DE2701279A1

DE2701279A1 - Knochennagel

Info

Publication number: DE2701279A1
Application number: DE19772701279
Authority: DE
Inventors: Jacob Dr Aginsky
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1977-01-13
Publication date: 1977-07-21
Also published as: CH603143A5; GB1570103A; IL48826A; IL48826A0; US4091806A

Description

Dr. Jacob AGINSKY HAIFA / Israel

PATENTANWÄLTE
MOLLEiJ-DORE · DEUFEL

SCHÖN · HERTEL
8 MÜNCHEN 86 ■ SIEBERTSTR. 4 TEL. (039)474005 TELEX 5-24285

1 a JAN. 1977

KNOCHENNAGEL

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Knochennagel, der in die Markhöhle eines Knochens einzusetzen bestimmt ist.um einen gebrochenen Knochen zusammenzuhalten.

Bis heute werden viele Knochenbrüche dadurch behandelt, dass in die Markhöhle ein Knochennagel eingesetzt wird, welcher den gebrochenen Knochen zusammenhalt und verstärkt, so dass eine funktioneile Wiederherstellung des betroffenen Körpergliedes nach wenigen Tagen der Ruhe erreicht werden kann.

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In der Anfangszeit dieser Behandlungsmethode wurden Nägel aus einem nicht korrodierendem Material in die Markhöhle des Knochens eingeschraubt, wobei der Durchmesser dieser Nägel entsprechend dem schmälsten Teil der Knochenhöhle gewählt wurde. Dies brachte es mit sich, dass diese Nägel auf ihrer ganzen Länge relativ dünn und damit nicht genug stark waren,

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um solche Belastungen aufzunehmen, welche dem entsprechenden gesunden Glied sonst zugemutet werden können. Eine Funktions— fähigkeit des gebrochenen Gliedes in normalem Ausmass war somit erst wieder gegeben, nachdem es vollkommen ausgeheilt war. Als Folge davon musste das gebrochene Glied während längerer Zeit still gelegt werden, was nicht nur eine Arbeitsunfähigkeit des Patienten während dieser Zeit nach sich zog, sondern auch die Gefahr des Muskelschwundes und anderer Krankheiten heraufbeschwörte.

Im Bestreben, in kürzerer Zeit die Funktionsfähigkeit des gebrochenen Gliedes wieder herzustellen, hat man stärkere Nägel verwendet und heutzutage ist es üblich, in einem solchen Fall die Markhöhle durch Ausreiben des Knochens zu vergrössern, damit solche stärkere Nägel eingesetzt werden können. Bei dieser Behandlungsmethode gelangen Nägel zur Verwendung, welche entlang ihrer Länge einen gleichförmigen Querschnitt besitzen, ausgenommen das vordere Ende, welches konisch verjüngt ist, um das Einführen des Knochennagels durch das Knochenmark hindurch zu erleichtern. Während für relativ grosse Knochen, wie z.B. den Oberschenkelknochen, Nägel mit

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kleeblattförtnigem Querschnitt verwendet werden, gelangen bei der Behandlung von Knochen mit kleiner Markhöhle drahtähnliche oder mit V-Querschnitt versehene Nägel zu Anwendung. Diese Nägel sind verformbar und elastisch ausgebildet, damit sie sich optimal an die einzelnen Knochenfragmente anschmiegen können. Bei einem "Kleeblattnagel" kann dies dadurch erreicht werden, dass er hohl ausgebildet und mit längsverlaufenden Schlitzen versehen ist, was sowohl eine leichte Krümmung in Längsrichtung als auch eine transversale Zusammendrückbarkeit des Nagels erlaubt.

Der prinzipielle Nachteil bei der Verwendung dieser Knochen— nagelarten ist darin zu sehen, dass die Markhöhle des Knochens durch Ausreiben vergrössert werden muss, damit ein genügend starker Nagel eingesetzt werden kann. Das Vergrössern der Markhöhle schwächt nicht nur den Knochenschaft sondern verringert auch die Blutzufuhr zu den Bruchstellen, was wiederum der vollständigen Ausheilung des Bruches nicht gerade förderlich ist.

