DE60214251T2

DE60214251T2 - Marknagel

Info

Publication number: DE60214251T2
Application number: DE60214251T
Authority: DE
Inventors: Daniel Palo Alto MARTIN
Original assignee: Synthes GmbH
Current assignee: Synthes GmbH
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: AU2002328570B2; CN1668252A; EP1545356A1; CN100484489C; CL2003001852A1; WO2004028383A1; AU2002328570A1; CA2500277A1; US20060235394A1; AR041035A1; CA2500277C; ES2269754T3; DE60214251D1; ATE336954T1; JP2006500125A; MXPA05003270A; JP4291776B2; EP1545356B1; US8083742B2

Description

Diese Erfindung betrifft einen Marknagel gemäß dem einleitenden Abschnitt von Anspruch 1. Der nächstliegende Stand der Technik wird von jedem der Dokumente US-A-6,120,504 und DE 200029880 definiert, die den Oberbegriff von Anspruch 1 bestimmen.
Ein derartiger Nagel ist aus DE-C-3244243 (Ender) bekannt, in der ein steifer Marknagel mit zwei durchgehenden Löchern am distalen Ende des Nagels offenbart ist, deren Richtung nicht parallel und nicht senkrecht ist und die in der Beschreibung ferner so definiert sind, dass sie einen spitzen Winkel von z.B. 10° oder 60° aufweisen.
Ein weiterer Nagel ist aus US 5,041,115 (Frigg et al.) bekannt, in der ein Marknagel mit drei durchgehenden Löchern am distalen Ende des Nagels offenbart ist, die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.
Ein Nachteil der bekannten Nägel besteht darin, dass sich die distalen Löcher unnötig weit weg von der distalen Spitze des Nagels befinden, was schwächend auf den Nagel wirkt und das Eingreifen in sehr kurze entfernte Bruchstücke verhindert.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Nägel mit parallelen Löchern, die einen geringen Abstand zueinander aufweisen (d.h. bekannte Lochabstände von Nägeln betragen 3,5 (d)) besteht darin, dass die Löcher in der Knochenoberfläche zu nah beieinander sind.
Noch ein weiterer Nachteil besteht darin, dass parallele oder senkrechte Löcher mit einem großen Abstand dem Chirurgen nur begrenzte Möglichkeiten bei der Auswahl der Anordnung der Schrauben bieten, wie beispielsweise notwendig sein könnte, um neurovaskuläre Strukturen zu umgehen.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Nägel besteht darin, dass die Schrauben, die den Nagel durchqueren, unnötig locker in dem Loch im Nagel sitzen. Dadurch kann die durchquerende Schraube im Loch hin- und herkippen, wodurch wiederum eine stärkere Torsions- und andere Bewegung an der Bruchstelle möglich ist.
Die beanspruchte Erfindung bezweckt die Lösung der zuvor beschriebenen Aufgaben/Nachteile sowie die leichtere sichere Befestigung in kurzen Bruchstücken am entfernten Ende des Marknagels.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Marknagel nach Anspruch 1 bereit.
Überraschenderweise haben mechanische und klinische Untersuchungen, die der Erfinder durchgeführt hat, ergeben, dass von zwei unterschiedlichen Marknägeln mit derselben Anzahl durchquerender Löcher, die nahe der distalen Spitze des Nagels gruppiert sind, die Wahrscheinlichkeit des Versagens durch ein Schraubenloch bei demjenigen geringer ist, bei dem die Löcher näher an der Spitze des Nagels gruppiert sind als bei dem Marknagel mit dem größeren Lochabstand. Ferner schwächen unbenutzte Löcher zwischen der Nagelspitze und der Position x den Nagel nicht stärker als das Loch in der Position x. Dies gilt beim selben Durchmesser.
Das Loch in der Position x ist das Loch in der entfernten Hälfte des Marknagels, das am weitesten von der Spitze des Nagels entfernt ist.
Der erfindungsgemäße Marknagel mit mehreren Löchern und einem geringen Lochabstand kann für alle bekannten Anwendungen verwendet werden, d.h. proximaler Bruch, äußerst distaler Bruch, Sprunggelenksarthrodese und die Korrektur von Deformitäten und ersetzt daher alle bekannten Nägel durch eine einzige Ausführung, wodurch eine viel einfachere und kostengünstigere Lagerhaltung erreicht wird. Die Anzahl von Schrauben, die nahe der Nagelspitze angeordnet werden können, wird maximiert, wodurch die Berührungsfläche zwischen den Metallteilen und dem Knochen vergrößert wird.
Die Erfindung bietet folgende Vorteile:

