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Patent Searching and Data


Title:
RETROGRADE TIBIAL NAIL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/006039
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a tibial nail which consists of a pipe having a continuous longitudinal hole (7) and comprises a proximal anchoring part (2) presenting several transverse holes (12, 13), a connecting part (3) contiguous therewith which is flexible in the anterior-posterior direction, a shank (4) contiguous with the connecting part and a distal anchoring part (5). The anchoring part (5) is bent in relation to the shank (4) and has a slot hole (32) through which a locking screw can be inserted. By means of a compression screw which is inserted into the longitudinal threaded hole the tibia can be compressed. The above tibial nail permits retrograde implantation, a procedure not considered possible to date.

Inventors:
BUEHREN VOLKER (DE)
WAHL THOMAS (CH)
SUTTER LUKAS (CH)
BERNHARD ANDREAS (CH)
HOFMANN GUNTHER O (DE)
GONSCHOREK OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/CH1999/000342
Publication Date:
February 10, 2000
Filing Date:
July 23, 1999
Export Citation:
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Assignee:
OSTEO AG (CH)
BUEHREN VOLKER (DE)
WAHL THOMAS (CH)
SUTTER LUKAS (CH)
BERNHARD ANDREAS (CH)
HOFMANN GUNTHER O (DE)
GONSCHOREK OLIVER (DE)
International Classes:
A61B17/58; A61B17/72; (IPC1-7): A61B17/72
Domestic Patent References:
WO1998024380A11998-06-11
Foreign References:
FR2646078A11990-10-26
US5035697A1991-07-30
DE19619093A11997-11-13
Attorney, Agent or Firm:
Liebetanz, Michael (Isler & Pedrazzini AG Postfach 6940 Zürich, CH)
Graalfs, Edo (Neuer Wall 41 Hamburg, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Retrograder Tibianagel, umfassend einen ersten Veranke rungsteil (2) mit mindestens einer Querbohrung (12,13) zur Ver ankerung mittels einer Verriegelungsschraube (6), einer. an den ersten Verankerungsteil (2) anschliessenden biegeelastischen Verbindungsteil (3), einen daran anschliessenden Schaft (4) und einen unter einem Winkel (a) an den Schaft (4) anschliessenden zweiten Verankerungsteil (5), der mindestens eine weitere Quer bohrung (31,32) aufweist, wobei die Biegeelastizität des Ver bindungsteils (3) in der die Achsen (9,30) des Schaftes (4) und des zweiten Verankerungsteils (5) enthaltenden ersten Ebene vor zugsweise grösser ist als in einer die Achse (9) des Schaf tes (4) enthaltenden, zur ersten Ebene senkrechten zweiten Ebe ne.
2. Tibianagel nach Anspruch l, wobei er eine durchgehende Längsbohrung (7) aufweist.
3. Tibianagel nach Anspruch 1 oder 2, wobei er am freien En de des ersten Verankerungsteils (2) auf der dem zweiten Veranke rungsteil (5) bezüglich der Achse (7) des ersten Verankerungs teils (2) diametral gegenüberliegenden Seite eine kufenartige Anfräsung (15) aufweist.
4. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Verankerungsteil (2) mehrere Querbohrungen (12, 13) in un terschiedlicher Richtung aufweist, und wobei mindestens eine der Querbohrungen (12) senkrecht zur ersten Ebene verläuft.
5. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zweite Verankerungsteil (5) ein Langloch (32) aufweist sowie ei ne GewindeLängsbohrung (34) zum Einsetzen einer Kompressions schraube (35), und wobei vorzugsweise der zweite Verankerungs teil (5) zusätzlich eine zylindrische Querbohrung (31) aufweist.
6. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Winkel (a) 5° bis 30°, vorzugsweise etwa 15° beträgt.
7. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Verbindungsteil (3) Anfräsungen (22,23) parallel zur zweiten Ebene aufweist, und wobei vorzugsweise die Anfräsungen (23) von der einen, insbesondere der anterioren Seite her tiefer sind als von der anderen Seite und die tieferen Anfräsungen (23) die Längsbohrung (7) schneiden.
8. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Verbindungsteil (3) durch Stützkörper (24) unterteilt ist, die annähernd denselben Aussendurchmesser haben wie der erste Veran kerungsteil (2), und wobei die Stützkörper (24) vorzugsweise weitere Querbohrungen (21) aufweisen.
9. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Verankerungsteil (2) zwischen den Querbohrungen (12, 13) Einschnürungen aufweist.
10. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei er a". freien Ende des zweiten Verankerungsteils (5) einseitig eine Ar fasung (36) aufweist.
11. Tibianagel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei über mindestens einen Bereich des biegeelastischen Teils (3) das F1& chenträgheitsmoment um eine zur ersten Ebene senkrechten Achse um mindestens einen Faktor 2 geringer ist als um eine zur zwei ten Ebene senkrechten Achse.
Description:
Retrograder Tibianagel Die retrograden Implantationen von Marknägeln in Femur und Hume- rus sind derzeit bereits routinemässige Osteosynthese-Verfahren.

