält er seine ursprüngliche Form und kann sich innerhalb des Markraumes verspannen.The object is achieved according to the invention by a bone nail made of a nickel-titanium alloy, which is plastically deformable at a temperature which is lower than the human body temperature and takes on the original shape again at body temperature, the bone nail at body temperature at least one Deflection from the straight central axis and can be brought into an essentially straight course at the lower temperature. The use of a titanium alloy with a thermomechanical memory effect and this design of the bone nail have the advantage that the nail can be driven into the medullary cavity in a straightforward, frozen form in a simple manner. As soon as the nail takes on the body temperature, it gets its original shape and can become tense within the medullary canal.
Eine derartige Nickel-Titan-Legierung ist beispielsweise aus der DE 42 10 801 AI bekannt. Die dort beschriebene Nickel-Titan-Legierung enthält als Beimischung 0,017% 02, 0,0005% H2, 0,015% N2 und 0,13% C. Diese Nickel-Titan- Legierung ist kompatibel zum menschlichen Körper und kann nach erfolgter Heilung im Körper verbleiben. In dieser Druckschrift werden Implantate aus der Legierung für die Behandlung von Fraktionen im Gesichtsbereich beschrieben.Such a nickel-titanium alloy is known for example from DE 42 10 801 AI. The nickel-titanium alloy described there contains 0.017% 0 2 , 0.0005% H 2 , 0.015% N 2 and 0.13% C as an admixture. This nickel-titanium alloy is compatible with the human body and can be healed after it has been healed remain in the body. This publication describes implants made of the alloy for the treatment of fractions in the facial area.
Der Vorteil besteht vor allem darin, daß ein gleichmäßiger Halt des Nagels im Markraum geschaffen werden kann, ohne daß zusätzliche Querverriegelungen erforderlich sind. Auch ist es nicht mehr erforderlich, den Knochenmarkraum aufzubohren. Die Schädigung des Knochens durch den einzusetzenden Knochennagel wird somit auf ein Minimum, nämlich die Einführöffnung für den Nagel, reduziert, so daß der Heilungsprozeß nicht zusätzlich behindert wird. Gemäß einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Knochennagel bei Körpertemperatur zumindest im oberen und/oder im unteren Bereich eine Auslenkung aufweist, so daß sich der Knochennagel im erweiterten oberen bzw. unteren Bereich des Markraumes der Diaphyse verspannt. In diesem Bereich kann sich der Knochennagel noch ohne weiteres gegen die Knochenwandung verspannen, so daß eine eventuell dazwischen liegende Fraktur gut abgestützt werden kann.The main advantage is that the nail can be held evenly in the medullary canal without the need for additional cross locks. It is also no longer necessary to drill out the bone marrow space. The damage to the bone by the bone nail to be used is thus reduced to a minimum, namely the insertion opening for the nail, so that the healing process is not additionally hindered. According to an expedient embodiment of the invention, it is provided that the bone nail has a deflection at body temperature at least in the upper and / or in the lower area, so that the bone nail is braced in the enlarged upper and lower area of the medullary cavity of the diaphysis. In this area, the bone nail can easily clamp against the bone wall, so that any fracture in between can be well supported.
Gemäß einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung weist der Knochennagel bei Körpertemperatur wenigstens zwei in jeweils eine andere Richtung gebogene Auslenkungen auf. Ferner kann vorgesehen werden, daß der Knochennagel bei Körpertemperatur wellenförmig ausgebildet ist. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn wenigstens ein freies Ende des Knochennagels bei Körpertemperatur einen gebogenen Verlauf aufweist, so daß sich der Nagel im Bereich der Epiphyse abstützt. Durch diese zusätzlichen Maßnahmen kann sich der Knochennagel gut im Markraum festspannen, ohne daß ein Bereich zu stark beansprucht wird.According to another embodiment of the invention, the bone nail has at least two deflections, each bent in a different direction, at body temperature. It can also be provided that the bone nail is wavy at body temperature. It can also be expedient if at least one free end of the bone nail has a curved course at body temperature, so that the nail is supported in the region of the epiphysis. Through these additional measures, the bone nail can be clamped well in the medullary canal without an area being stressed too much.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Auslenkungen an den Verlauf des Markraumes des zu nagelnden Knochens nahezu angepaßt sind. Der Verlauf des Markraumes kann beispielsweise anhand der ohnehin zu tätigenden Röntgenaufnahme ermittelt und Nägel mit entsprechender Abmessung aus einem Standardsortiment ausgewählt werden. Hiermit können ferner die Ausrichtung und/oder die Lage der Auslenkungen an die Lage der Fraktur angepaßt werden. Dies hat den Vorteil, daß eine Anordnung einer Auslenkung im unmittelbaren Bruchbereich vermieden werden kann.In principle, it is expedient if the deflections are almost matched to the course of the medullary cavity of the bone to be nailed. The course of the medullary can be determined, for example, on the basis of the x-ray to be performed anyway, and nails with the appropriate dimensions can be selected from a standard range. With this, the orientation and / or the position of the deflections can also be adapted to the position of the fracture. This has the advantage that an arrangement of a deflection in the immediate fracture area can be avoided.
Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Knochennagel im Bereich des Nagelkopfes mit einem in bezug auf eine Verdrehung um die Mittelachse asymmetrisch ausgebildeten Bereich versehen ist, so daß eine eindeutige Orientierung des Nagels in eingeführter Lage möglich ist. Dies hat den Vorteil, daß der Chirurg den Nagel in eingetriebener Lage verdrehen kann, um die Ausrichtung der Auslenkungen an den Verlauf des Markraumes anzupassen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Nagel unterschiedlich stark gekrümmte Auslenkungen aufweist. Es kann beispielsweise vorgesehen werden, daß dieser Bereich des Nagels eine Kerbe aufweist, die mit einem Drehwerkzeug in Eingriff bringbar ist, um ein Verdrehen und Ausrichten des Knochennagels zu ermöglichen. Auch kann dieser Bereich als ein in eine Richtung weisender Haken ausgebildet sein, der zudem als Zugmittel für ein späteres Entfernen des Nagels dienen kann.According to a further embodiment of the invention, it is provided that the bone nail in the area of the nail head is provided with an area which is asymmetrical with respect to a rotation about the central axis, so that a clear orientation of the nail in the inserted Location is possible. This has the advantage that the surgeon can twist the nail in the driven position in order to adapt the orientation of the deflections to the course of the medullary cavity. This is particularly advantageous if the nail has deflections of different degrees of curvature. It can be provided, for example, that this area of the nail has a notch which can be brought into engagement with a turning tool in order to enable the bone nail to be twisted and aligned. This area can also be designed as a unidirectional hook, which can also serve as a traction device for later removal of the nail.
Der Halt des Nagels wird durch das Zusammenwirken der Auslenkungen mit der Innenwandung des Markraumes bewirkt . Es ist nicht mehr erforderlich, daß der Durchmesser entsprechend dem ggf. aufgebohrten Markraum in der Mitte des Knochenschaftes bemessen und demzufolge relativ schwer ist. Vielmehr kann vorgesehen werden, daß der Knochennagel einen Durchmesser aufweist, der kleiner als das kleinste lichte Maß des Markraumes ist. Dies hat zum einen den Vorteil, daß der Nagel in der geraden, tiefgekühlten Form relativ leicht einführbar ist. Zum anderen besteht ein Vorteil darin, daß der Nagel relativ leicht ist und einen geringeren Materialaufwand erfordert . Dadurch können eventuelle Mehrkosten durch die aufwendigere Legierung ausgeglichen werden.The hold of the nail is brought about by the interaction of the deflections with the inner wall of the medullary canal. It is no longer necessary for the diameter to be dimensioned in the middle of the bone shaft in accordance with the medullary cavity, if necessary, and consequently to be relatively heavy. Rather, it can be provided that the bone nail has a diameter that is smaller than the smallest clear dimension of the medullary cavity. On the one hand, this has the advantage that the nail can be inserted relatively easily in the straight, frozen form. On the other hand, there is an advantage that the nail is relatively light and requires less material. This means that any additional costs can be compensated for by the more complex alloy.
Für eine feste Verspannung ist es ferner zweckmäßig, wenn der Abstand der Maxima wenigstens zweier sich senkrecht zur Mittelachse in entgegengesetzte Richtungen krümmenden Auslenkungen größer als das kleinste lichte Maß des Markraumes ist. Hierdurch wird ein sicheres und festes Verspannen des Knochennagels im Markraum bewirkt.For a firm bracing, it is furthermore expedient if the distance between the maxima of at least two deflections that bend in opposite directions perpendicular to the central axis is greater than the smallest clear dimension of the medullary cavity. This results in a secure and firm tightening of the bone nail in the medullary canal.
