DE102005014546B4

DE102005014546B4 - Großfragmentplatte und Adapter für eine Großfragmentplatte

Info

Publication number: DE102005014546B4
Application number: DE200510014546
Authority: DE
Inventors: Erich Orschler; Frank Orschler
Original assignee: Koenigsee Implantate und Instrumente zur Osteosynthese GmbH
Current assignee: Koenigsee Implantate GmbH
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2010-07-08
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: WO2006103245A1; DE102005014546A1

Abstract

Großfragmentplatte mit mindestens einer fixen winkelstabilen Gewindebohrung, mit einem in das winkelstabile Gewinde einschraubbaren Adapter zur Aufnahme einer in den Adapter einschraubbaren Kleinfragmentschraube (27) in einer winkelstabilen Lage, wobei der Adapter in Form eines Einschraubringes (10) mit einem für das winkelstabile Gewinde passfähigen Außengewinde (20) und einer Einschraubbohrung (22) in Rotationshyperboloidform mit einem in einem Mittelabschnitt (23) verjüngten Querschnitt ausgebildet ist und die Einschraubbohrung (22) im stirnseitigen Bereich des Einschraubringes (10) eine für einen Eingriff eines Befestigungswerkzeuges geeignete Querschnittsform (25) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Großfragmentplatte mit mindestens einer fixen winkelstabilen Gewindebohrung gemäß Merkmalskombination des Anspruchs 1 sowie einen Adapter gemäß Merkmalskombination des Anspruchs 4.
Großfragmentplatten werden zum Stabilisieren von Knochenfragmenten eines Splitterbruches insbesondere im Rahmen der Schädel- und Kieferchirurgie, aber auch komplizierter Knochenbrüche der Extremitäten verwendet. Zum Befestigen der Großfragmentplatte dienen eine oder mehrere winkelstabile Gewindebohrungen, in die jeweils eine Knochenschraube eingeschraubt und durch die Großfragmentplatte in den Knochen getrieben wird. Bei einem derartigen winkelstabilen Gewinde ist der Winkel der hineingetriebenen Schraube gegenüber der Normalenrichtung der Platte durch die Gestaltung der Gewindepaarung vorgegeben.
Eine derartige fixe und vorgegebene Winkelstellung ist nachteilig, sobald aus operativen Gründen die Knochenschraube in einem anderen als dem vorgegebenen Winkel in das Knochenfragment einzuschrauben ist. In diesem Fall muss entweder auf ein anderes Modell der Großfragmentplatte zurückgegriffen werden, oder es muss auf den Einsatz der Großfragmentplatte zugunsten einer oder mehrerer Kleinfragmentplatten mit variablen winkelstabilen Gewinden verwiesen werden. Es versteht sich, dass dadurch entweder eine größere Anzahl von Großfragmentplatten bereitgehalten werden muss oder die Vorteile, die der Einsatz einer Großfragmentplatte bietet, nicht zum Tragen kommen.
Aus der US 5,904,683 sind Befestigungsmittel vorbekannt, die in eine Gewindebohrung einer Implantatplatte eingebracht werden. Diese Befestigungsmittel besitzen eine konische Öffnung zur Aufnahme eines entsprechend geformten Schraubenkopfes. Durch die Befestigungsmittel besteht die Möglichkeit, eine gewisse Winkelvariabilität der Schrauben im Verhältnis zur Plattenlängs- bzw. Plattenquerachse zu erreichen.
Die WO 2005/018472 A1 zeigt eine chirurgische Platte mit konischen oder sphärischen Löchern, welche sich radial von der Lochachse weg erstreckende Ausnehmungen besitzen. Die Innenmantelfläche dieser Löcher ist mit einer dreidimensionalen Strukturierung in Form eines Gewindes versehen. Hierdurch soll es möglich sein, ohne Verformung Schrauben mit Gewindekopf unter unterschiedlichem Winkel, d. h. winkelvariabel, jedoch fest in der Platte zu verankern.
Bei der Vorrichtung für die Osteosynthese gemäß WO 03/055401 A1 besitzt eine Platte einen Durchgang zur Aufnahme eines multiaxial schwenkbaren Einsatzes für eine Knochenschraube. Der Einsatz selbst ist radial komprimierbar und radial expandierbar ausgebildet. Insbesondere ist der orthogonal zur Zentralachse stehende Querschnitt des Durchgangs unrund geformt. Der orthogonal zur Längsachse stehende Querschnitt des Einsatzes weist eine zum Querschnitt des Durchgangs korrespondierende Form derart auf, dass der im Durchgang eingesetzte Einsatz relativ zu seiner Längsachse rotationsfest ist, jedoch innerhalb des Durchgangs relativ zur Platte schwenkbar bleibt.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Großfragmentplatte mit mindestens einer fixen winkelstabilen Gewindebohrung sowie mit einem in das winkelstabile Gewinde einschraubbaren Adapter zur Aufnahme einer in den Adapter einschraubbaren Kleinfragmentschraube in einer variabel winkelstabilen Lage anzugeben, wobei durch eine spezielle Ausgestaltung der Einschraubbohrung ein sicherer Halt der Schraube bei verschiedenen Winkelstellungen gegeben ist, ohne dass es zu hoher Kräfte beim Ausführen des Schraubvorgangs bedarf. Weiterhin soll ein Abrutschen der Schrauben verhindert werden.
