DE2636818C2 - Electro-medullary nail - Google Patents

Electro-medullary nail

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DE2636818C2 DE19762636818 DE2636818A DE2636818C2 DE 2636818 C2 DE2636818 C2 DE 2636818C2 DE 19762636818 DE19762636818 DE 19762636818 DE 2636818 A DE2636818 A DE 2636818A DE 2636818 C2 DE2636818 C2 DE 2636818C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektro-Marknagel bestehend aus einem langgestreckten hohlen Körper, in dem eine Aufnehmerspulenanordnung mit zwei Anschlüssen angeordnet ist, und mit mindestens zwei gegeneinander isolierten, mit den Anschlüssen der Aufnehmerspulenanordnung elektrisch verbundenen Elektroden, von denen mindestens eine auf der Außenseite des Körpers angeordnet und bezüglich des Körpers elektrisch isoliert ist.The present invention relates to an electro-medullary nail comprising an elongated hollow body in which a pickup coil arrangement with two terminals is arranged, and with at least two mutually insulated electrodes electrically connected to the terminals of the pickup coil arrangement, at least one of which is arranged on the outside of the body and electrically insulated with respect to the body.

Ein aus der DE-OS 21 16 869 bekannter Elektro-Marknagel dieser Art enthält eine Aufnehmerspulenanordnung, die einen stabförmigen, zylindrischen Magnetkern und eine Wicklung aufweist. Die Anschlüsse der Aufnehmerspulen-Wicklung sind jeweils mit mindestens einer Elektrode verbunden, die auf der Außenseite des aus Metall bestehenden Körpers des Marknagels angeordnet und von diesem elektrisch isoliert ist. Es ist auch bekannt, den aus Metall bestehenden Körper des Elektro-Marknagels mit einem Anschluß der Aufnehmerspulenanordnung zu verbinden, so daß der ganze Körper als Elektrode wirkt.An electric intramedullary nail of this type, known from DE-OS 21 16 869, contains a pickup coil arrangement which has a rod-shaped, cylindrical magnetic core and a winding. The connections of the pickup coil winding are each connected to at least one electrode which is arranged on the outside of the metal body of the intramedullary nail and is electrically insulated from it. It is also known to connect the metal body of the electric intramedullary nail to a connection of the pickup coil arrangement so that the entire body acts as an electrode.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektro-Marknagel der obengenannten Art dahingehend weiterzubilden, daß er den chirurgischen Anforderungen besser genügt, insbesondere leichter applizierbar ist und für die verschiedensten Knochenbruch- und Knochenverletzungssituationen anwendbar ist.The present invention is based on the object of developing an electric intramedullary nail of the above-mentioned type in such a way that it better meets the surgical requirements, in particular is easier to apply and can be used for a wide variety of bone fracture and bone injury situations.

Diese Aufgabe wird durch einen Elektro-Marknagel der obengenannten Art gelöst, der gemäß der Erfindung die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist.This object is achieved by an electric intramedullary nail of the above-mentioned type, which according to the invention has the features specified in the characterising part of claim 1.

Der Elektro-Marknagel gemäß der Erfindung ist leicht applizierbar. Die seitliche Anordnung der Aufnehmerspulenanordnung hat auch gewisse Vorteile hinsichtlich der elektrischen Funktion des vorliegenden Elektro-Marknagels, insbesondere wenn sie mit in Unteransprüchen unter Schutz gestellten vorteilhaften Ausbildungen der Aufnehmerspulenanordnung und Schaltung dieser Aufnehmerspulenanordnung verwendet wird.The electro-medullary nail according to the invention is easy to apply. The lateral arrangement of the pickup coil arrangement also has certain advantages with regard to the electrical function of the present electro-medullary nail, in particular when it is used with advantageous embodiments of the pickup coil arrangement and circuit of this pickup coil arrangement protected in the subclaims.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigtIn the following, embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Elektro-Marknagels gemäß der Erfindung; Fig. 1 is a partially broken away side view of an embodiment of an electric intramedullary nail according to the invention;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht in einer Ebene A-B der Fig. 1; Fig. 2 is an enlarged sectional view in a plane AB of Fig. 1;