Je nach Ausmaß des Knochenmarkraumes und des Nagels kann vorgesehen werden, daß mehrere derartiger Knochennägel eingesetzt werden. Die einzelnen Nägel können dann so ineinander verdreht sein, daß eine optimale Abstützung erzielt werden kann.Depending on the size of the bone marrow space and the nail, it can be provided that several such bone nails are used. The individual nails can then do so be twisted into each other so that optimal support can be achieved.
Es kann auch vorgesehen werden, daß zusätzlich ein gerader Nagel eingesetzt wird, an den sich die anderen gekrümmten Nägel abstützen können. Hier kann vorgesehen werden, daß im Falle einer Entfernung der Knochennägel zuerst der gerade Nagel entfernt wird, so daß die übrigen, gekrümmten Nägel entspannt werden und leichter herausgezogen werden können. Grundsätzlich ist jedoch ein Entfernen eines gekrümmten Nagels aufgrund der Elastizität des Legierung ohnehin möglich. Da jedoch die Nickel-Titan-Legierung körperverträglich ist, müssen die Knochennägel nur in Ausnahmefällen entfernt werden.It can also be provided that a straight nail is additionally used, on which the other curved nails can be supported. Here it can be provided that if the bone nails are removed, the straight nail is first removed, so that the remaining, curved nails are relaxed and can be more easily removed. Basically, however, a curved nail can be removed anyway due to the elasticity of the alloy. However, since the nickel-titanium alloy is compatible with the body, the bone nails only need to be removed in exceptional cases.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. Show it:
Fig. 1 a-b einen Knochennagel gemäß der Erfindung,1 a-b a bone nail according to the invention,
Fig. 2 einen Oberschenkelknochen, der mit Knochennägeln gemäß der Erfindung genagelt ist,2 shows a thigh bone nailed with bone nails according to the invention,
Fig. 3 einen Oberarmknochen, der mit Knochennägeln gemäß der Erfindung genagelt ist,3 shows an upper arm bone which is nailed with bone nails according to the invention,
Fig. 4 einen Knochennagel für einen Oberarmknochen, undFig. 4 shows a bone nail for an upper arm bone, and
Fig. 5 eine Knochenmarknagelung eines Unterarms.5 shows bone marrow nailing of a forearm.
In den Fig. 1 a und 1 b ist ein Knochennagel 10 für die Markraumnagelung langer Röhrenknochen, wie z. B. die der oberen und unteren Extremitäten des Menschen, schematisch dargestellt. Der Knochennagel 10 besteht aus einer Nickel- Titan-Legierung mit thermomechanischem Memory-Effekt , d. h. aus einer Metallegierung, die bei einer tiefen Temperatur, die geringer als die menschliche Körpertemperatur ist, plastisch verformbar ist und bei Körpertemperatur wieder die ursprüngliche Form erhält. Die tiefe Temperatur kann beispielsweise -10°C bis -20°C betragen.1 a and 1 b is a bone nail 10 for the intramedullary nailing of long long bones, such as. B. those of the upper and lower extremities of humans, shown schematically. The bone nail 10 consists of a nickel-titanium alloy with a thermomechanical memory effect, that is to say of a metal alloy which, at a low temperature, which is lower than human body temperature, is plastically deformable and regains its original shape at body temperature. The low temperature can be, for example, -10 ° C to -20 ° C.
Fig. 1 b stellt den Knochennagel 10 in seiner ursprünglichen Form bei Körpertemperatur dar. Der Knochennagel weist mehrere, in unterschiedliche Richtungen senkrecht zur Mittelachse 11 gekrümmte Auslenkungen 12, 13, 14 auf. Das untere freie Ende 15 ist zudem nach außen gebogen. Die einzelnen Auslenkungen sind in bezug auf die Mittelachse in etwa wellenförmig ausgebildet, so daß der gesamte Knochenagel wellenförmig entlang der Mittelachse 11 verläuft .1 b shows the bone nail 10 in its original shape at body temperature. The bone nail has several deflections 12, 13, 14 curved in different directions perpendicular to the central axis 11. The lower free end 15 is also bent outwards. The individual deflections are approximately wavy in relation to the central axis, so that the entire bone nail runs in a wavy manner along the central axis 11.