Die Aufgabe wird mit einer Großfragmentplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einem Adapter nach Anspruch 4 gelöst.
Die Großfragmentplatte ist durch einen in das winkelstabile Gewinde einschraubbaren Adapter zur Aufnahme einer in den Adapter einschraubbaren Kleinfragmentschraube mit einer variabel winkelstabilen Lage gekennzeichnet.
Der Adapter wird bei Bedarf in das in der Großfragmentplatte angeordnete fixe winkelstabile Gewinde eingebracht. Die Kleinfragmentschraube wird entsprechend der geforderten Winkellage an den Adapter angesetzt und in dieser Winkellage in den Adapter hineingeschraubt. Die Kleinfragmentschraube sitzt anschließend innerhalb des Adapters winkelstabil. Ihre Winkellage kann jedoch vor dem Einschrauben in einer zweckmäßigen Weise variabel gewählt werden.
Durch den Einsatz eines derartigen Adapters ist es möglich, herkömmliche Großfragmentplatten mit fixen winkelstabilen Gewinden auch dort einzusetzen, wo eine variable winkelstabile Verschraubung erforderlich ist. Der Adapter kann in einer sehr einfachen Weise bei Bedarf in das fixe winkelstabile Gewinde eingefügt und entnommen werden, ohne den konstruktiven Aufbau der Großfragmentplatte, insbesondere die Gestaltung des fixen winkelstabilen Gewindes, zu verändern.
Der Adapter ist in Form eines Einschraubringes mit einem für das fixe winkelstabile Gewinde passfähigen Außengewinde und einer Einschraubbohrung mit einem in einem Mittelabschnitt verjüngten Querschnitt ausgebildet. Das Außengewinde dient der Verankerung des Adapters im fixen winkelstabilen Gewinde der Großfragmentplatte. Die Einschraubbohrung weist durch ihren im Mittelabschnitt verjüngten Querschnitt eine einem Rotationshyperboloiden ähnelnde Form auf. Die Kleinfragmentschraube wird entlang der Flanken der Einschraubbohrung durch den Einschraubring in beliebiger Winkellage schraubend hinein getrieben, wobei die verjüngte Form der Einschraubbohrung einen sicheren winkelstabilen Halt und Eingriff der Kleinfragmentschraube gewährleistet.
Die Einschraubbohrung weist weiterhin im stirnseitigen Bereich des Einschraubringes eine für einen Eingriff eines Befestigungswerkzeuges, insbesondere eines Mehrkantschlüssels, geeignete Querschnittsform auf. Die Ecken dieser Mehrkantform, insbesondere einer Sechskantform, bieten darüber hinaus Ansetzpunkte zum Positionieren der Kleinfragmentschrauben und verhindern ein Abrutschen der Schrauben beim Hineintreiben in den Einschraubring.
Der Adapter ist zweckmäßigerweise aus einem für ein schneidendes Hineinschrauben der Kleinfragmentschraube geeigneten Werkstoff, insbesondere einem Kunststoffmaterial, ausgebildet. Damit wird eine übermäßige Kraftanstrengung beim Hineintreiben der Schrauben vermieden und gleichzeitig ein sicherer Halt der Schraube garantiert.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die Verwendung einer Kleinfragmentschraube, die eine innere Durchgangsbohrung für ein Führungs- und Befestigungsmittel, insbesondere einen Bohrdraht oder einen Führungsdraht, aufweist. In diesem Fall können zusätzlich zur variablen winkelstabilen Verschraubung der Großfragmentplatte im Knochenfragment weitere Befestigungselemente in einer entsprechenden Winkellage in den Knochen getrieben werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Zur Verdeutlichung dienen die 1 bis 4. Es werden für gleiche oder gleichwirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet. Es zeigt:
1 eine Seitenansicht des Einschraubringes in einem Teilschnitt,
2 eine Draufsicht des Einschraubringes aus 1,
3 eine Darstellung eines Einschraubringes im Schnitt mit einer eingeschraubten Kleinfragmentschraube,
4 eine Detailansicht des Außengewindes der Kleinfragmentschraube.
