DE19938556A1

DE19938556A1 - Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten

Info

Publication number: DE19938556A1
Application number: DE1999138556
Authority: DE
Inventors: Joerg Neugebauer; Freimut Vizethum
Original assignee: Friadent GmbH
Current assignee: Dentsply Friadent GmbH
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-03-29
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: DE19938556C2

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten. Die Vorrichtung soll dahingehend weitergebildet werden, daß bei einfacher Konstruktion und einfacher Handhabung ein optimiertes Knochenwachstum und eine schnelle Knochenregeneration ermöglicht wird. Es wird vorgeschlagen, daß eine Führungsschraube (8) und eine Distraktionsschraube (10) vorgesehen sind, wobei die Führungsschraube (8) ein in einem ersten Knochensegment (1) verankerbares Gewinde (18) und einen ein zweites Knochensegment (2) durchdringenden Führungsteil aufweist. Die Distraktionsschraube (10) ist mit einer in oder auf dem ersten Knochensegment (1) abstützbaren Spitze und einem dem zweiten Knochensegment (2) zugeordneten Gewinde (40) derart versehen, daß durch Drehen der Distraktionsschraube (10) der Trennbereich (4) zwischen den beiden Knochensegmenten (1, 2) vergrößerbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten gemäß den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der EP 0 770 359 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, welche relativ zueinander verstellbare Halterungen zur Distraktion von Knochensegmenten im Kiefer-, Gesichts- und Schädelbereich enthält. Die Halterung enthält zwei komplementäre Hälften, welche mittels einer Einstellvorrichtung längs einer geometrischen und zumindest im wesentlichen linearen Längsachse unter Vergrößerung ihres gegenseitigen Abstandes bewegbar sind. Diese Hälften sind durch eine verdrehsichere Führung aneinander längsbeweglich geführt und enthalten jeweils zumindest eine flache, am Knochen fixierbare Fixiervorrichtung zur Aufnahme von Schubkräften und Drehmomenten. Die genannte Einstellvorrichtung umfaßt mit einer Hälfte eine Hülse, deren Endbereich zumindest teilweise offen ist, wobei in dem Endbereich ein Führungsabschnitt drehbar gelagert ist. Ferner ist außerhalb des genannten Endbereiches eine an dem Führungsabschnitt angeordnete Werkzeugaufnahme vor gesehen. Der Fertigungsaufwand dieser Vorrichtung ist nicht unerheblich, und im Hinblick auf das Bauvolumen kann die operative Handhabung zu Problemen führen.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei einfacher Konstruktion und einfacher Handhabung ein optimiertes Knochenwachstum und eine schnelle Knochenregeneration ermöglicht wird. Die Vorrichtung soll mit einem geringen Fertigungsaufwand realisierbar sein und eine möglichst geringe Belastung des Patienten erfordern.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkma len.