Fig. 3 eine bevorzugte elektrische Schaltung der Aufnehmerspulenanordnung des Elektro-Marknagels gemäß Fig. 1 und 2; Fig. 3 shows a preferred electrical circuit of the pickup coil arrangement of the electric intramedullary nail according to Figs. 1 and 2;

Fig. 4 eine Fig. 2 entsprechende Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 is a sectional view corresponding to Fig. 2 of another embodiment of the invention;

Fig. 5 eine bevorzugte elektrische Schaltung der Aufnehmerspulenanordnung des Elektro-Marknagels gemäß Fig. 4; und Fig. 5 shows a preferred electrical circuit of the pickup coil arrangement of the electric intramedullary nail according to Fig. 4; and

Fig. 6 eine Schnittansicht eines eine Elektrode enthaltenden Teiles eines Elektro-Marknagels gemäß der Erfindung. Fig. 6 is a sectional view of a part of an electro-medullary nail according to the invention containing an electrode.

Der in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte Elektro-Marknagel hat einen Körper 10 im wesentlichen konventioneller Form aus einem rohrartig geformten Metallblech, das aus einer bekannten, gewebeverträglichen Legierung besteht. Auf entgegengesetzten Seiten des Körpers sind zwei längliche Vertiefungen vorgesehen, in die die eine isolierte Elektrode 12 a, 12 b (Fig. 2) eingelassen ist. Wie Fig. 2 zeigt, kann ferner eine dritte Elektrode 12 c vorgesehen sein.The electro-medullary nail shown in side view in Fig. 1 has a body 10 of essentially conventional form made of a tubular metal sheet made of a known, tissue-compatible alloy. On opposite sides of the body there are two elongated depressions into which an insulated electrode 12 a , 12 b ( Fig. 2) is inserted. As Fig. 2 shows, a third electrode 12 c can also be provided.

Wie Fig. 6 zeigt, können die Elektroden 12 vorzugsweise aus einem Metallstreifen mit trapezförmigen Querschnitt bestehen, die in eine Isoliermasse 14, z. B. ein Epoxyharz, eingebettet und durch diese in einer schwalbenschwanzförmigen Ausfräsung 16 des Körpers 10 gehaltert sind. An mindestens einer, vorzugsweise zwei an den Enden liegenden Stellen ist eine Durchführung 18 vorgesehen, durch die ein Anschlußdraht 20 isoliert von der Elektrode 12 in den Innenraum 10 a des Körpers 10 durchgeführt ist.As shown in Fig. 6, the electrodes 12 can preferably consist of a metal strip with a trapezoidal cross-section, which is embedded in an insulating compound 14 , e.g. an epoxy resin, and is held by this in a dovetail-shaped milled recess 16 of the body 10. At least one, preferably two, points at the ends is provided with a feedthrough 18 through which a connecting wire 20 is passed into the interior 10a of the body 10 , insulated from the electrode 12 .

Im Innenraum 10 a ist mindestens eine Aufnehmerspule angeordnet; vorzugsweise sind, wie Fig. 2 zeigt, zwei Aufnehmerspulen 22 a, 22 b vorgesehen, die jeweils eine Wicklung 24 a bzw. 24 b und einen Ferritkern 26 a, 26 b aufweisen. Die beiden Aufnehmerspulen sind in seitlichen Ausbuchtungen des Innenraumes 10 a untergebracht und vorzugsweise so geformt, daß sie sich der Form dieser Ausbuchtungen mehr oder weniger weitgehend anpassen. Vorzugsweise haben die Ferritkerne die Form von streifenförmigen Platten, so daß sich flache streifenförmige Aufnehmerspulen ergeben.In the interior 10 a there is at least one pickup coil arranged; preferably, as shown in Fig. 2, two pickup coils 22 a , 22 b are provided, each having a winding 24 a or 24 b and a ferrite core 26 a , 26 b . The two pickup coils are accommodated in lateral recesses of the interior 10 a and are preferably shaped in such a way that they more or less closely match the shape of these recesses. The ferrite cores preferably have the shape of strip-shaped plates, so that flat strip-shaped pickup coils are produced.