1 zeigt eine Seitenansicht des Einschraubringes 10 im Teilschnitt. Der Einschraubring weist ein zu einer in einer Großfragmentplatte eingebrachten fixen winkelstabilen Gewindebohrung passendes Außengewinde 20 auf. Entsprechend der für derartige Gewinde üblichen Gestaltung kann das Außengewinde eine konische Form aufweisen. Eine im Inneren des Einschraubringes eingebrachte Einschraubbohrung 22 weist in einem Mittelabschnitt 23 einen verjüngten Querschnitt auf. Die Verjüngung ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine konkave Gestaltung der Einschraubbohrung gegeben. Der Krümmungsradius R der Innenwand der Einschraubbohrung ist zweckmäßigerweise so bemessen, dass eine Kleinfragmentschraube schräg. d. h. winkelvariabel durch den Einschraubring eingeschraubt werden kann, wobei die Schraube diagonal durch die Bohrung geführt wird und die Innenwand der Bohrung jeweils an einer ersten Flanke und einer gegenüberliegenden Flanke berührt.
Zweckmäßigerweise kann der Querschnitt der Einschraubbohrung im Bereich des verengten Mittelabschnitts 23 so ausgeführt sein, dass die Kleinfragmentschraube auch senkrecht, d. h. entlang der Symmetrieachse in den Einschraubring eingeschraubt werden kann. Die Gestaltung der Einschraubbohrung 22 ermöglicht somit sowohl ein schräges, als auch ein senkrechtes Einschrauben der Kleinfragmentschraube, wobei die Richtung vollkommen unabhängig von der Winkellage des Gewindes in der Großfragmentplatte gewählt werden kann.
2 zeigt die in 1 gezeigte Ausführungsform in einer Draufsicht. Die Kontur 25 der Öffnung des Einschraubloches weist eine Reihe von Ausbuchtungen 26 auf, die zusammen die Form eines Sechskantes ergeben. Der so gebildete Sechskant erfüllt eine Doppelfunktion. Zum einen dient er als Eingriff für einen Sechskant-Inbus-Schlüssel zum Einschrauben und Lösen des Einschraubringes in die Gewindebohrung der Großfragmentplatte. Zum anderen können die Ausbuchtungen 26 als Führung zum Ansetzen und Einschrauben der Kleinfragmentschraube verwendet werden. Entsprechend der Form des Inbus-Schlüssels bzw. der geforderten azimutalen Positionen der Kleinfragmentschraube können Ausbuchtungen vorgesehen sein, die auch andere Formen, insbesondere einen Dreikant, Vierkant oder dergleichen Mehrkant, oder eine Sternform bilden.
Der in den 1 und 2 gezeigte Einschraubring besteht aus einem Werkstoff, der ein schneidendes Einschrauben der Kleinfragmentschraube ermöglicht. Die Einschraubbohrung weist demnach kein vorgeformtes Innengewinde auf. Es ist jedoch möglich, vor dem Einschrauben der eigentlichen Kleinwinkelschraube ein Innengewinde in den bereits in die Großfragmentplatte eingebrachten Einschraubring zu schneiden und anschließend die Kleinfragmentschraube einzuschrauben. Der Einschraubring besteht daher aus einem festen, aber ausreichend weichen Werkstoff, der insbesondere beim Hineindrehen der Kleinfragmentschraube keine Span- oder Gratbildung zeigt und die Kleinfragmentschraube hinreichend fest umschließt. Zweckmäßigerweise können hierfür biologisch gut verträgliche und im medizinisch-prothetischen Bereich bekannte Kunststoffe verwendet werden.
Anstelle einer massiven konventionellen Kleinfragmentschraube ist es ohne weiteres möglich, Schraubhülsen oder hohle Kleinfragmentschrauben als Führung für einen Bohrdraht oder Befestigungsdraht in den Einschraubring ein zu schrauben und somit letztlich die Großfragmentplatte, in welcher sich der Einschraubring befindet, als Führung und Arretierung für eine Knochenbohrung zu benutzen oder die Großfragmentplatte mit einer ganzen Palette zusätzlicher Befestigungselemente zu kombinieren.
3 zeigt den in 1 und 2 gezeigten Einschraubring mit einer eingeschraubten Kleinfragmentschraube 27 mit einem Kleinfragmentgewinde 28. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, schneiden die Gewindezähne des Kleinfragmentgewindes in die Innenflanken der Einschraubbohrung 22 ein. Durch die konvexe Krümmung der Einschraubbohrung und den verjüngten Mittelabschnitt 23 ist die Kleinfragmentschraube 27 winkelstabil in die Einschraubbohrung eingespannt. Durch die Rotationssymmetrie der Einschraubbohrung kann die Kleinfragmentschraube in jedem beliebigen azimutalen Winkel innerhalb des Einschraubringes variabel eingeschraubt werden. Die Größe des Einschraubwinkels a richtet sich nach den Abmessungen der Einschraubbohrung und der jeweils verwendeten Kleinfragmentschraube, insbesondere nach deren Querschnitten bzw. der Größe des Krümmungsradius R und der Materialstärke des Einschraubringes.
4 zeigt einen größeren Ausschnitt des Außengewindes der für den Einschraubring vorgesehenen Kleinfragmentschraube im Detail. Im Wesent lichen entspricht die Gestaltung des Außengewindes dem Gewinde am Kopfteil der Kleinfragmentschraube einer konventionellen, in die Großfragmentplatte versenkten Großfragmentschraube. Wie aus der Figur zu entnehmen ist, weisen die Flanken der Gewindegänge eine leicht asymmetrische Form auf.