Die erfindungsgemäße Distraktionsvorrichtung enthält eine Distraktionsschraube mit einem vergleichsweise groben Gewinde und einer in zweckmäßiger Weise stumpfen bzw. abge rundeten Spitze sowie eine Führungsschraube mit einem selbstbohrenden oder selbst schneidenden Gewinde. Die Gewindeflanken der Distraktionsschraube weisen eine Höhe in der Größenordnung von zwei Dritteln des Kerndurchmessers der Distraktionsschraube auf, wobei die Gewindespitze an der Spitze der Distraktionsschraube stumpf ausgebildet ist. Die Spitze der Distraktionsschraube weist in bevorzugter Weise einen Durchmesser gleich oder kleiner als der Kerndurchmesser auf. Die Führungsschraube ist mit einem selbstbohrenden oder selbstschneidenden Gewinde ausgebildet und enthält in vorteilhafter Weise einen sich zum Ende konisch reduzierten Kopf. Des weiteren enthält die Führungs schraube einen achsparallelen Bereich oder Knochenanteil und/oder einen konischen Führungsanteil, dessen Konuswinkel bevorzugt größer als ein Winkelgrad ist. Die erfin dungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere zur Callus-Distraktion zwecks Vergrößerung des Alveolarfortsatzes. Hierzu wird ein vorgegebener Bereich unterhalb des Knochen kamms des Kieferknochens von diesem zumindest teilweise getrennt, wobei in der nachfol gend zu erläuternden Weise mittels der Distraktionsschraube in Kombination mit der Führungsschraube sukzessive eine definierte Vergrößerung des Abstandes des abgetrenn ten Knochensegments bezüglich des Kieferknochens derart durchgeführt wird, daß zur Alveolarfortsatz-Distraktion sich im Trennbereich neues Knochengewebe bildet, welches das abgetrennte Knochensegment fest mit dem Kieferknochen verbindet. Mittels der Führungsschraube erfolgt hierbei eine definierte Führung, wobei aufgrund des in bevor zugter Weise konischen Führungsanteils oder Bereiches unerwünschte und für das Wachs tum nachteilige Spannungen vermieden werden. Es erfolgt in vorteilhafter Weise eine Aufteilung der Funktionen derart, daß einerseits durch Drehen der auf dem Knochenkamm, welcher nachfolgend auch als erstes Knochensegment bezeichnet wird, abgestützten Distraktionsschraube der Abstand des abgetrennten bzw. zweiten Knochensegments bzw. der Trennbereich vergrößert wird und daß ferner andererseits die erforderliche Führung des zweiten Knochensegments bezüglich des ersten Knochensegments gewährleistet ist. Die Verwendung der erfindungsgemäßen Distraktionsvorrichtung ist jedoch keinesfalls auf die Vergrößerung des Alveolarfortsatzes beschränkt, sondern kann in entsprechender Weise auch zur Distraktion von anderen Knochen bzw. Knochenteilen zum Einsatz gelangen.

Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der weiteren Beschreibung angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines besonderen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne daß insoweit eine Beschränkung erfolgt.

In der Zeichnung sind schematisch zwei Knochensegmente 1, 2 dargestellt, welche entlang eines Trennbereiches 4 voneinander getrennt sind. Vor und/oder hinter der Zeichenebene sowie außerhalb des dargestellten Teilbereiches der Knochensegmente 1, 2 ist wenigstens ein weiterer Trennbereich derart vorhanden, daß bezüglich des ersten Knochensegments 1 das zweite Knochensegment 2 in Richtung des Pfeiles 6 grundsätzlich bewegbar ist. So kann das Knochensegment 1 der Kieferknochen sein, von welchem das Knochensegment 2 in der angesprochenen Weise entlang der erwähnten Trennbereiche abgetrennt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält in Kombination wenigstens zwei unterschiedlich ausgebildete Schrauben, und zwar eine Führungsschraube 8 und eine Distraktionsschraube 10, deren Längsachsen 12 bzw. 14 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Des weiteren stehen die Achsen 12, 14 bevorzugt zumindest näherungsweise orthogonal zum Trennbereich 4.