Der Knochennagel wird zur Vorbereitung einer Nagelung tiefgekühlt und in die in Fig. 1 a dargestellte gerade Form gebracht. In diesem tiefgekühlten Zustand kann der Knochennagel problemlos in den Markraum eingeführt werden. Im Laufe der Zeit wird sich der Knochennagel auf Körpertemperatur erwärmen und sich wieder in die ursprüngliche Form gemäß Fig. 1 b verformen.The bone nail is frozen in preparation for nailing and brought into the straight shape shown in Fig. 1 a. In this frozen state, the bone nail can be easily inserted into the medullary canal. Over time, the bone nail will warm up to body temperature and deform back into the original shape shown in FIG. 1b.
Der Vorteil einer Knochennagelung mit einem derartigen Knochennagel ist aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. In Fig. 2 ist eine Nagelung eines Oberschenkelknochens 16 dargestellt. Der Oberschenkelknochen 16 ist im mittleren Schaftbereich 17 gebrochen. Die dargestellte Markraumnagelung wird mit zwei Knochennägel entsprechend der Fig. 1 a, b durchgeführt, indem der gerade Knochennagel 10 (Fig. la) in üblicher Weise von oben im Bereich der Gelenkkugel 18 in den Markraum 19 eingeführt wird.The advantage of bone nailing with such a bone nail can be seen from FIGS. 2 and 3. 2 shows a nailing of a thigh bone 16. The femur 16 is broken in the middle shaft area 17. The intramedullary nailing shown is carried out with two bone nails corresponding to FIGS. 1 a, b, in that the straight bone nail 10 (FIG. 1 a) is inserted into the medullary canal 19 from above in the region of the joint ball 18 in a conventional manner.
Nach Beendigung des Nagelvorganges stellt sich der ursprüngliche gekrümmte Verlauf der Knochennägel entsprechend Fig. 1 b ein. Durch die ausgelenkten Bereiche 12, 14 kann sich der Knochennagel 10 im oberen erweiterten Schaftbereich 20 und im unteren erweiterten Schaftbereich 21 des Markraumes 19 abstützen. Die mittlere Auslenkung 13 ist etwas schwächer ausgebildet und befindet sich in unmittelbare Nähe der Fraktur 22 und kann dort den einzelnen Bruchstücken einen guten Halt bieten. Durch das gekrümmte freie Ende 15 wird der Knochennagel ferner im Bereich der Epiphyse 23 des Knochens 16 verankert. Der Knochennagel stützt sich demnach in den Bereichen 20, 21 der Diaphyse, in der unteren Epiphyse 23 und in der oberen Einschlagδffnung 24 ab. Dadurch kann ein sicherer Halt des Knocbennagels 10 gewährleistet werden.After completion of the nailing process, the original curved course of the bone nails is established in accordance with FIG. 1b. Due to the deflected areas 12, 14, the bone nail 10 can be in the upper enlarged shaft area 20 and in the lower enlarged shaft area Support 21 of the medullary canal 19. The middle deflection 13 is somewhat weaker and is located in the immediate vicinity of the fracture 22 and can offer good hold to the individual fragments there. The curved free end 15 also anchors the bone nail in the region of the epiphysis 23 of the bone 16. The bone nail is accordingly supported in the areas 20, 21 of the diaphysis, in the lower epiphysis 23 and in the upper opening 24. This ensures a secure hold of the nail 10.
In der Fig. 3 ist eine Knochennagelung eines Oberarmknochens 25 dargestellt. Der entsprechende Knochennagel 26 ist in Fig. 4 gezeigt. Der Verlauf des Knochennagels 26 ist an den Verlauf des Markraumes 27 des Oberarmknochens 25 angepaßt und weist eine stärkere Auslenkung 28 im oberen Bereich auf.FIG. 3 shows bone nailing of an upper arm bone 25. The corresponding bone nail 26 is shown in FIG. 4. The course of the bone nail 26 is adapted to the course of the medullary cavity 27 of the humerus 25 and has a greater deflection 28 in the upper region.
