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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Knochenplatte mit mehreren in Richtung der Plattenlängsachse angeordneten Löchern für die Aufnahme von Knochenschrauben sowie ein Fixationssystem für Knochen.
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Hintergrund der Erfindung
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Bei einer bekannten Knochenplatte dieser Art (
EP 0760632 B1 ) sind die Löcher zur Oberseite der Knochenplatte hin rundum sphärisch ausgebildet, um eine Knochenschraube mit kugeliger Unterseite des Kopfes in unterschiedlichen Winkelstellungen abstützen zu können. An der Plattenunterseite benachbart zum Knochen weisen die Löcher einen Bereich kleineren Durchmessers mit partiellem Gewinde auf, um auch eine Knochenschraube mit zylindrischem Gewindekopf aufnehmen zu können, die senkrecht zur Plattenebene eingesenkt werden soll.
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Bei einer weiteren Knochenplatte der angegebenen Art (
EP 1158915 B1 und
EP 1198916 B1 ) sind Langlöcher mit einem Innengewinde, das sich an einem Ende des Langlochs von der Oberseite bis zur Unterseite der Knochenplatte erstreckt und einen Umfangs- oder Zentriwinkel im Bereich von 190–280° aufweist, vorhanden. Das Innengewinde nimmt die gesamte Tiefe des Langloches ein, verjüngt sich gegen die Unterseite der Knochenplatte hin konisch und weist einen Konuswinkel im Bereich von 5–20°auf.
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Bei einer weiteren bekannten Knochenplatte (
EP 1255498 B1 ) sind Langlöcher in der Knochenplatte vorgesehen, die oval, elipsenförmig oder auch rechteckig ausgebildet sein können oder eine Kombination solcher Formen beinhalten; lediglich kreisrunde Löcher sind von dieser Definition des Langlochs explizit ausgeschlossen worden. Das Langloch ist mit einem kreisförmigen Loch kombiniert und dieses ist mit einer dreidimensionalen Strukturierung versehen, welche in Form eines Innengewindes oder einer peripheren Lamelle oder Lippe vorliegt. Dargestellt ist ein konisches Innengewinde, das sich von der Oberseite bis zur Unterseite der Knochenplatte erstreckt und einen Umfangs- oder Zentriwinkel im Bereich von 190–280° aufweist.
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Aus
DE 19858889 A1 ist ein Fixationssystem für Knochen mit einer Knochenplatte bekannt, welche Langlöcher besitzt, die nahe ihrer dem Knochen benachbarten Unterseite Vorsprünge aufweist, welche sich im unteren Teil des Langloches parallel zur Plattenebene erstrecken. Zur Oberseite der Knochenplatte hin gibt es Sitzflächen für Kugelköpfe der Knochenschrauben. Um mit den Vorsprüngen in der Knochenplatte zusammen zu arbeiten, weist die Knochenschraube unterhalb des Kugelkopfes ein kurzes Stück Gewinde auf, das in der Lage ist, die Vorsprünge in dem Langloch zu deformieren und sich anzuverwandeln. Dabei ist es möglich, die Knochenschraube in verschiedenen Winkelstellungen bezüglich der Achse der Durchgangslöcher einzudrehen.
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Allgemeine Erfindungsbeschreibung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Knochenplatte zu schaffen, bei der verschiedenartige Knochenschrauben – solche mit Konussitzflächen und solche mit Kugelsitzflächen – angewendet werden können, um den unterschiedlichen Anforderungen beim Fixieren eines gebrochenen oder geschädigten Knochens zu genügen. Insbesondere sollen Knochenfragmente beim Fixieren relativ zueinander verschoben werden können.