Die Führungsschraube 8 enthält einen apikalen Teil 16 mit einem selbstbohrenden oder selbstschneidenden Gewinde 18 zum Einschrauben in das erste Knochensegment 1 sowie einen Führungsteil 20, welcher dem zweiten Knochensegment 2 zugeordnet ist. Die Füh rungsschraube 8 wird durch das zweite Knochensegment 2 durchgeführt und mittels des Gewindes 18 im ersten Knochensegment 1 verankert. Der Außendurchmesser des Ge windes 8 ist maximal gleich groß wie der Außendurchmesser des Führungsteiles 20. Bevorzugt wird in das zweite Knochensegment 2 zum Durchführen der Führungsschraube 8 eine Bohrung eingebracht, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurch messer des Führungsteiles 20 entspricht. Alternativ kann zumindest in das zweite Knochen segment 2 eine Pilotbohrung eingebracht werden, mit einem Durchmesser zumindest näherungsweise gleich groß wie der Kerndurchmesser 22 des apikalen Teils 16 bzw. des Gewindes 18. Am apikalen Ende besitzt die Führungsschraube 8 eine Spitze 24, welche insbesondere konisch ausgebildet ist, mit einem Öffnungswinkel 26 im Bereich zwischen 70° bis 110°, insbesondere näherungsweise von 90°. Der Führungsteil 20 weist anschlie ßend an das Gewinde einen im wesentlichen zylindrischen Bereich 28 auf und ferner einen konischen Führungsbereich 30, dessen Durchmesser, ausgehend vom zylindrischen Bereich 28, sich verjüngt. Der Konuswinkel des konischen Führungsbereiches 13 ist in bevorzugter Weise gleich oder größer 1° vorgegeben. Alternativ kann im Rahmen der Erfindung der Führungsteil 20 auch durchgehend zylindrisch ausgebildet sein, wobei in das Knochensegment 2 entsprechend der strichpunktierten Linie 32 eine sich konisch er weiternde Bohrung eingebracht wird, welche sich in der Richtung weg vom apikalen Teil 16 erweitert, und zwar bevorzugt mit einem Konuswinkel gleich oder größer 1°. Festzuhalten bleibt, daß die letztgenannte Bohrung einen dem apikalen Teil 16 benachbarten zylindri schen Teil aufweist, an welchem mit größerem Abstand zum apikalen Teil 16 die konische Erweiterung anschließt. Der Führungsteil 20 enthält im freien Ende eine Ausnehmung 34 mit insbesondere als Hexagon ausgebildeten Eingriffsflächen 36 für ein korrespondierend ausgebildetes Eindrehwerkzeug.

Wie in der Zeichnung dargestellt, ist beabstandet zur Führungsschraube 8 die Distraktions schraube 10 angeordnet, welche eine stumpfe, bevorzugt abgerundete Spitze 38 besitzt. Die Spitze 38 dient zur Auflagerung der Distraktionsschraube 10 bezüglich des ersten Knochensegments 1. Die Distraktionsschraube 10 enthält anschließend an die Spitze 8 ein Gewinde 40, welches dem zweiten Knochensegment 2 zugeordnet ist und dieses durch dringt. Es handelt sich hierbei um ein vergleichsweise grobes Gewinde, wobei die Flanken höhe zumindest näherungsweise zwei Drittel des Kerndurchmessers 42 des Gewindes 40 beträgt. Der Durchmesser 44 der Spitze 38 ist in bevorzugter Weise gleich oder kleiner als der Kerndurchmesser 42. Ferner enthält die Distraktionsschraube 10 einen insbesondere zylindrischen Kopf 46 mit einer Ausnehmung 48, welche wiederum bevorzugt als Hexagon ausgebildete Eingriffsflächen 50 für ein Eindrehwerkzeug aufweist.

In bevorzugter Weise ist zwischen der Spitze 38 und dem Gewinde 40 ein insbesondere konisch zum Gewinde 40 erweiterter Bereich 52 vorgesehen, welcher eine sichere Abstüt zung der Distraktionsschraube 10 beim Drehen sicherstellt. Anschließend an den er weiterten Bereich 52 zum Gewinde 40 hin ist ferner ein ringförmiger Bereich 54 vorgesehen, welcher in Umfangsrichtung in besonders zweckmäßiger Weise geschlossen ausgebildet ist. Das Gewinde 40 bzw. der Kernbereich desselben mündet also nicht unmittelbar an der Spitze 38, sondern ist von dieser durch den erweiterten Bereich 52 und/oder den ringför migen Bereich 54 getrennt. Aufgrund der über den Umfang geschlossenen Bereiche 52 und/oder 54 wird beim Drehen der Distraktionsschraube 10 deren Eindrehen in das erste Knochensegment 1 unterbunden. Somit behält die Distraktionsschraube 10 während der Distraktion ihre axiale Position bezüglich des ersten Knochensegmentes 1 bei, während hingegen das zweite Knochensegment 2 durch Drehen der Distraktionsschraube 10 in Richtung des Pfeiles 6 vom ersten Knochensegment wegbewegt wird. Das Gewinde 40 endet somit stumpf an dem Bereich 54 und/oder an dem erweiterten Bereich 52, ohne diese jedoch axial zu durchdringen.

