DE19527822C1 - Intra-corporeal bone marrow nail for fixed connection of bone parts - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen intrakorporalen Knochen marknagel nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an intracorporeal bone intramedullary nail according to the preamble of the claim 1.
Für die Stabilisierung gebrochener Röhrenknochen ist es seit langem üblich, in deren Markhöhlen Marknägel einzuführen, die nach Ausrichtung der gebrochenen Knochenteile mittels Nägeln oder Schrauben fest fi xiert werden. Bei Frakturen treten häufig Veränderun gen in der Länge des gebrochenen Knochens auf, die durch gezielte Beeinflussungen ausgeglichen werden müssen. Eine Verkürzung der gebrochenen Knochen kann beispielsweise durch Knochensubstanzverlust bei einer offenen Fraktur oder dem erforderlichen Entfernen von Knochenteilen vorkommen. Während des Heilungsprozes ses müssen die Enden der Fraktur so zusammengeführt werden, daß sie sich an ihren gegenüberstehenden En den berühren. Mit Beginn des Heilungsprozesses bildet sich ein bindegewebiger "Kallus" und der Abstand der Knochenenden kann anschließend sequentiell vergrößert werden, bis die ursprüngliche Länge erreicht worden ist. Eine Verfestigung dieses "Kallus" erfolgt dann anschließend durch Kalkeinlagerungen und der Hei lungsprozeß ist abgeschlossen, ohne daß eine Beein trächtigung für den Patienten verbleibt.For the stabilization of broken long bones it has long been common to have intramedullary nails in their medullary cavities introduce that after aligning the broken Bone parts fixed using nails or screws fi be fixed. Changes often occur in fractures length of the broken bone that be compensated for by targeted influences have to. A shortening of the broken bones can for example due to loss of bone in one open fracture or the need to remove Bone parts occur. During the healing process The ends of the fracture must be brought together in this way be that they adhere to their opposite En touch it. Forms with the beginning of the healing process a connective tissue "callus" and the distance of the Bone ends can then be sequentially enlarged be until the original length has been reached is. This "callus" is then solidified then through lime deposits and the Hei Development process is complete without any leg pregnancy for the patient remains.
Aus der DE 40 02 400 A1 ist ein Verriegelungsnagel zur Anwendung bei der Heilung von Kochenbeschädigun gen bekannt. Der zweiteilig ausgebildete Verriege lungsnagel, dessen Einzelteile ineinanderschiebbar sind, kann in ineinandergestecktem Zustand in Axial richtung in seiner Länge verändert werden. Dabei ist in seinem Hohlraum eine Federanordnung vorhanden, die mit einer Betätigungsvorrichtung von außen den Feder sitz in Axialrichtung verstellen kann, so daß durch Veränderung der Vorspannung der Feder Einfluß auf den Heilungsprozeß genommen werden kann und eine Streckung des gebrochenen Knochens erreichbar ist. Hierbei ist es nachteilig, daß die Betätigungsvorrichtung nur durch eine Öffnung von außen erreichbar ist und somit ein erhöhtes Infektionsrisiko während des normalen Heilungsprozesses vorhanden ist.A locking nail is known from DE 40 02 400 A1 for use in the healing of cooking damage gene known. The two-part lock nail, the individual parts of which can be pushed into one another can be nested in axial direction can be changed in length. It is a spring arrangement is present in its cavity, the with an actuator from the outside of the spring Seat can be adjusted in the axial direction, so that by Changing the preload of the spring affects the Healing process can be taken and a stretch of the broken bone is accessible. Here it is disadvantageous that the actuator only is accessible through an opening from the outside and thus an increased risk of infection during normal Healing process is in place.