1) Sie verhindert, dass die Löcher benachbarter Schrauben in der Knochenrinde zu nah beieinander sind, wodurch die Rissausbreitung zwischen diesen Knochenrindenlöchern geringer ist.
2) Sie gibt dem Chirurgen für eine sicherere Knochenbefestigung oder um neurovaskuläre Strukturen umgehen zu können verschiedene Wahlmöglichkeiten bei der Anordnung von Schrauben hinsichtlich der anatomischen Lage.
3) Sie kontrolliert die Winkelbewegung des Bruchstücks zum Marknagel durch eine größere mögliche Anzahl von Schrauben, Schrauben in mehreren Richtungen und einen besseren Sitz der Schrauben in den Löchern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Marknagels beträgt der Abstand x, der von der Nagelspitze zur Achse des Lochs gemessen wird, das am weitesten von der Spitze entfernt ist, gleich oder kleiner als 25d, vorzugsweise gleich oder kleiner als 7d, wobei d der Durchmesser der Löcher ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die projizierten Lochachsen von mindestens zwei der durchgehenden Löcher einen Winkel α von ungefähr 30°, 36°, 45° oder 60° oder Vielfachen davon zueinander auf.
Vorzugsweise ist eine Anzahl von n ≥ 4 Löchern in dem entfernten Ende des Nagels innerhalb eines Abstands x angeordnet, der kleiner als 2(n)(d) ist, wobei d der Durchmesser der Löcher ist. Noch günstiger beträgt der Wert für x unter 1,5(n)(d).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Wert von n für die Anzahl der Löcher 5 oder 6.
Mindestens zwei durchgehende Löcher können derart angeordnet sein, dass die geometrischen Hohlzylinder, wie sie durch diese Löcher definiert sind, einander schneiden, vorzugsweise mit sich schneidenden Achsen dieser Zylinder. Die zwei sich schneidenden durchgehenden Löcher können denselben Abstand a zur Nagelspitze aufweisen und sind vorzugsweise 88° bis 92° voneinander beabstandet. Bei den zuvor angegebenen Formeln für den Abstand x sollte von den beiden sich schneidenden Löchern nur eins in der Anzahl n der Löcher enthalten sein.
Um einfacher eine sicherere Befestigung der Verriegelungsschraube zu erreichen, die ein Außengewinde aufweist, kann mindestens eins der durchgehenden Löcher mit einem passenden Innengewinde versehen sein. Dadurch wird einfacher eine sicherere Befestigung der Verriegelungsschraube erreicht, die ein passendes Außengewinde aufweist.
Ferner kann die äußere Form eines Abschnitts eines oder mehrerer Schraubenlöcher im Wesentlichen kegelförmig sein.
Der Marknagel weist vorzugsweise einen massiven Querschnitt auf, kann jedoch wahlweise einen röhrenförmigen Querschnitt aufweisen.
Vorzugsweise liegen alle Löcher in Ebenen, die senkrecht zur Längsachse des Nagels verlaufen.
Der Abstand a zwischen der Nagelspitze und dem durchgehenden Loch, das der Spitze am nächsten ist, kann a ≤ 5d und vorzugsweise a ≤ 1,5d betragen, wobei d der Durchmesser des durchgehenden Lochs ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von n durchgehenden Löchern im Nagel vorgesehen, deren Mittelpunkte einen Abstand x von der Spitze aufweisen, der im Bereich von 1,05(n)(d) ≤ x ≤ 3,00(n)(d)liegt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Vielzahl von n durchgehenden Löchern im Nagel vorgesehen, deren Mittelpunkte einen Abstand x von der Spitze aufweisen, der kleiner als 4d + (n-1)(2,2d) ist.
Vorzugsweise beträgt der Abstand „b" zwischen den Achsen von zwei benachbarten durchgehenden Löchern b ≤ 1,5d.
