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Die
Erfindung betrifft Marknägel nach den Oberbegriffen der
unabhängigen Ansprüche.
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Marknägel
sind im Stand der Technik bekannt und werden dafür eingesetzt,
eine interne Schienung, die sogenannte Osteosynthese, bei Knochenbrüchen
vorzunehmen. Bei einem Bruch in einem langen Röhrenknochen,
beispielsweise dem Oberschenkelknochen, wird ein Marknagel in die Markhöhle
des Knochens eingeführt, um die Knochenbruchteile diesseits
und jenseits des Bruches zu fixieren. Der Marknagel wird dazu an
beiden Knochenteilen fixiert, was zu einer Schienung des Knochens
und letztlich zu einer Heilung der Bruchstelle führt.
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Bisher
sind interne und externe Verriegelungsmöglichkeiten bekannt.
Als externe Verriegelungsmöglichkeiten werden in der Regel
quer zur Marknagel- und Knochenrichtung Verriegelungsbolzen von
außen durch Knochen und Marknagel eingesetzt. Ein Nachteil
dieser Methode sind höhere Schnittbelastungen für
den Patienten, die zur ungewünschten Narbenbildung und
Querbohrungen in intakten Knochenabschnitten zum Einbringen der
Bolzen führen.
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Die
DE 699 25 169 T2 ,
die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet, beschreibt interne
Verriegelungsmöglichkeiten mit radial aufweitbaren Abschnitten,
die durch Verspannen des Marknagels hervorgerufen werden. Die Verspannung erfolgt
hierbei durch eine Gewindestange, die den gesamten Marknagel durchläuft.
Ein wesentlicher Nachteil der bekannten internen Verriegelungsmöglichkeit
ist, daß nach einer Behandlungszeit von durchschnittlich
mehreren Monaten der intern verriegelte Abschnitt bei der Entnahme
des Marknagels nicht, teilweise oder nur unter großem Aufwand
entriegelbar ist und der Marknagel so nur schwer aus dem Knochen
herausgezogen werden kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Marknagel
mit mindestens einer internen Verriegelungsmöglichkeit
bereitzustellen, wobei die Entnahme des Marknagels am Ende der Behandlungszeit
in einfacher Weise möglich sein soll.
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Die
obige Aufgabe wird durch einen Marknagel gemäß einem
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Marknagel
mit radial aufweitbarem Abschnitt, der eine reibschlüssige
Verbindung in der Markhöhle des Knochens herstellt. Der
aufgeweitete Abschnitt ist zwangsweise radial wieder rückformbar,
so daß eine einfache Entnahme am Ende der Behandlung ermöglicht
wird.
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Vorzugsweise
weitet sich der radial aufweitbare Abschnitt in einem vorbestimmten
definierten Bereich auf. Der Bereich ist nach oben und unten durch
axiale Lagerungen auf die nachfolgend noch näher eingegangen
wird, in seiner maximalen Länge begrenzt und durch eine
besondere geometrische Form und/oder durch Aussparungen gekennzeichnet.
Diese besondere geometrische Form und/oder die Aussparungen ermöglichen
es dem Material, aus dem der Marknagel im aufzuweitenden Bereich
besteht, sich radial auszudehnen.
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Die
Aussparungen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform
schlitzartig ausgebildet. Diese können sowohl nutenartig
in die Oberfläche des Marknagels eingebrachte Vertiefungen
sein, als auch das Material vollständig durchgreifende
Bohrungen, Löcher, Schlitze oder sonstige Ausbildungen
dieser Art sein. Die Aussparungen können außerdem
eine gitterförmige Ausbildung des aufzuweitenden Abschnitts
bilden oder auch wellen- oder sägezahnförmig ausgebildet
sein.
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Bevorzugt
haben die Enden der Aussparungen eine spannungsreduzierende Form
und/oder Aussparung, beispielsweise in Form eines Rundlochs. Dieses
Rundloch verhindert ein Ausbreiten des Längsschlitzes durch
Rißbildung, was beim Einbau und bei mehrmonatigem Verweilen
im aufgeweiteten Spannungszustand auftreten kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung wird die radiale Aufweitung durch
eine Stauchung des Marknagels im aufzuweitenden Abschnitt hervorgerufen.