Eine weitere Möglichkeit zur Ausbildung eines Kno chenmarknagels, mit dem die Länge des zusammenwach senden Knochens beeinflußbar ist, ist aus der EP 0 346 247 B1 bekannt. Hierbei wird eine Hülle, die mit einem der Knochenteile verbunden ist, in der ein mit einem anderen Teil des Knochens verbundenes Rohr, das in der Hülle translatorisch bewegbar ist, verwen det. Das Rohr ist mit einer Gewindehülse verbunden, die in einer Gewindebohrung der Hülle verschraubt ist. Durch Drehung eines der beiden distalen Enden des gebrochenen Knochens kann dessen Länge gezielt eingestellt werden. Sperrvorrichtungen bewirken in Verbindung mit anderen konstruktiven Elementen, daß eine relative Drehung der beiden Teile nur in einer Richtung möglich ist, so daß durch diese Drehung nur die Bewegung in einer Richtung möglich ist.Another way to train a kno Chenmark nail, with which the length of the together send bone is influenced, is from the EP 0 346 247 B1 is known. This is a shell that is connected to one of the bone parts in which a tube connected to another part of the bone, that is translationally movable in the cover, use det. The tube is connected to a threaded sleeve which are screwed into a threaded hole in the casing is. By rotating one of the two distal ends the length of the broken bone can be targeted can be set. Locking devices cause in Connection with other constructive elements that a relative rotation of the two parts only in one Direction is possible, so that this rotation only movement in one direction is possible.
Sowohl der aus der DE 40 02 400 A1 bekannte Verriegelungsnagel, wie auch der aus der EP 03 46 247 B1 bekannte Knochenmarknagel weisen den Nachteil auf, daß die Extremität zu Beginn gekürzt werden muß, also bei der Einflußnahme auf den Prozeß des Zusammenwachsens immer nur in Richtung einer Knochenverlängerung gewirkt werden muß. Durch die Kürzung ist es erforderlich, daß das Gewebe an der Stelle, an welcher der Knochen entfernt worden ist, zusammengedrückt werden muß und dadurch eine Gewebewulst entsteht, die sich erst im Verlauf des Heilungsprozesses durch die bewirkte Verlängerung zurückbilden kann.Both the locking nail known from DE 40 02 400 A1, as well as the bone marrow nail known from EP 03 46 247 B1 have the disadvantage that the extremity too Beginning must be shortened, i.e. when exerting influence on the process of growing together only in Direction of a bone extension got to. Due to the cut, it is necessary that the Tissue where the bone is removed has to be squeezed and thereby a tissue bulge arises, which is only in the course the healing process through the prolongation caused can regress.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen intrakorporalen Knochenmarknagel dahingehend zu verbessern, daß der Heilungsprozeß nicht negativ durch Bildung einer Ge webewulst beeinflußt wird und die Ausgangslänge des gebrochenen Knochens bei verbesserten Heilungsbedin gungen wieder herstellbar ist.The object of the invention is an intracorporeal To improve the bone marrow nail so that the Healing process not negative through formation of a Ge is affected and the initial length of the broken bone with improved healing conditions conditions can be restored.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Weiter bildungen der Erfindung ergeben sich bei Verwendung der in den untergeordneten Ansprüchen enthaltenen Merkmale.According to the invention, this task is characterized by the drawing part of claim 1 mentioned features solved. Advantageous designs and further formations of the invention result from use of the features contained in the subordinate claims.
Der erfindungsgemäße intramedulläre Nagel fixiert die Frakturenden während der Operation in der ursprüngli chen Länge, für den Fall, daß ein Knochensubstanzver lust zu verzeichnen ist. Während des Heilungsprozes ses wird ein von einem der Frakturenden abgetrenntes, weiteres Frakturende (Knochensegment) mit Hilfe des erfindungsgemäß ausgebildeten Nagels translatorisch bewegt. Dabei kann die Abtrennung des zusätzlichen Frakturendes operativ erfolgen.The intramedullary nail according to the invention fixes the Fracture ends during the operation in the original Chen length, in the event that a bone substance ver lust is recorded. During the healing process it is separated from one of the fracture ends, further fracture end (bone segment) with the help of Nail designed according to the invention translationally emotional. The separation of the additional Surgical fracture end.