Der erfindungsgemäße Marknagel kann eine Verriegelungsschraube umfassen, die einen Durchmesser aufweist, der gleich dem oder größer als das 0,9-fache(n) des Durchmessers des Lochs ist, in das sie eingesetzt wird; vorzugsweise ist der Durchmesser gleich dem oder größer als das 0,94-fache(n), am günstigsten 0,96-fache(n) des Durchmessers des Lochs ist, in das sie eingesetzt wird.
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Marknagels;
2 eine vergrößerte ausführliche Darstellung des entfernten Endes des Marknagels von 1;
3 eine vergrößerte ausführliche Darstellung des entfernten Endes des Marknagels, in der der Kern dargestellt ist, in dem sich die Löcher schneiden;
4 dieselbe Ansicht wie 3, um 90° gedreht;
5 den Schnitt entlang der Linie V-V von 3; und
6 eine Darstellung einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Nagels verläuft, mit Projektionen der Achsen der durchgehenden Löcher, in der die unterschiedlichen Winkel dargestellt sind, unter denen die durchgehenden Löcher den Nagel durchqueren.
1 zeigt einen Marknagel mit einem massiven Querschnitt mit einer Längsachse 5. Die Längsachse 5 kann entlang einem Abschnitt des Nagels gebogen sein, wenn der Nagel selbst in diesem Abschnitt gebogen ist. Der Marknagel umfasst ferner ein nahes Ende 1 mit den Mitteln 8 zum Verbinden mit einer Einführvorrichtung, die aus einer Bohrung mit Innengewinde bestehen, und ein entferntes Ende 2 mit einer Spitze 7 zum Einführen in den Markkanal eines Röhrenknochens. Das entfernte Ende 2 ist mit den vier durchquerenden durchgehenden Löchern 3 mit den Achsen 6 versehen, wobei alle diese durchgehenden Löcher 3 in dem entfernten Ende 2 innerhalb eines Abstands x angeordnet sind, der von der Spitze 7 zur Achse 6 des am weitesten entfernten Lochs 3 gemessen wird (wie durch den Pfeil in 1 angezeigt ist).
Die Projektion der Lochachse 6 der durchgehenden Löcher 3 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse 5 (oder die Lochachse selbst, wenn die Lochachse 6 – wie in den Figuren dargestellt ist – bereits in einer senkrechten Ebene liegt) ist derartig, dass mindestens zwei der (projizierten) Lochachsen 6 einen Winkel α zueinander aufweisen, der größer null und kleiner als 90° ist. In 2 beträgt der Winkel α ungefähr 60°.
Bei dem Nagel gemäß 1 und 2 ist eine Anzahl n von vier Löchern 3 in dem entfernten Ende 2 innerhalb eines Abstands x angeordnet, der kleiner als das Produkt aus 2(n) und (d) ist, wobei d der Durchmesser dieser Löcher 3 ist.
In 3 bis 5 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der zwei der durchgehenden Löcher 3 derart angeordnet sind, dass die geometrischen Hohlzylinder, wie sie durch diese Löcher 3 definiert sind, einander schneiden. Insbesondere weisen die beiden sich schneidenden durchgehenden Löcher 3 die sich schneidenden Achsen 6 auf und weisen denselben Abstand „a" zur Spitze 7 auf. Die beiden Löcher 3 liegen in einer senkrechten Ebene zu der Längsachse 5 und sind in einem Winkel α von 90° beabstandet.
6 zeigt eine Darstellung einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse 5 des Nagels 1 verläuft, mit Projektionen der Achsen 6 der durchgehenden Löcher 3, in der die unterschiedlichen Winkel α₁, α₂ und α₃ in Orthogonalprojektion dargestellt sind, unter denen die durchgehenden Löcher 3 den Nagel 1 durchqueren. Die Winkel α₁, α₂ und α₃ können je nach den anatomischen Anforderungen im Bereich von 30° bis 60° liegen.