Dagegen erschien bislang die Implantation eines Marknagels in retrograder Richtung in die Tibia aufgrund anatomischer und im- plantat-technischer Überlegungen als unmöglich. Insbesondere bei Brüchen im proximalen Bereich der Tibia wurden deshalb bisher z. B. Osteosynthese-Platten verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Implantat zu ent- wickeln, das einen höheren Patientenkomfort ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche gelöst.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigt : Figur l eine Seitenansicht eines Tibianagels, Figur 2 eine Draufsicht auf den Nagel, Figuren 3 bis 7 Schnitte längs den Linien III-III bis VII-VII in Figur l, und Figur 8 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeils VIII in Figur l.

Der intramedulläre Tibianagel l wird aus einem biologisch ver- träglichen Metall hergestellt. Er dient der Knochenbruchbehand- lung im proximalen Teil der Tibia und zur temporären Stabilisie- rung von hohen Tibia-Osteotomien. Der Nagel l besteht aus vier Abschnitten : einem biegesteifen proximalsten Teil 2, einem pro- ximalen, in anterior-posteriorer Richtung biegeelastischen

Teil 3, einem medialen Schaft- 4 und einem distalen, aufgeweite- ten Teil 5 zur Aufnahme der distalen Verriegelungsschrauben 6.

Der ganze Nagel ist kanuliert ausgeführt (Bohrung 7), um die Einführung mittels eines Zieldrahtes oder Führungsdrahtes zu er- möglichen. In der Regel ist er rotationssymmetrisch ausgebildet.

Die Durchmesser der einzelnen Teile 2-5 variieren, sind typi- scherweise für den proximalen Teil 2 etwa 9 mm, beim Schaft 4 etwa 7 mm und im distalen Teil 5 etwa 10 mm. Der Nagel 1 wird in einem Längenspektrum von etwa 200 bis 400 mm hergestellz, wobei im wesentlichen die Länge des Schaftes 4 variiert wird.

Der proximalste biegesteife Teil 2 weist mindestens zwei winkel- versetzte Schraubenlöcher 12,13 für proximale Verriegelungs- schrauben auf, bei denen im Unterschied zu den Schrauben 6 nach Fig. 3 das Gewinde bis zum Schraubenkopf geschnitten ist. Minde- stens ein Loch 12 liegt in medio-lateraler Richtung. Im Beispiel sind vier Löcher 12,13 dargestellt, wobei das proxima'ste und das distalste in medio-lateraler Richtung liegen, und die zwei Löcher 13 dazwischen jeweils um einen Winkel um die axiale Rich- tung des Nagels gedreht sind, im dargestellten Beispiel um etwa 45°. Die Anordnung der Löcher 12,13 erlaubt es, mehrere Frag- mente im Bereich des Tibiaplateaus an ihrer Position zu fixie- ren. Im biegesteifen Teil 2 ist der Querschnitt über die ganze Länge etwa gleich. Die Biegesteifigkeit ist auf der Höhe der Lö- cher 12,13 am grössten, während die Verbindungsteile zwischen den Löchern 12,13 eine allfällige Verformung aufnehmen. Dieser Teil 2 ist um die Längsachse 9 des Nagels l rotationssymmetrisch ausgestaltet. Die proximale Spitze 14 hat eine kufenförige An- fräsung 15 mit einem grossen Radius an der posterioren Seite 16, was eine erleichterte Einbringung ermöglicht. Der Radius der An- fräsung 15 ist grösser als der halbe Durchmesser d des Teils 2.

