DE8907561U1

DE8907561U1 - Telescopic locking intramedullary nail for continuous lengthening of the femur according to the Ilisarov principle

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Publication number: DE8907561U1
Application number: DE8907561U
Authority: DE
Original assignee: Baumgaertel Friedrich Drmed; KREITZ GERD 3550 MARBURG DE
Current assignee: Baumgaertel Friedrich Drmed; KREITZ GERD 3550 MARBURG DE
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1989-11-30
Anticipated expiration: 1999-06-22

Description

Beschreibung:Description:

^ Teleskop-Verriegelungsmarknagel zur kontinuierlichen Verlängerung des Oberschenkelknochens nach dem Ilisarov-Prinzip. "*>^ Telescopic locking intramedullary nail for continuous lengthening of the femur according to the Ilisarov principle. "*>

Die Erfindung betrifft einen aus zwei Teilen oder Stäben zusammengesetzten Marknagel für den menschlichen Oberschenkel, wobei beida Stäbe teleskopartig ineinander passen. Beide Stäbe sind Hohlstäbe. Im größeren Hohlstab ist ein Elektromotor verankert, der über ein Getriebe mit einem Gewinde verbunden ist, des wiederum meinerseits über ein entsprechend pa^ssndes Gewinde im kleinet^n Hohlstab diesen teleskofärticj aus dem größeren Hohlstab herausdrückf-n kann.The invention relates to an intramedullary nail for the human thigh, made up of two parts or rods, whereby both rods fit into each other in a telescopic manner. Both rods are hollow rods. An electric motor is anchored in the larger hollow rod, which is connected to a thread via a gear, which in turn can push the smaller hollow rod telescopically out of the larger hollow rod via a correspondingly suitable thread in the smaller hollow rod.

Der Elektromotor u/ird durch eine- Stromquelle betrieben, die außerhalb des Marknagels liegt. Die Kontrolle der Teleskopbewegung übernimmt ein digitaler Impulsregler, der mit der Antriebswelle des Mi. ;ors verbunden ist.The electric motor is powered by a power source that is located outside the intramedullary nail. The telescope movement is controlled by a digital pulse controller that is connected to the drive shaft of the motor.

Der Teleskopmarknagel wird nach seiner Plazierung im menschlichen Oberschenkelknochen in bekannter Technik am körpernahen und am körperfernen Ende durch Querbolzen, die durch Knochen und Marknagel getrieben werden, verriegelt. So wird eine stabile Verbindung zwischen Marknagel und Knochen gewährleistet. After being placed in the human femur, the telescopic intramedullary nail is locked using a known technique at the end closest to the body and the end far from the body using cross bolts that are driven through the bone and intramedullary nail. This ensures a stable connection between the intramedullary nail and the bone.

Im Anschluß an die Plazierung des Marknagels wird eine körpernahe Osteotomie des Oberschenkelknochens mit einer geeigneten Säge gesetzt.Following placement of the intramedullary nail, a proximal osteotomy of the femur is performed using a suitable saw.

Nach einer Wartezeit von ca. 8-10 Tagen, in der neue Kapillaren den Osteotomiespalt überqueren können, beginnt die Distraktion des Oberschenkelknochens, d.h. die Verlängerung des Knochens durch Herausdrücken des schmaleren Hohlstabes aus dem größeren. In Teleskopbewegungen von 1 mm pro Tag wird der untere Teil des Marknagels durch das oben genannte Gewinde aus dem körpernahen Anteil des Marknagels herausgepreßt. Die Stromquelle wird unmittelbar unter die Haut plaziert und ist mit einemAfter a waiting period of about 8-10 days, during which new capillaries can cross the osteotomy gap, the distraction of the femur begins, i.e. the lengthening of the bone by pushing the narrower hollow rod out of the larger one. In telescopic movements of 1 mm per day, the lower part of the intramedullary nail is pushed out of the part of the intramedullary nail closest to the body through the thread mentioned above. The power source is placed directly under the skin and is connected to a

automatischen Schalter versehen, sodaß der Motor jeweils in Abständen uon 6 Stunden angeschaltet werden kann. Der Motor wird automatisch nach Erreichen eines bestimmten Bruchteils eines Millimeters abgeschaltet. Nach Erreichen der gewünschten Verlängerung des Oberschenkelknochens werden Stromquelle und Schalter entfernt und somit r\-.-.i Motor stillgelegt. So läßt sich der menschliche Oberschenkel verlängern, ohne daß es zu Achsenveränderungen des Oberschenkels kommt. Insgesamt wird der Oberschenkel in Vorschüben von je 1/4 Millimeter pro Tag einen Millimeter verlängert.The device is equipped with an automatic switch so that the motor can be switched on at intervals of 6 hours. The motor is automatically switched off after reaching a certain fraction of a millimeter. After the desired lengthening of the femur has been achieved, the power source and switch are removed and the motor is switched off. In this way, the human femur can be lengthened without any axial changes in the femur occurring. Overall, the femur is lengthened by one millimeter per day in increments of 1/4 millimeter each.

