Marknagel
Die Erfindung betrifft einen Marknagel gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung von Röhrenknochenbrüchen sowie von Gelenken bekannt DE 38 35 682 A1 , die als Stabilisierungselemente ein- oder mehrgängig ineinander gewickelte Schraubenfedern aufweist, die zum Teil um eine Seele in Form eines elastisch verformbaren Drahtes oder eines Bündels von elastisch verformbaren Drähten herumgewickelt sind. Eine solche Schraubenfeder kann an den Enden mit einer Einrichtung zum Festlegen am Knochen ausgeführt sein.
Nachteilig an dieser bekannten Vorrichtung ist die Unbestimmtheit der Lage der Schraubenfedern sowie die Unmöglichkeit einer Rotationsverhinderung wie auch einer Fixierung einzelner Bruchstücke im Bereich einer Fraktur, da sich die Federeigenschaften der Schraubenfedefn dort nicht behindern lassen.
Weiterhin ist ein Nagelsystem für die intramedulläre Osteosynthese bei Schaftfrakturen aller Art bekannt, DE 197 31 298 A1 , welches einen rohrförmigen Außenkörper mit Durchbrüchen aufweist, aus denen sich Haken nach außen erstrecken, die durch Betätigung eines Innenkörpers nach außen geschwenkt werden können, wodurch sich die Haken an der Innenwand eines Röhrenknochens anlegen können sollen.
Dieses Nagelsystem ist extrem aufwändig und weist sehr viele Bauteile auf, kann aber prinzipbedingt nur Punktkontakte mit der Innenfläche eines Röhrenknochens erzeugen und diese auch nur in einem engen und über die Länge identischen Um- fangsbereich.
Einfachere Marknägel zur Verriegelungsnagelung sind bekannt, deren Einbau während eines Eingriffs jedoch nur mittels intraoperativer Röntgendarstellung kontrolliert werden kann, was aufgrund der Dauer nicht nur für einen Patienten, sondern insbesondere für das OP-Personal äußerst belastend ist. Des Weiteren müssen solche einfachen Marknägel mittels Querschrauben im
Knochen gesichert werden, wozu insbesondere bei langen Oberschenkelknochen, aber auch bei Oberarm- und Unterschenkelknochen aufwändige Zielgeräte erforderlich
sind, um solche Querschrauben unter möglichst geringer Verletzung der Haut durch diese hindurch punktgenau setzen zu können. Diese zusätzlich in eine Extremität einzubringenden Operationswunden müssen nach einer Operation aber auch nach einer operativen Entfernung der Querschrauben aufwändig versorgt werden, was zusätzli- che Belastungen für einen Patienten mit sich bringt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Marknagel zur Verfügung zu stellen, der einfach aufgebaut ist, sehr praxisorientiert, leicht, schnell, sicher und bei nur geringem Einsatz von intraoperativer Röntgendarstellung eingesetzt werden kann, ohne dabei Eingriffe in unversehrte Bereiche einer Extremität zu erfordern. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Oberbegriffs- merk-malen in erfindungsgemäßer Art und Weise aus den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs.
Der Marknagel, der sich insbesondere zur geschlossenen Reposition einer Fraktur eines Röhrenknochens durch Einsetzen in eine Bohrung in dessen Markhöhle eignet, ist dadurch 'gekennzeichnet, dass er einen Nagelk'em aufweist, an dessen vorderem Bereich der Anfang eines äußeren Bandes festgelegt ist, welches um den Nagelkern herum aufgewickelt ist und dessen Ende im hinteren Bereich um den Nagelkern drehverriegelbar festgelegt ist, wobei sich bei einer Drehung entgegen seiner Aufwickelrichtung die radiale Kontur des Marknagels erweitert. Hierdurch wird vorteil- haft erreicht, dass sich die Außenseite des Bandes an der Innenseite einer Durchgangsbohrung bzw. unmittelbar an die Innenseite des Markraumes eines Röhrenknochens anlegen kann bzw. durch ein weiteres Drehen entgegen der Aufwickelrichtung eine radial wirkende Kraft erzeugt werden kann, mit der die Einzelteile eines Knochens optimal ausgerichtet und repositioniert geklemmt werden können, wodurch ein opti- males Heilungsergebnis erzielt werden kann.