Entsprechend zu dem vorher beschriebenen Nagelvorgang wird auch der Oberarmnagel 26 zunächst tiefgekühlt in die gerade Form gebracht und in den Markraum 27 getrieben. Hier wird ein weiterer Vorteil dieses Knochennagels deutlich. Mit herkömmlichen Knochennägeln war es stets erforderlich, den Nagel im Schulterbereich 29 einzuführen und durch mindestens eine Querverriegelung festzusetzen. Diese Knochennagelung ist sehr aufwendig und mit Nachwirkungen für den Patienten verbunden. Da sich nunmehr der Knochennagel 26 selbsttätig im Markraum verspannt, ist es möglich, den Knochennagel von der Ellenbogenseite 30 einzuführen. Hierdurch wird der operative Aufwand und die Nachwirkungen der Nagelung bei dem Patienten wesentlich reduziert .Corresponding to the previously described nailing process, the upper arm nail 26 is also first brought deep-frozen into the straight shape and driven into the medullary cavity 27. Another advantage of this bone nail becomes clear here. With conventional bone nails, it was always necessary to insert the nail in the shoulder area 29 and fix it by at least one cross lock. This bone nailing is very complex and has after-effects for the patient. Since the bone nail 26 is now automatically braced in the medullary cavity, it is possible to insert the bone nail from the elbow side 30. This significantly reduces the surgical effort and the after-effects of the nailing on the patient.
In Fig. 5 ist die Markraumnagelung eines gebrochenen Unterarms dargestellt. Hier sind sowohl die Elle 31 als auch die Speiche 32 mit jeweils zwei relativ dünnen Knochennägeln 33, 34 genagelt. Die Knochennägel weisen hierzu bei Körpertemperatur eine Vielzahl von wellenförmigen Auslenkungen auf, um sich gleichmäßig in dem relativ dünnen Markraum der Unterarmknochen zu verspannen.5 shows the medullary nailing of a broken forearm. Both the ulna 31 and the spoke 32 are nailed here with two relatively thin bone nails 33, 34 each. For this purpose, the bone nails have a variety of at body temperature wave-shaped deflections to evenly tense in the relatively thin medullary cavity of the forearm bones.
In der Zeichnung sind die Knochennagelungen stets mit zwei Knochennägel durchgeführt worden. Es ist selbstverständlich, daß in Abhängigkeit von der Größe des Knochens und den inneren Ausmaßen des Markraumes auch drei oder mehrere Knochennägel erforderlich sind bzw. lediglich ein Knochennagel ausreichend sein kann. Auch ist es möglich, den gekrümmten Verlauf des Knochennagels vorab an den Verlauf des Markraumes und an die Lage der Fraktur anzupassen. Hierzu ist lediglich das Röntgenbild erforderlich, das in der Regel ohnehin bei jeder Knochenbruchbehandlung angefertigt wird. Der Nagel kann somit einen optimalen Halt im Markraum finden, ohne daß die Bruchstelle übermäßig belastet wird.In the drawing, the bone nailings have always been carried out with two bone nails. It goes without saying that, depending on the size of the bone and the internal dimensions of the medullary cavity, three or more bone nails are required or only one bone nail may be sufficient. It is also possible to adapt the curved course of the bone nail to the course of the medullary cavity and the position of the fracture in advance. All that is required for this is the X-ray image, which is usually taken anyway with every broken bone treatment. The nail can thus find an optimal hold in the medullary canal without placing excessive strain on the fracture site.
Es ist offensichtlich, daß durch die oben beschriebenen Nagel 10, 26 eine Knochennagelung leicht durchgeführt werden kann. Insbesondere verspannt sich der Knochennagel 10, 26 von selbst im Markraum, so daß zusätzliche Querverriegelungen und/oder eine Aufbohrung des Markraumes im mittleren Schaftbereich nicht erforderlich sind. Hierdurch werden dem Knochen neben der eigentlichen Fraktur keine weiteren Schäden zugefügt, so daß der Heilungsprozeß nicht verzögert wird. It is obvious that the nail 10, 26 described above makes it easy to nail the bone. In particular, the bone nail 10, 26 tightens itself in the medullary canal, so that additional transverse locking and / or drilling of the medullary canal in the central shaft area is not necessary. As a result, no further damage is caused to the bone in addition to the actual fracture, so that the healing process is not delayed.