Stand der Technik:State of the art:

Die Verlängerung eines Knochens kann operativ durch intraoperative Durchtrennung des Knochens mittels Säge und nachfolgender Distraktion bis ca. 2 cm erfolgen, ohne daß üJeichteilgeuiebe, Nerven und Gefäße Schaden erleiden. Eine weitere einmalige aktive Verlängerung ist nicht möglich. Der so geschaffene Zwischenraum muß mit Knochenmaterial aufgefüllt werden. Dieses Knochenmaterial kommt entweder vom jeweiligen Patienten selbst oder von der Knochenbank. Eine Stabilität wird durch Anlegen einer Platte oder eines externen Fixateurs (äußerer Spanner) errreicht. Eine einmalige aktive Verlängerung mittels eines intramedulären Marknagels ist nicht bekannt. Der Nachteil einer in einer operativen Sitzung erfolgten Verlängerung ist die Begrenzung der Distraktionslänge. Ein Alternativverfahren zur Verlängerung von Knochen über 2 cm hinaus, ist das Verfahren von Ilisarov, dem russischen Orthopäden. Das Ilisarov-Prinzip beruht auf der Tatsache, daß die Distraktion, d.h. der Zug des Knochens in Läncsrichtung, ein Impuls für Knochenwachstum darstellt. Demnach entsteht eine knöcherne Überbrückung eines Knochenspaltes, wie er z. B. bei eineiA bone can be lengthened surgically by intraoperatively cutting through the bone using a saw and then distracting it to a length of around 2 cm without damaging the joints, nerves and vessels. A further one-time active lengthening is not possible. The space created in this way must be filled with bone material. This bone material comes either from the patient himself or from the bone bank. Stability is achieved by applying a plate or an external fixator (external tensioner). A one-time active lengthening using an intramedullary nail is not known. The disadvantage of lengthening in one surgical session is the limitation of the distraction length. An alternative method for lengthening bones beyond 2 cm is the method developed by Ilisarov, the Russian orthopedist. The Ilisarov principle is based on the fact that distraction, i.e. the pull of the bone in the longitudinal direction, is an impulse for bone growth. This results in a bony bridge over a bone gap, such as in the case of a single

Osteotomie entsteht. Bei kontinuierlicher Verlängerung, d.h. bei Vergrößerung dieses Knochenspaltes won 1 Millimeter pro Tag» bewegen sich die durch die Osteotomie hergestellten Fragmente auseinander. Der Spalt wird &ugr;&ogr;&eegr; Callus überbrückt, d.h. Gefäße und Knorpel &zgr; ellen wachsen in den Spalt ein. inlanay die Fragmente voneinander distrahiert werden, solange fügen sich neue Osteone (zunächst als Knorpelzellen) in den immer größer werdenden Spalt hinzu. Die bereits ansässigen Zellen konsolidieren sich mit der Zeit zu Callus, dann Knochen. Hört die Verlängerung auf, wandelt sich auch der Grenzbezirk zum angehaltenen Fragment in Knochen um.Osteotomy is created. With continuous lengthening, i.e. with the enlargement of this bone gap by 1 millimeter per day, the fragments created by the osteotomy move apart. The gap is bridged by callus, i.e. vessels and cartilage cells grow into the gap. As long as the fragments are distracted from each other, new osteons (initially as cartilage cells) are added to the ever-growing gap. The cells already present consolidate over time into callus, then bone. If the lengthening stops, the border area to the stopped fragment also turns into bone.

Nach Erreichen der gewünschten Verlängerung des Knochens erfolgt eine längere Phase der Konsolitf -.orung der zwischen den Hauptfragmenten entstandenen weichen Kallusmasse. Die Durchblutung dieser Kallusmasse erfolgt sowohl von der äußeren Knochenhaut, dem Periosteum, als auch vom Intramedulärraum. Es ist bekannt, daß bei Zerstörung des Intramedullärraumes das Periosteum einen Großteil der Durchblutung des Knochens übernimmt, wobei im Normalfall der intramedulläre Raum die maßgeblichen Gefäße für die Ernährung des Knochens enthält. Solange keine geringere Geschwindigkeit der üistraktion gewählt wird, kommt es zu keiner stabilisierenden knöchernen oder kailösen Überbrückung, sodaß eine weitere Distraktion möglich ist.After the desired lengthening of the bone has been achieved, a longer phase of consolidation of the soft callus mass that has developed between the main fragments takes place. The blood supply to this callus mass comes from both the outer periosteum, the periosteum, and the intramedullary space. It is known that when the intramedullary space is destroyed, the periosteum takes over a large part of the blood supply to the bone, although normally the intramedullary space contains the main vessels for the nutrition of the bone. Unless a lower speed of distraction is chosen, there is no stabilizing bony or callus bridging, so that further distraction is possible.