Der technische Aufbau eines solchen Marknagels ist extrem einfach, leicht von jedem Notfallarzt zu verstehen und dadurch auch sehr sicher in der korrekten Anwendung. Auf den Einsatz von distalen Fixierschrauben des Nagels kann hier vollständig verzichtet werden, so dass eine postoperative Schnittwundenversorgung in diesem Bereich nicht mehr erforderlich wird.
Durch die Klemmkraft des Bandes wird eine starke seitliche kortikale Abstützung und damit eine optimale Frakturstabilisierung erreicht, was des Weiteren zu einem schnelleren Ablauf der Frakturheilung führt. Frakturheilungsstörungen in Folge
mangelhafter Frakturfixation können bei der Verwendung des erfinderischen Marknagels vollständig ausgeschlossen werden. Längsgespaltene Knochenbrüche oder solche, die sehr nahe an einem Gelenk vorliegen, können mit dem erfindungsgemäßen Marknagel jedoch nicht behandelt werden. Zur Entfernung des Marknagels werden die Bänder wieder stärker um den Nagelkern herum aufgewickelt, wodurch sich der Außendurchmesser des Marknagels wieder verringert, sodass er problemlos aus der Bohrung oder der Markhöhle herausgezogen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Als besonders vorteilhaft ist eine Ausführung hervorzuheben, bei der im vorderen Bereich des Marknagels der Anfang eines weiteren inneren Bandes festgelegt ist, welches unter dem äußeren Band um den Nagelkern herum aufgewickelt ist und dessen Ende ebenfalls im hinteren Bereich des Marknagels drehverriegelbar um den Nagelkern festgelegt ist. Ein solches inneres Band vergrößert bei einer Drehung entge- gen seiner Aufwicklungsrichtung ebenfalls den Außendurchmesser des Marknagels bzw. legt sich mit seiner Außenseite an der Innenseite des äußeren Bandes an und stabilisiert so das Band und damit den gesamten Marknagel. Diese Konstruktion ermöglicht die Verwirklichung einer hohen Steifigkeit, die etwa der eines dünnen Rohres entsprechen kann. Dadurch, dass das Band aus federelastischem Material besteht, etwa aus chi- rugischem Stahl, Titan oder körperfreundlichem Kunststoff, lassen sich die gewünschten Eigenschaften des Marknagels hinsichtlich der erforderlichen Kontaktkraft wie . auch die Art und der Ablauf der Verformung, vorteilhafterweise zunächst von dem vorderen Bereich des Marknagels über die Markraumtaille bis zum sich wieder erweitern- den Ende eines Markraumes optimal festlegen.
Gemäß weiterer vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung können auch mehrere innere oder äußere Bänder gleich- oder vor allen Dingen gegensinnig sowie ein- oder mehrgängig um den Nagelkern herum aufgewickelt sein, wobei bei einer einlagigen Version der inneren Bänder diese unmittelbar um den Kern herum aufgewi- ekelt sind und bei einer einlagigen Ausführungsform der äußeren Bänder diese um die inneren Bänder herum aufgewickelt sind.