10: Einschraubring
20: Außengewinde
22: Einschraubbohrung
23: verjüngter Mittelabschnitt
25: sechskantförmige Querschnittsform
26: Ausbuchtung
27: Kleinfragmentschraube
28: Kleinfragmentgewinde
a: Einschraubwinkel
R: Krümmungsradius

Claims

Großfragmentplatte mit mindestens einer fixen winkelstabilen Gewindebohrung, mit einem in das winkelstabile Gewinde einschraubbaren Adapter zur Aufnahme einer in den Adapter einschraubbaren Kleinfragmentschraube (27) in einer winkelstabilen Lage, wobei der Adapter in Form eines Einschraubringes (10) mit einem für das winkelstabile Gewinde passfähigen Außengewinde (20) und einer Einschraubbohrung (22) in Rotationshyperboloidform mit einem in einem Mittelabschnitt (23) verjüngten Querschnitt ausgebildet ist und die Einschraubbohrung (22) im stirnseitigen Bereich des Einschraubringes (10) eine für einen Eingriff eines Befestigungswerkzeuges geeignete Querschnittsform (25) aufweist.
Großfragmentplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschraubring aus einem für ein schneidendes Hineinschrauben der Kleinfragmentschraube geeigneten Werkstoff ausgebildet ist.
Großfragmentplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem geeigneten Werkstoff um gewebefreundlichen Kunststoff handelt.
Adapter für eine Großfragmentplatte mit einem Außengewinde, welches komplementär zum Innengewinde mindestens einer in der Großfragmentplatte befindlichen Gewindebohrung ausgebildet ist, wobei der Adapter eine Einschraubbohrung in Rotationshyperboloidform mit einem in einem Mittelabschnitt verjüngten Querschnitt aufweist und im Adapter Ausbuchtungen als Montagehilfe vorgesehen sind, so dass dieser nach Montage in der Gewindebohrung der Großfragmentplatte über die Einschraubbohrung eine selbstschneidende Gewindeschraube in stabiler Winkellage aufnehmen kann und hierfür der Adapter aus einem, über elastische Eigenschaften verfügenden Material besteht, welches die sich einschneidenden Gewindegänge der Gewindeschraube fest umschließt.
Adapter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem, über elastische Eigenschaften verfügenden Material um Kunststoff handelt.