CH650915A5 - Vorrichtung zur stabilisierung des bereiches eines knochenbruches oder einer osteotomie. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Bereiches eines Knochenbruches oder einer Osteotomie der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschriebenen Art.

Der Stand der Technik der Kompressions-Osteosynthe-se, sowohl vorrichtungsmässig als auch operationstechnisch, ist zusammenfassend in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:

a) M. Allgöwer, L. Kinzl, P. Matter, S.M. Perren,

T. Rüedi: Die Dynamische Kompressionsplatte DCP. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1973

b) M.E. Müller, M. Allgöwer, R. Schneider, H. Willen-egger: Manual der Osteosynthese (AO-Technik), 2. Auflage. Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1977

Weiter ist bezüglich Vorrichtungen auf die folgenden patentschriftlichen Veröffentlichungen verwiesen:

c) CH-PS 462 375

d) CH-PS 468 824

e) CH-PS 600 862

f) CH-PS 611147

g) CH-PS 613 616

h) CH-PS 613 858

Schliesslich ist eine Vorrichtung zur Stabilisierung des Bereiches eines Knochenbruches oder einer Osteotomie vorgeschlagen worden, bestehend aus einer zur Auflage auf den zu stabilisierenden Bereich des Knochens bestimmten Platte und zur Platte passenden, zur Fixierung der Knochenteile bezüglich der Platte bestimmten Kugelkopfschrauben, wobei die Platte mindestens ein länglich ausgebildetes Loch aufweist, dessen längsseitige Wandungen ein gegenüber der Plattenoberfläche abgesenktes Widerlager für den Schraubenkopf bilden.

Bei der Verwendung derartiger Vorrichtungen zur Stabilisierung des Bereiches eines Knochenbruches oder einer Osteotomie bei der Kompressions-Osteosynthese laufen die folgenden drei Vorgänge zeitlich in der angegebenen Reihenfolge ab:

A. Longitudinale Verschiebung

B. Kompression

C. Fixation

Dabei ist es wünschenswert, dass das Drehmoment beim Anziehen der Schraube in den Phasen A und B ungefähr gleich gross bleibt, und erst dann stark ansteigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Platte zu schaffen, welche den erwähnten Drehmomentsverlauf ergibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Löcher der Platte im Bereich mindestens einer der stirnseitigen Wandungen so geformt sind, dass die Umhüllende des Kugelkopfes der Schrauben bei deren Einschrauben eine durch die Längsachse der Löcher verlaufende und auf die Plattenoberfläche senkrecht stehende Ebene in einer Kurve schneidet, deren Steilheit mindestens auf einem Teil ihrer Länge von der stirnseitigen Wandung ausgehend zunimmt.

Zweckmässigerweise ist die Kurve, von der stirnseitigen Wandung ausgehend, zunächst eine Gerade und anschliessend ein Kreisschnitt, d.h. ein Kreis, eine Ellipse, eine Parabel oder eine Hyperbel. Je nach Ausgestaltung des Loches kann sie real oder virtuell oder teilweise real und teilweise virtuell sein.

Beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung und die bei ihrer Verwendung auftretenden Kräfte- und Drehmomentverhältnisse werden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei sind die einzelnen Vorgänge wie folgt bezeichnet: Phase A: Longitudinale Verschiebung Phase B: Kompression Phase C: Fixation

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1A bis IC: einen Längsschnitt durch eine Platte mit Loch und eine Schraube in den drei Phasen A, B bzw. C;

Fig. 2: einen Längsschnitt durch eine Platte mit Loch in stark vergrössertem Massstab;

Fig. 3: die beim Eindrehen der Schraube in die Anordnung nach Fig. 2 in der Phase A herrschenden Kräfteverhältnisse;

Fig. 4: die beim Eindrehen der Schraube in die Anordnung nach Fig. 2 in der Phase B herrschenden Kräfteverhältnisse; und

Fig. 5: die beim Eindrehen der Schraube in die Anordnung von Fig. 2 im Vergleich zu einer konventionellen Platte herrschenden Drehmomentverhältnisse in schematischer Darstellung.