Die Knochenteile sind einmal an einer Hülle, in der eine drehbare Hülse aufgenommen ist und an der drehbaren Hülle befestigt. Die Bewegbarkeit der dreh baren Hülse wird durch eine in der Hülle eingebrachte Führung, durch die ein Befestigungselement für den Knochen greift, ermöglicht. Die drehbare Hülse ist dabei mit weiteren Bauteilen mit einer Gewindespindel verbunden, die in einer an der Hülle fixierten Gewin dehülse drehbar angeordnet ist. In diesem Fall ist die Gewindespindel mit dem Transportelement derart verbunden, daß lediglich eine translatorische Bewe gung übertragen werden kann. Es kann aber auch die Gewindehülse in der Hülle drehbar gehalten sein, um die translatorische Bewegung auf das Transportelement über die Spindel zu übertragen. Wird nun ein Drehmo ment am distalen Ende aufgebracht, kann durch die so hervorgerufene Drehung der drehbaren Hülse eine Bewe gung in der axialen Längsrichtung bewirkt und die gewünschte Länge des Knochens eingestellt werden. The bone parts are once on a shell in which a rotatable sleeve is received and on the rotatable shell attached. The movability of the rotary The sleeve is inserted into the sleeve Guide through which a fastener for the Bone grips, enables. The rotatable sleeve is with other components with a threaded spindle connected in a win fixed to the shell is rotatably arranged. In this case the threaded spindle with the transport element in such a way connected that only a translational movement can be transferred. But it can also Threaded sleeve to be rotatably held in the sheath the translational movement on the transport element to be transmitted via the spindle. Now becomes a torque ment applied at the distal end, can by the so caused rotation of the rotatable sleeve a movement effect in the axial longitudinal direction and the desired length of the bone can be set.
Die Gewindespindel ist auf der entgegengesetzt liegen den Seite mit einem Transportelement verbunden, an dem das zusätzlich abgetrennte Frakturende befestigt ist. Das Transportelement kann durch Drehung der drehbaren Hülse entlang der Längsachse der Hülle translatorisch bewegt werden, so daß der Abstand der Frakturenden während des Heilungsprozesses verändert werden kann, wobei die Gesamtlänge des gebrochenen Knochens bereits eingehalten ist. Durch eine so er reichbare, gezielte Distraktion wird die Ausbildung des bindegewebigen Kallus begünstigt und der gesamte Heilungsprozeß positiv beeinflußt.The threaded spindle is on the opposite side connected to the side with a transport element to which the additionally separated end of the fracture is attached is. The transport element can be rotated by the rotatable sleeve along the longitudinal axis of the sleeve be moved translationally, so that the distance of the Fracture ends changed during the healing process can be, the total length of the broken Bone is already adhered to. Through such a he Training will be an accessible, targeted distraction of the connective tissue callus and the whole Healing process positively influenced.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausfüh rungsbeispielen näher beschrieben werden.In the following, the invention is to be explained with reference to tion examples are described in more detail.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 Eine Schnittdarstellung in zwei Ansichten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kno chenmarknagels; Fig. 1 is a sectional view in two views of a bone marrow nail designed according to the invention;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung, ebenfalls in zwei Ansichten, einer verbesserten Ausführungs form für einen erfindungsgemäß ausgebilde ten Knochenmarknagel. Fig. 2 is a sectional view, also in two views, an improved embodiment form for a bone marrow nail designed according to the invention.
Der in der Fig. 1 dargestellte intramedulläre Nagel für den Knochensegmenttransport besteht im wesentli chen aus einer hohlgebohrten Hülle 1, die in ihrer gesamten Länge in den gebrochenen, aufgebohrten Röh renknochen einsetzbar ist. Für die Fixierung eines der Frakturteile können herkömmliche Knochenschrauben A und B durch den Knochen und durch die in der Hülle 1 befindliche Bohrungen geführt werden, um ein Kno chenteil zu befestigen.The intramedullary nail shown in FIG. 1 for the transport of the bone segments consists essentially of a hollow-drilled sheath 1 , which can be used in its entire length in the broken, drilled-out tubular bones. For the fixation of one of the fracture parts, conventional bone screws A and B can be passed through the bone and through the holes in the sheath 1 in order to attach a bone part.
In der Bohrung der Hülle befindet sich an der entge gengesetzt liegenden Seite eine in der Hülle 1 dreh bare Hülse 9. An der drehbaren Hülse 9 ist ein zwei tes Frakturteil, ebenfalls mit Knochenschrauben C und D, die durch Bohrungen in der drehbaren Hülse 9 ge führt sind, befestigt.In the bore of the sleeve is on the opposite side lying in the sleeve 1 rotatable sleeve 9th On the rotatable sleeve 9 is a two-part fracture, also with bone screws C and D, which leads through holes in the rotatable sleeve 9 leads.