Claims

Marknagel mit einer Längsachse (5), einem nahen Ende (1) mit einem Mittel (8) zum Verbinden mit einer Einführvorrichtung und einem entfernten Ende (2) mit einer Spitze (7) zum Einführen in den Markkanal eines Röhrenknochens, wobei das entfernte Ende (2) mit mindestens zwei durchquerenden durchgehenden Löchern (3) mit den Achsen (6) versehen ist, wobei alle diese durchgehenden Löcher (3) in dem entfernten Ende (2) innerhalb eines Abstands x angeordnet sind, der von der Spitze (7) zur Achse (6) des Lochs (3) gemessen wird, das am weitesten von der Spitze entfernt ist; wobei der Nagel mit mindestens einem dritten durchgehenden Loch (3) mit der Achse (6) in dem entfernten Ende (2) versehen ist, das das erste und zweite Loch (3) enthält, wobei die Projektion der Lochachse (6) der durchgehenden Löcher (3) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse (5) derartig ist, dass mindestens zwei der projizierten Lochachsen (6) einen Winkel α zueinander aufweisen, der größer null und kleiner als 90° ist dadurch gekennzeichnet, dass A) der Abstand x gleich oder kleiner als 25d_m ist, wobei d_m der mittlere Durchmesser der Löcher (3) ist; und B) der Abstand x kleiner als 2(n)(d_max) ist, wobei d_max der Durchmesser des größten der Löcher (3) ist und n die Anzahl der Löcher (3) ist.
Marknagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x gleich oder kleiner als 25d_max ist, vorzugsweise gleich oder kleiner als 7d_max.
Marknagel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x gleich oder kleiner als 7d_m ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der projizierten Lochachsen (6) einen Winkel α von 58° ≤ α ≤ 62° zueinander aufweisen, vorzugsweise von 59° ≤ α ≤ 61 °.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der projizierten Lochachsen (6) einen Winkel α von 43° ≤ α ≤ 47° zueinander aufweisen, vorzugsweise von 44° ≤ α ≤ 46°.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der projizierten Lochachsen (6) einen Winkel α von 35° ≤ α ≤ 37° zueinander aufweisen, vorzugsweise von 35,5° ≤ α ≤ 36,5°.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der projizierten Lochachsen (6) einen Winkel α von 29° ≤ α ≤ 31 ° zueinander aufweisen, vorzugsweise von 29,5° ≤ α ≤ 30,5°.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von n = 4 Löchern (3) in dem entfernten Ende (2) innerhalb des Abstands x angeordnet ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x kleiner als 1,8 (n)(d_max) ist.
Marknagel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für x kleiner als 1,5(n)(d_max), vorzugsweise kleiner als 1,4(n)(d_max) ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand x kleiner als 2(n)(d_m), vorzugsweise kleiner als 1,8(n)(d_m) ist.
Marknagel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für x kleiner als 1,5(n)(d_m), vorzugsweise kleiner als 1,4(n)(d_m) ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert von n 5 beträgt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert von n 6 beträgt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der durchgehenden Löcher (3) derart angeordnet sind, dass die geometrischen Hohlzylinder, wie sie durch die mindestens zwei der durchgehenden Löcher (3) definiert sind, einander schneiden.
Marknagel nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei sich schneidenden durchgehenden Löcher (3) die sich schneidenden Achsen (6) aufweisen.
Marknagel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei sich schneidenden durchgehenden Löcher (3) in einem Winkel α von 88° bis 92° beabstandet sind.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eins der durchgehenden Löcher (3) mit einem Innengewinde versehen ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil mindestens eines der durchgehenden Löcher (3) kegelförmig ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei sich schneidenden durchgehenden Löcher (3) denselben Abstand (a) zur Spitze (7) aufweisen.
Marknagel nach einem der Ansprüche 15 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass nur eins der beiden Löcher (3), die einander schneiden, in der Anzahl n der Löcher (3) enthalten ist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er einen massiven Querschnitt aufweist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass er einen röhrenförmigen Querschnitt aufweist.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen aller Löcher (3) in Ebenen liegen, die senkrecht zur Längsachse (5) verlaufen.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen der Spitze (7) und dem durchgehenden Loch (3), das der Spitze (7) am nächsten liegt, a ≤ 5d beträgt, wobei d der Durchmesser des durchgehenden Lochs (3) ist, das der Spitze (7) am nächsten liegt.
Marknagel nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand a ≤ 1,5d beträgt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von n durchgehenden Löchern (3) vorgesehen ist, deren Mittelpunkte (4) einen Abstand x von der Spitze (7) aufweisen, der im Bereich von 1,05(n)(d) ≤ x ≤ 3,0(n)(d) liegt, wobei d der Durchmesser des durchgehenden Lochs (3) ist, das der Spitze (7) am nächsten liegt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von n durchgehenden Löchern (3) vorgesehen ist, deren Mittelpunkte (4) einen Abstand x von der Spitze (7) aufweisen, der kleiner als 4d + (n-1)(2,2d) ist, wobei d der Durchmesser des durchgehenden Lochs (3) ist, das der Spitze (7) am nächsten liegt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand b zwischen den Achsen (6) von zwei benachbarten durchgehenden Löchern (3) b ≤ 1,5d beträgt, wobei d der Durchmesser des durchgehenden Lochs (3) ist, das der Spitze (7) am nächsten liegt.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Löcher (3) derartige Projektionen der Achsen in der senkrechten Ebene aufweisen, dass die Projektionen der Achsen parallel zueinander verlaufen.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der Löcher (3) Projektionen der Achsen in der senkrechten Ebene aufweisen, die in der senkrechten Ebene rechtwinklig zueinander stehen.
Marknagel nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Verriegelungsschraube aufweist, die einen Gewindeaußendurchmesser aufweist, der gleich dem oder größer als das 0,9-fache(n) des Durchmessers des Lochs ist, in das sie eingesetzt wird.
Marknagel nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsschraube einen Gewindeaußendurchmesser aufweist, der gleich dem oder größer als das 0,94-fache(n), vorzugsweise 0,96-fache(n) des Durchmessers des Lochs ist, in das sie eingesetzt wird.