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Im einzelnen weist die Knochenplatte einen länglichen Plattenkörper aus gewebeverträglichem, steifen Material auf, der eine Oberseite und Unterseite und eine Längsachse bestimmt. Quer zur Plattenebene sind Lochausbildungen vorgesehen, die aus einem ersten, größeren Rundloch und einem zweiten, kleineren Rundloch bestehen, wobei sich die Rundlöcher unter Bildung von Kanten schneiden, zwischen denen ein Durchlass für den Schraubschaft einer Knochenschraube gebildet wird. In einem der Rundlöcher ist wenigstens eine radiale Rippe vorgesehen, die von der Lochwandlung ausgeht und sich in einer Ebene auf die Rundlochmitte hin erstreckt. Dabei bildet sich eine innere Randkante entlang eines Kreisbogens, der einen Umfangwinkel kleiner 180° einnimmt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Rundloch drei Abschnitte auf, nämlich einen oberen, rundkehlförmigen Abschnitt oberhalb der radialen Rippe, einen mittleren, rundkehlförmigen Abschnitt unterhalb der radialen Rippe sowie einen unteren, kegelstumpfförmigen Abschnitt, der sich zur Unterseite des Plattenkörpers hin verjüngt und dessen größter Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen oder mittleren Abschnitts ist. Das kleinere Rundloch umfasst einen oberen Abschnitt mit einer geneigt abgerundeten Rutschfläche und einer Übergangsfläche zur Randkante der radialen Rippe hin, sowie einen unteren, zylindrischen oder konischen Abschnitt mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnitts.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das größere Rundloch eine obere Region mit wenigstens zwei, vorzugsweise drei radialen Rippen sowie eine untere Region mit kegelstumpfförmiger Ausbildung und kleinerem Durchmesser gegenüber dem Durchmesser der oberen Region. Das kleinere Rundloch umfasst ebenfalls eine obere Region mit einer Rutschfläche und einer Übergangsfläche sowie eine untere Region mit einer zylindrischen oder konischen Fläche.
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Bei allen Ausführungsformen lassen sich Knochenschrauben mit einem Kopf verwenden, der in seinem oberen Bereich mit Schraubgewinde und in seinem unteren Bereich mit einer konischen Sitzfläche versehen ist, und zwar in der Weise, dass beim Einschrauben senkrecht in einen Knochen eine Verschiebung des Kopfes relativ zu der Lochausbildung stattfindet, dergestalt, dass Knochenbruchstücke beim Fixieren aneinander angenähert werden können. Die neue Knochenplatte ermöglicht aber auch die Anwendung von Knochenschrauben mit sphärischen Sitzflächen an der Unterseite des Schraubkopfes. Solche Knochenschrauben können im Winkel zu der Knochenplatte eingeschraubt werden, wie es mitunter nötig ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den angefügten Ansprüchen.
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Die Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung einer Lochausbildung in einer Knochenplatte,
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2 eine Schnittansicht der Lochausbildung, perspektivisch,
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3 eine Seitenansicht der Lochausbildung,
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4 eine Knochenschraube im Eingriff mit einer Lochausbildung 5 eine Draufsicht auf eine alternative Lochausbildung,
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6 einen Schnitt durch die alternative Lochausbildung und
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7 eine Knochenschraube im Zusammenwirken mit der alternativen Ausführungsform der Lochausbildung.
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1–4 zeigen das Stück einer Knochenplatte, die aus einem länglichen Plattenkörper 1 aus gewebeverträglichem, steifen Material besteht und in den eine Reihe von Lochausbildungen angebracht sind, von denen eine Lochausbildung 2 dargestellt ist.
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Die Knochenplatte weist eine Oberseite 11 und eine Unterseite 12 auf, die gewöhnlich parallel zur Plattenebene verlaufen, wobei die Unterseite 12 dem zu fixierenden Knochen benachbart ist. Die Lochausbildungen 2 sind entlang der Längsachse des länglichen Plattenkörpers 1 aufgereiht und bestehen aus zwei stufigen Rundlöchern, 21 und 22, die sich quer zur Plattenebene erstrecken und deren Achsen 21a, 22a die Längsachse der Knochenplatte schneiden. Der kleinste Durchmesser des ersten Rundlochs 21 ist größer als der kleinste Durchmesser des zweiten Rundlochs 22 und der Abstand der beiden Achsen 21a und 22a voneinander ist kleiner als der kleinste Durchmesser des ersten Rundlochs 21.
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Durch die Überschneidung der Löcher 21, 22 ergeben sich Kanten 23, 24, welche die Bereiche der Rundlöcher gegeneinander abgrenzen und einen Durchlass für den relativ dünnen Schraubschaft einer Knochenschraube freilassen, und zwar für die Schrägstellung eines Knochenschraube, wobei diese von einem Rundloch in das andere Rundloch hineinreicht. Die Umfangswinkel der Wandlaibungen der Rundlöcher 21, 22 betragen 260° bzw. 230° und können um 10° kleiner gemacht werden, wenn der Durchlass breiter sein soll, oder um 20° größer gemacht werden, wenn ein engerer Durchlass gewünscht wird.