So können sehr große Strecken der Verlängerung erreicht werden. Die Dauer einer Verlängerung ist andererseits für die üJeichteile nicht nachteilig, da aufgrund der langsamen Verlängerungsgeschwindigkeit üleichteile (Muskulatur, Nerven und Arterien) mitwachsen und sich ohne Schaden oder funktioneile Störungen dehnen. Die Stabilisierung beider Fragmente in der Zeit dar Distraktion erfolgt bislang (nach Ilisarov) über einen externen Fixateur, d.h. über einen aufwendigen externen Apparat, der zirkulär an der jeweiligen Extremität angebrachtIn this way, very long lengthening distances can be achieved. The duration of an extension is, on the other hand, not detrimental to the limbs, since the slow speed of extension means that the limbs (muscles, nerves and arteries) grow and stretch without damage or functional disturbances. The stabilization of both fragments during the distraction period has so far been achieved (according to Ilisarov) using an external fixator, i.e. a complex external device that is attached in a circle to the respective extremity.

wird. Hierbei uerden radspeichenartig Drähte durch den Weichteilmantel und durch den Knochen geführt, die dann jeweils auf beiden Seiten durch einen Stahlring v/erspannt werden, über ein System von mehreren fingen, die miteinander durch längsverlaufende Stäbn verbunden werden, kann der Knochen manuell kontinuierlich verlängert werden.Here, wires are guided through the soft tissue and through the bone like spokes, which are then tensioned on both sides by a steel ring. The bone can be continuously lengthened manually using a system of several fingers that are connected to one another by longitudinal rods.

Kritik des Standes der Technik:Criticism of the state of the art:

Die äußere Fixation eines Knochens birgt bekannte Risiken. Diese sind einmal di« Infektion der die Haut, Muskel und Knochen durchbohrenden Öffnungen, durch die die Fi^ationsdrähte verlaufen. Die Stabilität des externen Fixateurs nach Ilisarow kann nur durch einen sehr aufwendigen, viel Raum beanspruchenden und zirkulär zur Extremität angebrachten Apparat erfolgen. Diese Anordnung ist für den Patienten beim Laufvorgang sehr hinderlich. Kleider müssen maßgeschneidert werden und die Hernmschmelle, sich in der Öffentlichkeit mit einem Apparat dieses Ausmaßes zu zeigen, ist groß. Auch alle anderen Methoden der kontinuierlichen Verlängerung des Oberschenkels sind bisher vom Typ des externen Fixateurs gewesen. Neben der immer drohenden Infektionsgefahr nicht nur der Ideichteile sondern auch des Knochens, ist das Problem der Wanderung der äußeren Fixationsstäbe durch die liJeichteile nicht gelöst. Dies bedeutet, daß die Haut jeweils sukzessiv aufgeschnitten werden muß, damit die Fixationsstäbe, die von außen zum Knochen führen, Platz haben. Die Haut kann sich insgesamt über der ganzen Länge eines Femurs gut dehnen, die einzelnen Strecken, die jedoch von den Fixationsbolzen oder Stäben hinterlegt uierden, strapazieren die Haut an punktuellen Stellen. Dies begründet die Notwendigkeit der wiederholten chirurgischen Eingriffe.The external fixation of a bone involves known risks. These include infection of the openings that penetrate the skin, muscle and bone through which the fixation wires run. The stability of the external fixator according to Ilisarow can only be achieved by a very complex, space-consuming device that is attached in a circle to the extremity. This arrangement is very inconvenient for the patient when walking. Clothes have to be tailored and the embarrassment of appearing in public with a device of this size is great. All other methods of continuously lengthening the thigh have so far been of the external fixator type. In addition to the ever-present risk of infection not only of the thigh parts but also of the bone, the problem of the migration of the external fixation rods through the thigh parts has not been solved. This means that the skin has to be cut open successively so that the fixation rods that lead from the outside to the bone have space. The skin can stretch well over the entire length of a femur, but the individual stretches, which are supported by the fixation bolts or rods, strain the skin at specific points. This justifies the need for repeated surgical interventions.

Ein weiterer Nachteil der externen Fixation ist die ungünstige Kraftübertragung, die im Vergleich zur Femurschaftachse exzentrisch, d.h. außerhalb der Tragachse des Femurs verläuft. Diese exzentrisch gelegene Kraftübertragung ist sowohl anfällig für Biegekräfte, die auf das Femur einwirken, als auch für Kompressionskräfte, die bei jedem Schritt auftreten. Als Folge der ungünstigen Biomechanik ist nach Erreichen der endgültigen Knochenlänge ein Wechsel des Verfahrens zu einer Plattenosteosynthese (Überbrückung des Kallusabschnitts) zur Stabilisierung des Femurs während der Zeit der knöchernen Konsolidierung in den meisten Fällen notwendig.Another disadvantage of external fixation is the unfavorable force transmission, which is eccentric compared to the femoral shaft axis, i.e. outside the load-bearing axis of the femur. This eccentric force transmission is susceptible to both bending forces acting on the femur and compression forces that occur with every step. As a result of the unfavorable biomechanics, after the final bone length has been reached, a change in the procedure to plate osteosynthesis (bridging the callus section) is necessary in most cases to stabilize the femur during the period of bony consolidation.