Ein anderer .Nachteil besteht darin, dass die Knochenfragmente ausschliesslich unter Wirkung der Reibung zusammengehalten werden; es ist nicht gewährleistet, dass die Fragmente gegeneinander ausgerichtet bleiben und dass die Bruchstellen gegeneinander gepresst werden.

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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile auszuschalten und einen Knochennagel vorzuschlagen, der immer dann angewendet werden kann, wenn kein Splitterbruch vorliegt und mit dem erreicht werden kann, dass die Bruchstellen des Knochens gegeneinander gepresst werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen gegen mechanische Beanspruchung widerstandsfähigen Knochennagel vorzuschlagen, welcher einen Durchmesser besitzt, der ungefähr gleich oder wenig geringer ist als der geringste Durchmesser der Markhöhle des gebrochenen Knochens, so dass kein Ausreiben des Knochens erforderlich ist.

Der gemäss dieser Erfindung vorgesehene Knochennagel soll dazu dienen, eine Art Vorspannung des gebrochenen Knochens in einer ähnlichen Art zu erreichen, wie es bei der Konstruktion von Betonbalken bekannt ist, die vorgespannte Stahleinlagen besitzen und bei denen die gesamten Zugbeanspruchungen durch die Stahleinlagen aufgenommen werden.

Bei der Konstruktion des vorgeschlagenen Knochennagels wurde die Tatsache berücksichtigt, dass sich die Markhöhle eines Knochens von einem relativ schmalen Mittelteil gegen die Enden hin erweitert. Dementsprechend hat der vorgeschlagene Nagel einen maximalen Durchmesser, welcher demjenigen des schmälsten Teiles der Markhöhle des Knochens entspricht, so dass ein ungehindertes Einsetzen des Nagels an der Bruchstelle vorbei gewährleistet ist, wobei das hintere Ende des

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Knochennagels aus dem Knochen herausragt. Das vordere Ende des vorgeschlagenen Knochennagels ist in Längsrichtung geschlitzt, so dass mindestens zwei vordere Abschnitte entstehen, wobei mechanische Mittel vorgesehen sind, diese vorderen Teile auseinanderzuspreizen und sie so in unmittelbaren Kontakt mit der intakten Knochenwandung im erweiterten Bereich der Markhöhle zu bringen. Im Falle eines Oberschenkelknochens liegen diese vorderen, auseinandergespreizten Teile des Knochennagels im Bereich des Knies, wo eine sichere Verankerung des Nagelvorderteiles gewährleistet ist. Die Mittel zum Auseinanderspreizen des Nagelvorderteils werden vom hinteren, im Bereich des Hüftgelenkes liegenden Ende des Nagels her betätigt. Diese Mittel umfassen längsverlaufende, durch den hohlen Schaft des Nagels sich erstreckende Betätigungsorgane, die am hinteren Teil des Nagels herausragen.

Ferner ist das aus dem Knochen herausragende hintere Ende des Nagels mit Mitteln versehen, welche eine Verankerung des Nagelendes am Knochenende erlauben. Dadurch können die beiden auseinandergebrochenen Knochenteile gegeneinander gepresst werden, wobei der Nagel all diejenigen Kräfte aufnimmt, die bei der Bewegung und beim Gebrauch des betroffenen Gliedes auf den Knochen einwirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemMsse Knochennagels ist am vorderen Ende desselben ein konisches

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Spreizorgan vorgesehen, welches eine zentrale Gewindebohrung besitzt, wobei zu dessen Betätigung eine Schraubspindel dient, die sich durch den hohlen Nagel hindurch vom konischen Spreizorgan, in welches die Spindel eingeschraubt istj bis zum hinteren Ende des Nagels erstreckt, aus welchem sie herausragt. Am herausragenden Ende der Spindel sind Mittel vorgesehen, die ein Drehen der Spindel erlauben, so dass das keilförmige Spreizorgan gegen hinten in den geschlitzten Teil des Nagels hereingezogen wird, wobei die vorderen Abschnitte auseinander gespreizt werden.

Vorzugsweise besitzt der Knochennagel an seinem hinteren Ende ein Musseres Gewinde, auf welches eine Mutter abschraubbar ist, zum Verschieben des Knochennagels gegen das hintere Ende des oberen Knochenfragmentes. Diese Mutter stützt sich auf einem Druckring ab, welcher seinerseits gegen die obere Stirnseite des Knochens im Bereich des Hüftgelenkes aufliegt. Auf diese Weise kann das untere Knochenfragment, welches durch die gespreizten Abschnitte des Nagels gehalten wird, gegen das obere Knochenfragment mit dem Hüftgelenk gezogen werden.