Der axial anschliessende zweite Teil 3 weist zwei Löcher 21 in medio-lateraler Richtung auf, wobei die benachbarten Abschnitte

tangentiale Anfräsungen 22,23 auf der anterioren 17 und der po- sterioren 16 Seite aufweisen, die dem Nagel l eine grössere Fle- xibilität in diesen Richtungen geben. Dies ist besonders wich- tig, weil der Nagel 1 von der anterioren Seite 17 der Tibia ein- gebracht wird und dabei quasi um die Ecke gebracht werden muss.

Auf der anterioren Seite 17 in diesem biegeelastischen Teil 3 sind die Anfräsungen 23 tiefer und schneiden die Bohrung 7 (Fig. 5), weil die Biegung beim Einsetzen in anteriorer Richtung ist. Die Biegeelastizität ist in anterior-posteriorer Richtung bedeutend höher als in Richtung senkrecht dazu. In einem ausge- führten Beispiel ist z. B. beim Schnitt nach Fig. 5 das Flaches- trägheitsmoment um die horizontal dargestellte Achse Ix = 20, 75 mm und senkrecht dazu I! = 137,01 mm4. Beim Schni< gemäss Fig. 4 sind die entsprechenden Werte Ix = 29,0 mmn und Iy = 66,68 mm4. Das Flächenträgheitsmoment ist also in anterior- posteriorer Richtung um mindestens einen Faktor 2 kleiner als in Richtung senkrecht dazu über mindestens einen Bereich des biege- elastischen Teils 3. Im Bereich des Schnittes nach Fig. 5 ist dieser Faktor etwa 6, 6, also zwischen 4 und 10. In der Gegend der Löcher 21 ist der Teil 3 kreiszylindrisch. Diese Bereiche 24 dienen als Stützen und verhindern ein Ausknicken des Teils 3 un- ter Druck.

Der an den biegeelastischen Teil 3 anschliessende Schaft 4 des Nagels 1 besteht aus einem Rohr 28, welches den Teil 3 und den distalen Verriegelungsteil 5 miteinander verbindet. Dieses Rohr 28 weist typischerweise einen Durchmesser zwischen 5 und 15 mm auf. Im dargestellten Beispiel wurde der Durchmesser so gewählt, dass das Rohr 28 bei genügender Festigkeit so weich wie möglich ausgestaltet wurde. Am distalen Ende dieses Rohres 28 befindet sich eine Krümmung 29, welche überleitet in den dista- len Verriegelungsteil 5. Der Winkel a zwischen der Achse 9 im Rohr 28 und der Achse 30 im distalen Teil 5 kann zwischen 5° und 30° betragen. Im dargestellten Beispiel ist er 15°. Im wei- teren vergrössert sich der Querschnitt des Rohrs 28 in der Krüm-

mung 29, so dass ein stetiger-Überganc vom kleineren Durchmesser des Rohres 28 zum grösseren Durchmesser des distalen Verriege- lungsteils 5 stattfindet.

Dieser distale Verriegelungsteil 5 weist mindestens zwei Quer- bohrungen 31,32 auf, wobei die distale Bohrung 32 als Langloch in axialer Richtung ausgeführt ist. Diese Bohrungen 31,32 die- nen der Aufnahme der distalen Verriegelungsbolzen 6, die proxi- male Bohrung 31 für statische Verriegelungsbolzen, das Lang- loch 32 für dynamische oder Kompressions-Verriegelungsbolzen 6.

Am distalen Ende befindet sich eine ca. 3 bis 5 mm tiefe Nut 33, die radial durch den Durchmesser des Nagels 1 führt. Die axiale Aufbohrung des Nagels 1 ist hier am grössten. An diese Nut 33 anschliessend beginnt ein Innengewinde 34 mit geringerem Innen- durchmesser in axialer proximaler Richtung, welches kurz vor der distalsten Querbohrung 32 endet. Die distale Nut 33 und das In- nengewinde 34 dienen als Schnittstelle zum Zielgerät bei der Einbringung, als Andockstelle bei der Extraktion und der Aufnah- me einer Kompressions- oder Verschlussschraube 35.