Ein weiteres, abgetrenntes Knochenteil 13 ist eben falls mittels einer Knochenschraube E mit einem Transportelement 2, das in der Hülle 1 ebenfalls ent lang der Längsachse der Hülle 1 bewegbar ist, befe stigt. Für die translatorische Bewegung des Trans portelementes 2 mit dem Knochensegment 13 ist ein in Längsrichtung führendes Langloch in der Hülle 1 ein gebracht, durch das die Schraube E geführt ist.Another severed bone part 13 is just necessary by means of a bone screw E with a transport element 2, which is also the longitudinal axis of the shell 1 is ent long movable in the sheath 1, BEFE Stigt. For the translational movement of the trans port element 2 with the bone segment 13 , a longitudinal slot in the sleeve 1 is introduced , through which the screw E is guided.
Die Knochenschraube E verhindert so ein Verdrehen des Transportelementes und sichert die Mitnahme des Ko chensegmentes 13 bei der Bewegung des Transportele ments 2. An einem Ende des Transportelementes 2 greift eine Gewindespindel an bzw. ist in dieses integriert, die in eine Gewindehülse 3 eingreift, die im Inneren der Hülle 1 befestigt ist.The bone screw E thus prevents rotation of the transport element and ensures the entrainment of the Ko chensegmentes 13 during the movement of the Transportele element 2nd A threaded spindle engages or is integrated into one end of the transport element 2 , which engages in a threaded sleeve 3 which is fastened in the interior of the sleeve 1 .
Entgegengesetzt in bezug auf das Transportelement 2, ist an der anderen Seite der Gewindehülse ein Zahn element 5, das beidseitig Verzahnungen 4a und 4b auf weist, vorhanden. Die spiegelbildlich zueinander an geordneten Verzahnungen 4a und 4b greifen jeweils in eine komplementär ausgebildete Verzahnung der Hülle 1 und in eine Verzahnung eines Mitnehmers 6 ein. Die Ausbildung der Verzahnungen 4a und 4b ermöglicht es, daß bei einer Drehbewegung eine Richtungssperre vor handen ist, also nur Drehmoment in einer Drehrichtung übertragen werden kann.Contrary to the transport element 2 , there is a tooth element 5 on the other side of the threaded sleeve, which has toothing 4 a and 4 b on both sides. The mirror images of each other on ordered gears 4 a and 4 b engage in a complementary toothing of the shell 1 and in a toothing of a driver 6 . The formation of the toothing 4 a and 4 b makes it possible for a directional lock to be present before a rotational movement, that is to say only torque can be transmitted in one direction of rotation.
Der bereits erwähnte Mitnehmer 6 ist in der drehbaren Hülse 9 axial verschiebbar und mittels eines Stiftes 7 gegen Verdrehung gesichert. Mit Hilfe eines Druck elementes, bevorzugt einer Druckfeder 8, wird der Mitnehmer 6 gegen das Zahnelement 5 vorgespannt. Die Vorspannung sollte so ausgewählt sein, daß bei Dre hung der drehbaren Hülse 9 mit dem daran befestigten Knochenteil in einer Drehrichtung ein ausreichend großes Drehmoment übertragen werden kann, das über das Zahnelement 5 auf die Gewindespindel übertragen werden kann und durch Drehung eine translatorische Bewegung des Transportelementes 2 mit dem daran befe stigten Knochensegment ermöglicht. Die Drehbewegung wird über die Knochenschrauben C und D auf die Hülse 9, den Mitnehmer 6, das Zahnelement 5 und die Gewin dehülse 3 übertragen. Dabei ermöglichen die Verzah nungen 4a und 4b, daß nur eine Drehrichtung der Ge windehülse 3 möglich ist, mit der eine translatori sche Bewegung des Transportelementes 2 hervorgerufen wird. Beim Drehen der Hülse 9 in die entgegengesetzte Richtung wird kein Drehmoment über Mitnehmer 6 und Zahnelement 5 auf die Gewindehülse 3 übertragen, so daß durch diese Bewegung nur die Zurückstellung der drehbaren Hülse 9 mit dem daran befestigten Knochen segment in radialer Richtung erfolgt. The already mentioned driver 6 is axially displaceable in the rotatable sleeve 9 and secured against rotation by means of a pin 7 . With the help of a pressure element, preferably a compression spring 8 , the driver 6 is biased against the tooth element 5 . The bias should be selected so that when rotating the rotatable sleeve 9 with the attached bone part in a direction of rotation a sufficiently large torque can be transmitted, which can be transmitted via the toothed element 5 to the threaded spindle and by rotation a translational movement of the transport element 2 with the attached bone segment. The rotary movement is transmitted via the bone screws C and D to the sleeve 9 , the driver 6 , the tooth element 5 and the threaded sleeve 3 . The toothing 4 a and 4 b allow that only one direction of rotation of the Ge threaded sleeve 3 is possible with which a translatori cal movement of the transport element 2 is caused. When turning the sleeve 9 in the opposite direction, no torque is transmitted via the driver 6 and tooth element 5 to the threaded sleeve 3 , so that this movement only resets the rotatable sleeve 9 with the attached bone segment in the radial direction.