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Zur Herstellung des vorgeschlagenen Knochennagels soll ein Material verwendet werden, das nicht nur äusserst korrosionsbeständig ist, sondern ausserdem eine hohe Elastizität besitzt um ein einfaches Entfernen des Nagels aus dem Knochen zu erleichtern, nachdem der Bruch ausgeheilt ist. Um das Entfernen des Knochennagels zu ermöglichen, wird das konische Spreizorgan in seine ursprüngliche Position gebracht, die es während des Einsetztens des Knochennagels eingenommen hat, so dass die vorderen Abschnitte des Nagels auf Grund der Elastizität des Materials sich einander wieder nähern.

Im folgenden wird ein Ausführnungsbeispiel des erfindungsgemässen Knochennagels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Knochennagels, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt durch einen gebrochenen Schenkelknochen mit eingesetztem Knochennagel.

Der Knochennagel gemäss Fig. 1 und 2 ist dazu bestimmt, in die Markhöhle eines gebrochenen Schenkelknochens eingesetzt zu werden. Sein vorderes Ende, in der Zeichnung oben, zeigt dabei gegen das Knie, während das hintere Ende des Nagels im Bereich des Hüftgelenkes aus dem Knochen herausragt. Der Knochennagel besitzt einen länglichen,zylindrischen Mantel 1, der am vorderen Ende eine konische Abschrä—

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gung 10 besitzt, um das Einsetzen des Nagels und das Durchstossen des Knochenmarks zu erleichtern. Das vordere Ende des Nagels ist durch einen länglichen Schlitz 12, der sich etwa über die Hälfte des Nagels erstreckt, in zwei Abschnitte 11 und 11' unterteilt. Das hintere Ende des Nagelmantels

1 ist mit einem Gewinde 13 versehen, wobei auf gegenüberliegenden Seiten je eine parallele Fläche 14 vorgesehen ist, die das Gewinde unterbrechen. Die Funktion dieser Flächen 14 wird weiter unten näher erklärt. Eine zylindrische Bohrung erstreckt sich durch die ganze Länge des Nagelmantels 1; sie ist am hinteren Ende des Mantels etwas vergrössert. um eine zylindrische Ausnehmung 16 zu bilden.

In der Bohrung 15 des Mantels 1 ist eine zylindrische Gewindestange 2 beweglich gelagert, deren Länge ungefähr der Länge des Nagels entspricht. Das Gewinde 20 auf der Stange

2 erstreckt sich ungefähr über das vordere Drittel der Stange. Am hinteren Ende der Stange 2 ist eine Hülse 21 ausgebildet, die eine sechseckige Vertiefung 22 besitzt, welche passend zur Aufnahme eines Innensechskant - Betätigungschlüssels geformt ist.

Der mit dem Gewinde versehene Vorderteil der Stange 2 ist in die Gewindebohrung eines konischen Spreizorganes 3 eingeschraubt. Letzteres besitzt einen konisch ausgebildeten Vorderteil 30 und einen entsprechend konisch ausgebildeten Hinterteil 31, der in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist. Ferner