Wie Fig. 3 zeigt, sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 die beiden Wicklungen 24 a und 24 b in Reihe geschaltet. Die Enden der Reihenschaltung sind mit den Elektroden 12 a und 12 b verbunden, während die Verbindung der beiden Wicklungen an die Elektrode 12 c angeschlossen ist.As shown in Fig. 3, in the embodiment according to Fig. 2 the two windings 24 a and 24 b are connected in series. The ends of the series connection are connected to the electrodes 12 a and 12 b , while the connection of the two windings is connected to the electrode 12 c .

Die beiden Aufnehmerspulen 22 a und 22 b können mittels eines Klebers, wie Epoxyharz oder mittels Federklammern 28 im Innenraum 10 a des Körpers 10 gehaltert sein.The two pickup coils 22 a and 22 b can be held in the interior 10 a of the body 10 by means of an adhesive such as epoxy resin or by means of spring clips 28 .

Fig. 4 zeigt im Querschnitt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem in den Körper 10&min; nur zwei Elektroden 12&min; a und 12&min; b isoliert eingelassen sind, z. B. so wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Im Innenraum 10&min; a des Körpers 10&min; befinden sich zwei Aufnehmerspulen 22&min; a und 22&min; b mit zylindrischen Ferritkernen, die jweils eine Wicklung 24&min; a bzw. 24&min; b tragen. Die Wicklungen 24&min; a und 24&min; b sind wieder in Reihe geschaltet und die Enden der Reihenschaltungen sind mit den Elektroden 12&min; a und 12&min; b verbunden. Die Verbindung der beiden Wicklungen ist hier jedoch mit dem aus Metall bestehenden Körper 10&min; des Marknagels verbunden und nicht wie bei Fig. 2 mit einer bezüglich des Körpers isolierten Elektrode. Fig. 4 shows a cross-section of another embodiment of the invention, in which only two electrodes 12' a and 12' b are embedded in the body 10' in an insulated manner, for example as shown in Fig. 6. In the interior 10' a of the body 10' there are two pickup coils 22' a and 22' b with cylindrical ferrite cores, each of which carries a winding 24' a or 24' b . The windings 24' a and 24' b are again connected in series and the ends of the series connections are connected to the electrodes 12' a and 12' b . However, the connection of the two windings is here connected to the metal body 10' of the intramedullary nail and not, as in Fig. 2, to an electrode insulated from the body.

Bei den Elektro-Marknägeln gemäß der Erfindung bleibt das Innere des Innenraums 10 a frei, so daß ein Führungsspieß 30 (Fig. 2) eingesetzt werden kann. Gewünschtenfalls können die Aufnehmerspulen durch nicht dargestellte Abdeckbleche oder ein eingesetztes Schutzrohr gegen Beschädigungen durch den Führungsspieß geschützt sein.In the case of the electromedullary nails according to the invention , the interior of the inner space 10a remains free so that a guide wire 30 ( Fig. 2) can be inserted. If desired, the pickup coils can be protected against damage by the guide wire by cover plates (not shown) or an inserted protective tube.

Die Aufnehmerspulen sind zusammen mit dem Kern (der nicht unbedingt erforderlich aber zweckmäßig ist) so bemessen, daß in ihnen mittels einer an einen entsprechenden Generator angeschlossenen Magnetspule, die das genagelte Glied umgibt, jeweils eine Spannung zwischen etwa 100 und 300 mV bei niedrigen Frequenzen (vorzugsweise unter 30 Hz) und möglichst oberwellenarmer Kurvenform induziert werden kann. Durch die Hintereinanderschaltung ergeben sich dann niederfrequente Wechselspannungen von etwa 200 bis 700 mV, die die Kallusbildung und Geweberegeneration anregen, ohne daß sie Schäden durch Elektrolyse oder dgl. verursachen können.The pickup coils, together with the core (which is not absolutely necessary but useful), are dimensioned in such a way that a voltage of between about 100 and 300 mV can be induced in them by means of a magnetic coil connected to a corresponding generator that surrounds the nailed limb, at low frequencies (preferably under 30 Hz) and with a waveform that is as low in harmonics as possible. The series connection then produces low-frequency alternating voltages of about 200 to 700 mV, which stimulate callus formation and tissue regeneration without causing damage through electrolysis or the like.