In einem radial angeordneten Langloch der Hülle 1 greift eine Schraube 10 in die drehbare Hülse 9 und begrenzt deren Drehbewegung in Form eines Anschlages. Dabei erfolgt die Begrenzung bei einem Winkel von maximal 45°, bevorzugt ca. 30°. Sämtliche Verzahnun gen sind dabei in ihrer Form so aufeinander abge stimmt, daß einseitig unterschiedliche Neigungswinkel vorhanden sind.In a radially arranged elongated hole in the casing 1 , a screw 10 engages in the rotatable sleeve 9 and limits its rotational movement in the form of a stop. The limitation takes place at an angle of at most 45 °, preferably approximately 30 °. All gearing conditions are in their form so mutually coordinated that unilaterally different inclination angles are available.
In bevorzugter Form sind Gewindehülse 3 und Gewinde spindel austauschbar und können je nach Erfordernis Rechts- oder Linksgewinde aufweisen, so daß je nach verwendetem Gewinde die Möglichkeit besteht, das Transportelement 2, in die jeweilige erforderliche Richtung zu bewegen. Die Auswahl der Gewindesteigung sollte sich dabei nach den erforderlichen Längenver änderungen richten, so daß sich ein optimales Über setzungsverhältnis für den betreffenden Anwendungs fall, d. h. die maximal erforderlichen Längenverände rungen, erreichen lassen. Hierbei kann es erforderlich sein, je nach Auswahl des entsprechenden Gewindes, also der Drehrichtung, in der ein Drehmoment übertra gen werden soll, auch die Verzahnungen entsprechend auszutauschen.In a preferred form, the threaded sleeve 3 and the threaded spindle are interchangeable and can have right or left-hand threads as required, so that depending on the thread used there is the possibility of moving the transport element 2 in the required direction. The selection of the thread pitch should be based on the required changes in length, so that an optimal transmission ratio for the application in question, ie the maximum required changes in length, can be achieved. Depending on the selection of the appropriate thread, i.e. the direction of rotation in which a torque is to be transmitted, it may be necessary to replace the gears accordingly.
In den Darstellungen der Fig. 2 ist innerhalb der Hülle 1 eine Struktur 11 angeordnet, die ein Druckfe derverhalten aufweist, das durch die Form und das Material eine gewisse Vorspannung in axialer Richtung sichert, so daß die Hülle 1 bei einer Belastung in axialer Richtung nachgeben kann und trotzdem die Drehsteifigkeit erhalten bleibt. Dabei wird die Struktur 11 aus einzelnen, ineinanderkämmend eingrei fenden Elementen gebildet, die jeweils zwischen zwei einzelnen Elementen eine Nachgiebigkeit im Bereich von 1/10 mm sichern. Dies wirkt sich sehr förderlich auf den Heilungsprozeß aus, wenn der Knochensegment transport abgeschlossen ist und das Knochensegment das freie Frakturende direkt berührt.In the representations of FIG. 2, a structure 11 is arranged inside the casing 1 , which has a pressure behavior which, due to the shape and the material, ensures a certain pretension in the axial direction, so that the casing 1 yields under a load in the axial direction can and still maintain the torsional rigidity. The structure 11 is formed from individual, intermeshing, engaging elements, each of which ensure a flexibility in the range of 1/10 mm between two individual elements. This has a very beneficial effect on the healing process when the bone segment has been transported and the bone segment directly touches the free end of the fracture.
Zur Erhöhung der Stabilität der Hülle 1, insbesondere um eine Knickung zu vermeiden, kann eine Hülse 12 im Bereich der Struktur 11 in die Hülle 1 eingesetzt bzw. eingeschraubt werden, die die Hülle 1 abstützt.To increase the stability of the casing 1, in particular in order to avoid buckling, a sleeve 12 can be used in the area of the structure 11 in the sheath 1 or screwed which supports the sheath. 1
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