In den Fig. 1 bis 4 sind die einzelnen Teile wie folgt bezeichnet:

1 Platte

3 Schraube

5 Kugelkopf der Schraube 3

6 Oberfläche des Kugelkopfes 5

7 Loch der Platte 1

9 Schnittkurve zwischen der Umhüllenden des Kugelkopfes 5 der Schraube 3 bei deren Einschrauben und einer durch die Längsachse der Löcher 7 verlaufenden und auf die Plattenoberfläche senkrecht stehenden Ebene 11 Widerlager

13 Bewegungskurve eines Punktes des Schraubenkopfes 5

beim Einschrauben der Schraube 3 15 Knochen

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

650 915

In den Fig. 1A bis IC sind die Stellungen der Längsachse der Schraube 3 in den verschiedenen Phasen mit A, B und C bezeichnet.

In den Fig. 2 bis 4 sind die Bezugszeichen 6 (Oberfläche des Kugelkopfes 5) und Fx (Kraft in x-Richtung) mit entsprechenden, auf die Phasen hinweisenden Indizes versehen.

Die Steilheit der in Fig. 2 dargestellten virtuellen Kurve 9 nimmt zunächst zu; sie beträgt im Bereich, in welchem der Vorgang der longitudinalen Verschiebung stattfindet (A), 43°. Anschliessend nimmt sie weiter zu bis auf einen Maximalwert von 63° in dem Bereich, wo die Kompression stattfindet (B). Von da an nimmt sie wieder ab.

Sämtliche die Steilheit betreffenden Winkelangaben sind hier, entsprechend der allgemeinen Konvention, auf die Auflageebene zwischen Platte 1 und Knochen 15 bezogen.

Die Herleitung der in Fig. 2 eingetragenen Kräftevektoren ergibt sich aus den Fig. 3 und 4. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, beträgt das Verhältnis von Fxß : F XA 6,4.

In Fig. 5 ist das beim Eindrehen der Schraube in Abhängigkeit von der Eindrehtiefe auftretende Drehmoment schematisch dargestellt, und zwar für eine erfindungsgemässe Platte 17 im Vergleich zu einer herkömmlichen Dynamischen Kompressionsplatte (sog. DCP) 19. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, bleibt das Drehmoment in den Phasen A und B konstant und nimmt erst in der Fixationsphase C stark zu.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

650915

1. Vorrichtung zur Stabilisierung des Bereiches eines Knochenbruches oder einer Osteotomie bei der Kompres-sions-Osteosynthese, bestehend aus einer zur Auflage auf den zu stabilisierenden Bereich des Knochens bestimmten Platte (1) und zur Platte passenden, zur Fixierung der Knochenteile bezüglich der Platte bestimmten Kugelkopfschrauben (3, 5), wobei die Platte (1) mindestens ein länglich ausgebildetes Loch (7) aufweist, dessen längsseitige Wandungen ein gegenüber der Plattenoberfläche abgesenktes Widerlager (11) für den Schraubenkopf (5) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (7) der Platte (1) im Bereich mindestens einer der stirnseitigen Wandungen so geformt sind, dass die Umhüllende des Kugelkopfes (5) der Schrauben (3) bei deren Einschrauben eine durch die Längsachse der Löcher (7) verlaufende und auf die Plattenoberfläche senkrecht stehende Ebene in einer Kurve (9) schneidet, deren Steilheit mindestens auf einem Teil ihrer Länge von der stirnseitigen Wandung ausgehend zunimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurve von der stirnseitigen Wandung ausgehend zunächst eine Gerade und anschliessend ein Kreisschnitt ist.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisschnitt-Teil der Kurve ein Kreis ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisschnitt-Teil der Kurve eine Ellipse ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisschnitt-Teil der Kurve ein Parabel ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisschnitt-Teil der Kurve eine Hyperbel ist.