Aufgabe:Task:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat zu entwickeln, daß im statischen Bereich günstige biomechanische Eigenschaften besitzt und gleichzeitig eine aktive kontinuierliche Verlängerung des Oberschenkels ohne äußere Fixation erlaubt. Gefordert ist ein geschlossenes System, das nach Einbringung keine Verbindung zur Außenwelt hat und dadurch die Gefahr einer Infektion minimiert.The invention is based on the task of developing an implant that has favorable biomechanical properties in the static area and at the same time allows an active, continuous extension of the thigh without external fixation. What is required is a closed system that has no connection to the outside world after insertion, thus minimizing the risk of infection.

Gleichzeitig muß das Implantat mit den Ansprüchen moderner aktiver Menschen zu vereinbaren sein. Ferner muß das Implantat eine funktioneile Nachbehandlung, d.h. eine Übung der Muskulatur ohne Interferenz durch Implantate oder schmerzverursachende externe Fixationsmechanismen erlauben.At the same time, the implant must be compatible with the needs of modern, active people. Furthermore, the implant must allow functional follow-up treatment, i.e. exercise of the muscles without interference from implants or pain-causing external fixation mechanisms.

Das Implantat muß die Prinzipien der Knochenheilung bzw. des Knochenuie "hstums beachten und nach Abschluß der Verlängerung für eine statische Stabilisation sorgen, sodaß in der zweiten Phase der Knochenkonsolidierung bis zur Eigenstabilität des Knochens keine weiteren großen Eingriffe durchgeführt werden müssen.The implant must respect the principles of bone healing and bone growth and ensure static stabilization after the lengthening has been completed, so that no further major interventions need to be carried out in the second phase of bone consolidation until the bone is naturally stable.

Der motorisierte Teleskopnagel zur kontinuierlichen Verlängerung des menschlichen Oberschenkelknochens nach dem Ilisarow-Prinzip erfüllt alle diese Bedingungen. Die biomechanische Stabilität ist ideal, da der intramedulläre KrafttrMger eine konzentrische Lastübertragung erlaubt, die dem des Femurknochervs identisch ist. Aufgrund der Wandstärke beider Anteile des Nagels ist eine mehr als ausreichende Stabilität gegenüber Torsions- und Biegekräften gegeben, zumal die 'Isteotomie, d.h. die Duichsägung des Knochens, in einem Bereich des Knochens erfolgt, der durch den dicksten Anteil des Nagels geschient wird. Die Verriegelung sowohl im oberen als auch im unteren Teil des Knochens erfolgt mit 3 Querbolzen, die zueinander in verschiedenen Winkeln verlaufen. Dies hat zur Folge, daß die Rotation absolut stabil ist und daß der Nage] nur teleskopartige Bewegungen, die durch den motor verursacht werden, erlaubt und keine weiteren ungewollten Verkürzungen oder Verlängerungen zuläßt. Der geringe Querschnitt des Mageis erlaubt es bei der überwiegenden Zahl von Erwachsenen, einen ausreichenden Teil der intramedullärer Durchblutung zu schonen, da insbesondere im Bereich der Osteotomie nicht bis zum harten Teil des Knochens, also bis zur Cortikalis, aufgebohrt werden muß.The motorized telescopic nail for continuous lengthening of the human femur according to the Ilisarow principle meets all of these conditions. The biomechanical stability is ideal because the intramedullary force carrier allows a concentric load transfer that is identical to that of the femoral bone chord. Due to the wall thickness of both parts of the nail, there is more than sufficient stability against torsional and bending forces, especially since the isteotomy, i.e. the sawing through of the bone, takes place in an area of the bone that is splinted by the thickest part of the nail. The locking in both the upper and lower parts of the bone is done with 3 cross bolts that run at different angles to each other. This means that the rotation is absolutely stable and that the nail only allows telescopic movements caused by the motor and does not allow any further unwanted shortening or lengthening. The small cross-section of the Mageis allows a sufficient part of the intramedullary blood flow to be preserved in the majority of adults, since it is not necessary to drill down to the hard part of the bone, i.e. to the cortex, particularly in the area of the osteotomy.

