CH675531A5 - Instrument for osteosynthesis with perforated plate - has convex head bone screws fitting in tapering holes in osteosynthesis plate - Google Patents

Instrument for osteosynthesis with perforated plate - has convex head bone screws fitting in tapering holes in osteosynthesis plate Download PDF

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    • A61B17/80Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates
    • A61B17/8052Cortical plates, i.e. bone plates; Instruments for holding or positioning cortical plates, or for compressing bones attached to cortical plates immobilised relative to screws by interlocking form of the heads and plate holes, e.g. conical or threaded

Abstract

The instrument for osteosynthesis comprises a plate (1) with several screw holes (2), in which bone screws (3) fit. The holes taper towards the plate surface (4) in contact with the bone, while the screw heads (7) are convex on the outside to clamp into the holes. They form a rigid joint with the plate. The heads are pref. spherical on the outside, and of dia. equal to the mean hole dia. The taper angle (B) can be between 1 and 20 deg., pref. between 2 to 8 deg. ADVANTAGE - Strong anchorage over a long period.

Description


  
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine osteosynthetische Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to an osteosynthetic device according to the preamble of claim 1. 



   Fixationsvorrichtungen für die Osteosynthese sind schon seit langem bekannt. Fixation devices for osteosynthesis have been known for a long time.  Die meisten Systeme ermöglichen jedoch keine rigide, funktionsstabile Fixation zwischen Kopf der Knochenschraube und Osteosyntheseplatte, was oft eine Knochenresorption an der Kontaktfläche zwischen Osteosyntheseplatte und Knochen zur Folge hat, mit nachfolgender Instabilität und Lockerung. However, most systems do not allow rigid, functionally stable fixation between the head of the bone screw and the osteosynthesis plate, which often has a bone at the contact surface between the osteosynthesis plate and bone resulted with subsequent instability and loosening.  Bei anderen, rigiden Systemen kann die relative Lage von Platte und Schrauben nicht variiert werden. In others, rigid systems, the relative position of the plate and screws can not be varied. 



   Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. The invention aims to provide a remedy.  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine osteosynthetische Vorrichtung zu schaffen, welche die Vorteile eines Fixateur externe mit denjenigen der internen Plattenosteosynthese in sich vereinigt und eine langfristig funktionsstabile Verankerung des Implantats ermöglicht, wobei die axiale Stellung der Knochenschrauben gegenüber der Osteosyntheseplatte in einem grösseren Bereich variabel sein kann. The invention has for its object to provide an osteosynthesis device, which external combines the advantages of a fixator with those of the internal plate fixation in itself and enables a long-term functionally stable anchoring of the implant, wherein the axial position of the bone screw relative to the osteosynthesis plate in a relatively wide range variable can be. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. The invention solves the problem with a device having the features of claim 1. 



   Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank der erfindungsgemässen Vorrichtung erstens die Stabilität des Implantats mit der Liegedauer und der Belastung zunimmt und zweitens die Stabilität der Osteosynthese nicht mehr durch das Andrücken der Platte an den Knochen, sondern durch die rigide Fixation der Schraube an die Platte erzielt werden kann. The advantages achieved by the invention are to be seen essentially in the fact that due to the inventive device, firstly, the stability of the implant with the investment period and the load increases and secondly the stability of the fixation is no longer by the pressing of the plate to the bone, but by the rigid fixation of the screw can be achieved to the plate.  Zusätzliche Vorteile ergeben sich wegen der Rotierbarkeit des Schraubenkopfes, was die Anforderungen an die Richtungsgenauigkeit der Bohrungen für die Knochenschrauben herabsetzt. Additional advantages arise because of the rotatability of the screw head, which reduces the demands on the directional accuracy of the holes for bone screws. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zugleich das Funktionsprinzip erläutert, ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. An embodiment of the invention which also explains the principle of operation is shown in the single drawing and will be described in more detail below. 



   Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung dar. Fig. 1 shows a longitudinal section through a device of the invention. 



   In Figur 1 sind verschiedene Aspekte einer erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. 1 shows various aspects of a device according to the invention are shown.  In die Schraubenlöcher 2 der Osteosyntheseplatte 1 werden die Knochenschrauben 3 mit ihrem Schaft 6 in den Knochen 4 eingeschraubt. In the bolt holes 2 of the osteosynthesis plate 1, the bone screws are screwed 3 with its shaft 6 into the bone. 4  Der Schraubenkopf 7 ist als Kugelschicht ausgebildet mit einem Durchmesser der Kugelschicht, welcher dem mittleren Durchmesser des Schraubenlochs 2 entspricht. The screw head 7 is designed as a spherical segment with a diameter of the spherical segment, which corresponds to the mean diameter of the screw hole. 2  Das Einschrauben erfolgt zweckmässigerweise mittels eines in die Längsschlitze 9 des Kugelkopfes 7 eingreifenden Instrumentes. The screwing is conveniently effected by means of an engaging into the longitudinal slots 9 of the ball head 7 instrument.  Dabei verkeilt sich die konvexe Mantelfläche 10 des Schraubenkopfes 7 mit der konischen Bohrwandung 8 des Schraubenloches 2, wodurch durch "Linienkontakt" eine hohe spezifische Pressung erzeugt wird, was eine äusserst rigide Verbindung zwischen Osteosyntheseplatte 1 und Schraube 3 ergibt. Here, the convex peripheral surface 10 of the screw head 7 keyed to the conical wall of the bore 8 of the screw hole 2, thus by "line contact" a high specific pressure is generated, resulting in a very rigid connection between the osteosynthesis plate 1 and screw. 3 