Diese Stauchung kann dann durch eine Spannhülse vorgenommen
werden, die am pro ximalen und distalen Ende des aufzuweitenden Abschnittes
in axialer Richtung fixiert ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Marknagel in dem aufzuweitenden
Abschnitt und/oder in seiner Gesamtheit durch ein plastisch aufweitbares
Material ausgebildet, so daß keine Aussparungen oder Nuten
notwendig sind und eine größtmögliche
Fläche zur reibschlüssigen Verbindung entsteht.
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Die
axiale Fixierung der Spannhülse wird vorzugsweise auf einer
Seite durch ein Loslager, auf der anderen Seite durch einen Gewindeeingriff
vorgenommen. Die so ausgebildete Lagerung ermöglicht es,
den Marknagel im aufzuweitenden Abschnitt unter Spannung zu setzen
und ihn so zu zwingen, sich radial aufzuweiten.
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Die
Lagerung ist bevorzugt in axial wirkender Zug- und Druckrichtung
geführt. So ermöglicht eine umgekehrte Krafteinwirkung
der Spannhülse eine der Stauchung in axialer Richtung entgegengesetzte Bewegung.
Diese Bewegung führt zwangsläufig zu einer Rückformation
des aufgeweiteten Abschnittes durch axiale Streckung des Marknagels.
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Vorzugsweise
ist die Spannhülse auf beiden Seiten des radial aufzuweitenden
Abschnitt gelagert. Somit ist eine Fixierung mittels eines Werkzeugs
zum Bedienen der Spannhülse nur in einem Bereich dieses
Abschnitts möglich und weiterhin der Einsatz von einem
zweiten oder mehreren Spannabschnitten in einem Marknagel realisierbar.
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Vorzugsweise
ist eine Fixierung eines Marknagels mit zwei aufweitbaren Abschnitten
möglich. Hierzu bietet es sich an, daß jeder Abschnitt
mit einem eigenen Spannwerkzeug unabhängig fixierbar ist.
Die Einführung und Fixierung des Marknagels erfolgt dabei
bevorzugt nur von einer Seite, so dass nur eine Schnittwunde und
eine Öffnung des Röhrenknochens notwendig sind.
Im übrigen sollte die Spannung des aufzuweitenden Abschnittes
durch das Werkzeug mittels Drehbewegung erfolgen.
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Vorzugsweise
wird der Marknagel mit einem Positionierungsdraht eingeführt, über
den der Marknagel mit seinem hohlen Innenraum geführt wird.
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Die
vorgenannten Aspekte und Merkmale sowie die nachfolgend beschriebenen
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung, können
unabhängig voneinander, aber auch in beliebiger Kombination
realisiert werden.
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Weitere
Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen
anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Marknagels, gemäß einer
ersten Ausführungsform, in einem Röhrenknochen
im Einbauzustand,
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2 eine
schematische Schnittdarstellung des Marknagels aus 1 mit
radial aufweitbarem Abschnitt in nicht aufgeweitetem Zustand,
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3 einen
Schnitt des Marknagels aus 2 mit zweifach
gelagerter Spannhülse im aufgeweiteten Zustand,
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4 einen
Schnitt des Marknagels und der Spannhülse im aufgeweiteten
Zustand gemäß 3 mit einem
Spannwerkzeug im Eingriff,
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5 eine
schematische Darstellung eines Marknagels gemäß einer
zweiten Ausführungsform, wobei die Fixierung durch zwei
radial aufweitbare Abschnitte erfolgt und
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6 einen
Schnitt eines Röhrenknochens mit eingespanntem Marknagel
gemäß 5 und in der Bruchstelle daraus
resultierenden Druckkräften.
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In
den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile
dieselben Bezugszeichen verwendet, wobei entsprechende Eigenschaften
und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung
aus Vereinfachungsgründen weggelassen ist.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Marknagels 1 in der
Markhöhle des Röhrenknochens 2, der an
einem Ende durch einen radial aufgeweiteten Abschnitt 3,
am anderen Ende durch Querbohrungen mit Querstiften 4 fixiert
ist.