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Infolge der Stufigkeit der Rundlöcher 21, 22 kann man eine obere Region 25 und eine untere Region 26 des Rundloches 21 und eine obere Region 27 sowie eine untere Region 28 des Rundlochs 22 unterscheiden.
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Die obere Region 25 des Rundloches 21 ist schüsselförmig ausladend gestaltet, während die untere Region 26 einen kegelstumpfförmigen Abschnitt bildet, der sich zur Unterseite 12 des Plattenkörpers 1 hin verjüngt. Die obere Region 25 ist in einen oberen, rundkehlförmigen Abschnitt 31 und einen mittleren, ebenfalls rundkehlförmigen Abschnitt 32 infolge einer stegförmigen, ringspangenförmigen radialen Rippe 33 der Lochwand unterteilt. Die Rippe 33 liegt gewissermaßen in einer Ebene und weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen keilförmigen Querschnitt auf, der vorzugsweise mit einer geneigten Oberseite und einer zur Plattenebene parallelen Unterseite ausgebildet ist. Es können auch andere Querschnitte der Rippe angewendet werden, wichtig ist, dass Anfang und Ende der Rippe 33 in einer Ebene liegen. Die Ebene kann, muß aber nicht parallel zur Plattenebene liegen. Die Rippe 33 bildet eine Randkante 34, die zur Mitte hin in etwa von der Verlängerung des unteren kegelstumpfförmigen Abschnitts 26 begrenzt wird. Die Umfangslänge der Randkante liegt im Bereich von 170° bis –180°. Der Durchmesser der oberen Region 25 ist einigermaßen größer als der größte Durchmesser der unteren Region 26.
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Die obere Region 27 des kleineren Rundloches 22 umfasst einen oberen wannenförmig ausgebildeten Abschnitt 35. Der obere Abschnitt 35 weist einen geneigt-abgerundete Fläche 35a und eine Übergangsfläche 35b zur Randkante 34 auf, so dass die Randkante 34 einen Umfangswinkel kleiner 180° einnimmt. Der obere Abschnitt 35 des kleineren Rundloches 22 ist zufolge seiner geneigt-abgerundeten Fläche 35a zur Stützung und Gleitführung eines Knochenschraubenkopfes mit teilsphärischer Unterseite ausgebildet, wobei diese Kugelkopfschraube schräg zu den Achsen 21a bzw. 22a gestellt werden kann und die teilsphärische Unterseite des Kopfes in jeder Winkelstellung gut gestützt wird. Die untere Region 28 des kleineren Rundloches 22 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als unterer zylindrischer Abschnitt mit einem Durchmesser kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnitts 35 ausgebildet. Es könnten aber auch andere Rundformen gewählt werden, wie konisch verjüngend oder konisch erweiternd.
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Ausgehend von der Plattenoberseite 11 erstreckt sich ein eiförmig-ovaler Übergangsabschnitt 13 um die beiden oberen Regionen 25 und 27 der Rundlöcher 21 und 22.
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Die Knochenplatte ist zur Zusammenwirkung mit wenigstens zweierlei Arten von Knochenschrauben ausgebildet. Die eine Art weist einen Kugelschraubenkopf mit teilsphärischer Unterseite auf und kann sich beim Hineingleiten in die Lochausbildung an der geneigt-abgerundeten Fläche 35a mit der Kopfunterseite abstützen. Dabei ist auch Schrägstellung der Schraubenachse gegenüber der Plattenebene möglich, und zwar sowohl in Längsrichtung als auch (im geringen Maße) in Querrichtung zur Knochenplatte. Ermöglicht wird dies durch den Abstand der Kanten 23 voneinander, der dem Anwendungszweck gemäß gewählt wird.