In der dargestellten Anfangsposition nach dem Verankern der Führungsschraube 8 im ersten Knochensegment 1 und Einschrauben der Distraktionsschraube 10 wird zu Beginn der Distraktion mittels der Führungsschraube 8 eine exakte parallele Führung aufgrund des zylindrischen Bereichs 28 des Führungsteils 20 der Führungsschraube 8 gewährleistet. Mit zunehmender Vergrößerung des Abstandes des zweiten Knochensegments 2 bezüglich des ersten Knochensegments 1 in Richtung des Pfeiles 6 wird aufgrund des konischen Füh rungsbereiches 30 und/oder der konisch erweiterten Bohrung die Führung reduziert, so daß ein hinreichender Ausgleich ermöglicht wird und nachteilige Auswirkungen in dem entsprechend der Distraktion vergrößerten Trennbereich der beiden Knochensegmente 1, 2 wesentlich reduziert werden und das Knochenwachstum optimiert wird.

Bezugszeichen

1

,

2

Knochensegment

4

Trennbereich

6

Pfeil

8

Führungsschraube

10

Distraktionsschraube

12

Längsachse von

8

14

Längsachse von

10

16

apikaler Teil von

8

18

Gewinde

20

Führungsteil

22

Kerndurchmesser von

18

24

Spitze von

8

26

Öffnungswinkel

28

zylindrischer Bereich von

20

30

konischer Führungsbereich von

20

32

strichpunktierte Linie

34

Ausnehmung in

20

36

Eingriffsfläche

38

Spitze von

10

40

Gewinde von

10

42

Kerndurchmesser von

40

44

Durchmesser von

38

46

Kopf von

10

48

Ausnehmung in

46

50

Eingriffsfläche

52

erweiterter Bereich

54

ringförmiger Bereich

Claims

1. Vorrichtung zur Distraktion von Knochensegmenten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsschraube (8) und eine Distraktionsschraube (10) vorgesehen sind, daß die Führungsschraube (8) ein im ersten Knochensegment (1) verankerbares Gewinde (18) und einen das zweite Knochensegment (2) durchdringenden Führungsteil (20) aufweist, und daß die Distraktionsschraube (10) eine in oder auf dem ersten Knochensegment (1) abstützbare Spitze (38) und ein dem zweiten Knochensegment (2) zugeordnetes Ge winde (40) aufweist, mittels welchem durch Drehen der Distraktionsschraube (10) der Trennbereich (4) zwischen den beiden Knochensegmenten (1, 2) vergrößerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (18) der Führungsschraube (8) selbstbohrend oder selbstschneidend ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (20) der Führungsschraube (8) einen an das Gewinde (18) anschließenden im wesentli chen zylinderischen Bereich (28) und an diesen anschließend einen sich verjüngenden konischen Führungsbereich (30) enthält, wobei der Konuswinkel bevorzugt gleich oder größer 1° ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (40) der Distraktionsschraube (10) grob ausgebildet ist und/oder dessen Ge windeflanken eine Höhe in der Größenordnung von zwei Dritteln des Kerndurchmessers aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (38) der Distraktionsschraube (10) einen Durchmesser gleich oder kleiner als der Kerndurchmesser (42) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (40) der Distraktionsschraube (10) zur Spitze (38) hin stumpf ausläuft.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spitze (38) und dem Gewinde (40) der Distraktionsschraube (10) ein erweiterter, bevorzugt konisch erweiterter Bereich (52) vorgesehen ist, welcher über den Umfang geschlossen ausgebildet ist, und/oder daß zwischen der Spitze (8) und der Gewindespitze ein über den Umfang zumindest näherungsweise geschlossener ringför miger Bereich (54) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Gewindes (40) entspricht.