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sind zwei seitlich abstehende, gegenüberliegend angeordnete Rippen 32 vorgesehen, welche gegen ihr hinteres Ende zu schmaler werden und welche in den länglichen Schlitz 12 einzugreifen bestimmt sind, um bei einem Verschieben des Spreizorganes 3 gegen hinten die Abschnitte 10 und 10' auseinanderzudrücken. Auf das Gewinde 13, am hinteren Teil des Nagelmantels 1,ist eine Mutter 4 aufgeschraubt, welche gegen einen Druckring 5 aufliegt, welcher entlang des mit Gewinde 13 versehenen Teiles des Nagelmantels 1 verschiebbar ist. Der Druckring 5 besitzt einen scheibenförmigen Teil 50, welcher mit zwei abstehenden Zacken 51 versehen ist. Der scheibenförmige Teil 50 besitzt eine zentrale Oeffnung 52, die dem Querschnitt des Nagelmantels im Bereich des Gewindes 13 angepasst ist. Der Druckring 5 umfasst also das Gewinde wie auch die beiden Flächen 14, so dass eine Verdrehung des Ringes 5 gegenüber dem Nagelmantel 1 verhindert ist.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Knochen dargestellt, der mit einem in die Markhöhle eingesetztem Nagel gemäss der Erfindung vorgesehen ist. Der Durchmesser des Knochennagels ist etwas geringer als die engste Stelle der Markhöhle, so dass eine leichte Beweglichkeit des Nagels während des Einsetztens und Entfernens sichergestellt ist. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, wie die Abschnitte 11 und 11' unter Wirkung des nach hinten gezogenen Spreizorganes 3 auseinandergespreizt sind. Die Verschiebung des Spreizorganes gegen hinten geschieht durch Verdrehung der Gewindestange 2 mit Hilfe eines

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Innensechskant-Schlüssels, der in die sechseckige Vertiefung 22 eingesetzt wird. Das Spreizorgan 3 wird soweit nach hinten gezogen, bis die auseinandergespreizten Abschnitte 11 und 11' satt auf das sie umgebende massive Knochenmaterial aufliegen. Aus Fig. 3 ist auch zu sehen, wie die beiden Knochenfragmente aufeinandergedruckt werden. Dies geschieht dadurch, dass die Mutter 4 angezogen wird, so dass der Druckring 5 gegen die Stirnfläche des Knochens aufliegt, wobei die beiden Zacken 51 in zwei vorgängig in den Knochen gebohrte Löcher eingreifen. Dadurch wird der Nagelmantel 1 verdrehfest gehalten, so dass eine Rotation der Gewindestange 2 möglich ist, ohne dass sich der Nagel selbst bewegt.

Nach der Ausheilung des Bruches kann der Knochennagel entfernt werden. Dies geschieht dadurch, dass die Gewindestange 2 in umgekehrter Richtung verdreht wird, so dass das Spreizorgan 3 gegen das vordere Ende des Nagelmantels 1 gestossen wird. Auf Grund der Elastizität des Materials nähern sich die beiden Abschnitte 11 und II¹ einander, bis sie wieder ihre ursprüngliche Position eingenommen haben. Dann wird die Mutter 4. bis ans Ende des Gewindes 13 hineingeschraubt, so dass der Nagel sich aus der Markhöhle des Knochens heraus bewegt. Schiiesslich wird der Nagel vollständig entfernt, beispielsweise mit Hilfe von Hammerschlägen, die auf einen am hinteren Ende des Nagels aufgeschraubten Haken oder dergleichen gegeben werden.

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Vorstehend wurde die Verwendung des Knochennagels bei einem gebrochenen Schenkelknochen beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die Verwendung eines entsprechenden Nagels mit anderen, im allgemeinen geringeren Abmessungen für die Behandlung anderer Knochenbrüche ebenso möglich ist.

Die Gewindestange 2 besitzt relativ geringen Durchmesser, was ein Biegen des Knochennagels in eine der Krümmung der Markhöhle entsprechende Form erlaubt, bevor der Nagel eingesetzt wird, ohne dass die Verschiebung des Spreizorganes 3 durch Rotation der Gewindestange 2 behindert wird.

Es ist klar, dass verschiedene Modifikationen und Aenderungen möglich sind, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen« So kann z.B,. der vordere Bereich des Nagel mantels in vier Abschnitte unterteilt werden, indem zwei Schlitze rechtwinklig zueinander in das vordere Ende des Nagels geschnitten werden. Hierdurch wird das Nagelende in vier Richtungen auseinander gespreizt, wodurch ein noch besseres Anschmiegen im erweiterten Bereich der Markhöhle des Knochens erreicht wird, wobei gleichzeitig weniger Druck auf die Knochenwandung ausgeübt wird.