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Der
Marknagel 1, der zur internen Verriegelung vorgesehen ist,
wird in einer Schnittdarstellung des Röhrenknochens 2 im
eingesetzten Zustand in der Markhöhle gezeigt. Hierbei
ist die auf der Zeichnung untere Fixierung eine radiale Aufweitung
im Sinne der vorliegenden Erfindung. Der Abschnitt 3 des
Marknagels 1 wurde radial aufgeweitet, so daß mit
der Markhöhle des Röhrenknochens 2 eine
reibschlüssige Verbindung hergestellt ist. Die auf der
anderen Seite des Bruches liegende Fixierung erfolgt mittels einer
herkömmlich bekannten Methode, nämlich der Fixierung
mittels Querbohrungen und Querstiften 4. Dazu werden Querbohrungen
mit Hilfe einer Positionierungslehre 5 vorgenommen. Durch
die Querbohrungen werden Querstifte 4 eingeführt
und fixiert, die in verschiedenen Ausführungsformen in 1 exemplarisch
gezeigt werden.
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Der
aufweitbare Abschnitt 3 weist Aussparungen 6 auf,
die eine radiale Aufweitung des Abschnittes 3 begünstigen.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist es nun so, daß bei
der Entfernung des Marknagels 1, der in 1 unten
gezeigte radial aufgeweitete Abschnitt 3 zwangsweise radial
rückformbar ist. Der so rückformbare Bereich ermöglicht es
dem Operateur, den Marknagel 1 problemlos nach Ende der
Behandlung aus der Markhöhle herauszuziehen.
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Die
hier dargestellte Positionierung des aufgeweiteten Abschnittes 3 am
unteren Ende des Röhrenknochens 2 ist vollkommen
frei gewählt und kann auf jeder beliebigen Höhe
des Marknagels 1 und des Röhrenknochens 2 vorgenommen
werden.
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2 zeigt
ein Ende eines Marknagels 1 mit einem radial aufweitbaren
Abschnitt 3. Ein Gewindeeingriff 7 ist vollständig
innenliegend, so daß bei dem Einsetzen etwaig abbrechende
Marksplitter der Markhöhle sich nicht in den Gewindegängen
des Gewindeeingriffs 7 absetzen können. Weiterhin
ist der Gewindeeingriff 7 so ausgebildet, daß im
axial gestauchten Zustand die Gewindegänge ebenfalls vollständig
abgedeckt ist. Somit kann während längerer Tragezeit
des Marknagels 1 (durchschnittlich mehrere Monate) ein
Zuwachsen offen liegender Gewindeabschnitte durch Knochenmark verhindert
werden. Desweiteren ist zur leichten Einführung des Marknagels 1 vorzugsweise
ein Ende 8 abgeschrägt.
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Weiterhin
sind in 2 die Aussparungen 6 als
Längsschlitze 9 dargestellt, die es einem Bereich 10 im
radial aufweitbaren Abschnitt 3 ermöglichen, sich
radial auszudehnen. Die Längsschlitze 9 können in
axialer Richtung auf gleicher Höhe 11a, auf einer Höhe
versetzt 11b oder in beliebiger Weise auf dem Marknagel 1 angeordnet
sein. Die Ausdehnung wird dabei durch eine axiale Stauchung des
aufzuweitenden Abschnittes 3 hervorgerufen. Der aufweitbare Abschnitt 3 wird
durch Verdrehen einer sich im Marknagel 1 befindlichen
Spannhülse 12 über den Gewindeeingriff 7 in
axialer Richtung gestaucht, so daß sich durch die Stauchungskräfte
ein radiales Aufweiten des Bereiches 10 ergibt.
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Weiterhin
sind in 2 die Enden der Längsschlitze 9 durch
Bohrungen 13 aufgeweitet. Diese Bohrungen verhindern ein
weiteres Ausdehnen der Schlitze 9 durch Rißbildung.
Die Rißbildung kann entstehen, wenn das Material am Ende
eines Schlitzes durch die radiale Aufweitung unter zu starker Spannung
steht.
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3 zeigt
einen Querschnitt des Endes des Marknagels 1 aus 2.