Dieser Variationsreichtum erlaubt es, für die häufigsten Arten von Frakturen von Knochen beliebiger Größe jeweils einen optimal angepassten Marknagel zur Verfügung
stellen zu können, da die geforderte Festigkeit quasi beliebig hoch eingestellt werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die radialen Außenflächen des inneren Bandes und die radialen Innenflächen des äußeren Bandes als gegenseitige Funktionsflä- chen rau ausgebildet sind, so dass die gemeinsamen Kontaktflächen der Bänder Stabilisierungspunkte eines in eine Durchgangsbohrung eines Knochens eingesetzten und verspannten Marknagels in Form einer kraft- und reibschlüssigen Verbindung erzeugen. Hierdurch wird die Stabilität des Marknagels weiter vergrößert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bänder im un- verbauten Zustand vorgespannt und um den Nagelkern im Bereich ihrer hinteren Enden gegeneinander oder gegen den Nagelkern über einen Spann- und Verschlussmechanismus verriegelt, so dass sie sich nach einer Entriegelung selbständig entgegen dem Drehsinn der Wickelung aufdrehen und so den Außendurchmesser des Marknagels entweder gleichmäßig oder aber in vorteilhafter Art und Weise so aufweiten, dass ■ sich das äußere Band an die Innenkonturen des Markraumes eines Röhrenknochens anlegt. Eine solche Funktion kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass das innere und/ oder das äußere Band in unterschiedlichen Bereichen des Nagelkerns unterschiedlich breit oder dick ausgebildet sind oder aber das das innere Band und/ oder das äußere Band in unterschiedlichen Breichen des Nagelkerns unterschiedlich stark elastisch vorgespannt ist. Denkbar ist es auch, dass beispielsweise das äußere Band über seine gesamten Länge oder zumindest teilweise, von der Nagelspitze ausgesehen etwa über die ersten 2/3 seiner Länge einen sich kontinuierlich verändernden Querschnitt, insbesondere eine zunehmende Breite aufweist, um die geforderte Funktion zu erfüllen. Eine solche vorteilhafte Konstruktion ermöglicht es des Weiteren und auch bei nicht vorgespannten Bändern, dass das äußere Band beim Aufdrehen gegen den Drehsinn sich zunächst im Bereich des Kopfstückes des Marknagels an die Innenkontur eines Knochens anlegt und erst beim weiteren Aufdrehen zunächst im mittleren Bereich der Markraumtaille eines Röhrenknochens und anschließend im Endbereich des Marknagels an den sich wieder erweiternden Bereich des Markraumes anlegt.
Zur Sicherstellung der Funktion ist der Marknagel an seinem hinteren Ende mit einem Spann- und Verschlussmechanismus ausgestattet, der zumindest eine Innenbuchse und eine Außenbuchse aufweist, die gegenseitige Rasten oder Rastflächen
wie etwa selbsthemmende Kegelsitze besitzen, wobei das innere Band an der um den Nagelkern drehbaren Innenbuchse und das äußere Band an der ebenfalls um den Nagelkern drehbaren Außenbuchse festgelegt ist.
Zum Einsetzen des Marknagels ist dieser mit einer davon lösbaren Montagehil- fe ausgestattet, die Betätigungsvorrichtungen für den Spann- und Verschlussmechanismus aufweisen. .
Vorteilhafterweise besitzt der Marknagel an seinem hinteren Bereich Kontaktflächen zur Anordnung eines Adapters als weitere mechanische Vorrichtung zur Stabilisierung von Knochenbrüchen, wie sie etwa für eine Fraktur eines Schenkelhalskno- chens eines Oberschenkelknochens bekannt ist.
Auf dem Ende des Nagelkerns ist vorteilhafterweise ein Gewinde vorgesehen, auf dem die Innenbuchse des Spann- und Verschlussmechanismus aufgeschraubt ist, so dass gewährleistet ist, dass bei einem gegenseitigen Verrasten der Innenbuchse und der Außenbuchse eine definierte Position des Spann- und Verschlussmechanis- mus zum Nagelkern vorhanden ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der Nagelkern hohl ausgebildet und von einer Hülse und/ oder einer Welle durchtreten, so dass am vorderen Bereich des Kopfstückes des Marknagels der Anfang eines inneren und/ oder äußeren Bandes festgelegt werden kann, wobei vom hinteren Ende des Marknagels dieses über einen entsprechend ausgebildeten Spann- und Verschlussmechanismus von hinten gegen seine Drehrichtung abge-wickelt und aufgespannt werden kann.
Eine erfinderische Weiterbildung des Marknagels besitzt etwa zwei äußere Bänder von denen eines vom vorderen Bereich des Marknagels aus und eines vom hinteren Bereich des Marknagels aus aufdrehbar ist, so dass eine optimale Anpassung des Bandes an den sich von einer Markraumtaillie beidseitig trompetenhaft erweiternden Markraum und damit eine optimale seitliche kortikale Abstützung möglich wird.
Der Marknagel kann je nach Bedarf gerade oder gebogen ausgebildet oder auch entsprechend der geforderten Raumform plastisch verbiegbar sein. Weiterhin kann der Nagelkern eines Marknagels in vorteilhafter Weise mehrteilig ausgebildet sein, sodass sich diese Teile gegeneinander verdrehen lassen. Dies erweitert die Möglichkeiten zur konstruktiven Gestaltung sehr wesentlich.