KnochennagelBone nail
MittelachseCentral axis
AuslenkungDeflection
AuslenkungDeflection
Auslenkung freies EndeDeflection free end
OberschenkelknochenFemur
SchaftbereichShaft area
GelenkkugelJoint ball
Markraum oberer Schaftbereich unterer SchaftbereichMedullary canal upper shaft area lower shaft area
Frakturfracture
EpiphyseEpiphysis
EinschlagöffnungOpening
OberarmknochenHumerus
KnochennagelBone nail
MarkraumMedullary canal
AuslenkungDeflection
SchulterbereichShoulder area
EllenbogenseiteElbow side
ElleElle
Speichespoke
KnochennagelBone nail
Knochennagel Bone nail

Claims

Ansprüche Expectations
1. Knochennagel (10, 26) für die Markraumnagelung langer Röhrenknochen (16, 25) aus einer Nickel-Titan-Legierung, die bei einer Temperatur, die geringer als die menschliche Körpertemperatur ist, plastisch verformbar ist und bei Körpertemperatur wieder die ursprüngliche Form annimmt, wobei der Knochennagel bei Körpertemperatur wenigstens eine Auslenkung (12, 13, 14, 28) von der geraden Mittelachse1. Bone nail (10, 26) for intramedullary nailing of long tubular bones (16, 25) made of a nickel-titanium alloy, which is plastically deformable at a temperature which is lower than human body temperature and which returns to its original shape at body temperature , wherein the bone nail at body temperature at least one deflection (12, 13, 14, 28) from the straight central axis
(11) aufweist und bei der niedrigeren Temperatur in einen im wesentlichen geraden Verlauf bringbar ist.(11) and can be brought into a substantially straight course at the lower temperature.
2. Knochennagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel bei Körpertemperatur zumindest im oberen Bereich und/oder im unteren Bereich eine Auslenkung (12, 14) aufweist, so daß sich der Knochennagel im erweiterten oberen bzw. unteren Bereich (20, 21) des Markraumes (19, 27) der Diaphyse verspannt.2. Bone nail according to claim 1, characterized in that the bone nail has a deflection (12, 14) at body temperature at least in the upper region and / or in the lower region, so that the bone nail is in the enlarged upper or lower region (20, 21 ) of the medullary canal (19, 27) of the diaphysis.
3. Knochennagel nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel bei Körpertemperatur wenigstens zwei in jeweils eine andere Richtung gebogene Auslenkungen (12, 13, 14) aufweist.3. A bone nail according to claim 1 or 2, characterized in that the bone nail has at least two deflections (12, 13, 14) bent in a different direction at body temperature.
4. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel bei Körpertemperatur wellenförmig ausgebildet ist.4. Bone nail according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bone nail is wavy at body temperature.
5. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein freies Ende (15) des Knochennagels bei Körpertemperatur einen gebogenen Verlauf aufweist, so daß sich der Nagel im Bereich der Epiphyse5. Bone nail according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one free end (15) of the bone nail has a curved course at body temperature, so that the nail is in the region of the epiphysis
(23) abstützt. (23) supports.
6. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Auslenkungen an den Verlauf des Markraumes (19, 27) des zu nagelnden Knochens (16, 25) nahezu angepaßt sind.6. Bone nail according to one of claims 1 to 5, characterized in that the deflections to the course of the medullary cavity (19, 27) of the bone to be nailed (16, 25) are almost adapted.
7. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung, die Ausrichtung und/oder die Lage der Auslenkungen an die Lage der Fraktur (22) angepaßt sind.7. Bone nail according to one of claims 1 to 6, characterized in that the dimension, the orientation and / or the position of the deflections are adapted to the position of the fracture (22).
8. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel einen Durchmesser aufweist, der kleiner als das kleinste lichte Maß des Markraumes ist.8. Bone nail according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bone nail has a diameter which is smaller than the smallest clear dimension of the medullary cavity.
9. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Maxima wenigstens zweier sich senkrecht zur Mittelachse in entgegengesetzte Richtungen krümmenden Auslenkungen größer als das kleinste lichte Maß des Markraumes ist9. Bone nail according to one of claims 1 to 8, characterized in that the distance between the maxima of at least two deflections perpendicular to the central axis in opposite directions is greater than the smallest clear dimension of the medullary cavity
10. Knochennagel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Knochennagel im Bereich des Nagelkopfes mit einem in bezug auf eine Verdrehung um die Mittelachse asymmetrisch ausgebildeten Bereich versehen ist, so daß eine eindeutige Orientierung des Nagels in eingeführter Lage möglich ist. 10. Bone nail according to one of claims 1 to 9, characterized in that the bone nail is provided in the region of the nail head with an asymmetrically designed with respect to a rotation about the central axis area, so that a clear orientation of the nail in the inserted position is possible.
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