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Eine weitere Art von anwendbarer Knochenschraube 4 ist in 4 dargestellt. Diese Knochenschraube 4 weist einen Schraubkopf 40 mit Innenantrieb und mit Außengewinde 41 am oberen Ende sowie konischer Stützfläche 42 am unteren Ende auf, deren Konusneigung der Konusneigung der unteren Region 26 des größeren Rundloches 21 entspricht. Das Außengewinde 41 kann zylindrisch sein, es wird jedoch konisches Gewinde bevorzugt. An den Schraubkopf 40 schließt sich ein Schraubenschaft 43 an, der dazu bestimmt ist, in einem zu fixierenden Knochenelement verankert zu werden. Die radiale Rippe 33 erstreckt sich in einer Ebene, hier parallel zur Plattenebene, während sich das Gewinde 41 entlang von Schraubflächen erstreckt, die naturgemäß irgendwo schräg gegenüber der Ebene der Rippe 33 verlaufen, und zwar auch dann, wenn die Knochenschraube 4 parallel oder gleichlaufend mit der Achse 21a des Rundloches 21 verschraubt wird. Beim Verschrauben erfolgt eine Klemmung des Außengewindes 41 mit der radialen Rippe 33, was zusammen mit dem Eingriff der Konen 28/42 ineinander, zur sicheren Festlegung der Knochenschraube 4 führt. Im Zusammenhang mit der dargestellten Knochenplatte kann die Knochenschraube 4 zur gegenseitigen Annährung und zum Zusammenpressen von Knochenfragmenten benutzt werden. Hierzu wird die Knochenschraube 4 mit ihrer Achse parallel zur Achse 21a des Rundloches 21 angesetzt. Sobald der untere Rand der konischen Stützfläche 42 den oberen Rand der unteren Region 26 des größeren Rundloches 21 erreicht, erfolgt beim Eindrehen der Schraube eine seitliche Kraft auf den Schraubkopf 40, was zu einer Verschiebung des Knochenfragmentes relativ zu der Knochenplatte führt. Wenn demnach ein Knochenfragment mit der Knochenplatte bereits fest verbunden ist, wird dieses Knochenfragment gegen das zu fixierende Knochenfragment geschoben, wie es gewünscht wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass wegen des großen Umfangwinkels der Konusfläche der unteren Region 26, die im Bereich von 260° bis 290° liegt, bei festsitzendem Schraubkopf 40 eine genügend starke Verbindung zwischen dem Plattenkörper 1 und der Knochenschraube 4 hergestellt wird, da bei der Klemmung der radialen Rippe 33 mit den Schraubwindungen 41 genügend elastische Spannkraft entwickelt wird, um die konischen Flächen bei 26 und 42 aufeinandergepresst zu halten.
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5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform der Knochenplatte. Sich entsprechende Elemente zur ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen belegt und es gelten die entsprechenden Ausführungen der ersten Ausführungsform. Folgende Abweichungen sind anzutreffen:
Statt einer einzelnen radialen Rippe 33 im größeren Rundloch 21 sind nunmehr zwei oder mehrere Rippen 53 vorgesehen, die sich jeweils in Ebenen erstrecken, vorzugsweise parallel zur Plattenebene. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind es drei Rippen 53, welche die obere Region 25 des größeren Rundloches 21 ausfüllen. Die axiale Tiefe dieser oberen Region 25 ist im Übrigen größer als die axiale Tiefe der oberen Region 27 des kleineren Rundloches 22. Als Überleitung zwischen der oberen Region 27 des kleineren Rundloches 22 zur oberen Region 25 des größeren Rundloches 21 ist je eine Lochwandaussparung 55 vorgesehen, die so geführt ist, dass die Randkante 54 der Rippe 53 einen Umfangwinkel kleiner 180° einnimmt. Die Lochwandaussparung sorgt dafür, dass der Eingriff des Gewindes 41 in die Zwischenräume der Rippen 53 erleichtert wird.
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Die Zusammenwirkung der Knochenplatte mit Knochenschrauben bei der Ausführungsform mit mehreren Rippen 53 ist ähnlich zur Anwendung bei der ersten Ausführungsform mit einer einzelnen radialen Rippe 33 und braucht nicht weiter erläutert zu werden.
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Mit der Erfindung wird ein Fixationssystem für Knochen mit Knochenplatte und Knochenschrauben geschaffen, bei dem Knochenschrauben mit Kugelkopf im unterschiedlichen Schrägwinkel zur Knochenplatte gesetzt werden können.
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Ferner ermöglicht das Fixationssystem die Relativverschiebung zwischen zu fixierendem Knochenfragment und Knochenplatte, was es dem Operateur ermöglicht, Knochenfragmente bei deren Fixierung gegeneinander zu verschieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0760632 B1 [0002]
- EP 1158915 B1 [0003]
- EP 1198916 B1 [0003]
- EP 1255498 B1 [0004]
- DE 19858889 A1 [0005]