Im Falle eines Splitterbruchs kann ein modifizierter Nagel verwendet werden, welcher die beiden Enden des Knochens in einer solchen gegenseitigen Distanz hält, wie sie dem vorherigen gesunden Zustand entspricht. In diesem Fall besitzt der Nagel einen Druckring 5, der lediglich in axialer Richtung

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mit der Mutter 4 mechanisch verbunden ist, während eine unabhängige Verdrehung der Mutter 4 alleine gewährleistet bleibt. Der Ring 5 wird dann am Knochenende befestigt, so dass eine Verdrehung der Mutter und damit eine Verschiebung derselben entlang dem Gewinde am Nagelmantelende eine entsprechende Verschiebung des Ringes 5 nachsichzieht. Auf diese Weise kann der Ring 5, welcher am hinteren Knochenende mittels der Zacken 51 oder mittels Schrauben befestigt ist, zusammen mit dem Knochenende herausgezogen werden, so dass die Distanz zwischen den gebrochenen Knochenteilen soweit vergrössert werden kann, bis der Zustand erreicht ist, wie er vor dem Bruch war.

Es ist ausserdem möglich, die Endabschnitte 10 und 10' des Nagels mit entlang des Umfanges verteilt angeordneten schmalen Verzahnungen zu versehen, welche eine innige Verankerung der auseinandergespreizten Abschnitte in der Knochenwandung sicherstellen, so dass eine Relativbewegung zwischen Knochen und Nagel ausgeschlossen ist.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

Knochennagel zum Verbinden gebrochener Knochenteile durch Einführen des Nagels in die Markhöhle des gebrochenen Knochens, wobei das hintere Ende des Nagels aus dem Ende des Knochens herausragt, gekennzeichnet durch

einen hohlen, äusseren Mantel, der an seinem vorderen Ende in Längsrichtung geschlitzt ist, so dass mindestens zwei Abschnitte gebildet sind,

ein Spreizorgan zum Auseinanderspreizen dieser Abschnitte des Mantels, so dass diese gegen die Knochenwandung im erweiterten Teil am Ende der Markhöhle des Knochens aufliegen,

Betatigungsorgane zur Betätigung dieses Spreizorgans, in der Form einer Stange, die sich durch den Hohlraum zum hinteren Ende des Mantels erstreckt, und

Mittel zum Anpressen des vorstehenden Endes des Nagels gegen den Knochen, so dass die Knochenfragmente gegeneinander gepresst werden.
2) Knochennagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spreizorgan die Form eines konischen Einsatzes mit zentraler Gewindebohrung besitzt, welcher in den Schlitz bzw. in die Schlitze zwischen den Abschnitten hineinziehbar ist, um diesen bzw. diese zu verbreitern,und dass die Stange

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ORlQtNAL INSPECTED

zur Betätigung des Spreizorganes ein in die Gewindebohrung des Spreizorganes eingeschraubtes Gewinde besitzt, von wo aus sie sich zum hinteren Ende des Nagels erstreckt, wobei die Stange am hinteren Ende Mittel zum Verdrehen derselben trägt, so dass das Betätigungsorgan in Längsrichtung verschoben wird.
3) Knochennagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anpressen des Nagels gegen den Knochen ein Druck— ring vorgesehen ist, der entlang des Mantels verschiebbar ist, wobei das hintere Ende des Nagels mit einem Aussengewinde versehen ist, welches eine Mutter trägt, welche durch Verdrehen entlang des Nagelmantels verschiebbar ist.
4) Knochennagel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde am hinteren Ende des Nagelmantels durch zwei einander gegenüberliegende, ebene, parallel zur Nagelachse verlaufende Flächen unterbrochen ist.
5) Knochennagel nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring eine zentrale, längliche Bohrung besitzt, die das Aussengewinde am Nagelmantel sowie die beiden ebenen Flächen umfasst, so dass ein Verdrehen des Ringes gegenüber dem Nagelmantel verhindert ist.

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6) Knochennagel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring mit mindestens zwei von ihm gegen das vordere Ende des Knochennagels abstehenden Zacken versehen ist, die in im Knochen ausgebildete Löcher einzugreifen bestimmt sind.
7) Knochennagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorderen Abschnitte des Knochennagels mit an ihrer Aussenseite entlang ihres Umfanges angebrachten Verzahnungen versehen sind.
8) Knochennagel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring mit der Mutter in axialer Richtung verbunden, jedoch ihr gegenüber verdrehbar ist, so dass eine Verdrehbarkeit der Mutter gewährleistet ist, wenn der Druckring am Knochenende befestigt ist.

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