Lediglich im Bereich des Isthmus erreicht die Aufbohrung ·1&egr;&eegr; harten Teil des Knochens und benachteiligt in diesem Abschnitt die innere Durchblutung. Dies ist im oberen Anteil, in dem die Durchblutung zur Überbrückung des Osteotomiespaltes notwendig ist, nicht der Fall. Die durch jede intramed^i^.are Schienung verursachte dinderdurchblutung im Intramedullärraum wird vollkommen ausreichend durch die verstärkte, vom Periosteum ausgehende Durchblutung des Knochens kompensiert. Die biomechanische Stabilität wird außerdem durch das Rohrsystem als solches gegeben, da das Prinzip "Rohr im Rohr" allen anderen Systemen wie äußerer Fixation oder Plattenosteosynthese in biomechanischer Hinsicht überlegen ist. Durch die Gewährleistung, daß elektronisch eine bestimmte VerlängerungOnly in the area of the isthmus does the drilling reach the hard part of the bone and impairs the internal blood flow in this section. This is not the case in the upper part, where the blood flow is necessary to bridge the osteotomy gap. The reduced blood flow in the intramedullary space caused by any intramedullary splinting is fully compensated for by the increased blood flow to the bone from the periosteum. The biomechanical stability is also provided by the tube system itself, since the "tube in tube" principle is superior to all other systems such as external fixation or plate osteosynthesis in biomechanical terms. By ensuring that a certain extension is electronically

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in einem oestimmten Zeitabschnitt automatisch durchgeführt wird, ist dieses Implantat unabhängig von der Mitwirkung des Patienten. Der Patient muß sich lediglich auf die Entlastung des Beines konzentrieren, kann jedoch, uias für die Knochenheilung maßgeblich ist, funktionell behandelt werden. Übungsbehandlungen zur Erhaltung der Kraft der betroffenen Muskulatur können durchgeführt uierden. So wird eine Einsteifung angrenzender Gelenke verhindert. Die Kompatabilität dieses Implantates mit den Ansprüchen moderner aktiver Menschen ist groE, da das Implantat unsichtbar ist und den Patienten, abgesehen von der Entlastung des Beines, in keiner Weise in seiner Lebensqualität eingeschränkt.is carried out automatically in a certain period of time, this implant is independent of the patient's cooperation. The patient only has to concentrate on relieving the leg, but can be treated functionally, which is crucial for bone healing. Exercise treatments to maintain the strength of the affected muscles can be carried out. This prevents stiffening of adjacent joints. The compatibility of this implant with the needs of modern, active people is great, as the implant is invisible and, apart from relieving the leg, does not limit the patient's quality of life in any way.

Nach Abschluß der beliebigen Verlängerung verbleibt das Implantat als statischer Stabilisator im Knochen, bis die Verlängerungslücke vollkommen knöchern überbrückt und konsolidiert ist. Erst dann werden die Verriegelungsbolzen und der Marknagel entfernt.After completion of the desired lengthening, the implant remains in the bone as a static stabilizer until the lengthening gap is completely bridged and consolidated by bone. Only then are the locking bolts and the intramedullary nail removed.

Dieser motorisierte Teleskop-Verriegelungsnagel stellt das einzige intramedulläre Implantat dar, daß speziell zur Verlängerung des Oberschenkes entwickelt worden ist.This motorized telescopic locking nail is the only intramedullary implant that has been specifically developed for lengthening the femur.

Die wesentlichen Vorteile dieses Marknagels gegenüber allen herkömmlichen Implantaten sind die ideale konzentrische Kraftübertragung und somit Stabilität, die Einhaltung biologischer Kriterien der Knochenheilung und des Knochenwachstums durch das Distraktionsprinzip, die Verringerung auftretender Komplikationen und das Ermöglichen einer schmerzfreien postoperativen funktionellen Nachbehandlung der betroffenen Extremität.The main advantages of this intramedullary nail compared to all conventional implants are the ideal concentric force transmission and thus stability, compliance with biological criteria of bone healing and bone growth through the distraction principle, the reduction of complications and the possibility of pain-free postoperative functional follow-up treatment of the affected extremity.

Beschreibung der technischen Zeichnung des Teleskopverriegelungsmarknagels zur kontinuierlichen Verlängerung des Oberschenkels.Description of the technical drawing of the telescopic locking intramedullary nail for continuous lengthening of the femur.

Die technische Zeichnung wird beschrieben:The technical drawing is described:

Die Zeichnung z%iqt zwei Hohlstab«, die teleskopartig miteinander verbunden werden können (siehe Blatt I bis IV). Das Material der Stäbe, bzw. des Nabels ist ein handelsüblicher Implantatstahl. Oer obers Teil der Zeichnung zeigt den Tsil des flax'inagels, der Getriebe und Motor enthält (A, Blatt I - IV). Der untere Teil der Zeichnung stellt den im Umfang kleineren Teil des Marknagels dar (B, Blatt I - III), der teleskopsrtig in den eben gezeichnteten Teil (A) hineinpaßt.The drawing shows two hollow rods which can be connected to one another in a telescopic manner (see sheets I to IV). The material of the rods, or the navel, is a commercially available implant steel. The upper part of the drawing shows the part of the nail which contains the gear and motor (A, sheets I - IV). The lower part of the drawing shows the smaller part of the nail (B, sheets I - III), which fits telescopically into the part just drawn (A).