Dargestellt ist die Spannhülse 12 mit je einer
Lagerung 7, 14 diesseits und jenseits des aufzuweitenden
Bereiches 10. Die Lagerung erfolgt auf einer Seite durch
eine axiale Lagerung 14 bzw. axiale Fixierung bei gleichzeitigem
Aufweisen eines Drehfreiheitsgrades, beispielsweise einem Sprengring,
auf der anderen Seite durch den Gewindeeingriff 7. Somit
wird die Möglichkeit gegeben, durch Drehen der Spannhülse 12 über
das Gewinde eine relative (negative) Längenänderung
von Spannhülse 12 und Marknagel 1 im
aufzuweitenden Abschnitt zu realisieren. Die Längenänderung
erfolgt dabei vorzugsweise so, daß der aufzuweitende Abschnitt 3 in
axialer Richtung gestaucht wird. Der Bereich 10 weitet
sich dabei radial auf.
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Vorzugsweise
weitet sich der Bereich 10 über seine gesamte
Länge auf, um eine möglichst große Kontaktfläche
zur reibschlüssigen Verbindung zwischen Marknagel 1 und
Markhöhle des Röhrenknochens 2 zu schaffen.
Die Aufweitung kann jedoch in vielen weiteren möglichen
Aufweitungsformen erfolgen. Diese werden beispielsweise durch die
Form der Aussparungen 6 bestimmt. Die Aussparungen können
dabei schlitzartig, wellen- oder gitterförmig ausgebildet
sein.
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Weiterhin
kann der aufzuweitende Bereich 10 aus einem aufweitbaren
Werkstoff bestehen. Hierbei sind Aussparungen nicht unbedingt notwendig. Eine
Kombination aus aufweitbarem Werkstoff und Aussparungen wäre
ebenfalls realisierbar.
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4 stellt
einen Querschnitt des Marknagels 1, einen Querschnitt der
Spannhülse 12 mit Eingriff eines Werkzeugs 15 dar.
Das Werkzeug 15 ist vorzugsweise als Innensechskant ausgebildet
und greift in einen Teil der Spannhülse 12 ein,
so daß die zur Verdrehung der Spannhülse 12 aufzubringenden Kräfte
ausreichend durch den Werkzeugeingriff übertragen werden.
Das Werkzeug 15 ist dabei an seinem einzuführenden
Ende in die Spannhülse 12 abgeschrägt
ausgeführt. Diese Abschrägung des Werkzeugs 15 ermöglicht
eine selbstführende Einführung in die Spannhülse 12.
Durch Verdrehen der Spannhülse 12 wird über
die axialen Lagerungen 7 und 14 eine Kraft in
axialer Richtung auf den Marknagel 1 ausgeübt.
Durch die negative Längenänderung des Marknagels 1 im
aufweitbaren Abschnitt 3 gegenüber der Spannhülse 12 weitet
sich der Marknagel 1 im Bereich 10 auf. Die radiale
Aufweitung führt die bereits zuvor beschriebene reibschlüssige
Verbindung von Marknagel und Markhöhle herbei.
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Um
die reibschlüssige Verbindung zwischen Marknagel 1 und
Markhöhle zu lösen, erfolgt die Wirkrichtung mit
einem Werkzeug 15 in einer dem Stauchen entgegengesetzten
Richtung. Dabei erfolgt zum einen ein Relaxationsprozeß durch
die vorherige Verspannung des Marknagelmaterials. Durch diesen Prozeß führt
ein Teil des Marknagels sich selbst in seine Form vor der radialen
Aufweitung zurück. Durch die zum Teil monatelange Aufweitung
formt sich der Marknagel jedoch nicht zu 100% wieder in seine Ausgangsposition
zurück. Als Folge besteht unter Umständen immer
noch eine reibschlüssige Verbindung zwischen Marknagel 1 und
Markhöhle, obwohl der Marknagel 1 entfernt werden
soll. Dies kann im Extremfall dazu führen, daß der
Marknagel 1 nicht aus der Markhöhle entfernt werden
kann.
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Zum
anderen ist zusätzlich zur Relaxation eine zwangsweise
Streckung des aufgeweiteten Abschnittes 3 in axialer Richtung
möglich, so daß der aufgeweitete Bereich 10 des
Marknagels 1 zwangsweise in seinen Ausgangszustand vor
der Ausdehnung zurückgeführt wird (positive Längenänderung). Als
Folge wird die reibschlüssige Verbindung zwischen Marknagel 1 und
Markhöhle vollständig gelöst. Eine einfache
Entnahme des Marknagels 1 ist anschließend durchführbar.