   Mit einem ganz normalen Anzugsmoment der Schrauben 3 kann eine Verklemmung erzielt werden, welche auch unter physiologischen Bedingungen rigide verspannt bleibt. With a normal torque of the screws 3 jamming can be achieved, which remains rigid under physiological conditions tightened. 



   Als optimaler Einstellwinkel (entsprechend dem halben Konuswinkel) für den Schraubenlochkonus hat sich ein Winkel beta zwischen 1 DEG und 20 DEG , vorzugsweise zwischen 2 DEG und 8 DEG erwiesen. The optimum setting angle (corresponding to the half cone angle) for the screw hole taper has a beta angle between 1 DEG and 20 DEG, preferably proven between 2 DEG and 8 DEG.  Der bevorzugte Bereich für den Einstellwinkel beta liegt zwischen 3 DEG und 5 DEG und beträgt idealerweise annähernd 4 DEG . The preferred range for the pitch angle beta is between 3 DEG and 5 DEG and is ideally approximately 4 DEG. 



   Bedingt durch die sphärische Ausgestaltung der Bohrwandung 8 und der Mantelfläche 10 kann der Schraubenkopf 7 innerhalb gewisser Grenzen im Schraubenloch 2 eine variable Stellung einnehmen. Owing to the spherical design of the wall of the bore 8 and the outer surface 10 of the screw head 7 can assume a variable position within certain limits in the screw hole. 2  Im rechten Schraubenloch in Figur 1 ist ein solcher Fall dargestellt, bei dem die Schraubenachse 11 gegenüber der Schraubenlochachse 5 um den Winkel alpha geneigt ist. In the right screw hole in Figure 1, such a case is shown in which the screw axis 11 relative to the bolt hole axis 5 is inclined by the angle alpha.  Eine axiale Abweichung der Schraubenachse 11 bis zu 30 DEG ist bei gleichbleibend guter Halterung möglich, was die Applikationsbreite der erfindungsgemässen Vorrichtung wesentlich erweitert. An axial deviation of the screw axis 11 up to 30 ° is possible with the same good support, which considerably extends the application range of the inventive device. 



   Statt der in Fig. 1 dargestellten planaren Ausführung der Osteosyntheseplatte 1, können vorteilhafterweise auch Platten verwendet werden, welche keine planaren Oberflächenpartien aufweisen. Instead of the embodiment shown in FIG. 1, planar embodiment of the osteosynthesis plate 1, can advantageously also be used plates having no planar surface parts.  Das zwischen den Schraubenlöchern 2 liegende Profil ist in diesem - nicht dargestellten Falle - vorzugsweise allseitig verjüngt und erlaubt damit eine einfachere Deformation der Osteosyntheseplatte anlässlich deren Anpassung an die Knochenoberfläche 4. Vorzugsweise ist dabei das Biegemoment des zwischen den Schraubenlöchern 2 liegenden Profils kleiner oder gleich gross wie dasjenige des durch die Schraubenlöcher 2 verlaufenden Profils. The lying between the bolt holes 2 profile is in this - not shown case - preferably on all sides is tapered and thus allows for easier deformation of the osteosynthesis plate on the occasion of its adaptation to the bone surface 4. The bending moment of the lying between the bolt holes 2 profile is Preferably, less than or equal as that of the plane passing through the bolt holes 2 profile. 



   Die eigentliche Operationstechnik ist in der PCT/CH87/00158 beschrieben. The actual surgical technique is described in PCT / CH87 / 00,158th 



   Die Osteosyntheseplatte 1 für den erfindungsgemässen Fixateur interne besteht vorzugsweise aus Titan doch sind auch bioinerte, vorzugsweise verstärkte Kunststoffmaterialien verwendbar, beispielsweise in Form von verformbaren, polymerisierbaren Kompositstrukturen. The osteosynthesis plate 1 for the inventive internal fixator is preferably composed of titanium but are bioinert, preferably reinforced plastic materials used, for example in the form of deformable polymerizable composite structures. 



    Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich insbesondere in der Kieferchirurgie und für die Fixation von Endogelenkprothesen und Wirbelplatten, wo sie als sogenannter "Fixateur interne" eingesetzt werden kann. The inventive device is particularly useful in maxillofacial surgery and for fixing of Endogelenkprothesen and spine plates where they can be used as so-called "internal fixation".  Für die Anbringung der als Fixateur interne verwendeten erfindungsgemässen Vorrichtung im Mittelgesicht, am Jochbein und der Kalotte (Neurochirurgie), sowie für Gesichtskorrekturen haben sich Osteosyntheseplatten mit den üblichen Dimensionen als ungeeignet erwiesen. For mounting of the inventive device internal used as a fixative agent in the face, on the cheek bone and the calotte (Neurosurgery), and for facial corrections to osteosynthesis plates have been found with standard dimensions to be unsuitable.  Als besonders vorteilhaft für diese Zwecke haben sich Osteosyntheseplatten 1 erwiesen, welche folgende Dimensionen aufweisen: Be particularly advantageous for these purposes osteosynthesis plates 1 have been found which have the following dimensions:
  - in Richtung der Achse 5 der Schraubenlöcher 2 eine Ausdehnung von mindestens 1,1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm; - in the direction of the axis 5 of the screw holes 2 an extension of at least 1.1 mm, preferably at least 1.5 mm;
  - eine Breite von 4-7 mm, vorzugsweise von 5-6 mm; - a width of 4-7 mm, preferably 5-6 mm;  und and
  - einen Durchmesser der Schraubenlöcher 2 von 0,9-1,6 mm, vorzugsweise von 1,1-1,4 mm. - a diameter of the bolt holes 2 of 0.9-1.6 mm, preferably 1.1-1.4 mm. 

Claims (8)

1. Osteosynthetische Vorrichtung, bestehend aus einer Osteosyntheseplatte (1) mit mindestens zwei Schraubenlöchern (2) und darin einsetzbaren Knochenschrauben (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenlöcher (2) konisch ausgebildet sind, wobei die Spitze des Konus gegen die Knochenkontaktfläche (4) gerichtet ist und dass mindestens zwei Knochenschrauben (3) einen Schraubenkopf (7) mit konvexer Aussenform aufweisen, der gegen die Innenwandung (8) der Schraubenlöcher (2) verklemmbar ist, so dass durch die Verklemmung eine starre Verbindung zwischen Knochenschrauben (3) und Osteosyntheseplatte (1) realisierbar ist. 1. The osteosynthetic device consisting of an osteosynthesis plate (1) with at least two screw holes (2) and can be inserted therein bone screws (3), characterized in that the screw holes (2) are conical, with the tip of the cone against the bone contact surface (4 ) is addressed, and that at least two bone screws (3) having a screw head (7) with a convex outer shape, which is clamped against the inner wall (8) of the screw holes (2), so that (a rigid connection between the bone screws through the clamping 3) and osteosynthesis plate (1) can be realized.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Aussenform des Schraubenkopfes (7) der Knochenschrauben (3) sphärisch ausgebildet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the convex external shape of the screw head (7) of the bone screws (3) is designed spherical.
3. Third
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (7) im wesentlichen als Kugelschicht ausgebildet ist und der Durchmesser der Kugelschicht vorzugsweise dem durchschnittlichen Durchmesser des Schraubenlochs (2) entspricht. Device according to claim 1, characterized in that the screw head (7) is substantially formed as a sphere layer, and the diameter of the spherical layer preferably corresponds to the average diameter of the screw hole (2).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellwinkel beta zwischen 1 DEG und 20 DEG , vorzugsweise zwischen 2 DEG und 8 DEG liegt. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the setting angle beta of between 1 DEG and 20 DEG, preferably between 2 DEG and 8 DEG.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellwinkel beta zwischen 3 DEG und 5 DEG liegt und vorzugsweise annähernd 4 DEG beträgt. 5. Device according to claim 4, characterized in that the setting angle beta is between 3 DEG and 5 DEG, and preferably is approximately 4 DEG.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Osteosyntheseplatte (1) im wesentlichen keine planaren Oberflächenpartien aufweist und dass das zwischen den Schraubenlöchern (2) liegende Profil vorzugsweise allseitig verjüngt ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the osteosynthesis plate (1) having substantially no planar surface parts and that the section lying between the screw holes (2) is preferably tapered sides.
7. 7th
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegemoment des zwischen den Schraubenlöchern (2) liegenden Profils kleiner oder gleich gross ist wie dasjenige des durch die Schraubenlöcher (2) verlaufenden Profils. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the bending moment of the between the screw holes (2) lying profile is less than or the same size as that of through the screw holes (2) extending profile.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Osteosyntheseplatte (1) folgende Dimensionen aufweist: - in Richtung der Achse (5) der Schraubenlöcher (2) eine Ausdehnung von mindestens 1,1 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm; 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the osteosynthesis plate (1) has the following dimensions: - in the direction of the axis (5) of the screw holes (2) an extension of at least 1.1 mm, preferably at least 1, 5 mm; - eine Breite von 4-7 mm, vorzugsweise von 5-6 mm; - a width of 4-7 mm, preferably 5-6 mm; und - einen Durchmesser der Schraubenlöcher (2) von 0,9-1,6 mm, vorzugsweise von 1,1-1,4 mm. and - a diameter of the screw holes (2) of 0.9-1.6 mm, preferably 1.1-1.4 mm.
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