DE3601344C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fixierung der Frakturenden eines Knochens nach dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Die Marknagelung und die äußere Anbringung von langen Platten sind allgemein bekannte und medizinisch erprobte Verfahren zur Fixierung der Frakturen langer Knochen. Hierbei gibt es bei den Nägeln zwei Alternativen, wovon die eine einen durchgehenden Schlitz und eine kleeblattförmige Ausführung des Querschnitts des Nagels aufweist und die andere zwar einen kreisförmigen Querschnitt anwendet, den Schlitz aber im oberen Bereich enden läßt.

Der wesentliche Nachteil des Nagels mit durchgehendem Schlitz besteht darin, daß er einerseits wegen Schlitz und Elastizi­ tätsanforderungen aus biomechanischen Gründen kleeblatt­ förmig ausgebildet ist, dafür aber nur in ganz begrenzten Längsbereichen mit der Knochenwand in Berührung kommt, d. h. eine mangelnde Querverklemmung im Femur erhält.

Eine vergleichsweise hohe Rate von An- und Abrissen hat sich bei Nägeln mit nicht durchgehendem Schlitz gezeigt, der teilweise einen kreisförmigen Querschnitt hat.

Die Risse gehen dabei stets vom Schlitzende aus, bei der Platte zwischen zwei Bohrungen für die Verbindungselemente und beim Verriegelungsnagel auch an den Löchern für die Quer­ bolzen. Mittels experimenteller Untersuchungen und Überlegun­ gen hat es sich gezeigt, daß gerade der endliche Schlitz mit Umlenkung des Kraftflusses um das Schlitzende die Rißent­ stehung begünstigt.

Aus der DE 28 06 609 B1 ist eine Platte der e. g. Art bekannt, die neben Bohrungen für Verbindungselemente weitere Bohrungen aufweist. Diese Bohrungen haben jedoch eine größere lichte Weite als die Bohrungen für die Verbindungselemente. Sie kön­ nen daher nicht als Entlastungsbohrungen dienen. Beide Bohrun­ gen ragen in den Bereich der seitlichen Verstärkungen und können daher keine optimale Festigkeit gewährleisten.

Die der Erfindung gestellte Aufgabe besteht darin, einen Nagel bzw. eine Platte der e. g. Art derart auszugestalten, daß ne­ ben einer biomechanisch günstigen Form eine Riß- bzw. Ab­ rißbildung verhindert wird.

Die Lösung ist im kennzeichnenden Merkmal des Anspruches 1 be­ schrieben.

Die weiteren Ansprüche geben vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung wieder.

Die Erfindung wird im folgenden mittels eines Ausführungsbei­ spiels anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Querschnitte durch Nägel 1 mit durch­ gehenden Schlitzen 2, d. h. Schlitze die den eigentlich hohl ausgebildeten Nagel vom Kopf bis zur Spitze auftrennen. Der innere und äußere Querschnitt ist jeweils (nahezu) kreisför­ mig. Entlang des Nagels 1 sind in bestimmten Abständen kor­ respondierende Öffnungen 3, 4 in die Nagelwandung 5 eingefügt, durch die Querbolzen, Verriegelungselemente oder Schrauben 6 hindurchreichen und den Nagel 1 im Innern des nicht näher dar­ gestellten Knochens 7 gegenüber diesem elastisch fixieren.

In umfangreichen Untersuchungen und Überlegungen hat es sich nunmehr gezeigt, daß eine Rißbildung im Bereich der Öffnungen (Löcher) 3, 4 dadurch zu verhindern ist, daß zumindest im Bereich der Öffnungen 3, 4 entweder auf der Außenmantelfläche 8 und/oder der Innenmantelfläche 9 auf beiden Seiten der Öffnungen 3, 4 entlang von axialen Mantellinien Verstärkungen 10, 11 angebracht werden. Diese Verstärkungen sind wulstartig ausgebildet. Länge, Stärke, Breite und andere Maße der Verstärkungen 10, 11 hängen vom Material des Nagels 1 und dessen Anforderungen ab.

Die Lage der Verstärkungen 10 bzw. der Öffnung 3 ist in Fig. 3 nochmals deutlicher dargestellt. Aus Fertigungsgründen ist es vorteilhaft, die Verstärkungen 10 (und auch 11) durchgehend entlang der gesamten Nagellänge auszuführen. Bei Außen­ durchmessern zwischen 9 und 16 mm sowie einer Länge von 300-500 mm und einer Wandstärke von ca. 1 mm der Nägel 1 liegen die Dicken der Verstärkungen 9, 10 beim 1,05- bis 3 fachen dieser Wandstärke.

Die konstruktionsbedingten Bohrungen 3, 4 rufen Spannungs­ konzentrationen hervor, wodurch die Belastbarkeit dennoch herabgesetzt werden könnte. Aus diesem Grund wurde erfin­ dungsgemäß vorgesehen, in der Nähe der Bohrungen 3, 4 min­ destens eine weitere Entlastungsbohrung 17, in Richtung einer Mantellinie (in axialer Richtung) versetzt anzubringen. Die Form, Größe und Position der Entlastungsbohrung 17 ist so optimiert, daß die an den Bohrungen 3, 4 auftretenden Spannungsspitzen möglichst gleich der verminderten Spannung an den Bohrungen 3, 4 sind. Für den optimierten Durchmesser d′ der Entlastungsbohrung 17 ergibt sich ein Bereich zwischen 1/4 d d′ d, wobei d der Durchmesser der Bohrungen 3, 4 ist. Für den Abstand b vom Mittelpunkt einer Bohrung 3, 4 zu je­ weils dem Mittelpunkt einer der Entlastungsbohrungen 17 ergibt sich ein bevorzugter Bereich von d b 3d.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Fixierung der Frakturenden eines Knochens im lebenden Körper mittels eines Nagels oder einer Platte, der oder die mit dem Knochen verbunden wird und hierzu Boh­ rungen für die Halterung von Verbindungselementen aufweist, wobei eine gewisse Elastizität erhalten bleibt, und die Wandung des Nagels oder die Platte zumindest im Oberflächenbe­ reich der Bohrungen sich längs des Nagels oder der Platte auf beiden Seiten der Bohrungen, aber außerhalb des Bereichs der Bohrungen erstreckende Verstär­ kungen aufweist, wobei die Dicke dieser Verstärkungen das 2- bis 3fache der übrigen Wandstärke oder der übrigen Platte beträgt, gemäß Patentan­ meldung P 34 33 105.0, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Nagels oder der Platte zu den Bohrungen (3, 4) versetzt jeweils zumin­ dest eine Entlastungsbohrung (17) vorgesehen ist, die auf der einen und/oder anderen Seite der Bohrungen (3, 4) für die Verbindungselemente (6) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d′) der Entlastungsbohrung(en) (17) im Bereich 1/4 d d′ d des Durchmessers (d) der Boh­ rungen (3, 4) liegt und der Abstand (b) der Mittel­ punkte der Entlastungsbohrung(en) (17) und Bohrungen (3) voneinander einen Wert zwischen d b 3d einnimmt.

1. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (1) aus einem Hohlrohr mit kreisförmigem Außenquerschnitt und einem axial durchgehenden Längs­ schlitz (2) besteht und daß die Verstärkungen (9, 10) wulstartig entweder auf der inneren und/oder äußeren Mantelfläche (8 bzw. 9) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Platte im Oberflächenbereich der Bohrungen mit einer nut­ förmigen Ausnehmung versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungen (9, 10) oder die nutförmige Ausnehmung sich ent­ lang des gesamten Nagels (1) oder der Platte er­ strecken.