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Die
Anordnung der Lagerung 14 und des Gewindeeingriffs 7 gemäß 2, 3 und 4 ist nicht
an eine Anordnung proximal nach distal oder distal nach proximal gebunden.
Zur Veranschaulichung wurde die Anordnung gemäß 1 von
proximal nach distal ausgeführt, wobei zur besseren Veranschaulichung
proximal nach oben und distal nach unten gerichtet sind. Die Anordnung
kann jedoch frei gewählt werden. So wäre auch
eine Kombination von zwei Gewinden als axiale Fixierung eines aufzuweitenden
Abschnittes 3 möglich.
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5 zeigt
eine weitere mögliche Ausführungsvariante. Hier
wird ein Marknagel 1 gemäß einem der
unabhängigen Ansprüche gezeigt, der sowohl an
seinem proximalen als auch an seinem distalen Ende einen radial
aufweitbaren Abschnitt 3 aufweist. Bei dieser Ausführungsform
wird sowohl der aufweitbare Abschnitt 3 im proximalen als
auch der aufweitbare Abschnitt 3 im distalen Bereich von
innen fixiert. Die aufweitbaren Abschnitte 3 sind dabei
getrennt voneinander aufweitbar. So wird eine Fixierung des ersten
Abschnittes 3 ermöglicht, gefolgt von einer Vorspannung
des zweiten Abschnittes 3, einer Justage der Bruchstelle
für einen optimalen Sitz der Knochenenden an der Bruchstelle
zueinander und einer Fixierung des zweiten Abschnittes 3.
Vorzugsweise sind beide Fixierungen von einer Seite durchführbar.
Es müssen keine Querbohrungen gesetzt werden und es muss
auch nicht von zwei Seiten gearbeitet werden. Diese Anordnung ist
für den Patienten daher mit deutlich weniger Hautschnitten
und somit weniger Narbenbildung realisierbar, da die Einführung
des Marknagels 1 mit anschließender Verriegelung
von einer Seite erfolgen kann.
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6 zeigt
die durch die negative Längenänderung 16 entstehenden
Druckkräfte 17, die an der Bruchstelle durch die
Fixierung mittels radial aufweitbarem Abschnitt 3 wirken.
Dies ist ein gewünschter Nebeneffekt der Aufweitung durch
Stauchung im aufgeweiteten Abschnitt 3. Er erfolgt aufgrund
der negativen Längenänderung des Marknagels 1 in
axialer Richtung, hervorgerufen durch die radiale Aufweitung des
oberen Abschnittes 3 bei vorheriger Fixierung des unteren
Abschnittes 3. Zunächst wird die Justierung auf
einer Seite des Bruches vorgenommen und der Marknagel 1 an
einer Seite fixiert. Danach erfolgt die Justierung auf der gegenüberliegenden
Seite, mit ebenfalls anschließender Fixierung. Durch die
axiale Stauchung des Marknagels 1 erfolgt eine negative
Längenänderung. Der Markangel 1 zieht
sich in axialer Richtung zwischen den beiden aufgeweiteten Abschnitten
zusammen. An der Bruchstelle werden die beiden Knochenstücke
durch das axiale Zusammenziehen des Marknagels 1 gegeneinander gepreßt.
Die so entstandene Druckkraft im Bereich der Bruchstelle fördert
einen schnelleren Heilungsprozeß des Knochenbruchs.
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Der
in 6 beschriebene Prozeß bezieht sich auf
das Ausführungsbeispiel gemäß 5.
Er ist aber auch mit jeder anderen Ausführungsform eines Marknagels 1 gemäß einem
der unabhängigen Ansprüche realisierbar.
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- 1
- Marknagel
- 2
- Röhrenknochen
- 3
- Abschnitt
- 4
- Querstifte
- 5
- Positionslehre
- 6
- Aussparung
- 7
- Gewindeeingriff
- 8
- Ende
- 9
- Längsschlitz
- 10
- Bereich
- 11a
- Versetzung
- 11b
- Versetzung
- 12
- Spannhülse
- 13
- Bohrung
- 14
- Lagerung
- 15
- Werkzeug
- 16
- negative
Längenänderung
- 17
- Druckkräfte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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