Bei einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind zwei gegeneinander aufgewickelte Bänder an Ihren vorderen Enden miteinander verbunden oder aber ein Band von vorne herein einteilig ausgebildet und von seinem vorderen Ende aus gegensinnig um den Nagelkern aufgewickelt ist, sodass der Nagelkern ver- kürzt ausgebildet sein kann und sich nur bis zu einem Teilbereich in Richtung des vorderen Endes des Marknagels erstreckt. Bei einer extremen Ausführungsform dieser Ausgestaltung ist der Nagelkern sogar bis auf den Spann- und Verschlussmechanismus reduziert, wodurch quasi im Einbauzustand ein stabiles starres Netzgitter als Marknagel übrig bleibt, was zu einer enormen Material- und Gewichtseinsparung führt, wie auch zu einer sehr kostengünstigen Variante.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine grobe Skizze eines Marknagels, Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht eines Spann- und Verschlussmechanismus, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Schlüsselverzahnung eines Spann- und Verschlussmechanismus,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Innenverrastung von Innen- und Außenbuchse und Fig. 5 eine grobe Skizze eines Marknagels mit stark reduziertem Nagelkern.
Der Marknagel 1 besteht aus einem Nagelkern 2, um den von seinem Kopfstück 5 ein inneres Band 3 und ein äußeres Band 4 gegensinnig zum inneren Band 3 aufgewickelt ist, wobei die vorderen Enden der Bänder 3;4 etwa über ein Laser-Schweißverfahren am Kopfstück 5 ortsfest angeordnet sind. Im hinteren Bereich des Marknagels 1 sind die Enden der Bänder 3;4 an einer
Außenbuchse 8 bzw. einer Innenbuchse 9 des Spann- und Verschlussmechanismus 7 angeordnet und dort beispielsweise ebenfalls mittels eines Laser verschweißt. Die gegensinnig aufgewickelten Bänder 3;4 überdecken sich an Kontaktflächen 6, wobei die zueinander gerichteten Oberflächen der Bänder 3;4 so ausgebildet sind, dass dort eine kraft- und reibschlüssige Fixierung erfolgt, die den gesamten Marknagel 1 stabilisiert.
Die Außenbuchse 8 und die Innenbuchse 9 weisen gegenseitige Rastungen auf und sind über ein Gewinde 10 auf dem Ende des Nagelkerns 2 und in der Innenbuchse 9 auf dieser verdrehbar festgelegt.
Die in Fig. 1 nur beispielhaft dargestellte Ausführungsform weist in einer pra- xisorientierten Ausführungsform eine deutlich höhere Anzahl von Windungen des inneren Bandes 3 wie auch des äußeren Bandes 4 auf, so dass sich eine erhebliche höhere Anzahl an gemeinsamen Kontaktflächen 6 zwischen den Bändern 3;4 ergibt und damit eine extrem vergrößerte Steifigkeit des Marknagels 1 und eine damit verbundene optimierte Fixierung einer Fraktur vorhanden ist. Die Figuren 2 bis 4 zeigen ebenfalls nur prinzipielle Funktionsbeispiele des
Spann- und Verschlussmechanismus 7 bzw. dessen Schlüsselverzahnung 11 zum Ansetzen einer nicht dargestellten der Montagehilfe und einen Schnitt durch eine Innen- verrastung 12 von Innenbuchse 9 und Außenbuchse 8.
Die in Fig. 5 ebenfalls nur beispielhaft dargestellte Ausführungsform besitzt in einer praxisorientierten Ausführungsform ebenfalls eine deutlich höhere Anzahl von Windungen und hier nur ein einzelnes, von der als Kopfstück 5 ausgebildeten Spitze aus gegensinnig aufgewickeltes Band, dessen innere Wicklungen das inner Band 3 bilden und die äußeren Wicklungen das äußere Band 4. Der gegenständliche Nagelkern 2 ist hier bis auf der Spann- und Verschlussmechanismus 7 vollständig reduziert bzw. wird durch eine freien Luftraum ersetzt. Auch diese Version ermöglicht ein nach außen kräftefreies Verspannen des Marknagels, wie bei allen anderen vorgenannten Versionen auch, ohne dass mechanische Rückstellkräfte von einem Knochen aufgenommen oder in diesen eingeleitet werden müssten.