Die Längsbohrung des distalen Verriegelungsteils weist zudem ei- nen grösseren Durchmesser als die Kanulation 7 des restlichen Nagels 1 auf, damit eine Kompressionsschraube 35 aufgenommen werden kann, die senkrecht auf den Bolzen 6 in der distalen Boh- rung 32 drückt. Durch Eindrehen der Schraube 35 kann somit eine Kompression der Tibia erreicht werden. Am distalen, anterioren Ende des Nagels 1 befindet sich zudem eine Anfasung 36, welche Weichteilschäden vermeiden soll, falls der Nagel infolge Kom- pression etwas aus dem Knochen austreten sollte.

Zur Operation wird der Patient auf dem Rücken gelagert, mit Blutsperre am Oberschenkel und frei beweglich abgedecktem Bein.

Der Zugang erfolgt über eine Längsinzision an der Vorderseite des distalen Unterschenkels und des oberen Sprunggelenkes mit 5

bis 7 cm Länge. Nach der Spaltung von Subcutis und Faszia werden die Retinacula der Extensoren in Längsrichtung gespalten. Der Musculus extensor halluzis longus wird nach medial retrahiert, die Tibialis anterior-Gefässe und der Nervus peronaeus profundus werden nach lateral mit einem Venenhaken retrahiert. Der ante- riore Cortex der distalen Tibia wird subperiostal freigelegt. Es wird sorgfältig darauf geachtet, dass die Gelenkkapsel des obe- ren Sprunggelenkes nicht eröffnet wird.

Mit einem Pfriem wird der Cortex der distalen Tibia knapp über dem Ansatz der Gelenkkapsel eröffnet. Ein Führungsdraht mit leicht angebogener Spitze wird in den Markraum eingeführt und über die Fraktur bzw. die Osteotomie hinweg in die proxi,ale Ti- bia bis in die Emminentia intercondylaris hochgeschoben. Der Markkanal wird mit flexiblen Bohrwellen in retrograder Richtung eröffnet. Der Aufbohrvorgang beginnt bei einem Durchmesser der Bohrköpfe von 6 mm, setzt sich in 0, 5 mm Schritten fort und en- det bei einem Durchmesser von 1 mm grösser als der auscesuchte Marknagel l.

Der Isthmus der Tibia bleibt dabei die Region für eine feste in- tramedulläre Fixierung des Marknagels l. In den meister Fällen kann der ausgewählte Marknagel 1 per Hand vorgeschoben werden.

Wenn notwendig können leichte Schläge mit dem Hammer das Einset- zen des Nagels 1 erleichtern. Falls der Widerstand beim Einset- zen zu gross wird, wird ein kleinerer Nageldurchmesser gewählt.

Der Nagel l sollte mit seinem Ende (Anfasung 36) etwas tiefer eingesetzt werden als die Oberfläche der ventralen Tibiakante.

Nach Einbringen der Kompressionsschraube 35 und Ausüben der Kom- pression wird der Nagel 1 dann bündig mit der Knochenoberfläche abschliessen.

Die proximale Verriegelung im Tibiakopf erfolgt in Freihand- Technik durch den Tibiakopf. Dabei verwendet man vorzugsweise selbstschneidende 5 mm Schrauben. Die Verriegelungsschrauben im

Tibiakopf werden vorzugsweise von medial nach lateral und von ventral nach dorsal eingesetzt. Die distalen Verriegelungs- schrauben 6 werden mit Hilfe eines Zielgerätes eingesetzt.

Der beschriebene Tibianagel hat folgende Vorteile : Er ermöglicht ein Einsetzen in retrograder Richtung und kommt speziell bei ganz hohen Tibiakopfbrüchen zum Einsatz, wo bis- lang eine Marknagel-Implantation gänzlich unmöglich war.

Als intramedullärer Kraftträger ist er früh belastbar und weitaus stabiler als herkömmliche Fixationsarten. Dies ermög- licht eine bessere physiotherapeutische Nachbehandlung des Patienten und eine rasche Genesung.

- Der Tibianagel ermöglicht eine minimal-invasive Operations- technik und eine einfache Explantation.

- Er verbessert den Patientenkomfort.

- Die periostale Blutversorgung wird durch den Tibianagel im Markraum nicht beeinträchtigt.

Neuronale Läsionen werden vermieden.

Der beschriebene Tibianagel eignet sich vor allem für proximale Tibiafrakturen, Umstellungs-Osteotomien, Callus-Distraktionen, Segmenttransfer, Kniegelenktransplantationen usw..