Claims (8)

1. Elektro-Marknagel, bestehend aus einem langgestreckten hohlen Körper, in dem eine Aufnehmerspulenanordnung mit zwei Anschlüssen angeordnet ist, und mit mindestens zwei gegeneinander isolierten, mit den Anschlüssen der Aufnehmerspulenanordnung elektrisch verbundenen Elektroden, von denen mindestens eine auf der Außenseite des Körpers angeordnet und bezüglich des Körpers elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmerspulenanordnung mindestens eine im Bereich der Längswand des Innenraumes (10 a) des Körpers (10) angeordnete Aufnehmerspule (22 a) enthält, die so angeordnet ist, daß im Bereich der Längsachse des Innenraums (10 a) noch Platz für einen Führungsdraht oder Führungsspieß (30) verbleibt. 1. Electro-medullary nail, consisting of an elongated hollow body in which a pickup coil arrangement with two connections is arranged, and with at least two mutually insulated electrodes that are electrically connected to the connections of the pickup coil arrangement, at least one of which is arranged on the outside of the body and is electrically insulated with respect to the body, characterized in that the pickup coil arrangement contains at least one pickup coil ( 22a ) arranged in the region of the longitudinal wall of the interior ( 10a ) of the body ( 10 ), which is arranged in such a way that there is still space for a guide wire or guide spike ( 30 ) in the region of the longitudinal axis of the interior ( 10a ) . 2. Elektro-Marknagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum zwei seitliche Ausbuchtungen aufweist, in denen jeweils eine Aufnehmerspule (22 a, 22 b) angeordnet ist. 2. Electric intramedullary nail according to claim 1, characterized in that the interior has two lateral bulges, in each of which a pickup coil ( 22 a , 22 b) is arranged. 3. Elektro-Marknagel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmerspule oder -spulen die Form flachgedrückter Solenoidspulen haben. 3. Electro-medullary nail according to claim 1 or 2, characterized in that the pickup coil or coils have the shape of flattened solenoid coils. 4. Elektro-Marknagel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulen in Reihe geschaltet und die Enden der Reihenschaltung mit je einer bezüglich des Körpers (10) des Marknagels isolierten Elektrode (12 a, 12 b) elektrisch verbunden sind. 4. Electric intramedullary nail according to claim 2, characterized in that the two coils are connected in series and the ends of the series connection are each electrically connected to an electrode ( 12a , 12b ) which is insulated with respect to the body ( 10 ) of the intramedullary nail. 5. Elektro-Marknagel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Spulen (24 a, 24 b) mit einer dritten, bezüglich des Körpers (10) isolierten Elektrode (12 c) elektrisch verbunden ist. 5. Electric intramedullary nail according to claim 4, characterized in that the connection of the two coils ( 24 a , 24 b) is electrically connected to a third electrode ( 12 c) which is insulated with respect to the body ( 10 ). 6. Elektro-Marknagel nach Anspruch 4, dadurch ge -kennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Spulen (24&min; a, 24&min; b) mit dem aus elektrisch leitenden Werkstoff bestehenden Körper (10) des Marknagels verbunden ist. 6. Electric intramedullary nail according to claim 4, characterized in that the connection of the two coils ( 24' a , 24' b) is connected to the body ( 10 ) of the intramedullary nail consisting of electrically conductive material. 7. Elektro-Marknagel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (12) in einer Vertiefung (16) des Körpers (10) angeordnet und in ihr durch ein Isoliermaterial (14 ) bezüglich des Körpers isoliert gehaltert ist. 7. Electro-medullary nail according to one of the preceding claims, characterized in that each electrode ( 12 ) is arranged in a recess ( 16 ) of the body ( 10 ) and is held therein insulated from the body by an insulating material ( 14 ). 8. Elektro-Marknagel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode mit mindestens zwei Durchführungen versehen ist, die eine elektrische Verbindung zum Innenraum (10 a) herstellen und zur zusätzlichen Halterung der Elektrode dienen. 8. Electric intramedullary nail according to claim 7, characterized in that each electrode is provided with at least two feedthroughs which establish an electrical connection to the interior ( 10a ) and serve for additional holding of the electrode.
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