Teil A ist a.fSen rund und hat je nach Abschnitt des Nagels eine unterschiedliche Wandstärke. An einem Ende ist er leicht konisch geformt (vgl. Blatt I), am anderen Ende ist er offen (siehe Blatt IV). Die einzelnen Wandstärken und Querschnitte uierden in mm angegeben.Part A is basically round and has a different wall thickness depending on the section of the nail. At one end it is slightly conical (see sheet I), at the other end it is open (see sheet IV). The individual wall thicknesses and cross-sections are given in mm.

Der im Umfang geringere Teil des Nagels (B) paßt schlüssig in den Hohlraum (3) zwischen Mantel 1 (Querschnitt 2) und Gewinde h des Gewindestabes (4 und 13) von Teil A. Der Gewindestab ist unmittelbar mit Motor und Getriebe verbunden (vgl. Blatt III). Der Bereich 5 von Teil B ist ebenfalls ein Gewinde, in das das Gewinde 4 hineinpaßt. Eine Rotation des Nagelteils B im Nagelteil A wird dadurch verhindert, daß der Querschnitt des Teils B ein Sechskant als Außenform aufweist. Dieses Sechskant paßt formschlüssig in Teil A, das innen ebenfalls eine Sechskantform hat siehe Querschnitt 2, Blatt II). Der Querschnitt des Teils B ist mit 6 (siehe Blatt III) beschrieben.The smaller part of the nail (B) fits snugly into the cavity (3) between casing 1 (cross section 2) and thread h of the threaded rod (4 and 13) of part A. The threaded rod is directly connected to the motor and gear (see sheet III). The area 5 of part B is also a thread into which the thread 4 fits. Rotation of the nail part B in the nail part A is prevented by the fact that the cross section of part B has a hexagon as its outer shape. This hexagon fits positively into part A, which also has a hexagonal shape on the inside (see cross section 2, sheet II). The cross section of part B is marked 6 (see sheet III).

Durch die Formschlüssigkeit zwischen den Teilen A und Teil B ist die innere Stabilität beider Nagelanteile gegeben. Teil B wird durch Drehbewegungen des Gewindestabes (4 und 13, Blatt I,II,III & VI) teleskopartig herausgeschoben. Vor Implantierung in den menschlichen Femur wird Teil B vollständig in Teil A hineingebracht» sodaß eine entsprechende Verlängerung vorgenommen werden kann. Die innere Stabilität des Teleskopaufbaues wird dadurch gewährleistet, daß Teil B 140 mm in Teil A hineingebracht wird.The form-fitting connection between parts A and B ensures the internal stability of both nail parts. Part B is pushed out telescopically by rotating the threaded rod (4 and 13, sheet I, II, III & VI). Before implantation into the human femur, part B is brought completely into part A so that a corresponding extension can be made. The internal stability of the telescopic structure is ensured by bringing part B 140 mm into part A.

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So können maximale Uerlängerungsdistanzen &ugr;&ogr;&eegr; 8 mm erreicht werden (vgl. Blatt WII).In this way, maximum extension distances of ≥ 8 mm can be achieved (see sheet WII).

Die Verankerung von Teil B im Knochen erfolgt über Bolzen, Laie durch die Öffnungen 7,8 und 9 in Teil B (Blatt I) gebracht werden und die Spitze &ugr;&ogr;&eegr; Teil B mit dem körperfernen Ende des Oberschenkelknochens (Femur) fest verankern. Die Osteotomie erfolgt in einem Bereich des körpernahen Endes des Femurs, sodaB die 7elesknP'beüiegufig den Knochen entlang dar Außenfläche von Teil A zieht,Part B is anchored in the bone using bolts which are inserted through openings 7, 8 and 9 in part B (sheet I) and firmly anchor the tip of part B to the distal end of the thigh bone (femur). The osteotomy is carried out in an area of the proximal end of the femur so that the elecrophant pulls the bone along the outer surface of part A.

Teil A wird im körpernahen Femuranteil durch Bolzen ueranViätt, dia sowohl durch S3^r' Knochen als auch durch die öffnungen 10, 11 üw 12 «on Teil A verlaufen (ygl. Blatt IV). Die verschiedenen Querschnitte werden im unters?·: Teil &uacgr;&zgr; &tgr; Blätter I bis IV der technischen Zeichnung dargestellt.Part A is secured in the femoral part closest to the body by bolts which pass through both the ^S3 bone and the openings 10, 11 and 12 in part A (see sheet IV). The various cross-sections are shown in the different parts ( sheets I to IV) of the technical drawing.

Teil 13 ist ein Bestandteil des Gewindestabes und ohne axiale Verschiebemöglichkeit in Teil 14 verankert. Teil 14 ist seinerseits in der Außer, lulle durch ein Gewinde und festen Stop im Mantel (20) von Teil A verankert. So wird die axiale Kraft, die auf dem Gewindestab (4 und 13) lastet über den Bereich 13 von der Struktur 14 aufgefangen. Der über ein Getriebe mit dem Motor verbundene Gewindestab gibt somit axiale Belastungskräfte nicht an Motor und Getriebe weiter (vgl. Blatt III und V). Der Motor samt Getriebe (15) liegt formschlüssig im zylindrischen Abschnitt von Teil A. Er wird durch eine Dichtung 16 (Querschnitt 17, Blatt III) abgedichtet. Eine weitere Dichtung 18 (Querschnitt 19) schließt die Beziehung 20, 14 und 13 zum Hohlraum 3 von Teil A ab. Der Motor wird fest im Teil A durch eine mit Gewinde versehene Schraube 21 (Querschnitte 22 und 23) blockiert,durch die die notwendigen Drähte geführt werden (siehe Blatt III und V). Die gesamte Konstruktion wird mit geeigneten Instrumenten in den Oberschenkelknochen eingetrieben. Der Nagel wird gehalten und gelenkt durch ein Verbindungsstück, das mit Gewinde in den inneren Raum des körpernahen Endes des Teiles A (24) hineingeschraubt wird und nach endgültiger Plazierung des Nagels entfernt wird.Part 13 is a component of the threaded rod and is anchored in part 14 without the possibility of axial displacement. Part 14 is in turn anchored in the outer ring by a thread and a fixed stop in the casing (20) of part A. The axial force acting on the threaded rod (4 and 13) is thus absorbed by the structure 14 via area 13. The threaded rod, which is connected to the motor via a gear, therefore does not pass axial load forces on to the motor and gear (see Sheets III and V). The motor and gear (15) are positively fitted in the cylindrical section of part A. It is sealed by a seal 16 (cross section 17, Sheet III). Another seal 18 (cross section 19) completes the relationship between 20, 14 and 13 and the cavity 3 of part A. The motor is firmly locked in part A by a threaded screw 21 (sections 22 and 23) through which the necessary wires are passed (see sheets III and V). The entire construction is driven into the femur using suitable instruments. The nail is held and guided by a threaded connector that is screwed into the inner space of the proximal end of part A (24) and is removed after the nail has been finally placed.

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IIIIII

Aus dem Hohlraum des körpernahen Nagelanteils (24, Querschnitt ^ 25, Blatt IU) ragen die Stromleitungen die zu der Stromquelle und Ü zu dnm regulatorischen Mechanismus führen, der dem Motor die nö-5g tigen Impulse gibt, in bestimmten Zeitabständen eine uorbestimmte S: Anzahl won Umdrehungen durchzuführen, sodaß der Gewindestab (4 t* und 13) sich um sine entsprechende Zahl won Umdrehungen beilegt, •f; wodurch wiederum Teil B des Teleskopnagels herausgeschoben wird. &PSgr;- Blatt V der technischen Zeichnung Zeichnung gibt den Charakter derFrom the cavity of the nail part closest to the body (24, cross section 25, sheet IU) protrude the power lines that lead to the power source and to the regulatory mechanism that gives the motor the necessary impulses to perform a predetermined number of revolutions at certain time intervals, so that the threaded rod (4 t* and 13) is bent by a corresponding number of revolutions, •f; whereby in turn part B of the telescopic nail is pushed out. &PSgr;- Sheet V of the technical drawing Drawing gives the character of the

Verankerung (14) des Gewindestabes (4 und 13) wieder. Diese Ver-.; ankerung wird mittels Außengewinde in das Innengewinde des körpernahen Anteils von feil A eingebracht. Ein Mitrotitren uon Teil 14 mit dem Gewindestab wird dadurch v/erhindert, daß beide die gleiche Drehrichtung haben. Eine Lockerung der Verankerung (14) ist somit nicht möglich. Die Verankerung besteht aus 2 gleichgestalteten Zylinderhälften, die aneinanderpassen und gleichzeitig formschlüssig die Ausbuchtungen des Gewindestabes im Bereich 13 umgeben. Bei zusammengesetztem Nagel (Teil B ist in Teil A eingeführt) wird das Gewinde (4) des Gewindestabes in Gewinde (5) und Hohlraum (28, Querschnitt 29) won Teil B geführt.Anchoring (14) of the threaded rod (4 and 13) again. This anchoring is introduced into the internal thread of the part of part A closest to the body by means of an external thread. Co-rotation of part 14 with the threaded rod is prevented by the fact that both have the same direction of rotation. Loosening of the anchoring (14) is therefore not possible. The anchoring consists of 2 identically designed cylinder halves that fit together and at the same time surround the bulges of the threaded rod in area 13 in a form-fitting manner. When the nail is assembled (part B is inserted into part A), the thread (4) of the threaded rod is guided into the thread (5) and cavity (28, cross section 29) of part B.

Blatt VI der technischen Zeichnung stellt nochmals den Gewindestab (4 und 13) mit entsprechenden Querschnitten dar.Sheet VI of the technical drawing shows the threaded rod (4 and 13) again with corresponding cross-sections.

Motor und Getriebe (15) sind handelsübliche Geräte, der Motor wird durch elektrischen Strom betrieben.The motor and gearbox (15) are commercially available devices, the motor is powered by electricity.

Nicht geneigt sind die Querbolzen, die in die Löcher 10, 11, 12 won Teil A (Blatt IV), sowie in die Löcher 7, 8, 9, Querschnitte 26 und 27 (Blatt I) won Teil B passen. Diese sind handelsübliche Schraubbolzen von 5 mm Stärke und unterschiedlicher Länge.The cross bolts that fit into holes 10, 11, 12 of part A (sheet IV) and holes 7, 8, 9, cross sections 26 and 27 (sheet I) of part B are not inclined. These are standard screw bolts with a thickness of 5 mm and different lengths.

Die mit Blatt VII bezifferte Zeichnung zeigt einen motorgetriebenen Teleskopverriegelungsmarknagel in Position im Oberschenkelknochen eines Menschen in schematischer Darstellung. Abb. a zeigt den Nagel im Intramedullärraum mit körpernaher und körperfernerThe drawing numbered sheet VII shows a motor-driven telescopic locking intramedullary nail in position in the femur of a human in a schematic representation. Fig. a shows the nail in the intramedullary space with proximal and distal

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Verriegelung durch Querbolzen. Die Teleskopbewegung ist am Punkt 0, d.h., der Nagel hat seine geringste Länge. Abb. b zeigt die gleiche Position des Nagels, aber eine mögliche Position einer queren Osteotomie mit der Bezeichnung 0. Die Ostpntomie ist mit einer geeigneten Drahtsäge durchzuführen. Locking by transverse bolts. The telescopic movement is at point 0, ie the nail has its shortest length. Fig. b shows the same position of the nail, but a possible position of a transverse osteotomy, marked 0. The osteotomy is to be performed with a suitable wire saw.

Abb. c zeigt den Zustand nach einer Verlängerung won relativ gesehen mehreren Zentimetern, wobei täglich 1 mm verlängert worden ist. Din verlängerte Distanz ist mit dem Buchstaben V gekennzeichnet. Die schraffierte Gegend zwischen beiden Knochenhauptfragmenten stellt den Beqinn einer Verknöcherunn in diesem Gebiet dar. Der Gesamtknochen ist um diese Länge V verlängert worden. Der untere Teil des Nagels (in der Zeichnung I mit B bezeichnet) hat bereits die Teleskopbewegung um die Strecke V ausgeführt. Der untere Knochenanteil ist am Marknagel entlang gezogen worden. Die ungebrochene Hülle des Knochens dient der Stabilität des gesamten Nagel-Knochenbereiches, der mit D bezeichnet wird. Nach Erreichen der gewünschten Verlängerung des Knochens wird die Regulierung der Umdrehungszahl des Plotors beendet. Dann übernimmt der Verriegelungsmarknagel eine statische Funktion bis die Distanz V vollständig knöchern durchbaut ist. Der Marknagel wird mit dem gleichen Instrumentarium entfernt, mit dem er in den Oberschenkelknochen hineingetrieben wurde.Fig. c shows the state after an extension of several centimeters, with 1 mm being extended per day. The extended distance is marked with the letter V. The hatched area between the two main bone fragments represents the beginning of ossification in this area. The entire bone has been extended by this length V. The lower part of the nail (indicated by B in drawing I) has already completed the telescopic movement by the distance V. The lower part of the bone has been pulled along the intramedullary nail. The unbroken shell of the bone serves to stabilize the entire nail-bone area, which is designated by D. Once the desired lengthening of the bone has been achieved, the regulation of the number of revolutions of the plotter is stopped. The locking intramedullary nail then takes on a static function until the distance V is completely filled with bone. The intramedullary nail is removed using the same instruments that were used to drive it into the femur.

Nicht abgebildet sind Drähte und Stromquelle mit regulativen Funktionsteilen.Not shown are wires and power source with regulatory functional parts.

Claims

Schutzansprüche:Protection claims:

Telescopic locking intramedullary nail for the continuous lengthening of the femur according to the characterized in that the telescopic nail consists of two hollow rods, one of which fits into the other and a motor-driven thread is provided for the slow and continuous pushing out of the first rod.

Telescopic locking intramedullary nail according to claim 1, characterized in that the larger rod, from which the rod of smaller circumference is pressed out, contains an electric motor which is located in the cavity of the rod and is fixed there and has a connection for a power source located outside the rod. A digital measuring instrument is provided for checking the telescope inclination.